于彥彥

摘要基礎(chǔ)工程是土木工程專業(yè)的一門重要的核心課程。本文首先分析了基礎(chǔ)工程課程的內(nèi)在特點(diǎn)，進(jìn)而總結(jié)了基礎(chǔ)工程教學(xué)中存在的部分典型問題，如課堂教學(xué)方法單一、部分課程知識(shí)講解抽象、與實(shí)踐有一定脫節(jié)等，初步分析了產(chǎn)生這些問題的原因及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)或人才培養(yǎng)的影響。在此基礎(chǔ)上，給出了通過融入課程思政、形象化知識(shí)講解、注重縱橫向知識(shí)的聯(lián)系、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、改進(jìn)考核方式及加強(qiáng)與工程實(shí)踐聯(lián)系等幾個(gè)方面來加以改進(jìn)的建議，希望能為本課程的教學(xué)改進(jìn)提供參考。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)工程 教學(xué)方法 改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.21.040

Preliminary Study on the Improvement of Teaching Methods of Foundation Engineering

YU Yanyan

（School of Civil Engineering， Suzhou University of Science and Technology， Suzhou， Jiangsu 215011）

AbstractFoundation engineering is an important core course of civil engineering major. This article first analyzes the inherent characteristics of Foundation engineering courses， and then summarizes some typical problems in the course teaching， such as the simplicity of teaching methods， abstract explanations of some course knowledge， and a certain disconnect with practice， etc.， and gives a preliminary analysis of the causes of these problems as well as the impact on studentlearningortalenttraining.Onthisbasis，suggestionsaregivenforimprovementbyintegratingcurriculumideology andpolitics，visualizingknowledgeexplanation，focusingon theconnection ofknowledgeofdifferentcourses，mobilizing students’ learning initiative， improving assessment methods and strengthening the connection with engineering practice， etc.， hoping that these can provide a reference for the teaching improvement of this course.

Keywordsfoundation engineering； teaching method； improvement measures

基礎(chǔ)工程是土木工程專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程對(duì)于學(xué)生形成完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)體系及今后可能從事的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作都具有重要作用。而隨著城市化進(jìn)程的加快，大量的房屋建筑、大跨橋梁等不斷涌現(xiàn)，與之伴隨的結(jié)構(gòu)形式及地基條件也越來越復(fù)雜，這些都對(duì)土木工程畢業(yè)生對(duì)于基礎(chǔ)工程知識(shí)的掌握和全面程度提出了更高要求。與此同時(shí)，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)工程教學(xué)方式已不能滿足越來越快的知識(shí)或技術(shù)更新，以及社會(huì)所期望的人才知識(shí)體系的要求。對(duì)于這一問題，徐令宇與陳煒昀[1]、郭紅燕等[2]進(jìn)行了思考與探索。作者基于近幾年的基礎(chǔ)工程課程教學(xué)體會(huì)與經(jīng)驗(yàn)，對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了總結(jié)，并給出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1基礎(chǔ)工程課程的內(nèi)在特點(diǎn)

首先，課程內(nèi)容的綜合性強(qiáng)。其內(nèi)容涉及工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、材料力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等學(xué)科，[3]是一門綜合性較強(qiáng)且具有一定交叉性的課程，需要學(xué)生前期有完善的知識(shí)儲(chǔ)備和良好基礎(chǔ)。

其次是與實(shí)際聯(lián)系緊密，實(shí)踐性強(qiáng)。本課程的直接目的是服務(wù)于各種不同形式基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)（包括地基的設(shè)計(jì)），課程中的知識(shí)點(diǎn)與相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，如《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）等緊密相連或直接引用規(guī)范條文，因此具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐性。其次，不同建筑物的地基條件千差萬別，一定要結(jié)合實(shí)際土層條件進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，不存在適用于所有地基條件的一成不變的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。

2目前基礎(chǔ)工程課程教學(xué)中存在的主要問題

2.1課堂教學(xué)方法單一

多數(shù)為“老師講，學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師主要采用PPT播放結(jié)合課堂板書的方式，學(xué)生則被動(dòng)接受。這一方法造成的結(jié)果是學(xué)生很容易產(chǎn)生視覺或聽覺疲勞，學(xué)生聽課的積極性或主動(dòng)性不高，對(duì)于自制力較強(qiáng)或課前能充分預(yù)習(xí)的同學(xué)而言教學(xué)效果尚可，但對(duì)于相當(dāng)比例的同學(xué)則難以調(diào)動(dòng)起學(xué)習(xí)的積極性，結(jié)果往往“身在曹營(yíng)心在漢”，進(jìn)而大大影響教學(xué)效果。

2.2部分課程知識(shí)講解抽象

目前的基礎(chǔ)工程教材中的許多知識(shí)往往直接給出名詞術(shù)語或結(jié)論，而缺乏直觀的形象展示或具體的工程實(shí)際背景。而學(xué)生由于缺乏工程實(shí)踐或科研經(jīng)歷，因此對(duì)許多名詞缺乏認(rèn)識(shí)，如柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的沖切破壞，學(xué)生往往不易理解實(shí)際中具體的破壞形式。再如各種不同的地基處理方法（排水固結(jié)法、深層水泥攪拌法、高壓噴射注漿法等），僅靠教材中的示意圖展示無法使學(xué)生與實(shí)際相聯(lián)系，對(duì)于基坑工程的不同支護(hù)結(jié)構(gòu)也存在同樣問題。此外，本校采用教材中對(duì)于樁基礎(chǔ)沉降計(jì)算的明德林應(yīng)力公式法基本是直接給出最終公式，而缺少對(duì)于明德林公式與布辛奈斯克解的異同點(diǎn)的對(duì)比以及部分中間推導(dǎo)過程的介紹，導(dǎo)致學(xué)生只能強(qiáng)制性地記憶或使用公式，而對(duì)其“所以然”知之甚少。

2.3考核形式單一

常規(guī)的成績(jī)?cè)u(píng)定方法為平時(shí)成績(jī)（一般包括課堂表現(xiàn)、考勤、作業(yè)等）和期末考試按一定比例加權(quán)計(jì)算得到。對(duì)于課堂表現(xiàn)，主要以觀察和課堂討論為主。但由于本課程學(xué)時(shí)相對(duì)較少，因此教師授課時(shí)無法關(guān)注到所有同學(xué)的課堂表現(xiàn)，使得平時(shí)的課后作業(yè)成為給定平時(shí)成績(jī)的主要依據(jù)之一。但平時(shí)作業(yè)的獨(dú)立完成與否往往是一個(gè)未知數(shù)，所以僅依據(jù)這些無法及時(shí)反映出學(xué)生平時(shí)對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

2.4與實(shí)踐有一定脫節(jié)

如前所述，基礎(chǔ)工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，與設(shè)計(jì)規(guī)范聯(lián)系緊密，而傳統(tǒng)習(xí)題式的基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)題目無法滿足學(xué)生對(duì)于實(shí)際工程設(shè)計(jì)全過程的了解，不能很快地適應(yīng)復(fù)雜地基條件下的基礎(chǔ)工程的獨(dú)立設(shè)計(jì)，因此迫切需要及時(shí)將所學(xué)知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合。

3教學(xué)方法改進(jìn)措施

針對(duì)以上基礎(chǔ)工程課程教學(xué)中存在的問題，本節(jié)擬從以下幾個(gè)方面提出一些初步的改進(jìn)措施以供參考。

3.1融入課程思政

2019年8月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于深化新時(shí)代學(xué)校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》，明確提出要整體推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮所有課程育人功能。對(duì)于基礎(chǔ)工程，它在幾千年前已有初步雛形，只是在近代才形成一門獨(dú)立的學(xué)科。而我國(guó)在此領(lǐng)域有不勝枚舉的輝煌的歷史和現(xiàn)代成就。古代如故宮、長(zhǎng)城、趙州橋等，現(xiàn)代如港珠澳大橋、高速鐵路、一系列超高層建筑（上海環(huán)球金融中心、蘇州東方之門等）等。在講述專業(yè)知識(shí)之前先以這些宏偉成就作為切入點(diǎn)，介紹其采用的基礎(chǔ)概況，一下吸引了學(xué)生的聽課興趣，并對(duì)自己的所學(xué)知識(shí)有了肯定的認(rèn)識(shí)。與此同時(shí)，將思政教育自然地融入了其中，達(dá)到一舉兩得的效果。

3.2抽象知識(shí)形象化

由于缺乏實(shí)踐，學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)工程中直接給出的名詞術(shù)語或公式缺乏形象認(rèn)識(shí)，針對(duì)此問題，作者一般結(jié)合實(shí)際圖片（工程實(shí)例或試驗(yàn)照片）、施工視頻或動(dòng)畫、經(jīng)典案例進(jìn)行講解。如對(duì)于前文所說的沖切破壞，許多學(xué)生不能直接理解柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的沖切破壞形式，而采用試驗(yàn)結(jié)果的照片進(jìn)行介紹則一目了然。對(duì)于常見的淺基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)、墻下條形基礎(chǔ)、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)）、連續(xù)基礎(chǔ)（筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)）、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（懸臂式、單錨式、內(nèi)撐式等）結(jié)合實(shí)例照片講解相比課本的示意圖更加形象直觀，只是需要教師課前做充分的準(zhǔn)備。另外對(duì)于諸如地下連續(xù)墻、沉井基礎(chǔ)、各種地基處理方法等，直接口頭敘述很難介紹清楚，而輔助以實(shí)際的施工視頻或精心制作的動(dòng)畫介紹有時(shí)比大段描述效果更佳，實(shí)踐表明這一授課方式也更能吸引學(xué)生的注意力。此外，為了強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)責(zé)任感，在授課過程中多會(huì)引入一些基礎(chǔ)失事的經(jīng)典案例，并對(duì)發(fā)生事故的原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，從側(cè)面引導(dǎo)學(xué)生重視基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)設(shè)計(jì)百年工程的使命感。

3.3注重縱橫向知識(shí)的聯(lián)系

如前所述，基礎(chǔ)工程是以土力學(xué)為基礎(chǔ)，綜合了多課程知識(shí)的一門學(xué)科。因此在授課過程中注重縱、橫向知識(shí)的聯(lián)系很有必要。舉例來說，該課程與材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)聯(lián)系緊密，許多地方，如偏心受壓矩形基礎(chǔ)的基底最大壓力、基礎(chǔ)內(nèi)力圖（剪力圖、彎矩圖）的繪制、柱下條形基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算的彎矩分配法或彎矩系數(shù)法等都用到以上的力學(xué)知識(shí)。再比如擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算則是以土力學(xué)中土壓力的計(jì)算為前提。此外，其與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的聯(lián)系體現(xiàn)在基礎(chǔ)截面的配筋計(jì)算等，直接采用前者的相應(yīng)配筋計(jì)算公式，而采用的荷載的不同組合值則與建筑結(jié)構(gòu)荷載的課程知識(shí)有關(guān)。在講述相應(yīng)知識(shí)之前，先復(fù)習(xí)或回顧這些前期的課程知識(shí)，然后再引入基礎(chǔ)工程的新知識(shí)則更容易被學(xué)生所接受。

此外，注重課程內(nèi)知識(shí)的縱向聯(lián)系對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也有很大幫助。以蘇州科技大學(xué)土木工程學(xué)院所采用的基礎(chǔ)工程教材為例，該課程的主要內(nèi)容包括淺基礎(chǔ)、連續(xù)基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、擋土墻、基坑工程、特殊土地基及動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)與地基基礎(chǔ)抗震等（地基處理和土工合成材料另外開設(shè)選修課）。其中涉及的知識(shí)點(diǎn)較繁多，若學(xué)生沒有知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系的概念則學(xué)習(xí)起來會(huì)較為吃力。因此，在授課過程中建議多用“聯(lián)系比較”的方法講解。舉例來說，在講述聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一節(jié)時(shí)，結(jié)合矩形聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟可將所學(xué)過的材料力學(xué)（彎矩圖和剪力圖繪制）、基礎(chǔ)底面尺寸確定、基礎(chǔ)抗沖切和抗剪切驗(yàn)算、基礎(chǔ)配筋計(jì)算等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，相當(dāng)于對(duì)淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)一章完成了一個(gè)復(fù)習(xí)匯總。再比如在介紹連續(xù)基礎(chǔ)的基底反力分布規(guī)律后，可以總結(jié)下為何淺基礎(chǔ)中的基底反力都采用直線分布的假定、在什么情況下這一假定不再適用等等，力爭(zhēng)達(dá)到舉一反三的目的。而對(duì)于較復(fù)雜的內(nèi)容，如柱下交叉條形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，可采用“分而治之”的思想，將其分解為兩個(gè)方向的柱下條形基礎(chǔ)，再采用柱下條基的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，而其中的關(guān)鍵是解決柱荷載在交叉節(jié)點(diǎn)處的分配問題。

3.4及時(shí)地回顧總結(jié)

除知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系外，實(shí)時(shí)地復(fù)習(xí)總結(jié)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并反饋解決同樣很重要。如每次上課前對(duì)前次課內(nèi)容的詳細(xì)回顧，然后水到渠成地引出本次課的授課內(nèi)容；每次課即將結(jié)束時(shí)把當(dāng)次所講內(nèi)容以框架結(jié)構(gòu)圖的形式進(jìn)行總結(jié)梳理，幫助學(xué)生理清所學(xué)知識(shí)的架構(gòu)。此外，重視作業(yè)中存在的問題的及時(shí)反饋也很關(guān)鍵。對(duì)于學(xué)生提交的作業(yè)，宜第一時(shí)間批改總結(jié)，并在下次課前對(duì)其中存在的問題以及可能產(chǎn)生這些問題的原因進(jìn)行統(tǒng)一、重點(diǎn)講解，如此能加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，否則隨著后續(xù)課程的推進(jìn)，再回過頭來總結(jié)前期作業(yè)中的問題時(shí)學(xué)生很容易存在對(duì)自己的求解過程及當(dāng)時(shí)的難點(diǎn)已遺忘的現(xiàn)象。

3.5挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛力，注重網(wǎng)絡(luò)資源利用

除了教師進(jìn)行教學(xué)方法的改進(jìn)以外，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性同等重要。拋除傳統(tǒng)的學(xué)生被動(dòng)式聽課的觀念，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生能夠成為學(xué)習(xí)的主體。結(jié)合作者的教學(xué)實(shí)踐，與實(shí)事的結(jié)合進(jìn)行案例分析不失為一種好的方法。比如在介紹基坑懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析之前，結(jié)合某商業(yè)樓基坑的坍塌事故，要求學(xué)生進(jìn)行以下分析：（1）該基坑采用的是哪種圍護(hù)結(jié)構(gòu)？（2）作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載有哪些？（3）根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析基坑坍塌的原因是什么？在討論分析時(shí)將學(xué)生進(jìn)行分組，每一小組將最終的討論結(jié)果做全班匯報(bào)，最后由老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。這樣一堂課下來，學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)的印象非常之深，可以有效避免“考后即忘”現(xiàn)象的發(fā)生。

與此同時(shí)，當(dāng)前的線上教學(xué)資源可謂非常之豐富，如在MOOC平臺(tái)、超星學(xué)習(xí)通等線上平臺(tái)上均有豐富的網(wǎng)絡(luò)課程資源，可以讓學(xué)生隨時(shí)隨地、重復(fù)觀看式地學(xué)習(xí)自己不懂的知識(shí)，有效彌補(bǔ)課堂教學(xué)時(shí)間有限的不足。但這一點(diǎn)的實(shí)施還需任課老師提前甄別或挑選與授課內(nèi)容緊密相關(guān)的、精品的線上課程資源，單靠學(xué)生去選擇性地觀看很難在短時(shí)間內(nèi)獲得最佳資源。

3.6改進(jìn)考核方式

傳統(tǒng)考核方式的平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)一般三七開的構(gòu)成，但往往存在的一個(gè)現(xiàn)象是部分同學(xué)平時(shí)成績(jī)可能并不太好，但依靠考前的臨時(shí)突擊可能也能在期末考試中取得較高分?jǐn)?shù)，但這些靠突擊而來的知識(shí)極易在考后即忘記，達(dá)不到讓學(xué)生真正掌握知識(shí)技能的培養(yǎng)目的。因此作者建議適當(dāng)增大平時(shí)成績(jī)的比例，如將平時(shí)成績(jī)占比提高到50%，與此同時(shí)，豐富平時(shí)成績(jī)的組成形式，可增設(shè)課堂討論、課堂測(cè)驗(yàn)等能夠當(dāng)場(chǎng)反映學(xué)生知識(shí)掌握程度的環(huán)節(jié)。

3.7注重聯(lián)系實(shí)踐

一方面可以在平時(shí)的習(xí)題課中引入近年來的注冊(cè)巖土工程師考試中的真題，讓學(xué)生感受到他們不僅是在學(xué)知識(shí)，同時(shí)也是在為未來的職業(yè)化打基礎(chǔ)，畢竟對(duì)于大部分同學(xué)來說今后的就業(yè)是與個(gè)人最直接相關(guān)的。另一方面可以定期請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院的人員對(duì)已完成項(xiàng)目的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行介紹，讓學(xué)生切實(shí)感受到工作后要解決的問題是什么樣的，以及如何利用所學(xué)知識(shí)去解決這些問題，同時(shí)也增加了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)用處的自信。

4結(jié)語

基礎(chǔ)工程是土木工程專業(yè)中的一門核心課程，其綜合了多學(xué)科知識(shí)，且具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。本文總結(jié)了當(dāng)前基礎(chǔ)工程教學(xué)中存在的一些主要問題，并針對(duì)這些問題，通過融入課程思政、形象化知識(shí)講解、注重縱橫向知識(shí)的聯(lián)系、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、改進(jìn)考核方式及聯(lián)系實(shí)踐等幾個(gè)方面來初步探討了改進(jìn)的措施，期待能為本課程的教學(xué)方法改進(jìn)提供一定參考。

本文由江蘇省品牌專業(yè)項(xiàng)目（PPZY2015B143）資助

參考文獻(xiàn)

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[3]莫海鴻，楊小平.基礎(chǔ)工程（第四版）[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2019.