雷勇++賀建清++陳秋南?í?

摘要：地基處理課程是一門實踐性較強的課程，具有涉及課程多、研究對象多和處理方法多等特點。文章歸納了該課程課堂教學(xué)存在的一些問題，分析了其產(chǎn)生的原因，并有針對性地提出了教學(xué)改進(jìn)措施，通過采用激發(fā)興趣、系統(tǒng)備課、擴(kuò)展前沿、互動教學(xué)、案例教學(xué)、實踐教學(xué)及多樣化的考核等方法提高教學(xué)效果，旨在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：地基處理；課程特點；互動教學(xué)；案例教學(xué)；實踐教學(xué)

中圖分類號：G6420；TU4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：

10052909（2016）04008204

地基處理課程是面向巖土工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)課，也是一門實踐性較強的課程[1]。該課程設(shè)置的目的是通過課程學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握各種地基處理方法的適用條件、設(shè)計原理及方法，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用地基處理方法解決實際問題的能力，并充分發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)潛力和創(chuàng)新精神，以快速適應(yīng)市場的發(fā)展要求，在新的形勢下提高學(xué)生的就業(yè)率。

然而，從課程考試、課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計的結(jié)果來看，目前有不少學(xué)生在完成該課程的學(xué)習(xí)之后并未真正理解和掌握地基處理的基本原理，甚至有部分學(xué)生畢業(yè)初期在工程實踐中遇到地基處理問題時常感到無所適從， 對設(shè)計結(jié)果和施工中遇到的工程問題也無法進(jìn)行評估，這反映出該課程現(xiàn)有教學(xué)過程還存在問題。筆者就個人多年來地基處理課程教學(xué)的實踐，對地基處理課程的特點進(jìn)行分析，指出當(dāng)前地基處理課程教學(xué)中的不足，并提出幾點改進(jìn)措施，以期提高學(xué)生的動手能力和解決工程實際問題能力。

一、地基處理課程的特點

（一）涉及課程多

地基處理課程內(nèi)容涉及的相關(guān)領(lǐng)域和預(yù)備知識較多，具有多學(xué)科交叉性，它與工程地質(zhì)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、土木工程施工技術(shù)、原位測試技術(shù)以及環(huán)境巖土工程等課程均有密切聯(lián)系，該課程內(nèi)容還是路基工程、基礎(chǔ)工程、基坑工程相關(guān)知識的補充。在進(jìn)行地基處理方案比選時，首先要了解場地的工程地質(zhì)情況，確定地基土的工程類別及地基處理的范圍，因此

具備工程地質(zhì)知識是地基處理設(shè)計的前提條件，掌握土力學(xué)原理是學(xué)好地基處理的關(guān)鍵。換填法施工的

原理是土的壓實機(jī)理，現(xiàn)場通過控制壓實度和含水量來控制其質(zhì)量指標(biāo)，這就涉及到土力學(xué)中最佳含水量和最大干密度的估算及測試。預(yù)壓法中地基固結(jié)度的計算涉及到太沙基一維固結(jié)理論，而該理論在土力學(xué)中的飽和土滲透固結(jié)中有詳細(xì)講解。類似的換填法中墊層及軟弱下臥層的承載力及沉降計算時，又涉及到基礎(chǔ)工程中有關(guān)淺基礎(chǔ)的設(shè)計計算，因此基礎(chǔ)工程的相關(guān)知識不可或缺。各種

地基處理方法與土木工程施工技術(shù)、質(zhì)量檢驗、土工原位測試技術(shù)及室內(nèi)土工試驗等知識密切相關(guān)。

（二）研究對象多

地基處理課程研究的主要對象為軟弱地基及特殊土地基，軟弱地基又分為軟土、沖填土、雜填土等地基；特殊土地基又分為濕陷性黃土、膨脹土、鹽漬土、季節(jié)性凍土、紅粘土等地基。軟土、粘性沖填土地基的孔隙比大，含水量高，抗剪強度低，壓縮系數(shù)高，承載力低，在荷載作用下沉降大。雜填土結(jié)構(gòu)疏松，強度低，壓縮性高，均勻性差。特殊土地基中每種土均有各自不良工程特性，并不適用某些處理方法。比如：黃土的濕陷性、膨脹土的脹縮性及鹽漬土的溶陷性，在選用地基處理方法時要嚴(yán)格控制水的使用。軟土地基的孔隙比大、含水量高，采用強夯并不能使其孔隙減小，因而強夯法不適用軟土地基。

（三）處理方法多

地基處理技術(shù)的主要方法有換填法、預(yù)壓法、振密擠密法、漿液固化法、加筋法等，而且還在不斷發(fā)展中。各種處理方法的主要原理并不完全一致，但總的來說是將土質(zhì)由松變實，將土的含水量由高變低，即可達(dá)到地基加固的目的，工程實踐中的各種加固方法均是從這一加固原理出發(fā)的。然而，由于施工方法的獨特性及處理對象的特殊性，并不是每種方法都適合處理所有種類的地基。比如換填法對于深層軟弱地基就不適用，預(yù)壓法主要是將飽和軟土地基中的孔隙水排出，土層逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，達(dá)到地基強度提高、減少工后沉降的目的。

二、地基處理課程教學(xué)存在的問題

（一）傳統(tǒng)教學(xué)方法單一

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師授課完全依賴教材“照本宣科”，

學(xué)生被動接受，形式較為單一。這種教學(xué)方式教師自由度比較大，講課占據(jù)課堂大部分時間，留給學(xué)生思考和分析的時間卻較少[2]。 由于無法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，課堂氣氛不活躍，學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新能力難以得到鍛煉和提高。

（二）教材內(nèi)容與實際脫節(jié)

目前地基處理工程越來越多，技術(shù)水平也日新月異[3]，加之施工工藝不斷改進(jìn)，機(jī)械設(shè)備也常常改造升級和更新，

由于編寫出版的滯后性，地基處理課程教材很難涵蓋地基處理領(lǐng)域的最新動態(tài)。甚至有的教材介紹的有些方法也很落后，應(yīng)用也較少，導(dǎo)致所學(xué)與實際脫節(jié)，學(xué)生畢業(yè)后要花較長時間重新學(xué)習(xí)。此外，目前使用的教材偏重設(shè)計理論，工程實踐的內(nèi)容偏少，也缺乏完整的工程實例，對經(jīng)典案例和采用新技術(shù)新方法的地基處理案例的介紹較少，教材內(nèi)容更新速度較慢，不能反映最新科研成果。

（三）缺乏實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

對于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說，要學(xué)好一門專業(yè)課，實踐教學(xué)是必不可少的環(huán)節(jié)[4]?？茖W(xué)的調(diào)整實踐環(huán)節(jié)在教學(xué)中的比重，處理好實踐與教學(xué)的關(guān)系，才能充分發(fā)揮實踐教學(xué)的作用，促進(jìn)教學(xué)的良性發(fā)展。實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)有兩種：一是課程的實踐性教學(xué)，即課程作業(yè)、實驗、實習(xí)（設(shè)計）；二是集中實踐性教學(xué)，即社會調(diào)查、各類實習(xí)以及畢業(yè)論文和設(shè)計等。目前地基處理課程的課時少，實驗、實習(xí)和社會調(diào)查更為缺乏，因此，學(xué)生很難將課堂所學(xué)的知識和現(xiàn)場實踐聯(lián)系起來。譬如課堂上所學(xué)的地基處理施工過程和施工要點基本是文字性描述，如學(xué)生未參加過現(xiàn)場實踐，

很難建立相關(guān)知識的形象概念，也沒有學(xué)習(xí)積極性。

三、地基處理課程教學(xué)改進(jìn)措施

（一）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望

在講緒論時可重點介紹該課程與實際工程的關(guān)系，以及地基處理成功與失敗的具體實例，像意大利比薩斜塔、蘇州市虎丘塔、墨西哥市藝術(shù)宮、加拿大谷倉、三峽大壩等都是很好的素材。成功的工程實例固然能開闊學(xué)生的視野，但失敗的工程案例更能引起學(xué)生探究的欲望，更能啟迪學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生充分認(rèn)識到地基處理在建筑工程中的重要性，從而調(diào)動學(xué)習(xí)該課程的積極性。

（二） 系統(tǒng)備課，高度總結(jié)

教師應(yīng)全面掌握地基處理課程內(nèi)容，以及相關(guān)其他學(xué)科的知識。在第一堂課時，可通過總結(jié)分析，概括地基處理技術(shù)“挖”“換”“壓”“夯”“擠”“拌” “噴”重要的七個字。 地基處理的對象是土，其目的是將土質(zhì)由松變實，將土的含水量由高變低，因此在換填法中可補充土力學(xué)中土的物理指標(biāo)的換算，在軟弱下臥層的承載力及沉降計算時，

重新復(fù)習(xí)基礎(chǔ)工程中淺基礎(chǔ)的知識，以溫故而知新。在講授復(fù)合地基的內(nèi)容時，可將目前所有的復(fù)合地基形式加以系統(tǒng)分類講解[5]，而后將復(fù)合地基承載力計算及壓縮模量公式的異同進(jìn)行對比分析。

（三）教學(xué)內(nèi)容中拓展地基處理的最新前沿知識

在教學(xué)過程中要重點介紹地基處理領(lǐng)域的最新研究成果和發(fā)展趨勢，以開闊學(xué)生的視野，擴(kuò)大知識面，達(dá)到課堂教學(xué)和科研相結(jié)合的目的。通過地基處理工程案例新舊方法的選擇和對比評價，分析新舊方法之間技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)的合理性，培養(yǎng)學(xué)生從事地基處理工作的創(chuàng)新與實踐能力。提供新工藝新方法的視屏資料，讓學(xué)生在課堂就能了解一些現(xiàn)場試驗和工程實測，解決教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)充與教學(xué)時數(shù)減少之間的矛盾，以及教材內(nèi)容落后于實際工程的問題，從而保證課堂教學(xué)質(zhì)量。

（四）改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

1.提高多媒體課件的演示功能

在講述具體地基處理工藝時，教師可將豐富精美的施工圖片、施工動畫及施工視屏等融入多媒體課件中，通過對素材的講解幫助學(xué)生建立一定的感性認(rèn)識，并在短時間內(nèi)建立對地基處理的施工過程、施工機(jī)械等的認(rèn)識。在講授某一地基處理方法之前，可首先播放該工程現(xiàn)場錄像，模擬現(xiàn)場教學(xué)，組織課堂討論，最后對課程教學(xué)進(jìn)行總結(jié)，形成實踐→理論→實踐→理論的循環(huán)學(xué)習(xí)模式。

2.采用互動教學(xué)方法

在教學(xué)雙方平等交流探討的過程中，允許不同觀點的碰撞交融，達(dá)到教學(xué)相長的目的。如：在講述沖填土現(xiàn)象時，通過虎門某碼頭地基加固的例子，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用地基處理原理

知識對方案進(jìn)行討論，然后根據(jù)加固要求，進(jìn)一步確定可選的方案，并對每種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比對，最后教師講述實際工程中的處理方法和結(jié)果。學(xué)生通過這樣一來一往的討論，從中學(xué)會分析問題，提高解決問題的能力。

3.穿插案例教學(xué)法

講課過程中，

教師應(yīng)將理論與實踐相結(jié)合，最好是將自己親自參與的有關(guān)工程項目介紹給學(xué)生，通過相關(guān)工程概況、地質(zhì)勘察資料、原有設(shè)計文件、施工工藝和水平，以及工程案例的地基基礎(chǔ)的全面剖析，總結(jié)其失敗或成功的原因，從而引出該地基處理技術(shù)的基本原理、設(shè)計計算方法和施工程序，這樣才能增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)其勤于思考、善于思考的習(xí)慣[6]。

4.注重實踐教學(xué)

通過實踐教學(xué)，強化課程的基本理論和基本概念，增強學(xué)生應(yīng)用地基處理原理解決工程實際問題能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在條件允許的前提下，將學(xué)生帶到工程現(xiàn)場進(jìn)行講解，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。根據(jù)專業(yè)試驗條件，在室內(nèi)讓學(xué)生參與地基處理模型試驗的科研工作。鼓勵有興趣的學(xué)生自己設(shè)計試驗，調(diào)動學(xué)生的主動性，激發(fā)其創(chuàng)造性，

讓學(xué)生對地基處理有更加深刻的認(rèn)識?？茖W(xué)研究有助于加深和促進(jìn)對課堂理論知識的理解[7]。建立校企聯(lián)合實習(xí)基地，讓學(xué)生有固定的專業(yè)實習(xí)基地[8]，將課堂所學(xué)知識與工程實際緊密聯(lián)系，增強學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

5.考核方式多樣化

對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的檢驗可采用課后論文報告、筆試和課程設(shè)計等形式進(jìn)行多樣化考核。論文報告可以是總結(jié)型的或研究型的，以區(qū)別對待不同層次的學(xué)生。筆試可結(jié)合注冊巖土工程師考試的題型和類型進(jìn)行有針對性的考核，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在地基處理課程教學(xué)中穿插課程設(shè)計[8]，引入實際工程的設(shè)計施工問題，做到人手一題，可以是該工程地基處理的設(shè)計、施工方案的確定，也可以是該工程難點問題的探討，其最終目的就是要解決實際工程問題。

四、 結(jié)語

巖土工程專業(yè)以培養(yǎng)施工、設(shè)計及管理人才為目標(biāo)。而地基處理是巖土工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，具有很強的實用性和技術(shù)性，與工程實踐關(guān)系密切。地基處理課程內(nèi)容多且無系統(tǒng)性，要想在有限的學(xué)時內(nèi)取得良好的教學(xué)效果，課程教師必須鉆研教材，把握地基處理的基本方法和原則，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新調(diào)整。此外，教師還應(yīng)不斷學(xué)習(xí)，提高自身專業(yè)知識和工程素質(zhì)，深入地基處理的工程實踐，掌握

理論科研前沿，并將自己的工程和科研實踐融入地基處理課程教學(xué)中，注重實踐教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新能力。

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