新工科背景下土力學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

傅旭東 司馬軍 劉芙蓉 鄒勇

摘要：新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革對(duì)工程教育的改革與發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)，新工科正是對(duì)這一挑戰(zhàn)和要求的積極回應(yīng)，在實(shí)踐教育過(guò)程中培養(yǎng)大學(xué)生的工程創(chuàng)新能力是土木工程專(zhuān)業(yè)新工科建設(shè)的重點(diǎn)。以武漢大學(xué)為例，針對(duì)目前普遍存在的重理論和輕實(shí)踐、不重視創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀，探索土力學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)改革。構(gòu)建第一課堂、第二課堂和課堂外實(shí)踐教學(xué)的“三課堂”協(xié)同育人體系，提出“三課堂”的具體建設(shè)內(nèi)容，探討構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系的關(guān)鍵問(wèn)題，介紹具體保障措施和教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)與效果。

關(guān)鍵詞：新工科;土力學(xué)課程;實(shí)踐創(chuàng)新能力;實(shí)踐教學(xué)體系

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0;TU43 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號(hào)：1005-2909（2021）06-0168-07

為了應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換，以及未來(lái)全球競(jìng)爭(zhēng)力的提升等一系列挑戰(zhàn)，我國(guó)開(kāi)始推進(jìn)“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”和“一帶一路”倡議，要求面向產(chǎn)業(yè)、面向世界、面向未來(lái)培養(yǎng)工程人才。新工科建設(shè)正是對(duì)這一挑戰(zhàn)與要求的積極回應(yīng)[1]，新工科的建設(shè)與發(fā)展成為推動(dòng)我國(guó)工程教育改革創(chuàng)新的迫切需要。

土木工程學(xué)科在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一直發(fā)揮著重要作用，但目前面對(duì)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、新業(yè)態(tài)發(fā)展需求和激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，特別是互聯(lián)網(wǎng)和人工智能對(duì)其產(chǎn)生了顛覆性影響，急需面向未來(lái)發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)土木工程學(xué)科進(jìn)行轉(zhuǎn)型改造，使其成為新工科。土木工程新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)可概述為[2]：面向行業(yè)需求和未來(lái)發(fā)展，培養(yǎng)具有實(shí)踐創(chuàng)新能力、跨界整合能力的高素質(zhì)交叉復(fù)合型人才;工程創(chuàng)新能力是新工科人才的首要能力要求[3]，也是新工科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。工程創(chuàng)新能力是實(shí)踐創(chuàng)新能力和工程整體觀的綜合體現(xiàn)，高校已普遍意識(shí)到實(shí)踐教學(xué)對(duì)新工科建設(shè)的重要性，正在深化實(shí)踐教學(xué)改革和構(gòu)建科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系。

目前，我國(guó)高校土木工程人才培養(yǎng)不注重從頂層構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)滯后于新工科的發(fā)展，實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)未能得到充分體現(xiàn);學(xué)術(shù)研究型人才培養(yǎng)中普遍存在重理論和輕實(shí)踐，以及忽視工程整體觀等弊端;實(shí)踐教學(xué)沒(méi)有落實(shí)到具體的課程中去，實(shí)效性不高。因此，將以課堂傳授知識(shí)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力為主，推進(jìn)新工科背景下土木工程實(shí)踐教學(xué)的改革是十分必要的。

為適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要，更好地發(fā)揮綜合性大學(xué)的優(yōu)勢(shì)，武漢大學(xué)土力學(xué)課程組遵循“創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”的教育理念，針對(duì)目前普遍存在的重理論和輕實(shí)踐、不重視創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀，積極探索實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效途徑。在1項(xiàng)省部級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目和5項(xiàng)校級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目的資助下，經(jīng)過(guò)近5年時(shí)間完成了土力學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)的改革與實(shí)踐。教學(xué)中基于新工科理念明確課程實(shí)踐教學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和定位，利用多種不同教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源在人才培養(yǎng)方面的各自?xún)?yōu)勢(shì)，構(gòu)建第一課堂（課堂內(nèi)）、第二課堂和課堂外實(shí)踐教學(xué)的“三維一體”實(shí)踐教學(xué)體系;完善實(shí)踐教學(xué)的管理制度，提出實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的保障措施。本文介紹了新工科背景下武漢大學(xué)土力學(xué)課程實(shí)踐性教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐效果，為相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)改革提供借鑒與參考。

一、土力學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

土力學(xué)課程是土木類(lèi)、水利類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程，也是交通、環(huán)境和礦山專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程[4]。土力學(xué)課程與多門(mén)學(xué)科交叉，具有理論性、綜合性、實(shí)踐性均很強(qiáng)的特點(diǎn)，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的理想課程及平臺(tái)。

武漢大學(xué)土力學(xué)課程主要服務(wù)于土木類(lèi)、水利類(lèi)和工程力學(xué)各專(zhuān)業(yè)，每年約600人選修土力學(xué)理論課和土力學(xué)試驗(yàn)課，具有較重要的地位。實(shí)踐教學(xué)體系是新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)得以落實(shí)的主要載體，因此，選取具有代表性的土力學(xué)課程進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的改革與實(shí)踐，綜合多種不同的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源，構(gòu)建 “三維一體”實(shí)踐教學(xué)體系，以解決學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)和個(gè)性化培養(yǎng)問(wèn)題。

“三維一體”多層次的實(shí)踐教學(xué)體系如圖1所示[5]。在構(gòu)建土力學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)體系時(shí)，著力推進(jìn)第一課堂（課堂教學(xué)）、第二課堂（講座、競(jìng)賽等）和第三課堂（課外實(shí)習(xí)、實(shí)踐）的協(xié)同育人，即以第一課堂為主體，以第二課堂和第三課堂為輔進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)模式的改革，并做好三個(gè)課堂的教學(xué)銜接，為實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供更好的課堂教學(xué)支撐。

（一） 第一課堂

第一課堂即課堂內(nèi)實(shí)踐教學(xué)，根據(jù)土力學(xué)課程特點(diǎn)[6]和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出如下三大課程教學(xué)難點(diǎn)。

（1）土力學(xué)課程的理論性和實(shí)踐性均很強(qiáng)，初學(xué)者總感到難以掌握，認(rèn)為理論不夠嚴(yán)密而予以輕視，往往重理論、輕實(shí)踐[7]，因此，如何做到理論聯(lián)系實(shí)際，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是教學(xué)的重點(diǎn)。

（2）在土力學(xué)課程教學(xué)中引入新工科元素，需要解決課程內(nèi)容增多與課時(shí)減少之間的矛盾，教學(xué)中應(yīng)按照教學(xué)大綱的要求，堅(jiān)持“少而精”的原則，著重解決課程教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

（3）土力學(xué)是與工程實(shí)踐緊密聯(lián)系的學(xué)科，應(yīng)著力思考如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。首先要確立科學(xué)的課程教學(xué)理念，融入新工科元素和課程思政要素，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，明確課程教學(xué)難點(diǎn);以學(xué)生為中心，堅(jiān)持以問(wèn)題為導(dǎo)向來(lái)構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，并對(duì)實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行改革。

一是以觀念轉(zhuǎn)變來(lái)推動(dòng)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升，提出“精講多練，理論與實(shí)踐并重，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)，面向一流水準(zhǔn)”的理念。

二是基于CDIO模式對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知、學(xué)習(xí)規(guī)律來(lái)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)編排，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心來(lái)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)形式和思維訓(xùn)練方式，如圖2所示[5]。

三是采用研究性、啟發(fā)式和引導(dǎo)式教學(xué)方法，以及微助教和多媒體教學(xué)手段，強(qiáng)化形象化教學(xué)，力求理論與實(shí)踐并重，解決學(xué)時(shí)不足的難題。

四是采用微格教學(xué)法，融入導(dǎo)言、學(xué)習(xí)目標(biāo)、前測(cè)、參與式學(xué)習(xí)、后測(cè)、總結(jié)等六要素，強(qiáng)化學(xué)生的自主性和互動(dòng)性學(xué)習(xí)。

第一課堂是專(zhuān)業(yè)教學(xué)的主陣地和實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要途徑，第一課堂由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)組成。土力學(xué)是一門(mén)理論性和實(shí)踐性均很強(qiáng)的學(xué)科，土力學(xué)理論離開(kāi)了土工試驗(yàn)和測(cè)試就無(wú)法發(fā)展，土工試驗(yàn)如果離開(kāi)了土力學(xué)理論的指導(dǎo)也就失去了意義，因此理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)這兩者是相輔相成的。理論教學(xué)為2.5學(xué)分40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為0.5學(xué)分12學(xué)時(shí)。

實(shí)踐教育的重要性體現(xiàn)在人才培養(yǎng)的各方面和全過(guò)程，它不僅是指具體的實(shí)踐，而且還包括理論闡述與實(shí)踐的緊密結(jié)合，要盡可能地縮短理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的距離。因此，在理論教學(xué)時(shí)應(yīng)采用案例教學(xué)、演示實(shí)驗(yàn)和企業(yè)導(dǎo)師講解典型案例等多種形式的互動(dòng)教學(xué)模式。

實(shí)驗(yàn)課由基本試驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)組成。基本試驗(yàn)包括三個(gè)基本物理性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定、界限含水率試驗(yàn)、直接剪切試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)和滲透試驗(yàn)。這些試驗(yàn)屬于單項(xiàng)試驗(yàn)，綜合程度不夠。綜合性實(shí)驗(yàn)為“擋土墻土壓力的測(cè)試與研究”，該實(shí)驗(yàn)綜合程度高，針對(duì)部分基礎(chǔ)較扎實(shí)、求知欲較強(qiáng)的大三學(xué)生開(kāi)設(shè)，旨在強(qiáng)化其實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，加強(qiáng)工程實(shí)踐方面的訓(xùn)練。學(xué)生通過(guò)自行設(shè)計(jì)試驗(yàn)和試驗(yàn)過(guò)程，對(duì)試驗(yàn)成果進(jìn)行整理和分析，促使學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)其實(shí)踐創(chuàng)新能力。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是結(jié)合實(shí)際科研項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行，通過(guò)把科研和學(xué)科帶頭人等優(yōu)質(zhì)師資引入實(shí)踐教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與這些教師的科研項(xiàng)目，旨在把最新科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，形成實(shí)踐教學(xué)與科研平臺(tái)“共享式”的開(kāi)放模式。

（二）第二課堂

第二課堂是課堂教學(xué)的延伸，它作為大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和素質(zhì)拓展的重要載體，在培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神、團(tuán)隊(duì)合作等方面有著重要的作用。第二課堂具有靈活、廣泛、新穎的特質(zhì)，其育人作用是第一課堂無(wú)法替代的，因而第二課堂越來(lái)越受到廣泛重視，是實(shí)踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要教育教學(xué)環(huán)節(jié)。武漢大學(xué)土力學(xué)課程第二課堂主要由專(zhuān)家講座、全國(guó)大學(xué)生巖土工程競(jìng)賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目等組成，具體內(nèi)容及要求如下。

1.定期聘請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師開(kāi)展專(zhuān)題講座

新工科工程教育模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的區(qū)別在于：前者更加注重對(duì)學(xué)生工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要求建立和完善校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地。目前，武漢大學(xué)已形成國(guó)家工程實(shí)踐教育中心（武漢大學(xué)—中鐵十一局集團(tuán)有限公司國(guó)家工程實(shí)踐教育中心）、省級(jí)示范實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地（武漢大學(xué)—中鐵大橋局集團(tuán)有限公司湖北高校省級(jí)示范實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、武漢大學(xué)—中國(guó)建筑第三工程局有限公司湖北高校省級(jí)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地）和院級(jí)創(chuàng)新訓(xùn)練中心的三層次實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，聘請(qǐng)校外企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的工程師作為企業(yè)導(dǎo)師，定期給大學(xué)生舉辦專(zhuān)題講座，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

2.以學(xué)科競(jìng)賽促進(jìn)實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

全國(guó)大學(xué)生巖土工程競(jìng)賽由高等學(xué)校土木工程學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)土力學(xué)及巖土工程分會(huì)共同舉辦，每?jī)赡暌粚?，旨在?qiáng)化青年學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高對(duì)巖土工程及相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神，促進(jìn)不同高校學(xué)生間的溝通交流。該競(jìng)賽在土木工程領(lǐng)域有較廣泛的影響力，被武漢大學(xué)列入大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽立項(xiàng)項(xiàng)目，組織大學(xué)生參加了第2-4屆競(jìng)賽。在參加歷屆競(jìng)賽的過(guò)程中，形成“以課程教學(xué)為基礎(chǔ)、競(jìng)賽項(xiàng)目為載體和技術(shù)訓(xùn)練為手段”的競(jìng)賽培養(yǎng)模式，以夯實(shí)實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。具體舉措如下。

（1）全國(guó)大學(xué)生巖土工程競(jìng)賽是以土力學(xué)理論為基礎(chǔ)的學(xué)科競(jìng)賽，通過(guò)該項(xiàng)競(jìng)賽整合課內(nèi)外的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)競(jìng)賽內(nèi)容與課堂教學(xué)深層次的融合，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（2）深化學(xué)科競(jìng)賽機(jī)制的改革，充分利用學(xué)校和學(xué)院的綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和實(shí)踐能力，強(qiáng)化個(gè)性化培養(yǎng)。

3.開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目由國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)三個(gè)層次組成，旨在加強(qiáng)對(duì)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，增強(qiáng)其創(chuàng)新能力，以及在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才。武漢大學(xué)最早提出“創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”教育理念，十分重視大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并形成國(guó)家、學(xué)校和學(xué)院三級(jí)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，具體舉措如下。

（1）在土力學(xué)課程教學(xué)中，通過(guò)布置綜合性題目，以及從工程問(wèn)題或試驗(yàn)現(xiàn)象引出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料和文獻(xiàn)并形成科研課題，申報(bào)國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目。

（2）通過(guò)開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，促使學(xué)生較早掌握基本科研技能，具備一定的科研動(dòng)手能力和善于分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

（三）課堂外實(shí)踐教學(xué)

課堂外實(shí)踐教學(xué)是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力的培養(yǎng)十分重要，課堂外實(shí)踐教學(xué)由現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與參觀、研究型學(xué)習(xí)訓(xùn)練和課程設(shè)計(jì)組成。

1.現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與參觀

實(shí)踐教學(xué)改革后的突出變化是：減少學(xué)生觀看教師操作的演示性實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生親自參與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的內(nèi)容。土力學(xué)課程教學(xué)中對(duì)土的工程性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，最直觀的方法就是進(jìn)行原位測(cè)試。近年來(lái)課程組申請(qǐng)購(gòu)買(mǎi)了扁鏟式側(cè)脹儀、原位土體孔內(nèi)剪切儀、T-bar與ball-bar貫入儀等原位測(cè)試設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，為學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)和研究型學(xué)習(xí)提供了條件，取得了學(xué)以致用、融會(huì)貫通的良好效果，有利于為“一帶一路”倡議和海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略培養(yǎng)更多優(yōu)秀的新工科人才。

2.研究型學(xué)習(xí)

將指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展研究型學(xué)習(xí)作為課程教學(xué)任務(wù)，指導(dǎo)教師可將教師科研項(xiàng)目中的前沿性?xún)?nèi)容轉(zhuǎn)化為大學(xué)生的科研項(xiàng)目，也可以精心選擇與課程密切相關(guān)的典型工程實(shí)例和工程現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化及抽象后引出相關(guān)課題，如按應(yīng)力比與沉降比確定的地基沉降計(jì)算深度課題、負(fù)超孔隙水壓力引起的固結(jié)課題、非極限土壓力課題等，然后設(shè)定所要學(xué)習(xí)掌握的目標(biāo)并提出問(wèn)題，要求學(xué)生課后完成。

3.課程設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)由房屋建筑學(xué)設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)等組成，這一安排不利于學(xué)生建立全局的工程視角和系統(tǒng)的知識(shí)體系?；凇按蠊こ逃^”[8]將上述課程設(shè)計(jì)融合為一門(mén)課程設(shè)計(jì)，針對(duì)大三第二學(xué)期的本科生開(kāi)設(shè)，學(xué)生分組開(kāi)展課程設(shè)計(jì)，其中包含地基土體力學(xué)參數(shù)取值、承載力和沉降計(jì)算等與土力學(xué)課程密切相關(guān)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，由土力學(xué)課群組教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，這樣更有利于培養(yǎng)學(xué)生建立全局的工程視角和系統(tǒng)的知識(shí)體系。

與其他課程交叉融合，搭建智能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，與企業(yè)合作制作典型工程案例庫(kù)，供學(xué)生課后學(xué)習(xí)。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括工程技術(shù)方案演示和施工管理方法操作，前者以動(dòng)畫(huà)演示的方式幫助學(xué)生了解工藝過(guò)程，如地基處理中的排水固結(jié)法、基坑支護(hù)技術(shù)等;后者以場(chǎng)景模擬的方式，提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生建立工程整體觀。

二、 實(shí)踐教學(xué)體系的保障措施

（一）實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)踐的關(guān)鍵舉措

為了凸顯實(shí)踐教學(xué)的地位與作用，采取了如下舉措。

（1）重視教師的主導(dǎo)作用，切實(shí)抓好課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)參觀、課程設(shè)計(jì)、學(xué)生課外研究訓(xùn)練等實(shí)踐教學(xué)“五環(huán)節(jié)”[9]，讓學(xué)生親歷完整的實(shí)踐過(guò)程。

（2）融入課程思政，重視職業(yè)素養(yǎng)的培育，堅(jiān)持立德樹(shù)人。努力做到實(shí)踐教學(xué)與國(guó)家需求和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，與思想品德教育相結(jié)合，與大學(xué)文化建設(shè)相結(jié)合，與教師隊(duì)伍建設(shè)相結(jié)合，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德和愛(ài)國(guó)情懷，堅(jiān)持傳承實(shí)踐教學(xué)的良好傳統(tǒng)。

（3）重視第二課堂建設(shè)，采取以課程教學(xué)為基礎(chǔ)、競(jìng)賽項(xiàng)目為載體、技術(shù)訓(xùn)練為手段的“三位一體”培養(yǎng)模式，將相關(guān)的多學(xué)科理論知識(shí)進(jìn)行融合并創(chuàng)新應(yīng)用，以解決競(jìng)賽難題。

（4）依托國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心、省級(jí)示范實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地和院級(jí)創(chuàng)新訓(xùn)練中心，搭建三層次實(shí)踐教學(xué)平臺(tái);把科研骨干和學(xué)科帶頭人等優(yōu)質(zhì)師資引入實(shí)踐教學(xué)中，把最新科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，形成實(shí)踐教學(xué)與科研平臺(tái)“共享式”的開(kāi)放模式;自行研發(fā)數(shù)臺(tái)創(chuàng)新性土工儀器，用于學(xué)生研究訓(xùn)練項(xiàng)目。

（5）實(shí)踐教學(xué)與育人過(guò)程緊密結(jié)合。自始至終、一點(diǎn)一滴向?qū)W生灌輸勇于擔(dān)當(dāng)、追求卓越的專(zhuān)業(yè)思想，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神和高度的責(zé)任感。

（二）高水平的師資隊(duì)伍是實(shí)踐教育質(zhì)量的根本保障

新工科建設(shè)需要一支工程經(jīng)驗(yàn)豐富、教學(xué)水平高、綜合素質(zhì)高的教師隊(duì)伍，實(shí)踐教育的成效依賴(lài)于教師隊(duì)伍的實(shí)踐教育能力，因此，除了聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)導(dǎo)師外，始終把提高教師隊(duì)伍自身的通識(shí)教育和實(shí)踐教育能力，作為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的關(guān)鍵抓手做實(shí)做好。

1.提高教師隊(duì)伍的課程思政能力和實(shí)踐教育能力

加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)是培養(yǎng)土木工程新工科人才的關(guān)鍵所在，采取的措施：一是提高教師隊(duì)伍的“課程思政”能力，抓好“課程思政”教學(xué)設(shè)計(jì)，做到課程門(mén)門(mén)有思政，教師人人講育人。同時(shí)培養(yǎng)教師的敬業(yè)精神和職業(yè)道德，讓教師成為學(xué)生道德品質(zhì)修養(yǎng)的榜樣、精神文明的典范和言行舉止的楷模。二是提高教師的實(shí)踐教育能力，繼承和發(fā)揚(yáng)課程實(shí)踐教育中長(zhǎng)期形成的“傳幫帶、走出去”等傳統(tǒng)，尤其要重視青年教師實(shí)踐教育能力的培養(yǎng)，這是一項(xiàng)具有長(zhǎng)期性和艱巨性的工作，要為他們創(chuàng)造條件、制定措施，形成相應(yīng)的考核和評(píng)價(jià)制度，要收到切實(shí)的綜合效果。

“傳幫帶”具體做法：第一步，幫助青年教師進(jìn)入教學(xué)角色，擔(dān)任輔導(dǎo)教師，協(xié)助指導(dǎo)學(xué)生的試驗(yàn);第二步，統(tǒng)一安排教學(xué)研討，青年教師隨班聽(tīng)課，協(xié)助為學(xué)生答疑、批改作業(yè)等;第三步，要求青年教師進(jìn)行教學(xué)試講，參加講課競(jìng)賽，經(jīng)過(guò)2～3年訓(xùn)練后才能完整承擔(dān)一門(mén)課程的教學(xué)。

“走出去”具體做法：建立激勵(lì)制度，鼓勵(lì)青年教師到生產(chǎn)單位和相關(guān)施工現(xiàn)場(chǎng)參與工程實(shí)踐至少6～12個(gè)月;組織青年教師參加全國(guó)性教學(xué)研討會(huì)，積累國(guó)內(nèi)先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

2.提高教師隊(duì)伍的雙語(yǔ)教學(xué)能力

武漢大學(xué)的辦學(xué)目標(biāo)是世界一流大學(xué)，國(guó)際化是必由之路。開(kāi)設(shè)土力學(xué)課程雙語(yǔ)教學(xué)，可以開(kāi)闊學(xué)生視野，提高學(xué)生的國(guó)際交流能力。具體措施是：選派部分青年教師到國(guó)外一流大學(xué)做訪問(wèn)學(xué)者，對(duì)有較高英語(yǔ)水平和較好成績(jī)的學(xué)生開(kāi)設(shè)土力學(xué)課程雙語(yǔ)教學(xué)，形成“基本概念和方法用中文講授，部分內(nèi)容用英語(yǔ)講授，提供課外英文參考資料”的教學(xué)模式。

采取主講教師負(fù)責(zé)制，組成一個(gè)雙語(yǔ)教學(xué)小組。主講教師有十幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在美國(guó)密西根大學(xué)做訪問(wèn)學(xué)者一年，用英文發(fā)表了教學(xué)論文[10]，能熟練用英語(yǔ)進(jìn)行教學(xué)。

3.提高青年教師的高等教育教學(xué)技巧

鼓勵(lì)青年教師努力學(xué)習(xí)和掌握國(guó)內(nèi)外先進(jìn)高等教育教學(xué)技巧，如參加ISW教學(xué)技巧工作坊學(xué)習(xí)并獲得資格認(rèn)證等，在教學(xué)團(tuán)隊(duì)內(nèi)不斷進(jìn)行教學(xué)演練，以達(dá)到最佳的教學(xué)效果，在競(jìng)賽及生產(chǎn)實(shí)踐中既要保證學(xué)生的高參與度，又要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性、批判性思維等。

三、改革成效

武漢大學(xué)土力學(xué)課群組在1項(xiàng)省級(jí)和5項(xiàng)校級(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目的資助下，經(jīng)過(guò)近5年實(shí)踐取得較好的成效：土力學(xué)課程獲批國(guó)家級(jí)一流本科線下課程（2020年）;入選土木工程專(zhuān)業(yè)核心課程湖北省高等學(xué)校教學(xué)團(tuán)隊(duì)（2019年）;獲第二屆湖北省高等學(xué)校自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備成果一等獎(jiǎng)（2018年），校級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2項(xiàng)（2019年、2016年）;指導(dǎo)大學(xué)生獲第三屆全國(guó)大學(xué)生巖土工程競(jìng)賽一等獎(jiǎng)（2019年）、第二屆全國(guó)大學(xué)生巖土工程競(jìng)賽二等獎(jiǎng)（2017年）;指導(dǎo)大學(xué)生獲批7項(xiàng)國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（2020年1項(xiàng)，2019年2項(xiàng)，2017年1項(xiàng)，2015年3項(xiàng)）。所培養(yǎng)的學(xué)生知識(shí)面寬、綜合素質(zhì)好、實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)。

四、 結(jié)語(yǔ)

新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革對(duì)工程教育的改革與發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)，工程教育“回歸工程”“工程教育范式轉(zhuǎn)移”是工程教育創(chuàng)新發(fā)展的趨勢(shì)，結(jié)合新工科大背景下土力學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)踐，本文介紹了土力學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建、保障措施和具體成效，今后應(yīng)更加重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，持續(xù)開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐與競(jìng)賽，著力提高學(xué)生的整體專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力。

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Abstract： The new round of scientific and industrial revolution challenges the reform and development of engineering education. Emerging engineering education is just a positive response to the challenges and requirements. The key point of emerging engineering education in civil engineering is to cultivate the engineering innovation ability of college students in practical education. In view of the prevailing practice of emphasizing theory and neglecting practice， and the current situation of not paying attention to cultivating innovation ability， the practical teaching reform of soil mechanics course is carried out. The “Three Classrooms” cooperative education system and the specific construction content of the first class， the second class and extracurricular practice are constructed. The key problems of practical teaching system are summarized， the safeguard measures， experience and effects of teaching reform are introduced.

Key words： emerging engineering education; soil mechanics course; practical and creative abilities; practical teaching system

（責(zé)任編輯 王 宣）

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