顏榮濤　張芹　曾召田　蘭景巖　曹振中

【摘 要】土力學(xué)是大類土木工程專業(yè)中最為基礎(chǔ)的課程之一，是銜接基礎(chǔ)力學(xué)課程和專業(yè)課程很關(guān)鍵的基礎(chǔ)課程。本文提出了基于試驗引導(dǎo)下的土力學(xué)教學(xué)方法，并且對各類措施進行的討論，以便該教學(xué)方法能更好的發(fā)揮教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】土力學(xué)；試驗引導(dǎo)；教學(xué)方法

中圖分類號： TU317 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）31-0116-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.31.055

土力學(xué)是大類土木工程專業(yè)中最為基礎(chǔ)的課程之一，是銜接基礎(chǔ)力學(xué)課程和專業(yè)課程很關(guān)鍵的基礎(chǔ)課程。由于土力學(xué)的研究對象是一種碎散、多相性與天然性的特殊材料，因此土力學(xué)是一門實踐性、經(jīng)驗性較強的力學(xué)學(xué)科，其感性的認識要高于理性的認識，很多的基礎(chǔ)的土力學(xué)理論都來源于實驗[1]。例如，摩爾庫倫準則主要是通過直接剪切實驗而得出的強度準則；達西定律則是通過砂土的常水頭試驗結(jié)論總結(jié)出來描述土中水流滲透特性的基本規(guī)律；土力學(xué)的基本原理“有效應(yīng)力原理”則是通過固結(jié)試驗總結(jié)出來的基本原理。因此在土力學(xué)的教學(xué)體系中，土力學(xué)試驗是非常關(guān)鍵的一部分，應(yīng)該占用重要的地位。毫不夸張的講，土力學(xué)就是建立在土工試驗上的科學(xué)[2]。

在目前的土力學(xué)教學(xué)中，土木工程應(yīng)用型本科一般把“土力學(xué)”與“基礎(chǔ)工程”合并而成一門課，土力學(xué)部分理論教學(xué)一般為36小時左右，而試驗實踐環(huán)節(jié)一般為8小時左右，主要的試驗大致有液塑限試驗、壓縮試驗和直剪試驗等。在土力學(xué)考評成績中，試驗環(huán)節(jié)大約占10%的成績或是作為參考成績用于對學(xué)生進行考評，在這種情況下，學(xué)生對于試驗的積極性不到。另外，由于本科教學(xué)無法達到每個學(xué)生人人進行獨立的試驗，很多學(xué)生對于試驗的參與度是不夠的，同時很難達到試驗實踐環(huán)節(jié)的目的。

事實上，試驗實踐環(huán)節(jié)對于理解土力學(xué)的基本原理定律是具有至關(guān)重要的作用的。通過試驗過程，學(xué)生可以理解土力學(xué)原理的建立過程，以及土力學(xué)原理的適用條件及缺陷。此外，多種方式的土力學(xué)試驗可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使其對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，促進學(xué)習(xí)的效果。在此背景下，筆者在本文中就基于土工試驗基礎(chǔ)上的土力學(xué)教學(xué)方法進行討論。

1 課程內(nèi)容的設(shè)置

原有的《土力學(xué)》設(shè)置主要以理論課時為主，試驗課程設(shè)置較少，試驗主要以演示實驗為主，就是老師做學(xué)生看，條件好一點的學(xué)?？赡芤詫W(xué)生分組來進行試驗。這種模式的試驗大部分屬于走過場形式，學(xué)生難于真實的理解試驗的內(nèi)在含義，達不到實驗的目的。因此，根據(jù)土力學(xué)的學(xué)科特點，土力學(xué)是建立在試驗的基礎(chǔ)上的，很多理論是基于試驗建立起來，例如摩爾庫倫強度準則、達西定律等。在重新設(shè)置課程內(nèi)容時，理論教學(xué)和試驗教學(xué)應(yīng)該同步進行，理論可以指導(dǎo)試驗，而試驗用來進一步理解理論，加深理論的認識。

在課程內(nèi)容上，應(yīng)該給試驗分配較多的課時，一般占據(jù)30%的課時左右，這樣子可以保證學(xué)生有足夠的時間來獨立的進行試驗，處理試驗數(shù)據(jù)、分析試驗結(jié)果。這對于理解試驗是很有必要的，也對于理解理論有很大幫助。此外，對試驗的充分理解也使學(xué)生能掌握如何來利用理論解決實際問題。

2 考核方式

在傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主的考核方式中，一般考核比例為60%期末成績+30%平時成績+10%試驗成績。試驗成績部分明顯偏少，導(dǎo)致了學(xué)生對實驗的不重視[3]。因此，應(yīng)該增加試驗成績的比例，這樣子的好處在于能體現(xiàn)試驗教學(xué)的重要性，讓試驗教師和學(xué)生都能夠給感覺到試驗部分的重要性。根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗，在考核過程中，試驗課成績增加到30%較為合適，而相對弱化平時成績。因為平時成績可以通過試驗成績來體現(xiàn)，試驗考核不是一次考試決定的，是一個過程，它是實驗過程中和最后試驗結(jié)果的綜合體現(xiàn)，具有平時成績的表達。因此，建議考核方式調(diào)整為50%期末成績+30%試驗成績+20%平時成績。

3 土力學(xué)教學(xué)試驗平臺的建設(shè)及管理模式

顯然，如果采用試驗引導(dǎo)下的土力學(xué)教學(xué)模式，學(xué)生應(yīng)該能實際的操作實驗儀器，原有的設(shè)備條件可能遠遠不能滿足實際的要求，因此需要進行教學(xué)試驗平臺的建設(shè)?；谀壳案咝ｋp一流建設(shè)的新風(fēng)，積極的進行資源優(yōu)化配置，利用有限的資源保證每一個學(xué)生能獨立完成試驗過程，分析試驗數(shù)據(jù)，撰寫試驗報告，以掌握試驗基本本質(zhì)。

在滿足了試驗設(shè)備平臺的前提后，必須建立完善的管理體系。面對土木工程大量的學(xué)生試驗，很難保證在課程時間把試驗完成，因此可以采用預(yù)約開放制度。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺預(yù)約試驗時間段進行試驗，但是試驗老師組織時間進行集中講授試驗要點及注意事項。而后，學(xué)生可以根據(jù)自己時間安排試驗。

4 教師試驗水平能力

實行試驗引導(dǎo)型土力學(xué)教學(xué)方法，試驗老師不僅應(yīng)該提高試驗?zāi)芰?，而且?yīng)該加強理論水平。因為試驗教師的理論水平是深究試驗本質(zhì)的基礎(chǔ)，擴展試驗教學(xué)的基礎(chǔ)。教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，引入新技術(shù)和新理念進入實驗教學(xué)[4]。例如，引入微課教學(xué)、微課演示等等。通過這些措施的實施，進一步讓學(xué)生喜歡試驗課程，保證試驗課的教學(xué)質(zhì)量。

5 結(jié)語

土力學(xué)是一門實踐性很強的力學(xué)學(xué)科，是一門以試驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。因此，開展試驗引導(dǎo)下的土力學(xué)教學(xué)方法是合乎土力學(xué)的創(chuàng)立歷史和軌跡的。通過重新設(shè)置課程內(nèi)容、轉(zhuǎn)變考核方式、重建土力學(xué)教學(xué)試驗平臺及優(yōu)化管理模式和提高教師試驗水平能力，能提高土力學(xué)的教學(xué)效果，并且能更好的使學(xué)生用好土力學(xué)。

【參考文獻】

[1]謝定義.21世紀土力學(xué)的思考[J].巖土工程學(xué)報，1997（4）：111-114.

[2]張衛(wèi)兵，唐蓮.土力學(xué)課程教學(xué)方法改革與實踐[J].高等建筑教育，2012，21（2）：42-44.

[3]趙志峰，王海波，何文龍.土力學(xué)實驗教學(xué)改革的思考[J].高等建筑教育，2008，17（6）：120-122.

[4]王安明，李小根，姜彤，黃志全.土力學(xué)課程教學(xué)改革與實踐[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報（社科版），2009，25（4）： 100-102.