新工科背景下土力學(xué)與地基基礎(chǔ)實踐教學(xué)與創(chuàng)新

徐 慧 （廣東理工學(xué)院，廣東 肇慶 526000）

1 引言

在“新工科”課程建設(shè)要求下，廣東理工學(xué)院建設(shè)學(xué)院工程管理專業(yè)建設(shè)路徑為“預(yù)測行業(yè)市場人才需求-升級改造相關(guān)專業(yè)-完善改進現(xiàn)有課程建設(shè)”。土力學(xué)與地基基礎(chǔ)作為本科工程管理的專業(yè)基礎(chǔ)課程，應(yīng)當(dāng)擔(dān)負起重任，在繼承原有課程內(nèi)容基礎(chǔ)上，結(jié)合行業(yè)市場需求，提升學(xué)生實踐動手能力，調(diào)動學(xué)生試驗實訓(xùn)積極性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)造的創(chuàng)新力。

根據(jù)“新工科”課程建設(shè)對學(xué)生實踐能力的要求，結(jié)合廣東理工學(xué)院19級本科工程管理專業(yè)3個班級土力學(xué)與地基基礎(chǔ)實驗實訓(xùn)教學(xué)情況進行調(diào)整和嘗試，希望能為本院相關(guān)學(xué)科實踐教學(xué)提供新思路，同時為相關(guān)學(xué)科實踐教學(xué)改革提供一定參考。

2 模塊化教學(xué)，提高實訓(xùn)課時利用率

我院本科工程管理專業(yè)屬于新增專業(yè)，招生情況良好，第二屆19工程管理專業(yè)學(xué)生共188人，分3個班，土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程安排在大二第一學(xué)期進行16周授課，每周3課時（均在下午進行），共48課時。就土力學(xué)與地基基礎(chǔ)的課程內(nèi)容而言，課時量較少，而我院本科工程管理專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，較多學(xué)生都是高中文科生，力學(xué)知識儲備較差，因此本課程教學(xué)重點在土力學(xué)基本知識、地基一般處理方式方法和基礎(chǔ)一般設(shè)計思路相關(guān)內(nèi)容。為了有效利用26課時的實訓(xùn)課程教學(xué)，我院將實訓(xùn)課時進行模塊化，將十項實踐實訓(xùn)內(nèi)容分為6個模塊，額外預(yù)留3個課時進行綜合性設(shè)計試驗，防止有同學(xué)因為學(xué)習(xí)或操作能力不足無法按時完成課程內(nèi)容，而能夠按時完成前6個模塊實訓(xùn)的同學(xué)，可以自己設(shè)計綜合性試驗實訓(xùn)，提升實踐難度，鍛煉其創(chuàng)造創(chuàng)新能力。

如表1所示，模塊化實踐實訓(xùn)教學(xué)結(jié)合實訓(xùn)基本要求及目的，將相關(guān)實訓(xùn)內(nèi)容合并，結(jié)合周課時安排，基本將理論課和實訓(xùn)課程分地點完成，理論課程照常借助黑板和多媒體進行，實訓(xùn)課程進入我院鼎湖校區(qū)3棟土工實訓(xùn)室內(nèi)進行，按照模塊化實訓(xùn)內(nèi)容，可同時進行多項試驗實訓(xùn)內(nèi)容。例如，模塊3將液塑限聯(lián)合測定試驗和土擊實試驗同步進行，將課程課時調(diào)整安排2天進行，第一天2課時進行土樣制備，第二天6課時進行正常試驗操作。這樣既解決了由于課時較長，8個課時只能安排周末進行調(diào)課的麻煩，也解決了很多本科土工實訓(xùn)無法按照正常時間要求配置土樣，導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)錯誤以及試驗操作省略讓學(xué)生學(xué)習(xí)誤解的情況。每周3課時的教學(xué)安排，很好地解決了實踐課程在教學(xué)前需要半個多小時的試驗步驟試驗結(jié)果處理等知識介紹，以及每班分多小組，每小組多人操作，部分組員不夠時間進行實驗儀器操作的弊端。

模塊化實訓(xùn)教學(xué)安排表 表1

實踐實訓(xùn)模塊化設(shè)計不僅能方便試驗時間合理化設(shè)計，還可以根據(jù)具體模塊的理論知識內(nèi)容和實踐實訓(xùn)課程內(nèi)容的合理銜接。比如一般課程內(nèi)容是根據(jù)目錄的順序進行，而模塊化實訓(xùn)則可以根據(jù)理論課程內(nèi)容穿插進行，還可以依據(jù)實訓(xùn)課程課時合理安排搭接，解決了學(xué)生學(xué)習(xí)了理論內(nèi)容再進行試驗實訓(xùn)時，忘記了基本原理和基本計算公式等問題。同時，部分模塊的課時量較大又需要鏈接密切進行的實訓(xùn)（模塊3），可以通過課程時間調(diào)整的方式緊密進行。19工程管理1班的課安排在周一下午5，6，7節(jié)，那么進行模塊3的實訓(xùn)時就可以調(diào)整課程，將周二下午到晚上無課的時間完全利用起來，也就是周一下午進行土樣配置，周二下午到晚上進行試驗操作訓(xùn)練，為了使試驗具備密接性和連貫性，學(xué)生可以充分學(xué)習(xí)相關(guān)實訓(xùn)理論知識內(nèi)容和實踐操作要求，并進行實際操作。實踐學(xué)時充足，學(xué)生也可以得到充分鍛煉，引發(fā)更強烈的積極性和創(chuàng)造力。

圖1 土樣制備實訓(xùn)

圖2 固結(jié)試驗實訓(xùn)

圖3 擊實試驗脫膜實訓(xùn)

3 技能化實訓(xùn)，增強學(xué)生動手實踐力

模塊化的實訓(xùn)安排、充足的課時鍛煉、合理的利用方式、較高的實訓(xùn)利用率，這些都是增強學(xué)生動手實踐力的基本保證。更重要的是，根據(jù)學(xué)生個人基本情況，定制個性化技能實訓(xùn)。廣東理工學(xué)院建設(shè)學(xué)院根據(jù)19本科工程管理專業(yè)的學(xué)生情況，以及土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)要求，將6個模塊的實踐實訓(xùn)步驟及要求等進行了實訓(xùn)任務(wù)書的編寫，在學(xué)生進行相關(guān)模塊實踐實訓(xùn)時提供給學(xué)生，要求學(xué)生進行提前預(yù)習(xí)，并在實訓(xùn)課程開始前進行提問，并將提問效果評價計入考核成績。

在實踐實訓(xùn)開始前，一般需要將試驗原理及操作規(guī)范進行系統(tǒng)性講解，將枯燥的理論講解轉(zhuǎn)化為學(xué)生“教師提問—學(xué)生回答—教師補充”的方式進行，顯得格外重要?！敖處熖釂枴睂?dāng)堂試驗實訓(xùn)理論知識內(nèi)容進行提問，“學(xué)生回答”相應(yīng)提問，教師回答遺漏并進行“教師補充”。這樣一套流程下來，既提高了學(xué)生求知欲，又完成了實訓(xùn)內(nèi)容的前期教學(xué)。在試驗實訓(xùn)過程中，采用組長安排分工操作事宜的方式來進行，篩土、配土、儀器調(diào)試、試驗前準備、試驗操作和試驗數(shù)據(jù)記錄等工作，按能力分配工作，并要求按照組員人數(shù)合理安排平行試驗組數(shù)，然后根據(jù)課程時間進行輪崗（平行試驗崗位輪轉(zhuǎn)分工），要求學(xué)生個人能夠進行每個試驗操作，同時更深層次理解團隊協(xié)作的益處。試驗結(jié)束后，每組每個成員都需要向教師展示一定組數(shù)的平行試驗結(jié)果，并確定以后撰寫試驗報告的具體數(shù)據(jù)，由于每組有多組平行試驗，而各成員一般只需要兩組平行試驗數(shù)據(jù)，可以保證最終試驗由各成員自行課下完成。

實踐實訓(xùn)預(yù)留了模塊7的實訓(xùn)時間，既滿足了基礎(chǔ)能力一般的同學(xué)進行試驗內(nèi)容及操作的更深層次學(xué)習(xí)的需要，也給基礎(chǔ)能力較好的同學(xué)進行創(chuàng)新綜合性試驗的空間和時間，在這個時間段內(nèi)，同學(xué)們可以根據(jù)以往試驗實訓(xùn)內(nèi)容的基本情況進行試驗內(nèi)容的重復(fù)性試驗和驗證性試驗，也可以將原來幾個分開進行的模塊試驗內(nèi)容結(jié)合起來進行，比如模塊2和模塊4的實踐實訓(xùn)，剪切試驗由于其試驗儀器和操作難度性，一般由教師結(jié)合抗剪強度公式等理論知識內(nèi)容進行介紹演示，再由幾位基礎(chǔ)能力較好的同學(xué)進行步驟性操作，很少有結(jié)合土的基本物理性質(zhì)指標進行系統(tǒng)性試驗，如果有充足的預(yù)留時間，那么就可以進行綜合性稍強的設(shè)計性試驗了。

模塊8和模塊10是關(guān)于地基基礎(chǔ)相關(guān)內(nèi)容的實踐實訓(xùn)，是獨立于土工室內(nèi)試驗的，鑒于學(xué)生的綜合專業(yè)情況，為了鍛煉學(xué)生的收集整合資料的能力，教師在理論課堂上講述相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)理論知識后，布置地基處理常規(guī)方法比較案例實訓(xùn)和深淺基礎(chǔ)設(shè)計方案比較案例實訓(xùn)，要求學(xué)生根據(jù)相關(guān)案例作出對比分析，并將對比分析做成PPT進行展示，并安排同組同學(xué)進行講解。也可以自己尋找合適案例方案進行比較，進行更深層次認識和討論，作為相關(guān)課程內(nèi)容知識擴充的展示。在每組成員展示完畢后，由其他組同學(xué)進行提問，本組其他成員進行回答，并將展示情況和回答情況進行打分計入實訓(xùn)考核，這樣既提升了組員間合作完成實踐實訓(xùn)的積極性，也能更好地鍛煉組員的團結(jié)協(xié)作的能力。

4 過程化考核，優(yōu)化考核評價機制

合理的實踐課程安排和創(chuàng)新性實踐操作安排是完成土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程實驗實訓(xùn)教學(xué)的基礎(chǔ)，而優(yōu)化考核評價機制則是調(diào)動學(xué)生參與積極性的必要手段。雖然本科工程管理專業(yè)的學(xué)生大多都有著很好的自制能力和學(xué)習(xí)動力，但是仍然按照“平時考勤作業(yè)成績+期末考試成績”的方式進行最終成績評定，顯然是不可取的。在19級本科工程管理的實踐教學(xué)過程中，不斷改革新模式，不斷提升學(xué)生主動參與實踐實訓(xùn)主觀能動性，進行過程化考核機制是非常重要的。按照圖4所示進行過程考核要素分配，盡可能地保證學(xué)生在實踐實訓(xùn)的積極調(diào)動下，能夠真正意義上從實踐中學(xué)習(xí)和成長。

圖4 過程考核要素分配占比

在試驗開始前進行的“教師提問—學(xué)生回答—教師補充”環(huán)節(jié)中，將學(xué)生提問和回答計入平時表現(xiàn)分中。在實踐實訓(xùn)進行環(huán)節(jié)中，學(xué)生的操作計入儀器操作分中，并由同組同學(xué)進行打分，課代表記錄和整理，教師查閱后抽查復(fù)核。在實踐實訓(xùn)結(jié)果整理環(huán)節(jié)中，根據(jù)每人一份每組成冊提交的原則，判斷學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力和結(jié)果資料整理能力進行打分，并計入試驗報告分中。將過程考核最終分值錄入教務(wù)系統(tǒng)，與最后期末成績共同匯總形成最終成績。與傳統(tǒng)考核形式相比，加入過程性考核更能調(diào)動學(xué)生的參與積極性，并在給同學(xué)打分和被打分的環(huán)節(jié)中找到自我價值，提高學(xué)習(xí)動力。

5 結(jié)論

對于“新工科”背景下的土力學(xué)與地基基礎(chǔ)實踐實訓(xùn)教學(xué)，要不斷深入改革，貼合行業(yè)發(fā)展要求，鍛煉學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的綜合學(xué)習(xí)方向，充分利用實踐實訓(xùn)的時間和空間，提升實訓(xùn)課時利用率、增強學(xué)生動手實踐力以及加入過程化考核評價機制，盡可能全面地促進學(xué)生深層次學(xué)習(xí)，通過專業(yè)課程實踐改革創(chuàng)新響應(yīng)國家推行“新工科”建設(shè)的號召，為學(xué)生步入社會進入行業(yè)奠定更好的基礎(chǔ)，促進我國建設(shè)行業(yè)蓬勃發(fā)展。