李玲玲 李玉林

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，甘肅 天水 741025）

0 引言

土工試驗是《工程巖土學》和《工程地質(zhì)學概論》課程的重要內(nèi)容之一，是土工試驗是工程地質(zhì)類專業(yè)土力學基本理論的一個重要組成部分，也是巖土工程勘察的重要手段之一，直接為生產(chǎn)服務(wù)。通過土工試驗教學使學生掌握各項土工試驗項目的基本原理、基本操作技術(shù)，學會整理分析試驗數(shù)據(jù)的方法，深入了解土的工程力學性質(zhì)，鞏固課程中的有關(guān)理論知識，是培養(yǎng)學生動手能力、分析問題和解決問題能力的重要實訓項目，因此土工試驗教學改革歷來受到各相關(guān)院校的重視。近幾年，我院在土工試驗室硬件建設(shè)、試驗項目選擇、實習指導書標準化編寫以及實訓組織、指導等方面取得了一定的成績，然而，到目前為止也存在諸多問題，一定程度上影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量，對土工試驗進行深度改革意義重大。

1 土工試驗教學現(xiàn)狀及問題

1.1 土工試驗教學組織形式

我院土工試驗教學主要適用于水文與工程地質(zhì)專業(yè)和基礎(chǔ)工程專業(yè)，主要采用集中實訓方式進行，實訓時間為1 周，涉及試驗項目常規(guī)土工試驗項目，分別為顆粒分析試驗、含水率試驗、密度試驗、液塑限試驗、剪切試驗和壓縮試驗。由于場地和設(shè)備條件限制，目前實訓組織形式采用兩大組前后進行，每大組分為8 小組平行進行，每小組3—4 人。除塑限試驗可實現(xiàn)一大組（25 人左右）同時操作外，其它試驗項目均配備8套，8個小組同時進行試驗，安排2 名指導教師，其中一名為試驗室管理員，另外一名為相關(guān)課程的理論授課教師。

1.2 存在問題

近幾年兩個專業(yè)的人數(shù)分別穩(wěn)定在40 人以上，由于受場地、時間、試驗器材及試驗設(shè)備的影響，難以滿足學生同時教學的需要。為了解決這些問題，采用了試驗分組做，精選試驗項目等方法，雖能夠基本保證實訓順利進行，但仍然存在一些問題，制約著實訓效果，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.2.1 實訓內(nèi)容未及時調(diào)整更新

由于我國基礎(chǔ)建設(shè)的迅猛發(fā)展，施工環(huán)境的千差萬別，有些傳統(tǒng)的土工試驗項目和試驗方法已經(jīng)不能滿足工程建設(shè)的需要。例如密度試驗，在生產(chǎn)實際中由于受場地等其他條件限制，很多都采用灌砂法來測定，而目前教學過程中仍然采用環(huán)刀法[1]。例如有些生產(chǎn)單位試驗室中已經(jīng)采用電腦采集數(shù)據(jù)，而目前教學仍以手動操作為主。

1.2.2 實訓場地小、實訓時間緊張

由于用于土工試驗的實訓室只有一個，能夠容納的學生有限，加之土工試驗時間只有一個星期，實訓項目又比較多，要在有限的時間、空間內(nèi)，完成規(guī)定的實訓任務(wù)，只能將學生分成兩個大組前后進行試驗，因此每個大組實際只有3 天實習時間，在3 天的時間中要完成原狀樣和擾動樣的七個常規(guī)試驗項目，而且土工試驗是一個完整的系統(tǒng)，包括接樣、開樣、試驗制備、試驗、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析環(huán)節(jié)，時間非常緊張，為了能夠讓學生掌握試驗操作方法、有更多的時間練習操作，在實習過程中傳統(tǒng)做法是直接從試樣制備開始進行試驗，而前期的接樣開樣基本忽略，但是在工程實踐中這兩個環(huán)節(jié)是必不可少的，而且對于試驗結(jié)果及科學管理試驗過程具有重要意義。

另外在具體試驗操作中，需要根據(jù)各試驗項目的橫向聯(lián)系統(tǒng)籌安排各個試驗項目，而在實際教學中只是強調(diào)教會學生每個指標的測定方法，忽略了讓學生自己統(tǒng)籌安排試驗項目的啟發(fā)，也沒有使學生從所測各指標應統(tǒng)一于同一土樣這一角度來統(tǒng)籌試驗，上述原因造成了土工試驗的系統(tǒng)性被破壞、教學與生產(chǎn)實際脫節(jié)的現(xiàn)象，使學生不能真正全面系統(tǒng)地掌握土工試驗知識[2]。由于每個小組的土樣并不是同一土樣，因此無法對同一指標數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，在實習時采用強行對不同小組的同一指標進行統(tǒng)計分析的方法，一定程度上訓練了數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的方法，但是卻不利于學生對地基土的物理力學性質(zhì)的理解。

1.2.3 實訓效果不明顯

為了節(jié)省時間，每個試驗項目的基本過程是指導老師先講試驗原理、目的、介紹試驗儀器、試驗步驟、數(shù)據(jù)處理方法等，再進行試驗演示，然后在指導老師的指導下學生進行試驗操作，整個過程學生處于被動的接受狀態(tài)，沒有自己獨立思考、創(chuàng)新的機會，因此學生的積極性不是很高。同時，由于時間緊張，每個試驗項目基本都是只能操作一遍，滿足不了一些學生想重新做試驗的愿望，反復練習更是遙不可及。另外由于是分組進行，部分學生干脆不動手，這些原因?qū)е铝藢嵱栯m然進行了，但是實訓效果并不明顯，學生的實際動手能力提高不大。

2 教學改革措施

2.1 及時更新教學內(nèi)容

如上述生產(chǎn)實際中某些試驗方法的改變與教學過程的脫節(jié)使得培養(yǎng)的學生不能很好的適應生產(chǎn)需要，因此要加強與生產(chǎn)實際的聯(lián)系，采用調(diào)研、進修等方式及時了解和掌握新技術(shù)及施工單位所采用的試驗方法，更新教學內(nèi)容，使教學過程與生產(chǎn)過程對接，以達到實用性，真正培養(yǎng)出動手能力強的實用人才。

2.2 以賽促學

通過參加全國土工試驗大賽以及校級土工試驗競賽組織的經(jīng)驗，適當?shù)母傎惪梢哉{(diào)動學生學習的主觀能動性、培養(yǎng)他們的學習興趣和創(chuàng)造性思維能力。但是在組織的過程中要注重教師的指導作用、學生參與競賽平臺的搭建和對學生興趣的引導激發(fā)，否則競賽會流于形式，起不到促進學習的作用。

2.3 擴大試驗場地

在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加一個試驗室，將試驗設(shè)備分放于兩個試驗室，兩大組學生實習交叉進行，進試驗室試驗之前先在機房虛擬仿真平臺上學習各個試驗項目的具體操作方法，執(zhí)行情況見表1。

表1 試驗項目安排表

2.4 引進虛擬仿真平臺

山西水利職業(yè)技術(shù)學院設(shè)計、開發(fā)了演示型和交互型兩種虛擬仿真平臺，平臺中所有的試驗儀器（包括儀器部件）都可以自由旋轉(zhuǎn)、縮放、平移，滿足學生從任意視角對試驗儀器觀察的需要，可以看到試驗操作的全部過程（包括試驗過程中的數(shù)據(jù)采集），且可以針對特定步驟進行慢速播放學習，除此之外還可進行自測、反復練習，虛擬試驗操作熟練后即可開始實物試驗，節(jié)約時間[3]。

2.5 配備試驗室專職試驗教師

目前土工試驗的指導教師一般為2 名——試驗室管理員和該課的理論課教師，并沒有專職試驗教師，理論課教師由于還擔任其他課程的講授，并不能全程進行實習的指導，試驗室管理員雖具備試驗操作技能，但是由于學生太多，指導效果并不理想。如果試驗場地擴大，一名指導教師進行兩個試驗室的指導，指導效果就會更差，因此配備專職試驗教師勢在必行。

2.6 改進教學模式

在上述方面改革的同時進行實訓教學模式的改革，打破以教師為主導、學生被動接受的傳統(tǒng)模式，建立以學生自主思考、創(chuàng)新試驗的模式。將整個實訓過程按以下環(huán)節(jié)進行組織：首先是通過虛擬仿真技術(shù)、視頻等方式學習各個試驗項目的具體操作—發(fā)放實習任務(wù)書—指導教師啟發(fā)系統(tǒng)的試驗過程——每組制定試驗具體程序后交指導老師審核后執(zhí)行—試驗操作—數(shù)據(jù)處理—提交報告。在這個過程中，教師主要起到引導、檢查、指導和考核的作用。

3 結(jié)語

今后的教學中應重視土工試驗實踐教學中存在的問題，從實踐教學內(nèi)容、實訓實習組織、試驗設(shè)備、教師配備等方面深化改革，真正實現(xiàn)土工試驗的實踐教學目標，為培養(yǎng)動手能力強、適應工作崗位需要快、符合行業(yè)需求的高素質(zhì)技能型人才服務(wù)。