熊甜甜 廖紅建
(1.西安思源學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院 陜西西安 710038 2.西安交通大學(xué)人居環(huán)境與建筑工程學(xué)院 陜西西安 710049)
著名教育家杜威曾說過:最好的一種教學(xué),就是牢牢記住學(xué)校教材和實際經(jīng)驗二者相互聯(lián)系的必要性,使學(xué)生養(yǎng)成一種態(tài)度,習(xí)慣于尋找這兩方面的接觸點和相互的聯(lián)系[1]。將案例教學(xué)法引入到《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程教學(xué)中,有助于培養(yǎng)學(xué)生更好地理解和運用理論知識解決實際工程問題的能力。
本課程主要培養(yǎng)學(xué)生掌握土力學(xué)中土的物理性質(zhì),熟悉地基的應(yīng)力、變形、抗剪強度、地基承載力和土壓力的基本概念、基本理論和計算方法;掌握淺基礎(chǔ)設(shè)計、樁基礎(chǔ)設(shè)計的原理和方法;熟悉軟土地基處理的設(shè)計原理和方法;了解建筑場地的工程地質(zhì)勘察方法和資料整理。并結(jié)合有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計知識,提高分析和解決地基基礎(chǔ)設(shè)計計算的能力。
土木工程專業(yè)認(rèn)證,其中一門重要的課程即是《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》。工程教育認(rèn)證遵循三個基本理念:以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、質(zhì)量持續(xù)改進。工程教育認(rèn)證基于OBE理念,注重教育產(chǎn)出和實際成效,將學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)落實在課程的教學(xué)過程中。對于應(yīng)用型本科院校,更注重學(xué)生的實踐動手能力。為了實現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo),合理選擇教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)與過程;建立合理的教學(xué)考核制度,注重對學(xué)習(xí)成果的考核,建立多元化的考核標(biāo)準(zhǔn)。
立足于“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合注冊土木工程師執(zhí)業(yè)資格考試的要求及特點,并考慮便于知識歸納,對該課程的內(nèi)容進行合理重組,劃分為七大模塊:
巖土工程勘察模塊(2學(xué)時),該模塊主要涉及土的三相組成及分類、土的物理性質(zhì)指標(biāo)、土的物理狀態(tài)指標(biāo)、土的壓實性和巖土工程勘察報告的識讀。
滲流模塊(2學(xué)時),該模塊主要涉及土的滲透性、滲透力及滲透破壞有關(guān)的問題。
應(yīng)力模塊(4學(xué)時),該模塊主要涉及土體應(yīng)力計算問題,包括土體自重應(yīng)力、基底(附加)壓力和地基中附加應(yīng)力的計算。
變形模塊(6學(xué)時),該模塊主要涉及土體壓縮性、壓縮性指標(biāo)、地基的最終沉降量計算及固結(jié)度問題。
強度及穩(wěn)定模塊(6學(xué)時),該模塊涉及土的抗剪強度理論、土壓力計算、地基承載力確定、擋土墻及土坡穩(wěn)定分析。
基礎(chǔ)設(shè)計模塊(8學(xué)時),該模塊涉及地基計算、淺基礎(chǔ)設(shè)計和深基礎(chǔ)設(shè)計。
地基處理模塊(2學(xué)時),該模塊涉及各種地基處理方法,包括換填墊層法、排水固結(jié)法、壓實擠密法、強夯法、水泥土攪拌法和高壓噴射注漿法等。
中國大學(xué)MOOC,西安交通大學(xué),廖紅建教授《土力學(xué)》屬于本課程前部分即土力學(xué)部分內(nèi)容。廖老師利用思維導(dǎo)圖的教學(xué)形式進行講課,以豐富的圖像組織教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)了左右腦的配合,使大腦潛能得到充分開發(fā),圖文結(jié)合的形式相對于文字更容易吸引學(xué)生的注意力。學(xué)生可以在每章節(jié)學(xué)習(xí)后,進行線上作業(yè)。同時也可以參與作業(yè)的互評,多多學(xué)習(xí),彌補自身不足。每章節(jié)后都配有工程案例,隨時可以把所學(xué)的理論知識和典型案例相結(jié)合,把所學(xué)用到實處。廖老師每章節(jié)還配有中文和英文課件,學(xué)生可以下載反復(fù)學(xué)習(xí)。針對每章節(jié)重點和難點,廖紅建老師還總結(jié)疑難釋疑,以便解決學(xué)生的困惑和疑問。
https://www.icourse163.org/course/XJTU-1003637001
線上教學(xué)學(xué)時不超過理論學(xué)時(44學(xué)時)的25%左右。具體學(xué)時分配根據(jù)班級學(xué)生對知識點掌握情況而定。
通過有針對性的工程案例剖析,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和運用知識解決一般土工問題的能力。例如意大利的比薩斜塔,塔身向南傾斜,南北兩端沉降差達1.80m,塔頂離中心線達5.27m,傾斜達5.5°,這其中就包含豐富的土力學(xué)知識。通過對該工程案例的講解,既可以增加學(xué)生對土的變形問題的理解,又可以提高學(xué)生對土力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
在講解基礎(chǔ)設(shè)計時,可以結(jié)合實際工程資料,講解基礎(chǔ)設(shè)計的流程、計算方法、相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求、施工圖繪制和識讀等,本課程總結(jié)12個案例進行教學(xué),見表1,以培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和專業(yè)能力。
表1 《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程案例資源
基于過程性原則、激勵性原則、多元化原則和能力性原則,逐步推進課程考核方式的改革,改變一次性結(jié)課考試的考核形式,注重對學(xué)習(xí)過程的考查和學(xué)生能力的評價,形成課程最終成績=過程考核成績(課堂考核成績+線上學(xué)習(xí)成績+出勤+作業(yè))+期末考核成績的考核方式。其中,期末考核成績所占比例不超過50%??己朔绞降母母镞M一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自主性,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
CBL案例式課程教學(xué)改革是應(yīng)用型本科課程教學(xué)方法改革的重要內(nèi)容。結(jié)合《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程自身的特點,以O(shè)BE成果導(dǎo)向為培養(yǎng)目標(biāo),開展案例式課程教學(xué)是應(yīng)用型土木工程人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。同時開展“互聯(lián)網(wǎng)+”《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)改革探索。做到課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí),完成線上知識點的考核和參加討論,查漏補缺。從新工科背景下應(yīng)用型人才培養(yǎng)出發(fā),進行了土力學(xué)課程內(nèi)容的重組,在凝練經(jīng)典土力學(xué)教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上增加土力學(xué)在實際工程中應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容,突出土力學(xué)的基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用,對培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識具有積極意義?;痦椖浚何靼菜荚磳W(xué)院2019年教改項目“基于互聯(lián)網(wǎng)+CBL教學(xué)法在《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程中教學(xué)創(chuàng)新研究與實踐”;西安思源學(xué)院2020年一流課程《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》,線上線下混合式教學(xué)改革。