韓 亮

(華北科技學院安全工程學院，北京 101601)

0 引言

《土質(zhì)學與土力學》是華北科技學院城市地下空間工程專業(yè)重要的學科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課，也是采礦工程、地質(zhì)工程等專業(yè)重要的選修課。本課程以土力學為理論基礎(chǔ)，涉及工程地質(zhì)、材料力學、彈性力學、流體力學等學科領(lǐng)域，內(nèi)容廣泛，綜合性強。同時，本課程作為城市地下空間工程專業(yè)土力學課程群的核心課程，也是后續(xù)學習基礎(chǔ)工程學、深基坑工程、地下工程施工等課程，完成對應(yīng)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)。更重要的，本課程還是學生考研的指定專業(yè)課之一。其重要性可見一斑。

2017年2月，教育部開始推進新工科建設(shè)；2019年8月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳明確提出要整體推進高校課程思政建設(shè)；2019年10月，教育部發(fā)布《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》；2020年3月，華北科技學院召開“改革創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型發(fā)展”專題學習教育動員會，全力推動學校轉(zhuǎn)型升級改革發(fā)展。

在上述背景下，專業(yè)發(fā)展迎來了新的契機，《土質(zhì)學與土力學》作為核心課程之一，在整個專業(yè)具有舉足輕重的地位。教學過程中不僅要加強學生理論知識與實踐能力的培養(yǎng)，更要使其充分認識到當前時代所賦予的責任，引導學生從“要我學”向“我要學”轉(zhuǎn)變。因此，打破傳統(tǒng)的教學觀念，開展課程教學模式改革與創(chuàng)新研究，不僅是對課程本身的提升，更為專業(yè)后續(xù)其他課程提供了可借鑒參考的依據(jù)[1-4]。

1 教學過程中存在的問題

《土質(zhì)學與土力學》理論性強、專業(yè)性強、實踐性強、概念原理散、理論跨度大、數(shù)學推導多，上述特點給課程的教學帶來了很大挑戰(zhàn)，具體反映在以下幾個方面：

1)理論學時偏少。本課程主要包括土的物理性質(zhì)及三相組成、土的滲透特性、土中應(yīng)力計算、土的壓縮變形、土的抗剪強度、土壓力、地基承載力和邊坡工程等章節(jié)。各章節(jié)知識點多且零碎，部分章節(jié)之間關(guān)聯(lián)性不強，課程體系在實驗分析的基礎(chǔ)上，進行了大量的假設(shè)，既有抽象的理論推導，也有具象的工程實踐。隨著我校綜合應(yīng)用型人才培養(yǎng)方針的推行，教學大綱修訂時進一步減少了理論學時。目前，我校2019版培養(yǎng)方案將《土質(zhì)學與土力學》課程總學時由原來的48學時壓縮至40學時，在有限的學時內(nèi)，課程教學僅僅能夠滿足土力學基本理論的講解，根本無法給學生延伸足夠的工程案例，學生在理論知識的學習中較難學以致用，以至造成概念、原理掌握程度較差。

2)講授方式單一。目前，本課程的講授方式仍是以多媒體及板書的形式展開。多媒體教學生動、形象，板書教學清晰、系統(tǒng)，二者互為補充。然而，為了在有限的學時內(nèi)完成大綱規(guī)定的教學內(nèi)容，教師不得不加快講授速度，對于課程中概念、原理本質(zhì)的剖析只能大大縮減，更無暇與學生交流互動。整堂課下來，學生被動地填入大量課程內(nèi)容，卻仍未來得及思考、消化，即便理解也僅僅是對教學內(nèi)容粗淺、懵懂的掌握，很難達到熟練運用的程度。

3)實踐環(huán)節(jié)缺乏。實踐教學與理論教學相輔相成，實踐教學能夠使學生更加深刻的理解課程內(nèi)容。豐富的實踐環(huán)節(jié)對于理論學習至關(guān)重要?！锻临|(zhì)學與土力學》是一門實踐性較強的課程，大部分理論都是在現(xiàn)場工程、實驗的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。實踐環(huán)節(jié)不僅能夠激發(fā)學生興趣，帶領(lǐng)學生進入課程的學習，最終也能引導學生學以致用。同時，實踐環(huán)節(jié)還是本課程重要的研究手段和學習目標。其重要性不言而喻。然而在實際教學過程中，實踐教學的效果并不明顯，很多學生并不了解課程所學內(nèi)容如何應(yīng)用于工程。分析原因，很大程度上是因為教師對于實踐教學的輕視，實踐與理論脫節(jié)，學生只重視理論學習，對于實際動手能力并不在意，此外，由于學生人數(shù)多、實驗設(shè)備少，有限的教學時間內(nèi)，無法保證所有同學都有足夠的時間來操作設(shè)備，很多學生，甚至對于實驗流程都不甚了解。

4)學習主動性差。教學目標的達成，取決于師生雙方在教學過程中所產(chǎn)生的“化學反應(yīng)”。對學生而言，學習的主觀能動性將極大影響學習效果。本課程理論跨度大，數(shù)學推導多，在缺乏工程經(jīng)驗的背景下，僅靠單調(diào)、乏味的理論授課很難提起學生的學習興趣。學習前，學生并不清楚學習相關(guān)知識的目的和作用，在學習知識點分散、理論性、推導性較強的章節(jié)時，往往表現(xiàn)消極，自主學習的積極性不高。

2 教學模式改革創(chuàng)新研究與應(yīng)用

為了解決《土質(zhì)學與土力學》教學過程中存在的各類問題，由筆者牽頭，對課程教學模式進行了大膽的改革與創(chuàng)新，以激發(fā)學生興趣為前提，創(chuàng)新教學手段為依托，提升教學效果為目標，探索出一套適用于《土質(zhì)學與土力學》課程的全新教學模式[5-9]。

2.1 建立工程案例庫，以實驗作為教學導入口，聚焦學生關(guān)注度

教學最大的痛點是“學”與“用”分離，應(yīng)試教育在大學課程中仍然普遍存在。對于土建行業(yè)，學生的固化認知便是艱苦的工地，簡陋的板房，以及離家在外的漂泊，卻沒有意識到我們正承載著一個基建強國的復(fù)興夢。興趣是最好的老師，都不愛，何談用心。

將課堂延伸進現(xiàn)場，將理論轉(zhuǎn)化為工程。把具象、生動的工程案例介紹給學生，以實驗為載體，從實驗的設(shè)計、操作中復(fù)現(xiàn)真實的工程條件，驗證諸多原理的正確性[10]。引入思政元素，提升學習使命感。讓學生了解工程，熱愛專業(yè)，在思考中動手，在實踐中總結(jié)。

為達成上述目標，我校2019版培養(yǎng)方案已將實驗學時由原來的6學時增至8學時，根據(jù)實驗內(nèi)容還會不同程度開設(shè)重復(fù)實驗，在后續(xù)大綱修訂時，還將適當提升實驗學時的比重。對應(yīng)實驗，筆者團隊凝練了相關(guān)性較高的工程案例及思政元素，力圖從不同維度增強學生的專業(yè)認同感，聚焦學生的課程關(guān)注度，達到啟發(fā)式教學的目的。表1為收集整理的工程案例、對應(yīng)實驗及思政元素。

表1 工程案例及對應(yīng)實驗和思政元素

2.2 建立作業(yè)習題庫，以考研作為目標突破口，激發(fā)學習主動性

教學應(yīng)始終圍繞教學目標進行，恰當?shù)?、合適的教學目標對于激發(fā)學生的學習主動性有著積極意義。教學目標可根據(jù)層次歸納為課程目標、課堂目標、成才目標，分別對應(yīng)了知識與技能、過程與方法、情感與價值觀[11-12]?！锻临|(zhì)學與土力學》不僅是城市地下空間工程專業(yè)的學科基礎(chǔ)課，也是考研專業(yè)課，還是今后參加執(zhí)業(yè)資格考試的基礎(chǔ)必修課。鑒于此，筆者針對課程學習目標及掌握程度在學生中進行了分析與調(diào)研，梳理出一條符合學生預(yù)期的目標線，如表2所示。

表2 學生課程學習目標調(diào)研結(jié)果

從表2中不難看出，在設(shè)置了具體的學習目標后，40%的學生選擇了通過研究生考試專業(yè)課，選擇人數(shù)最多。在教學過程中，可以嘗試以考研作為教學目標的突破口，通過習題來量化學生對于知識點的掌握程度，整個過程中，引導學生自發(fā)進入，激發(fā)學習主動性。建立作業(yè)習題庫時，根據(jù)調(diào)研結(jié)果分層次、分難度、分題型的篩選題目，循序漸進，對應(yīng)不同的學習目標，加強目標達成度。實際教學證明，上述方法對于學生學習主動性的提高，具有顯著作用。

2.3 建立線上微課平臺，翻轉(zhuǎn)課堂，大力提升教學效率

教學手段是保證教學目標達成的根本措施，合理應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，可以優(yōu)化教學結(jié)構(gòu)、提高課堂教學效率。在總學時壓縮、實踐內(nèi)容擴充、教學目標延伸的上述背景下，引入了筆者團隊錄制完成的線上微課。課程覆蓋了大綱所有重難點，具有學時簡短、重點突出、成果簡化及交互靈活的特點。課前，教師根據(jù)大綱要求及課堂討論內(nèi)容，給學生布置任務(wù)，學生在對知識背景和知識結(jié)構(gòu)有了一定具象了解后，通過線上微課的學習，自行思考，并根據(jù)微課內(nèi)容進行歸納總結(jié)；課上，師生由傳統(tǒng)的教學關(guān)系變?yōu)楹献麝P(guān)系，采用翻轉(zhuǎn)課堂的模式，共同學習探索，達到以學促教的目的；課后，根據(jù)學生對于知識點的掌握情況，及時補充和修正教學內(nèi)容，實現(xiàn)動態(tài)教學。圖1為本課程在智慧樹平臺的運行情況。

值得一提的是，在疫情期間，通過線上微課+遠程直播的模式，學生的學習并未掉隊，從各方反饋結(jié)果來看，這種“以學生為中心，以結(jié)果為導向”的教學方式能夠極大提升教學效率。

2.4 制定質(zhì)量保障措施，確保教學過程不偏航

教學質(zhì)量是教學模式的成果體現(xiàn)，也是本次教學改革成敗的直接反映。制定合理的質(zhì)量保障措施，能夠?qū)虒W過程中需要改進的方面做到及時糾偏[13]。

1)教學進度嚴格化。

在傳統(tǒng)教學日歷的基礎(chǔ)上，列出關(guān)鍵節(jié)點，根據(jù)課程體系結(jié)構(gòu)細化知識點，重新編排教案，并嚴格執(zhí)行。

2)考評測驗常態(tài)化。

以線上微課為載體，解決問題為目標，培養(yǎng)學生在開放環(huán)境下解決問題的能力。通過習題測驗了解學生線上學習的效果，找出薄弱環(huán)節(jié)；通過交互問答、小組發(fā)言等形式了解學生線下學習的效果，動態(tài)調(diào)整教學,逐漸形成以過程為導向的教學理念。

3)教評反饋及時化。

利用數(shù)據(jù)信息技術(shù)，在完成每一章節(jié)內(nèi)容教學后，通過電子調(diào)查問卷的形式，收集學生對于教學內(nèi)容、教學形式、實踐環(huán)節(jié)、習題作業(yè)等方面的反饋意見。根據(jù)教評反饋，揚長避短，確保教學過程不偏航。

3 結(jié)語

隨著工程技術(shù)的日新月異，現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，打破傳統(tǒng)教學模式，構(gòu)建全新教學理念，對于高等人才的培養(yǎng)勢在必行。針對《土質(zhì)學與土力學》教學過程中存在的理論學時偏少、教授方式單一、實踐環(huán)節(jié)缺乏、學生主動性差等問題，本文以激發(fā)學生興趣為前提，創(chuàng)新教學手段為依托，提升教學效果為目標，探索出一套適用于《土質(zhì)學與土力學》課程的全新教學模式。從實際應(yīng)用來看，教學效果理想，在提升學習興趣、訓練創(chuàng)新思維、培養(yǎng)專業(yè)人才等方面起到了積極的作用。