土力学课程教学改革探讨

时间：2024-05-05

苏美选　林智勇

摘要：总结分析了应用型本科高校中土力学教学存在的主要问题，对土力学教学改革做了一系列有益的探索，包括理论教学内容的优化、多种教学方法的综合利用、实践教学的改革以及双师型教师队伍的建设等。

关键词：土力学；教学改革；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）38-0130-02

土力学是一门理论性和实践性都很强的课程，是土木工程等专业的必修专业基础课程。它以天然土体为研究对象，研究土体的变形、强度及渗透性，基本概念和计算理论多，且多是半经验半理论的内容，计算假定多；各部分内容连贯性较差，均是为了解决实际问题而设立的[1-3]。

一、土力学课程的特点

土是由岩石经过风化作用、剥蚀搬运、沉积作用等复杂自然环境中所生成的松散堆积体。土的形成过程决定了它特殊的物理力学性质，不同于固体、液体，土由固、液、气三相构成，具有碎散性、多相性和自然变的异性。这种特殊特点，决定了土力学与其他力学，如理论力学、材料力学、弹性力学等，在知识点结构及思维方法上都有很大的不同。

目前，土力学课程内容均可总结为“一、二、三”，即一个原理（有效应力原理）、两个变形（压缩变形、剪切变形）、三个理论（渗流、变形及强度理论），它们各自都自成体系，构成了土力学的基本内容[4]。

二、土力学教学存在的主要问题

1.课时少、教学内容多，教学效果不佳。目前我校的土力学课时为40学时（含6学时实验课），而土力学的基本概念、基本原理及计算公式多，关联性差，难以深入阐述土力学的理论要点。且随着国家基础设施建设的不断推进，各种岩土工程问题不断涌现，也出现了许多关于土的新理论、新技术，这些都成为土力学教学的内容之一。另外，近年来，在教学中更加注重学生动力实践能力的培养，土力学的教学课时不断被压缩。

因此，教学课时的压缩、教学内容的深入与扩展以及教学效果的提高三者的矛盾十分突出。

2.教學形式单一，缺乏师生互动。为了保证在有限的课时内向学生讲授更多、更新的土力学内容，多数教师均采用多媒体PPT的讲授方式，以加快进度，他们忽视了必要的板书，更有甚者直接在念PPT，这使得整个讲解过程显得十分枯燥，方式单一，留给学生思考、讨论的时间几乎没有，更无师生间的互动，严重影响教学效果，更进一步打击学生的学习积极性。

3.没有统一的教材。目前，我校开设土力学课程的专业多，任课教师也有多位，即使是同一专业，任课教师也处于一直变化的状态。而所使用的教材一般均由任课教师指定，每个老师选用的教材均不一样，讲授的侧重点也不一样，这不利于专业课程体系的建设，更不利于学生的学习。

4.教师缺乏工程实践经验。土力学是一门实践性很强的学科，要求教师不仅要有扎实的理论基础，还应具备一定的工程实践经验。而目前多数教师均是直接从高校毕业后就进行教学工作的，他们缺乏工程经验。且新教师一般还需兼任其他方面的工作，这也限制了其参加工程实践学习的机会，从而影响了学生的学习效果。

5.学生实践能力差。土力学课程仅安排6学时的实验课，仅能紧凑地完成3—4个常规实验。同时，由于实验仪器数量的不足及学生数量的增加，实验多以演示性操作为主，即实验老师为了在课时内完成所有学生的实验操作，采用赶鸭子上架的方式，直接教实验操作步骤，严重忽视了学生的思考及讨论，以致学生实验完成后竟然不知道自己在做什么，更不无法体会到实验的原理及做实验的乐趣。而且，实验常分散开设，穿插分散于课堂教学过程中，导致学生无法宏观地把握土性的指标，这些都影响着学生实践能力的提高[5]。

三、土力学课程教学改革

（一）优化教学内容，综合多种教学方法

1.为学生选用或自编优秀、经典的土力学教材，并配备工程实例、工程图片以及PPT课件、习题教辅资料等。教学内容的侧重点应鲜明，要加强学生对基本概念、基本原理的理解，复杂公式的推导讲解要详略得当，主要介绍推导思路，进而引导学生利用土力学基本原理解决工程问题。对经典理论应进行详细讲解，而对其他相关扩展且较易理解的内容则采用鼓励学生自学并进行适当讨论的方式来进行。

另外，应注重将当前工程实践中的新成果、新理论、新技术引入到教学中；并适当增加相关行业的规范内容，培养学生使用规范的意识。

2.多种教学方法相结合。在有限的课时内，单纯的板书教学或大容量的PPT教学，只能使学生被动地接收知识。因此，课堂讲授应充分结合多种教学方法，突出重点难点，注重对学生的启动与互动，充分调动学生的学习热情。在讲授某个知识点前，可通过多媒体放出典型的工程案例，如图片、视频等，进而引出问题，让学生思考、讨论；同样，对于土力学的一些理论模型（如渗透固结模型、挡墙破坏形式等）以及实验操作，可以制成生动形象的动画或录像供学生观摩。而在讲解计算习题时，则可采用板书形式，并让学生上台参与。

另外，可开辟第二课堂，充分利用精品课程、微课等在线课堂以及其他网络手段，加强师生间的互动。

（二）实践教学环节改革

在高校中，学生工程意识淡薄、实践能力不强的现状较为普遍，主要原因就是学生参加实践的机会太少。

1.集中开设综合性实验。将土力学实验课中必做的几个实验（基本指标实验、固结实验、直剪实验）集中在某一个时间段内进行，有利于学生宏观理解土性指标及原理，加深对土的认识；而且学生在较短时间内完成所有实验项目的操作和数据整理工作，对每一环节都了解清楚，便于对实验数据的合理性及参数间的相互联系进行综合分析。另外，集中开设实验，使多个实验交叉进行，可将由于分散开设多个实验而造成的零散时间集中起来，使各实验项目之间在时间上互补长短，以提高工作效率。

2.开放实验室，开设自主设计实验。开放学校土工实验室，结合实际岩土工程问题，将实验教学与工程实践教学有机结合起来，提高实验教学质量。要根据工程要求，让学生提交设计计算所需的岩土体参数，并自主设计土工实验方案，经指导教师审核后，再制定具体的实验项目，独立或分组完成实验操作及实验成果分析整理，提交土工实验报告。

（三）双师型师资队伍建设

任课教师的业务能力直接影响着对学生的培养效果，专业理论知识扎实，且具备丰富工程实践经验的教师，在讲解专业理论的同时，结合实际工程，能让学生更容易理解、接受，从而提高教学效果。

1.提升教师的工程实践能力、科研工作能力。鼓励教师参与企业工程项目，使教学与生产并行。这样，在教学中便能将土力学知识与实际工程问题密切联系在一起，从而强化学生的工程意识，激发学习的兴趣。

鼓励教师积极申报科研项目，发表科研论文。通过科研工作，扩展专业知识面，了解土力学学科的前沿热点，从而加深对土力学的认识，提高教学水平。

2.聘请企业工程技术人员到校兼课。聘请校外企业工程技术人员到校授课，分享他们的工程实践，并与土力学理论联系在一起，甚至让校内教师及学生参与到他们的工程项目中去，这有利于教学内容的充实及土力学课程教学的发展。

四、结论

土力学是一门重要的专业基础课程，也是后续专业课程的重要基础，学好该课程至关重要。通过对应用型本科高校中土力学教学中存在的问题的深入分析、研究，探讨了土力学教学改革的一些措施，包括理论教学内容的优化、多种教学方法的综合利用、实践教学的改革以及双师型教师队伍的建设。

参考文献：

[1]四校合编.土力学[M].第三版.中国建筑工业出版社，2013.

[2]胡世丽，王观石.提高土力学课程课堂教学效果研究[J].山西建筑，2009，35（34）：208-209.

[3]李兵见.土力学课程教学改革的实践与思考[J].山西建筑，2009，35（35）：182-183.

[4]伊盼盼.土力学课程教学方法探索[J].科技视界，2015，（34）：198-198.