摘 要:在21世紀的課程體系里,土力學(xué)是土木、水利和交通等有關(guān)專業(yè)中的重要基礎(chǔ)技術(shù)課程,是一門實用性較強的工程技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科。作為土力學(xué)課程的重要組成部分,土力學(xué)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)將直接影響整個實驗教學(xué)的水平。為適應(yīng)社會對學(xué)生實踐能力的要求,本文基于土力學(xué)實驗教學(xué)的特點,針對本校土力學(xué)試驗教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題,提出了幾點教學(xué)改革的措施,以此達到最佳的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:土力學(xué)試驗 教學(xué)環(huán)節(jié) 凸顯問題 教學(xué)改革
土力學(xué)(Soil Mechanics),即是通過對力學(xué)一般原理的利用來對土的物理性進行充分的研究。它是力學(xué)與化學(xué)的性質(zhì)以及土體在水、荷載、溫度等外界因素影響下所產(chǎn)生工程形狀的應(yīng)用學(xué)科。作為力學(xué)的一個分點,土力學(xué)學(xué)科的研究是建立在“土”的基礎(chǔ)之上。對于土力學(xué)而言,它涉及了很多的前期知識以及一些相關(guān)的領(lǐng)域,整個課程的橫向跨度非常的大。土力學(xué)不但在理論上存在著一定的深度,整個基礎(chǔ)知識的構(gòu)成也不成系統(tǒng),具備了“抽象性”。在研究對象上,土力學(xué)主要是以“礦物顆粒組成骨架的松散顆粒集合體”為基礎(chǔ),其化學(xué)、物理以及力學(xué)的性質(zhì)和一般彈性或剛性的固體或流體相比較,有著較大的差異。所以,通過科學(xué)、先進的實驗技術(shù)來對土力學(xué)進行深入的探討是非常必要的。
一、土力學(xué)試驗教學(xué)環(huán)節(jié)存在的凸顯問題
(一)教學(xué)安排合理性有侍優(yōu)化
從我院情況分析,存在著招生專業(yè)人數(shù)不斷增加、教學(xué)安排的不合理、理論課未上就開始上實驗課、實驗學(xué)時少,土力學(xué)試驗多集中在一學(xué)期等問題。據(jù)我院11~14年土力學(xué)試驗開課情況統(tǒng)計,大多專業(yè)的土力學(xué)理論和試驗課都集中在一學(xué)期,年均一學(xué)期約4000學(xué)時,年均二學(xué)期約700學(xué)時。
(二)實驗教學(xué)模式單一、枯燥
就目前而言,土力學(xué)的實驗教學(xué)基本上是以驗證性實驗為主。在實驗的操作上,學(xué)生只需要按部就班即可。甚至存在著“在進行理論教學(xué)的基礎(chǔ)上便開始進行實驗操作”的現(xiàn)象,這直接造成了理論與實踐相脫離的問題出現(xiàn)。在實踐性較強的土力學(xué)上,類似這樣的問題顯然嚴重的對整個教學(xué)目標的實現(xiàn)帶來了一定的負面影響。
(三)實驗課程安排不當
在目前的土力學(xué)教學(xué)中,大多數(shù)學(xué)校對于土力學(xué)的實驗教學(xué)在課時上安排較少。另外,由于該專業(yè)的學(xué)生人數(shù)較多,在課時很少的情況下,實驗教學(xué)的課堂中就會存在著小組人數(shù)較多的問題,這樣的情況將難以保證每一位學(xué)生都能夠得到親手做實驗的機會。
(四)試驗數(shù)據(jù)應(yīng)用分析不足
在土力學(xué)實驗教學(xué)安排中,學(xué)生很難將在各個試驗中獲得的指標數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進行精確的分析。在這樣的情況下,土力學(xué)試驗教學(xué)環(huán)境的輔助作用將很難得到充分的體現(xiàn)。
(五)實驗考核方法有待完善
每當試驗進行完后,通常只要求學(xué)生根據(jù)公式來進行計算即可,學(xué)生學(xué)習缺乏了主觀能動性,在試驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力得不到提升。而試驗考核的方法也過于的簡單,使得學(xué)生對實驗課沒有壓力和動力,導(dǎo)致其對實驗的結(jié)果是否準確、合理抱著一個無所謂的態(tài)度。
二、土力學(xué)試驗教學(xué)環(huán)節(jié)幾點探討
(一)理論課結(jié)束后集中開設(shè)試驗
土力學(xué)試驗包含了多個項目,其中有些試驗過程很長。通過安排、設(shè)計、規(guī)劃將土力學(xué)試驗集中開設(shè),多個試驗交叉進行,這樣才能保證同一土樣同步在各試驗之間使用,提髙試驗效率。如在顆粒分析、固結(jié)試驗過程中可以進行其他試驗項目。集中開設(shè)的方式還有助于土的各個物理性質(zhì)指標之間的應(yīng)用和換算,從而減少重復(fù)項目和由于時間效應(yīng)而引起的各個物理性質(zhì)指標的變化,真正提高試驗的準確度。
(二)理論和實踐相結(jié)合
實踐,是檢驗真理的唯一標準。土力學(xué)是一門具備較強實用性的課程,對于學(xué)生的綜合發(fā)展有著極大的幫助。當前,大多數(shù)高校在土力學(xué)實驗教學(xué)的開設(shè)上,主要是以顆粒分析實驗、固結(jié)實驗、含水量實驗、直接剪切實驗等為實驗教學(xué)內(nèi)容,基本上是以傳統(tǒng)的驗證性實驗為主,實驗的內(nèi)容相對落后,與土力學(xué)理論目前的發(fā)展也呈現(xiàn)出極為明顯的脫節(jié)現(xiàn)象。這對于學(xué)生而言,嚴重的影響了學(xué)生的自主學(xué)習積極性。另外,在實驗過程中,每組學(xué)生基本上都是采用同樣的土體進行實驗,很容易造成學(xué)生不思考問題、不分析問題及相互抄襲實驗報告的問題。作為指導(dǎo)教師,在對土力學(xué)課程的教學(xué)中可以適當?shù)膶⒔滩牡膬?nèi)容進行科學(xué)有效的刪減,并且補充一些現(xiàn)實生活中的工程實例。另外,對新社會、新時代中產(chǎn)生的新問題要著重的介紹。
土力學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容不能滿足理論更新的需求,在進行理論學(xué)習的同時,為做到理論與實踐相結(jié)合,可以通過“將教學(xué)課堂放到實驗室進行”來實現(xiàn)。比如在“土的抗剪強度測定方法”的講解中,可以將教學(xué)的課堂轉(zhuǎn)移到實驗室,這有助于學(xué)生對相關(guān)試驗的儀器進行直觀的了解,并且自主的做出相應(yīng)的實際操作。通過實踐性的教學(xué),讓學(xué)生上手更快,從而為土力學(xué)的教學(xué)節(jié)省大量的時間,真正的做到事半功倍。
(三) 合理安排試驗組次和人數(shù)
目前,土力學(xué)實驗教學(xué)的課時安排較少,而學(xué)生的人數(shù)又比較多,在這樣的情況下,如果想要達到很好的教學(xué)效果,就必須在課程安排上進行科學(xué)、合理的調(diào)整。在實驗課程上,每一批進入到實驗室學(xué)生盡量控制在10組以內(nèi),而每一組兩到三人為宜。在課堂中,需要理論教師與實驗教師同時對學(xué)生進行指導(dǎo)。在這樣的教學(xué)背景下,學(xué)生的學(xué)習積極性才能夠得到充分的調(diào)動,才能讓每一位學(xué)生都有親自操作儀器的機會,通過實驗操作獲得相關(guān)的數(shù)據(jù),并獨立的對實驗數(shù)據(jù)進行分析,分析出數(shù)據(jù)的準確性以及存在誤差的原因,從而提出在實驗方法及步驟上相應(yīng)的改進措施。通過這樣的過程,能夠讓學(xué)生在動手能力上得到極大的鍛煉。
(四) 特色教育和現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)手段拓展試驗計劃
以水利特色教育提高學(xué)生對專業(yè)學(xué)習的熱情,以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)促進學(xué)生對實驗的興趣,如制做“土工試驗”多媒體教學(xué)片、“土力學(xué)與地基基礎(chǔ)”學(xué)習軟件等,使教學(xué)的內(nèi)容顯得更加豐富、直觀、逼真、易懂。充分調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習積極性。同時,現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)還能夠讓學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力得到充分的發(fā)揮。
(五)持證上崗提高教師實驗?zāi)芰团囵B(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
從本校情況來看,在有限的資源條件下,充分開展教師操作實驗儀器的培訓(xùn)并將實行教師操作實驗儀器上崗證制度,將技能傳給學(xué)生。同時,需要培養(yǎng)“雙師型”教師,提高實驗室指導(dǎo)教師的實驗?zāi)芰驮囼炈?,從而從根本上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
“雙師型”教師隊伍是保障教學(xué)質(zhì)量的基本要求,也是培養(yǎng)高技能人才的關(guān)鍵?!半p師型”教師,一定要是高技能人才。而作為教師,學(xué)歷層次和技能水平兩方面,需要做到統(tǒng)籌兼顧。這兩方面的提高,也是教師綜合實踐能力得到提高的根本。
三、結(jié)語
作為一門實踐性較強的基礎(chǔ)課程,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力是土力學(xué)教學(xué)根本目的。對于土力學(xué)課程的教學(xué),學(xué)生創(chuàng)新思維以及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)是其最為重要的環(huán)節(jié)。我們需要通過在教學(xué)方法上的不斷改善,才能讓學(xué)生的積極性和對實踐創(chuàng)新的興趣性得到有效的提高,才能真正意義上達到將學(xué)生培養(yǎng)成實踐創(chuàng)新能力強、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用性人才。同時,教學(xué)的改革,也能夠積極的培養(yǎng)學(xué)生“務(wù)實嚴謹”的科學(xué)態(tài)度,讓學(xué)生能夠不斷的促進自身的發(fā)展。而對于土力學(xué)學(xué)科的發(fā)展而言,教學(xué)的改革也將具備重大意義。