雷鳴，唐仁華，鄧鳴，劉浩然，匡希龍

（長沙學(xué)院土木工程學(xué)院，湖南 長沙 410022）

教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見指出，課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量，必須深化教育教學(xué)改革，把教學(xué)改革成果落實(shí)到課程建設(shè)上，消滅“水課”，形成多類型、多樣化的教學(xué)內(nèi)容與課程體系［1］。另一方面，專業(yè)建設(shè)的落腳點(diǎn)是課程建設(shè)，而課程建設(shè)質(zhì)量取決于課程教學(xué)體系改革質(zhì)量［2］。土力學(xué)是土木工程專業(yè)的一門必修主干專業(yè)課程，在土木工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)中占據(jù)核心地位［3］。為實(shí)現(xiàn)土木工程專業(yè)“培養(yǎng)懂設(shè)計(jì)、擅施工、會(huì)管理的高素質(zhì)、應(yīng)用型、職業(yè)化工程技術(shù)人才”這一培養(yǎng)目標(biāo)，長沙學(xué)院土力學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)從中國高校土木工程專業(yè)土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀入手，發(fā)現(xiàn)問題、分析原因，并以申報(bào)立項(xiàng)省級(jí)土木工程一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)為契機(jī)，對(duì)課程現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容、方法及手段，考核方式等教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革并實(shí)踐，結(jié)果表明：改革后的成果能提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)突顯，學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題的能力顯著加強(qiáng)。

1 土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及問題

1.1 土力學(xué)開課時(shí)間不合理

課程定位是課程在人才培養(yǎng)方案中的方向標(biāo)，方向標(biāo)準(zhǔn)確，培養(yǎng)目標(biāo)才明確。土力學(xué)課程作為主干專業(yè)課程，應(yīng)充分顯示出其介于公共課程（高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等）、部分專業(yè)基礎(chǔ)課（理論力學(xué)、材料力學(xué)等）與專業(yè)課（基礎(chǔ)工程、路基路面工程等）之間的銜接作用。設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案時(shí)，設(shè)計(jì)人應(yīng)充分調(diào)研土力學(xué)課程的開課學(xué)期和學(xué)期中的開課時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)校人才培養(yǎng)方案指導(dǎo)性原則，統(tǒng)籌兼顧師資、場(chǎng)地及辦學(xué)特色，敲定開課時(shí)間及課時(shí)數(shù)量，避免學(xué)生因課程安排不合理而產(chǎn)生學(xué)習(xí)困難問題。

1.2 土力學(xué)教學(xué)內(nèi)容與培養(yǎng)目標(biāo)契合度不夠

土木工程專業(yè)教育可以追溯到1747年法國創(chuàng)辦國立路橋?qū)W校時(shí)期，我國土木工程專業(yè)教育最早出現(xiàn)在1895年創(chuàng)辦的北洋西學(xué)學(xué)堂（今天津大學(xué)）。因此，土木工程專業(yè)在大學(xué)本科階段的專業(yè)教學(xué)知識(shí)幾乎都是經(jīng)典的、有深厚歷史背景的，土力學(xué)作為其核心課程顯得尤為突出。例如，達(dá)西定律出現(xiàn)于1856年，太沙基一維固結(jié)理論出現(xiàn)于1925年等。當(dāng)前，壓縮專業(yè)課課時(shí)、提升公共課課時(shí)比例是我國大學(xué)教育的普遍潮流，因此，在土力學(xué)短短40個(gè)左右課時(shí)中，如何將經(jīng)典教學(xué)知識(shí)教到位，同時(shí)又融入學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展的新元素，對(duì)所有土力學(xué)課程教師來說都是不小的挑戰(zhàn)。

土力學(xué)課程內(nèi)容有土的基本性質(zhì)、應(yīng)力計(jì)算、滲流理論、變形計(jì)算、強(qiáng)度理論、土壓力計(jì)算、土坡穩(wěn)定分析、地基承載力等，多而雜，需要教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容做深入研究，并根據(jù)行業(yè)市場(chǎng)趨勢(shì)動(dòng)態(tài)進(jìn)行取舍，以此來完成各校專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)下的課程教學(xué)任務(wù)。例如，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才的地方本科院校來說，如果對(duì)全體學(xué)生一味教授土力學(xué)課程的理論知識(shí)推導(dǎo)，既占課時(shí)又加劇學(xué)生學(xué)習(xí)難度，需要適當(dāng)簡化理論推導(dǎo)教學(xué)而加強(qiáng)理論應(yīng)用教學(xué)。

1.3 土力學(xué)教學(xué)模式陳舊

在信息化教學(xué)發(fā)展如火如荼的新時(shí)代，全國各大高校授課已經(jīng)不再拘泥于“粉筆+黑板”的初級(jí)模式，紛紛實(shí)現(xiàn)了信息化教學(xué)。但仍有不少教師片面地認(rèn)為，“PPT+多媒體教室”就是現(xiàn)代信息化教學(xué)。土力學(xué)課程教學(xué)模式現(xiàn)狀也是如此，不少教師將“粉筆+黑板”的初級(jí)模式簡單地變成了PPT展示，而PPT翻頁快，如走馬觀花，在某些方面甚至不如初級(jí)模式，久而久之，將導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣下降、學(xué)習(xí)積極性不高的負(fù)面狀況。因此，土力學(xué)教學(xué)改革首先應(yīng)將傳統(tǒng)教學(xué)理念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代教學(xué)理念，充分運(yùn)用信息化技術(shù)、現(xiàn)代化教學(xué)方法，充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心這一教學(xué)理念。土力學(xué)課程教師應(yīng)用腦用心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境，突出情境的教學(xué)作用；組織好學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)；利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析工具、工程實(shí)際案例等大量信息資源來支持學(xué)生的“學(xué)”。

1.4 土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)落伍

土力學(xué)課程的很多理論規(guī)律來源于實(shí)驗(yàn)，例如，法國工程師達(dá)西就是通過對(duì)2000多組沙土進(jìn)行滲透實(shí)驗(yàn)，得出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后總結(jié)出達(dá)西定律。土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性不言而喻。然而不少高校的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是沿用傳統(tǒng)模式，選取幾個(gè)教師認(rèn)為重要的實(shí)驗(yàn)，安排學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室簡單體驗(yàn)即可，這與當(dāng)代信息化教學(xué)觀念相違。如何讓土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)跟上現(xiàn)代教育理論發(fā)展的潮流，是土力學(xué)課程教師應(yīng)該思考的問題。

1.5 土力學(xué)考核不全面

目前，國內(nèi)多數(shù)本科院校的土力學(xué)課程考核評(píng)價(jià)停留在“教師講、學(xué)生聽、期末考”及“試卷分+考勤分+實(shí)驗(yàn)分”的傳統(tǒng)模式階段，幾乎是一份試卷定輸贏。這種考核評(píng)價(jià)對(duì)過程的考核比重極低，使很多具有創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生沒有獲得與之匹配的評(píng)價(jià)，而不少死記硬背的學(xué)生取得了高分。惡性循環(huán)下，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣降低，對(duì)土力學(xué)課程的后續(xù)課程學(xué)習(xí)也無熱情可言。

2 土力學(xué)課程教學(xué)改革實(shí)踐

文章在充分研究課程邏輯關(guān)系后，針對(duì)但不局限于以上問題，開展了一系列課程教學(xué)改革。文章將土力學(xué)課程從大學(xué)本科階段的第五學(xué)期（大三第一學(xué)期）調(diào)整至第四學(xué)期（大二第二學(xué)期），總共安排40個(gè)課時(shí)，包括30個(gè)理論課時(shí)、10個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，開課時(shí)間合理，教學(xué)內(nèi)容安排貼合教學(xué)順序，承上啟下作用明顯。

2.1 重塑課程教學(xué)內(nèi)容

土力學(xué)學(xué)科歷史悠久，可分為三個(gè)發(fā)展階段。第一階段為古代至18世紀(jì)中葉；第二階段始于產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期；第三階段始于1925年太沙基的第一本土力學(xué)專著，為現(xiàn)代土力學(xué)階段［4］1-2?？萍嫉倪M(jìn)步與發(fā)展使非線性科學(xué)研究成為可能，并有了新的突破。

（1）對(duì)地方應(yīng)用型大學(xué)土木工程專業(yè)本科學(xué)生來說，土力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容改革應(yīng)將實(shí)用（就業(yè)和工作）作為基本要求，兼顧升學(xué)（考研）的需求。教師在滿足教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性要求和完整性要求的基礎(chǔ)上，要讓經(jīng)典知識(shí)和現(xiàn)代知識(shí)相互交叉、滲透、融合，從以講授知識(shí)為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐允箤W(xué)生獲得學(xué)習(xí)成果為主，實(shí)現(xiàn)不同課程之間、章節(jié)知識(shí)之間、理論與實(shí)驗(yàn)之間、理論與工程實(shí)際應(yīng)用之間的相互聯(lián)系、交叉和融合，形成完整系統(tǒng)的、經(jīng)典和現(xiàn)代融合協(xié)調(diào)的新教學(xué)內(nèi)容模塊。

（2）當(dāng)前，壓縮專業(yè)課課時(shí)、提升公共課課時(shí)比例是我國大學(xué)教育的普遍潮流，土力學(xué)課程也是如此，教師需根據(jù)實(shí)際情況對(duì)線下教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。例如，布置課外任務(wù)，啟發(fā)學(xué)生自行鉆研與教師已教授內(nèi)容相近的知識(shí)，節(jié)省課堂講授課時(shí)，并可以通過線上空間課堂進(jìn)行效果檢驗(yàn)。這樣的內(nèi)容調(diào)整不僅訓(xùn)練了學(xué)生舉一反三的學(xué)習(xí)能力，為學(xué)生創(chuàng)造出大量的思考空間，拓展了學(xué)生的創(chuàng)新思維，而且充分利用了信息化教學(xué)手段，解決了教學(xué)內(nèi)容過多與線下課堂教學(xué)課時(shí)不足的矛盾。

（3）結(jié)合學(xué)校定位和土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容。相較研究型大學(xué)來說，地方應(yīng)用型大學(xué)的學(xué)生底子相對(duì)薄弱，教師在教學(xué)過程中可以將內(nèi)容重構(gòu)。例如，在講述土中一點(diǎn)的極限平衡條件時(shí)，可以將土壓力章節(jié)中極限平衡狀態(tài)知識(shí)點(diǎn)一并講授，讓內(nèi)容聯(lián)系更為緊密，更為形象。但是在教學(xué)過程中還是需要梳理好知識(shí)點(diǎn)之間不可分割的緊密聯(lián)系，不能牽強(qiáng)附會(huì)。

（4）要梳理好同一門課程不同專業(yè)方向的知識(shí)點(diǎn)，所選取的知識(shí)內(nèi)容應(yīng)契合各方向的授課重點(diǎn)，為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。例如，授課時(shí)應(yīng)兼顧建筑工程方向和路橋方向的學(xué)生，不要總是列舉房屋建筑的例子和道路橋梁的例子，舉例均衡才能讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)是貼近工程背景的。

2.2 創(chuàng)新課程教學(xué)方式與手段，打造開放融合新生態(tài)

如何將傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)嵌入到現(xiàn)代化教學(xué)模式當(dāng)中，彌補(bǔ)現(xiàn)代化教學(xué)模式在某些方面的不足，并在人才培養(yǎng)中發(fā)揮重要作用，值得當(dāng)代高校教師深入研究。長沙學(xué)院土木工程學(xué)院土力學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過土力學(xué)課程教學(xué)，進(jìn)行了相應(yīng)試點(diǎn)研究及探索，開發(fā)了“以線下教學(xué)為主、線上教學(xué)為輔”的新教學(xué)模式。

（1）線下教學(xué)安排在多媒體教室及智慧教室，教師根據(jù)開課前的詳細(xì)計(jì)劃，精講理論、推導(dǎo)公式、演繹工程案例、組織學(xué)生討論問題、引導(dǎo)學(xué)生分析原因并提交結(jié)果等，貫徹“以學(xué)生為中心”的理念，融傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)于現(xiàn)代教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生踴躍參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。

（2）線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排在土工實(shí)驗(yàn)室，除了教學(xué)大綱要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，還開發(fā)了大量設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，工作時(shí)間均對(duì)學(xué)生開放。

（3）線上教學(xué)在超星泛雅平臺(tái)建課，教師按照授課進(jìn)度分章節(jié)錄制視頻，將所錄制的授課視頻上傳至視頻欄目，完全能滿足學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的需求；制作精美的PPT多媒體課件，上傳至課件欄目，可供學(xué)生查找重點(diǎn)；搜索國內(nèi)外工程案例，編制案例集，供學(xué)生體會(huì)揣摩；根據(jù)考研、考證等要求，編制豐富的習(xí)題庫，供學(xué)生練習(xí)（見圖1）。除此之外，教師還建立了QQ群、微信群，打破了教學(xué)的時(shí)空局限性，使答疑更加便捷，答疑的手段更加豐富，文字、語音、圖片等方式屢見不鮮。

圖1 習(xí)題庫編碼及典型習(xí)題示例

這種 “以線下教學(xué)為主、線上教學(xué)為輔”的混合式教學(xué)模式，使課前預(yù)習(xí)、課中分組討論、課后復(fù)習(xí)、課后交流、課后答疑等教學(xué)活動(dòng)效率大為提高。值得注意的是，在“以學(xué)生為中心”的現(xiàn)代化教學(xué)模式下，教師需要在課前付出大量心血進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，在課堂中變成了引導(dǎo)者而不是主角，學(xué)生從知識(shí)的被動(dòng)接收者變成了知識(shí)的主動(dòng)汲取者。

2.3 參照理論教學(xué)模式，運(yùn)用信息化手段改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

（1）教師拍攝教學(xué)大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容視頻［5］，通過課程空間信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，讓學(xué)生在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前就熟悉實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、操作步驟、數(shù)據(jù)整理等實(shí)驗(yàn)知識(shí)，少走彎路，極大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

（2）擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)大綱未規(guī)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容通過視頻、動(dòng)畫、圖片等方式在課堂網(wǎng)絡(luò)空間中展示，開放相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生能利用課余時(shí)間自主學(xué)習(xí)、在教師指導(dǎo)下自主操作，增加知識(shí)儲(chǔ)備，提升職業(yè)競爭力。

（3）引教師科研項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)課堂，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)施，培育學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，如圖2所示。

圖2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)儀器拼裝及填土

2.4 改革土力學(xué)考核方式，突出過程性考核的重要性

為了突出學(xué)習(xí)過程的重要性，應(yīng)將考試卷面成績占總成績的比例降低，考試題目中設(shè)置一定比例的高階題，用于考量學(xué)生的土力學(xué)思維及綜合運(yùn)用土力學(xué)知識(shí)的能力?？己嗽u(píng)價(jià)貫穿學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過程，在課前簽到預(yù)習(xí)、課中課后回答問題、習(xí)題作業(yè)、實(shí)驗(yàn)操作、期中考試、期末考試等多個(gè)環(huán)節(jié)都要有所體現(xiàn)，并給予不同的權(quán)重［6］。

在新考核體系中，成績包括期末考試、實(shí)驗(yàn)考核及過程考核三大部分，所占比例分別為50%、15%、35%?；谕亮W(xué)課程的理論性和基礎(chǔ)性，傳統(tǒng)的試卷知識(shí)點(diǎn)考核和實(shí)驗(yàn)考核仍占據(jù)主要地位，但所占份額較以前考核方式降低，突出過程考核的重要性。過程考核包括作業(yè)練習(xí)、報(bào)告、分組討論和期中考試四部分，所占比例分別為15%、5%、5%和 10%。實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容包括預(yù)習(xí)、操作、數(shù)據(jù)分析三部分，各占5%，如圖3所示。

圖3 考核總成績組成

3 結(jié)論

專業(yè)課程的改革是長期持續(xù)過程，需要教師發(fā)現(xiàn)問題并不斷探索新的解決方案。長沙學(xué)院土力學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)從2014年土力學(xué)課程立項(xiàng)為校級(jí)優(yōu)秀課程以來，堅(jiān)持新工科教學(xué)理念，致力于探索“以學(xué)生為中心”的課程教學(xué)體系，通過改革原有的課程教學(xué)弊端，開發(fā)了“以線下教學(xué)為主、線上教學(xué)為輔”的混合式教學(xué)模式。教學(xué)改革實(shí)踐表明：這一模式實(shí)行后，學(xué)生考試成績逐年提升，近三年學(xué)生平均成績分別為65.84、71.24、74.56分；學(xué)生及格率明顯上升，近三年分別達(dá)到了72.3%、78.4%、84.4%；近三年學(xué)生考研率也逐年提升，分別為8.6%、10.7%、12.5%。課程改革有力推動(dòng)了專業(yè)建設(shè)，長沙學(xué)院土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量得到大幅度提高。