曹志剛 馬力 洪義 國振 李玲玲

摘要：基礎工程課程是土木工程本科專業(yè)的核心基礎課程。隨著時代的發(fā)展，基礎工程已應用到海洋、交通、能源和環(huán)保等領域，傳統課程教學內容已無法滿足社會的需求。結合國內外知名高校的先進教學理念，從教學內容、教學理念、教學方式、考核方式等四個方面，對浙江大學基礎工程課程改革進行探索研究。一是將基礎工程的基礎理論和工程案例拓展到海洋、交通、能源和環(huán)保等新領域;二是引入情景激發(fā)式教學模式，充分調動學生的主觀能動性，增強學生的課程參與感，提高學生的工程實踐能力，為新時代的基礎工程建設培養(yǎng)視野新、基礎實、實踐能力強的新型土木工程人才。

關鍵詞：土木工程;基礎工程課程;課程教學;教學改革

中圖分類號：G6420;TU4?文獻標志碼：A?文章編號：1005-2909（2019）06-0064-06

目前，

中國重大基礎設施建設總量居世界之首?；A工程課程是土木工程本科專業(yè)的核心基礎課程，主要涉及支撐各重大基礎設施的淺基礎、深基礎、軟基處理和地下空間結構支護等內容[1]?，是土木工程及有關專業(yè)學生和工程技術人員必須掌握的一門現代科學。該課程內容多樣化且實踐性較強，在教學內容和教學模式上，中國的基礎工程課程教學大都沿用蘇聯的教學體系[2]。隨著時代的進步和基礎工程應用領域的拓展，基礎工程課程教學內容和教學模式的創(chuàng)新改革已成為相關學者關注的焦點。

基于目前的教育形式與教學目標，楊揚[3]將基礎工程課程功能的轉變作為教學的首要目標，通過合理的教學環(huán)節(jié)，著力培養(yǎng)學生適應新時代發(fā)展所必需的工程素養(yǎng);蔣連接[4]認為基礎工程課程理論性、實踐性較強，學習難度較大，應從教學內容、教學方法和課程設計等方面推進課程教學改革，切實培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力;馮錦艷[5]以提升學生綜合素質為目標，依托特色工程案例、工程實踐、研討型課堂、巖土工程大賽等形成特色教學體系;張艷美[6]?對基礎工程課程原有教學內容進行調整，提出“3333”課程教學設計方案和六大模塊教學內容體系;于林平[7]建議多渠道推進教材建設，科學合理的教材內容是課程建設的基礎;王博[8]以課程案例式教學為著眼點，提出課程教學改革思路。

筆者認為，隨著時代的發(fā)展，基礎工程服務的對象已發(fā)生了很大的變化，海洋、交通、能源和環(huán)保等領域涉及許多基礎工程，傳統的基礎工程課程教學內容已無法跟上時代發(fā)展的步伐。此外，新時代的大學生主動性強，思維活躍，傳統填鴨式課程教學模式已完全不適合新時代大學生的特點。筆者結合浙江大學基礎工程課程教學多年的實際情況，利用建工學院豐富的教學資源，對多屆學生進行實驗性教學，探索更加貼近工程實際的結構化教學模式，旨在進一步拓展教學內容，使評價考核體系更趨豐富與合理。

一、?基礎工程課程教學存在問題

英國老牌名校劍橋大學土木工程專業(yè)基礎工程課程強調基本理論的教學，注重學生獨立思考能力與團隊協作能力的培養(yǎng);但課程設置中工程實踐環(huán)節(jié)相對欠缺，也缺乏有效的教學體系。美國

名校普渡大學土木工程專業(yè)基礎工程課程強調工程應用教學，教學內容多為工程應用的經驗計算方法與圖表應用，且重視現場演示教學，著力培養(yǎng)學生工程實踐能力;而巖土工程相關基本理論教學相對較少，學生的理論分析能力相對較弱。通過對國內外基礎工程課程教學的廣泛調研，發(fā)現目前該課程教學主要存在以下問題。

（一）教學內容傳統陳舊

在教學內容上，各高校大多沿用傳統的教學內容，多為淺基礎、樁基礎與深基礎、軟基處理等。新時代基礎工程服務的對象已經拓展到海洋、交通、能源和環(huán)保等領域，傳統教學內容已無法滿足上述需求。比如，傳統基礎工程課程中深基礎主要關注受荷模式為豎向靜荷載，而能源領域的海上風電建設主要關注水平動荷載下深基礎的承載特性問題。因此，基礎工程課程如不在教學內容上有所創(chuàng)新，不緊跟新時代發(fā)展步伐，基礎工程課程教學將與新時代基礎工程建設嚴重脫節(jié)。

再則，許多基礎工程課程教材內容滯后[9]。近幾年國內大興土木，一線工程實踐中積累了很多創(chuàng)新技術，但這些新知識、新技術很難及時補充到教材當中，如海洋巖土工程中海底滑坡與海洋樁基、交通巖土工程中高速鐵路路基承載與凍脹防護、環(huán)境巖土工程中的垃圾填埋場設計等。

（二）教學方式多為機械式灌輸

機械式灌輸是本科教育乃至全階段教育中普遍存在的問題，這與教師水平有關，但最重要的是與中國式教育理念有關。自古以來，為師者都對學生有一種特別的壓力，造成師生隔閡，產生的后果就是教師與學生交流少，甚至不愿交流。教學的一方機械傳授，學習的一方被動聽取。但在，應清楚地認識到，教學中學生是學習的主體，是內因;教師是學習的客體，是外因。新時代學生主動性強，思維活躍，他們不滿足于傳統的填鴨式教學。當今社會片面夸大教師的主導作用和主體地位，把學生看作是教育的客體，忽略學生的主體地位，強調教師的權威和決定作用，把教育的目的僅限于掌握知識，過于強調教師對知識的注入、灌輸，要求學生死記硬背，忽視學生獨立思考能力的培養(yǎng)，不注重啟發(fā)式教學方法的應用。

（三）缺乏工程場景教學

工程教學脫離實際，學生雖然學習了很多理論知識，但因為缺乏工程現場、實驗室、教學道具等情景教學，

學生不了解所學知識在現實中的作用，

無法充分調動學生學習的積極性。

此外，基礎工程是一門實踐性很強的工程學科，需要學生在課程設計、實驗與現場觀摩等環(huán)節(jié)中對知識進行綜合運用，才能最終完成從知識的學習到掌握與運用。教學中應以問題為導向，將課程知識與實際工程相結合，著力提高學生分析問題和解決問題的能力。

（四）課程考核過于依賴筆試

大學教育過于依賴考試評價，教學目的是否達到，不僅要考查學生對理論知識的掌握程度，更要考查學生利用所學知識進行工程實踐的能力。開卷或閉卷考試是傳統應試教育下的考核方式，它不利于對學生創(chuàng)新能力、實踐能力、口頭表達能力、團隊協作能力等綜合能力的培養(yǎng)，更不利于培養(yǎng)學生綜合運用所學知識分析實際問題與解決問題的基礎工程核心能力。應采用與當前培養(yǎng)目標相匹配的教學考核方式，才能更有效地完成基礎工程課程教學目標，因此，應當采取注重各項能力的綜合考查方式。

二、基礎工程課程建設舉措

（一）教學內容的拓展

1.進一步豐富和拓展教學內容

目前國家基建范圍已不局限于傳統基礎工程領域，地下、海洋和交通巖土工程等成為國家建設的大方向，基礎工程課程教學內容應與時俱進，及時進行相應的調整。既要注重基礎教學，也要及時體現基礎工程新的發(fā)展領域的需求?；A工程課程內容多學時少，在講授傳統的淺基礎、樁基礎和地基處理等內容的同時，應拓展介紹

新時期交通、海洋、能源和環(huán)保等新領域基礎工程的建設發(fā)展情況。具體內容可根據各高校不同的培養(yǎng)方向而有所側重，也可結合授課教師的研究課題來確定。拓展內容以介紹和研討為主，結合學生的實際水平，在范圍和深度方面應有所把控，但整個理論體系一定要完整，突出發(fā)展過程和研究重點。教學中還應重視激發(fā)學生自我探索知識的興趣。

2.?教學內容精品化

教學內容的拓展不應突破本科教育應有的體系，開闊眼界是拓展本科基礎工程課程教學內容的目的。課程教學中，教師的講解不在于課程內容有多深，而重在寬泛。要切合行業(yè)對畢業(yè)生的要求，順應國家工程建設發(fā)展的方向，重在幫助學生對新領域的知識有整體的把握與認識。

在拓展教學內容和增加實踐環(huán)節(jié)的同時，應對傳統教學內容精品化。學生普遍反映教學內容雖不多，但教材內容卻較冗長。各種經驗公式、計算例子過多，而且計算過程過于繁雜，有教師的講解也缺乏重點，因此迫切需要精簡內容。浙江大學基礎工程課程教研組通過走訪調研學生，并結合課程特點和社會需求，對課程教材進行大膽改革，刪減冗余部分，新編教材結構簡潔，內容豐富，涵蓋交通、海洋、能源和環(huán)保等新興行業(yè)的專業(yè)知識。

（二）教學理念的轉變

黨的十八屆三中全會提出“創(chuàng)新高校人才培養(yǎng)機制，促進高校辦出特色，爭創(chuàng)一流”，進一步明確了高校人才培養(yǎng)改革的方向和目標，一流高校建設是個系統工程，應從改革教育機制入手，整合社會資源，對教學理念進行根本性的改變[10]。工科教育應注重學以致用，巖土工程專業(yè)是經驗性很強的專業(yè)，在人才培養(yǎng)方面應注意和人文社科類教育的區(qū)別?；A工程課程教學需要突出實踐，帶領學生現場勘查，要求學生動手試驗。課程建設的重點不是教師傳授了多少知識，而是引導學生進行思考與實踐，真正學到和掌握了多少知識。

堅持正確的教學理念是課程建設成功的前提。課程改革后，筆者在調查往屆學生時了解到，學生覺得基礎工程課程的學習，不僅學到了專業(yè)理論知識，還動手試驗，進行課程設計，提高了實踐能力;特別是與工程一線企業(yè)人員的互動，學習不僅有趣，而且擴大專業(yè)的國際視野，對行業(yè)領域的最新變化發(fā)展有了真切的把握，感到課程學習收獲很大。

（三）基于“情景激發(fā)”的新教學模式

1.?“情景激發(fā)式教學”之師生互動模式

許多高?；A工程課程教學都非常重視教師與學生之間的互動。香港科技大學在每章節(jié)教學之前，教師會提前布置討論題目與專題報告題目，讓學生充分預習和討論交流。課堂教學內容完成后，教師提供一些思考題，要求學生自主思考，然后組織小組課外集中討論。思考題內容往往是課堂教學內容的拓展和延伸，旨在鍛煉學生的自主學習思考能力。意大利特倫托大學授課特點是學生與教師的共同“參與性”，通過教師與學生的雙向交流，調動雙方的積極性和能動性，活躍課堂氣氛，達到教與學雙方的最佳效果。這一授課模式具有極大的互動性，學生在獲取知識的同時，學習興趣也得到了充分的調動和培養(yǎng)。課程教學的關鍵是激發(fā)學生的學習熱情，增強他們學習的主動性，并在此基礎上引導學生進行積極的思考，使學生融會貫通地掌握知識，實現學生學習主動性和創(chuàng)造性的結合。

2.?“情景激發(fā)式教學”之課程設計與展示

本科生學習基礎工程課程的目的重在實踐和設計，因此課程設計環(huán)節(jié)必須將理論與實踐緊密結合起來，課程設計不能過于簡單，設計題目也必須源于工程實際。

課程設計還要考慮各專業(yè)方向的特點和需求。設計題目一定要多樣化，符合實際工程的需要。如橋梁方向做橋梁基礎，工民建方向做房屋基礎，道路方向做道路基礎，以滿足不同專業(yè)方向工程設計的需要。

3.“情景激發(fā)式教學”之工程實踐演示教學

基礎工程是實踐性很強的學科，離不開設計，更離不開試驗。試驗不僅可以加深學生對理論知識的理解，還可以提高基礎工程課程教學質量，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

近年來浙江大學基礎工程試驗演示教學在不斷探索中取得新的進展，主要實驗內容包括淺基礎承載力試驗、樁基礎承載力試驗和完整性監(jiān)測。

圖1為筆者進行試驗演示教學時的圖片，從中可以看到，學生近距離接觸試驗設備，與教師有良好溝通，學生表現積極。從課程考核來看，學生對課程基礎知識和試驗內容掌握得都較好，可見，試驗性教學是一個很有成效的教學方式。

圖1?浙江大學基礎工程課程工程實踐演示教學

4.?“情景激發(fā)式教學”之企業(yè)設計人員指導實踐教學

在進行傳統課程教學的同時，邀請企業(yè)設計人員參與實踐教學，這是課程教學改革的一大亮點。與以往課程設計只有教師輔導相比，企業(yè)設計人員的參與，極大地增強了課程設計的實用性，使課程設計更加貼近實際工程需求。企業(yè)設計人員

的

指導雖然增加了課程設計的難度，但更增強了學生的責任感，學生所展現的不服輸不認輸、鍥而不舍的精神，正是這一教學模式最大的成效。

此外，還邀請工程一線的工程技術人員進課堂，他們給學生帶來的真實工程案例往往比課本教學更生動，更能激發(fā)學生探索知識的熱情，也讓學生提前了解自己以后從事的行業(yè)，增強自主學習鉆研的意識。

（四）創(chuàng)新評價考核體系

基礎工程課程考核主要由平時成績（主要包括課程作業(yè)與課堂表現，占10%）、課程設計及展示（占20%）、試驗與實踐考核（占10%）、理論考試（占60%）四個部分組成。課程作業(yè)主要考查學生課程學習的積極性，以及理論知識的掌握程度。課程設計及展示是課程建設的重要舉措，主要考查學生將知識運用于實踐的能力。課程設計內容由教師和企業(yè)設計人員評判，主要評價學生答辯時的狀態(tài)及其所制作PPT的水平

;課程設計展示由班級推薦10名學生評分。試驗與實踐主要考核學生在試驗參觀與實踐環(huán)節(jié)的表現。理論考試成績在總成績中仍占較大的比重，一般采用半開卷考核模式，學生可自行記錄比較復雜的公式，這樣可以避免學生考前死記硬背大量公式的問題，轉而將更多的精力用來溫習難點重點知識。

這一評價考核體系使課程設計的考核更全面，還能考查學生的講演能力、團隊協作能力與知識運用能力。

三、基礎工程課程建設效果評價

基礎工程課程一系列改革后，學生學習的主動性明顯提高，對知識掌握得更加牢固，獨立分析問題與解決問題的能力，以及將理論知識運用于工程實踐的能力也大大提高。2014級孫義舟同學在完成基礎工程課程學習后，感覺這門課程和其他課程完全不同，認為課程學習時間緊湊，拓展了國際視野，鍛煉了動手和自我思考的能力，還能與經驗豐富的設計人員交流，收獲很大。中鐵四局張轉轉總工對在其項目上完成實習的學生康亞輝的評價是：“雖然最初經驗不足，但扎實的理論基礎讓他們很容易融入項目里面，他們的實踐能力得到巨大提升，這樣的學生才是我們需要的T型人才。”

四、結語

新時代的基礎工程領域發(fā)生了重大變化，學生學習主觀能動性也有較大轉變。本文針對上述變化帶來的新挑戰(zhàn)，借鑒國外基礎工程課程先進教學理念，結合教學實踐，對該課程的教學內容、教學理念、教學方式、考核方式等進行了創(chuàng)新改革。根據目前基礎工程新的發(fā)展方向，對基礎工程課程教學內容進行了必要的拓展，并提出適合新時代學生特點的“情景激發(fā)式教學模式”。從對往屆學生的調研以及用人單位的評價可見，該課程建設的改革探索取得了初步成效。當然，基礎工程課程教學改革并不能一蹴而就，為新時代基礎工程建設培養(yǎng)視野新、基礎實、實踐能力強的新型土木工程人才，還需要土木工程專業(yè)教師進行長期的探索和不懈的努力。

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Exploration?on?the?foundation?engineering?course?of?civil?engineering

CAO?Zhigang，?MA?Li，?HONG?Yi，?GUO?Zhen，?LI?Lingling

（College?of?Civil?Engineering?and?Architecture，?Research?Center?of?Coastal?and?Urban?Geotechnical?Engineering，?Zhejiang?University，?Hangzhou?310012，?P.?R.?China）

Abstract：

Foundation?engineering?is?the?core?course?for?civil?engineering?undergraduate?students.?In?the?new?era，?basic?engineering?has?been?developed?and?applied?to?the?fields?such?as?ocean?engineering，?transportation?engineering，?energy?and?environmental?protection.?The?traditional?teaching?content?did?not?cover?the?new?challenges?in?these?areas.?The?paper?explored?the?building?of?the?foundation?engineering?course?from?the?aspects?of?teaching?content，?teaching?concept，?teaching?methods?and?assessment?methods?of?the?course，?the?main?innovative?measures?are?expanding?the?teaching?content?of?foundation?engineering?to?the?ocean，?transportation，?energy?and?environmental?protection，?etc.?and?introducing?the?“scenario-stimulated?teaching?model”?to?fully?mobilize?the?subjective?initiative?of?students?in?the?new?era?and?improve?students?participation?in?curriculum?and?engineering?practice.?The?course?is?designed?to?cultivate?civil?engineers?with?new?vision，?solid?foundation?and?strong?practical?ability.

Key?words：??civil?engineering;?foundation?engineering?course?;?course?teaching;?teaching?reform

（責任編輯?王?宣）