牛強(qiáng),羅東娜
(寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,寧夏銀川 750000)
土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程包括土力學(xué)(專業(yè)基礎(chǔ))和地基基礎(chǔ)(專業(yè))兩部分,是土木工程專業(yè)的一門主干課程[1]。土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程是建筑工程技術(shù)、水利工程、公路橋梁工程等專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,具有理論公式多、概念抽象、系統(tǒng)性差、計(jì)算工作量大、綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)等特點(diǎn)。由于這門課程的理論知識(shí)比較抽象,涉及的學(xué)科比較多,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有限,很容易對一些基本原理和概念搞不清楚,時(shí)間長了,學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)情緒。因此,要想把這門課上好,讓學(xué)生能夠把枯燥的理論學(xué)好,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵。因此,教師要在講課之余適當(dāng)?shù)卮┎逡恍┧颊兀饶軌蚣?lì)學(xué)生,又能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。
土力學(xué)與地基基礎(chǔ)在土木工程檢測技術(shù)專業(yè)中一直是一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于課程的編排輕實(shí)踐、重理論,教師講解的理論知識(shí)較為枯燥乏味,難理解,學(xué)生一時(shí)間很難提高學(xué)習(xí)興趣。理論與實(shí)踐也是分開教學(xué),由于學(xué)生的理論知識(shí)學(xué)得不夠扎實(shí),在實(shí)踐教學(xué)中,學(xué)生很難將所學(xué)的理論知識(shí)很好地運(yùn)用到教學(xué)環(huán)節(jié)。因此,理論和實(shí)踐的教學(xué)手段都顯得比較單一[2]。
土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程具有涉及學(xué)科廣、綜合實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。一方面,學(xué)生對這門課沒有全面的認(rèn)識(shí),認(rèn)為理論知識(shí)的學(xué)習(xí)不重要;另一方面,由于學(xué)生的基本功不扎實(shí),一旦牽涉到理論公式的計(jì)算、力學(xué)問題,加之計(jì)算量大,學(xué)生很難跟上教師的步伐,學(xué)起來顯得非常吃力。一旦學(xué)不懂了,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也就消失了。這就使得教師的教學(xué)工作在開展過程中屢屢受阻。
一直以來,很多教師采用的都是傳統(tǒng)教學(xué)法,就是我們常說的“教師利用寫板書的方式授課”。在這種教學(xué)方式下,學(xué)生的學(xué)習(xí)往往很被動(dòng),學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性不夠,教師的授課效果不明顯。因此,課程的教學(xué)改革勢在必行。
1.多媒體教學(xué)法
為了避免傳統(tǒng)教學(xué)法的枯燥,目前,各個(gè)高校都在提倡多媒體教學(xué)法。
首先,多媒體教學(xué)法能夠培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,提高教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生自覺地與教師進(jìn)行互動(dòng)。
其次,多媒體教學(xué)夠減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的創(chuàng)新。在傳統(tǒng)的教育中,板書和制作課件讓教師被限制于該種教學(xué)形式之中,而穩(wěn)健、安全的多媒體教學(xué)能夠通過片段化的教學(xué)課件代替整堂課件的播放,也能夠通過網(wǎng)絡(luò)重播的方式給學(xué)生提供更多的自學(xué)機(jī)會(huì)。因此,多媒體教學(xué)無疑減輕了教師的工作負(fù)擔(dān),也能夠發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)與當(dāng)代技術(shù)的有效結(jié)合[3]。
例如,教師在介紹“淺基礎(chǔ)的類型”時(shí),可以適當(dāng)?shù)夭迦胍恍└黝惢A(chǔ)類型的圖片。與傳統(tǒng)教學(xué)相比,這種方式更容易讓學(xué)生理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提升教學(xué)效果。
2.在教學(xué)過程中應(yīng)貫穿啟發(fā)式教學(xué)方法
作為一名高職院校的教師,如果不顧學(xué)生的思維反應(yīng)和接受能力,一味地采用滿堂灌的教學(xué)方式,是不可取的。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)貫穿啟發(fā)式教學(xué)方法,以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力[4]。例如,在介紹“樁基礎(chǔ)的施工工藝”時(shí),教師要先介紹樁基礎(chǔ)的基本概念及應(yīng)用、樁的類型與樁身構(gòu)造。在學(xué)生對樁基礎(chǔ)有了充分的了解后,教師再引入“樁的承載力的計(jì)算”。在學(xué)生掌握樁基礎(chǔ)的構(gòu)造和承載力計(jì)算后,教師再從構(gòu)造和承載力兩個(gè)方面入手,給學(xué)生依次講解樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和樁基工程質(zhì)量檢查與驗(yàn)收。這樣,本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容就會(huì)一目了然,學(xué)生的學(xué)習(xí)就會(huì)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。
3.采用工程實(shí)例教學(xué)法,做到理論聯(lián)系實(shí)際
土力學(xué)與地基基礎(chǔ)這門課程的應(yīng)用性極強(qiáng),是為工程實(shí)踐服務(wù)的。教師采用工程實(shí)例教學(xué)法可以做到理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。例如,在講“地基變形”時(shí),教師可以引入以下工程實(shí)例:1941年,加拿大的特朗斯康谷倉的地基變形較大,土體強(qiáng)度被破壞,導(dǎo)致地基承載力不足,地基發(fā)生整體滑動(dòng)而喪失穩(wěn)定性。學(xué)生聽了以后,就會(huì)意識(shí)到學(xué)習(xí)地基承載力的重要性。這樣,既可以激發(fā)他們的求知欲望,又可以引導(dǎo)他們利用理論知識(shí)解決工程技術(shù)問題。
4.注重實(shí)踐教學(xué),做到工學(xué)結(jié)合
在講授土力學(xué)與地基基礎(chǔ)這門課時(shí),教師除了要將枯燥難懂的理論講透,還要注重實(shí)踐方面的教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)分為兩個(gè)部分,一是簡易土木實(shí)訓(xùn)方面的教學(xué)。一般來說,在每節(jié)理論課結(jié)束后,教師都會(huì)安排學(xué)生到土工實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作。例如,我們在講“黏性土的液塑限”時(shí),理論上要求學(xué)生知道什么是液塑限、液塑限的計(jì)算方法、液性指數(shù)與塑性指數(shù)的計(jì)算方法以及通過液性指數(shù)與塑性指數(shù)對黏性土進(jìn)行分類。實(shí)踐課程上,我們要教會(huì)學(xué)生通過錐式液限儀測定土體的液限,通過搓條法實(shí)現(xiàn)塑限的測定[5]。教師要通過理實(shí)一體化的教學(xué),讓學(xué)生對基本概念和原理有所認(rèn)識(shí)。二是現(xiàn)場實(shí)踐教學(xué)。例如,我們在講解“基坑工程”時(shí),理論上可以講解基坑的支護(hù)和基坑的降排水,但是枯燥的理論很難引起學(xué)生的興趣,很難讓學(xué)生學(xué)透。為了加深學(xué)生對知識(shí)的理解,我們可以在第二次課上帶學(xué)生到施工現(xiàn)場觀摩學(xué)習(xí),讓學(xué)生在現(xiàn)場了解基坑的施工工藝,再聯(lián)系之前講授的理論點(diǎn),知識(shí)就變得不難理解,真正實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合。實(shí)踐教學(xué)不僅可以加深學(xué)生對土力學(xué)及地基基礎(chǔ)相關(guān)內(nèi)容的理解,而且可以提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、分析問題和解決問題的能力。
從授課的方法上看,傳統(tǒng)教學(xué)法以板書為主,授課相對單一;現(xiàn)代教學(xué)法能通過圖片、視頻等方式豐富課堂內(nèi)容[6]。從授課的效果看,傳統(tǒng)教學(xué)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)往往很被動(dòng),往往缺少與教師的互動(dòng),教師的授課效果不明顯;一方面,現(xiàn)代教學(xué)法能夠?qū)崿F(xiàn)師生的互動(dòng),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;另一方面,通過實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生既能提高自身的動(dòng)手操作能力,也能夠增長自己的見識(shí)。
總之,隨著信息化的到來,現(xiàn)代教學(xué)法越來越提倡運(yùn)用信息化的教學(xué)手段豐富教學(xué)內(nèi)容。因此,現(xiàn)代教學(xué)法取代傳統(tǒng)教學(xué)法是必然的趨勢。
在土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程的教學(xué)中,針對不同的內(nèi)容,教師應(yīng)該采用不同的教學(xué)方法,對于基礎(chǔ)性的原理以講授為主,對于較長較復(fù)雜的公式可以通過演繹、推理去分析,敘述性的內(nèi)容可以采用案例教學(xué)法。這門課程的內(nèi)容比較枯燥,理論偏難,如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性是授課成功的關(guān)鍵[7]。
實(shí)踐證明,教師在授課中合理地引入思政元素能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。筆者將引入兩個(gè)案例說明專業(yè)授課中如何引入課程思政元素。
上課之前,我們先通過兩個(gè)問題帶領(lǐng)學(xué)生回顧上節(jié)課所講的內(nèi)容,1.固結(jié)度在確定地基沉降量上有什么作用?2.庫倫定律的物理意義?當(dāng)學(xué)生回答完庫倫定律的物理意義后,我們通過分享庫倫、摩爾等土力學(xué)試驗(yàn)故事,讓學(xué)生在了解試驗(yàn)基本原理的同時(shí),感悟大師們在困難面前表現(xiàn)出來的能屈能伸的大智慧,從而培養(yǎng)學(xué)生厚德載物的愛國情懷。在分享完庫倫、摩爾等故事后,我們可以通過“既然很多原理要通過無數(shù)次的試驗(yàn)得出”引出今天上課的主題,“那么今天我們就給大家講一下如何通過抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)測出粘聚力和內(nèi)摩擦角兩個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)”。
首先我們先給大家講一下如何通過直剪試驗(yàn)測定抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。
直剪試驗(yàn)是測定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的室內(nèi)試驗(yàn)方法之一,它可直接測出給定剪切面上土的抗剪強(qiáng)度,所使用的儀器稱為直接剪切儀。
試驗(yàn)過程:如圖1所示,在施加每一種法向應(yīng)力(圖2)后,逐級增加剪切面上色剪應(yīng)力,直至試件被破壞。將試驗(yàn)結(jié)果繪制成剪應(yīng)力和剪應(yīng)變的關(guān)系曲線,如圖3所示。一般由曲線的峰值作為該法向應(yīng)力下相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度,必要時(shí)也可取終值作為抗剪強(qiáng)度[8]。采用幾種不同的法向應(yīng)力,測出相應(yīng)的幾個(gè)抗剪強(qiáng)度,再在-f坐標(biāo)上繪制得到抗剪強(qiáng)度曲線,進(jìn)而得到抗剪強(qiáng)度參數(shù)、值,如圖4所示。
圖1 直剪試驗(yàn)設(shè)備組成
圖2 直剪試驗(yàn)外力荷載
圖3 直剪試驗(yàn)應(yīng)力應(yīng)變曲線
圖4 直剪試驗(yàn)試驗(yàn)指標(biāo)
直接剪切試驗(yàn)結(jié)果:
結(jié)論:講解試驗(yàn)的理論知識(shí)點(diǎn)是一個(gè)相對枯燥的過程,我們先通過回顧上一節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)引出思政元素,以激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,然后再講試驗(yàn)原理,得出最終的試驗(yàn)結(jié)論。這樣的設(shè)計(jì)思路有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
在講新課之前,我們先給學(xué)生播放一段視頻,XX市南岸區(qū)某商住樓工程在邊坡治理的施工中發(fā)生的一起邊坡坍塌的事故。播放完視頻后,我們采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法,讓學(xué)生針對引起邊坡坍塌的原因進(jìn)行分組討論,引入土坡穩(wěn)定性問題,切入學(xué)習(xí)主題。
土坡概念及失穩(wěn)表現(xiàn):
1.土坡:具有傾斜面的土體。由于地質(zhì)作用在自然條件下形成的土坡,稱為天然土坡;由于人工填筑或開挖而形成的土坡,稱為人工土坡。
2.土坡失穩(wěn)具體表現(xiàn):坡體中剪應(yīng)力的增加、坡體中抗剪強(qiáng)度的降低。
引入思政元素:我們結(jié)合邊坡工程災(zāi)害闡述“綠水青山就是金山銀山”這一發(fā)展理念的背景、科學(xué)內(nèi)涵及其深遠(yuǎn)意義,引導(dǎo)學(xué)生樹立環(huán)保意識(shí),為生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
在闡述完后,我們告誡學(xué)生,如果能夠?qū)⑦吰拢▓D5)的穩(wěn)定性研究透徹,就能避免很多類似邊坡坍塌的事故災(zāi)害,即便發(fā)生了事故災(zāi)害,我們也能采用我們所學(xué)的專業(yè)知識(shí)從容地應(yīng)對,因此學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容很重要。
圖5 邊坡構(gòu)造
結(jié)論:我們先播放視頻,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論,這可以很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。在講解完基本概念后,我們在教學(xué)內(nèi)容中融入思政元素。一方面,這種方式能讓教師將本節(jié)課的重點(diǎn)講清楚;另一方面,這種方式也能為后續(xù)要講解的內(nèi)容適當(dāng)?shù)刈龀鲣亯|。
新的課程體系要求教師要以實(shí)現(xiàn)課程思政的教學(xué)目標(biāo)為核心,以培養(yǎng)學(xué)生的能力和給學(xué)生傳授知識(shí)為重點(diǎn)。因此,教師要改革課程體系,圍繞課程思政目標(biāo)對課程內(nèi)容做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整[9]。土力學(xué)與地基基礎(chǔ)是一門理論知識(shí)相對較難、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在授課過程中,教師要根據(jù)知識(shí)點(diǎn)合理地設(shè)計(jì)課程思政元素。教師可以在課前、課中、課后合理地融入思政元素,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師要以課程思政目標(biāo)為中心,合理地設(shè)計(jì)教學(xué)方法。這是授課的關(guān)鍵所在。