探究土力学实验教学的改革

程思嫄， 刘 洁， 古 巍， 罗特军,2

(1.四川大学锦江学院，四川眉山 620860； 2. 四川大学， 四川成都 610000)



探究土力学实验教学的改革

程思嫄1， 刘 洁1， 古 巍1， 罗特军1,2

(1.四川大学锦江学院，四川眉山 620860； 2. 四川大学， 四川成都 610000)

随着教育体制的全面改革以及素质教育的进一步发展，大幅度提升了工科专业实验教学的重要性。很多高校在土力学人才培养方面，不仅要求学生掌握扎实的土力学理论知识，还要保证学生具备较强的动手操作能力与实践能力，而后一方面能力的培养是通过土力学实验来获得的。但在土力学实验教学的过程中很多高校普遍存在着问题，例如同学对实验教学的重视程度不够，实验教学的内容和方法陈旧，实验室管理具有封闭性，再者就是实验人员的业务水平有待提高，针对这些问题以及土力学这门课程所具有的特点，文章提出了改进土力学实验教学的几点措施：增加实验学时，提高对实验教学的重视度；改进教学方法；开放土力学实验室，鼓励创新实验；建立健全规章制度，增强实验教师队伍建设。

土力学实验; 改革; 实验室管理; 措施

土力学是应用工程力学方法来研究土的力学性质的一门学科，被广泛应用在地基、挡土墙、土工建筑物、堤坝等设计中，是土木工程、岩土工程、工程地质等工程学科的重要分枝。土力学作为土木工程专业的一门基础课程，它分为理论和实践两个部分的学习，具有很强的应用性和实践性。但是目前很多高校是将土力学的理论课程和实践课程分开来讲授，这在很大程度上限制了学生对理论知识和实践的联系，更限制了他们独立解决问题和实验创新的空间[1]。因此培养综合素质高的土力学人才，不仅需要我们重视理论课程的教学，更要注重实验教学的重要性。通过实验教学来验证理论课程中的知识，使得学生对理论知识更进一步的掌握，还能够培养学生动手能力和创新实践能力。为了培养土力学高素质的应用型人才，很多高校在当前形势地推动下建立了土力学实验基地，促进实验教学的可持续发展，但是随着实践基地的建立和使用，一些实验室所存在的问题也跟着凸显出来。

1 土力学实验室的现状

1.1 对实验教学的重视程度不够

通过对比各大高校土力学这门课程的实验课时，不难看出实验教学部分的课时相比理论部分少了很多，基本上教学大纲上规定8个学时左右完成5～6个实验内容，这对于班级人数比较多的同学来说很难在规定的时间内完成，更不能确保实验质量。而且由于实验设备不足，有时还要组织学生分批进行实验，再加上实验时间有限，有些实验根本就没有进行，只是写了书面的实验报告就草草结课[2]。长此以往，实验教学就失去了培养学生动手以及独立解决问题的能力的意义。另一方面，实验室教学的师资力量相对薄弱，土力学理论授课的教师不参与实验教学环节，而是由外聘的实验员或者是在校的研究生来负责实验教学，由于他们缺乏授课经验而且不清楚理论教学的重难点，这势必会造成理论教学和实验教学之间的脱节，从而影响整个土力学的教学质量。

1.2 实验教学的内容和方法陈旧

通过对比几所高校土力学实验课程的授课内容，我们发现他们的实验内容基本一致，而且大多数是以验证性实验为主，使用的实验方法缺乏时代气息，不能够满足当今社会对应用型土木人才的要求。而且这样的实验教学模式严重影响了学生参与实验的积极性，更不利于学生创新能力的培养。其次是土力学实验的课程安排不合理，通常实验课程的教授是在理论课程结束之后，这样不利于调动学生的主观能动性，导致学生被动学习，不思考不分析，更没有创新，只为了做实验而做实验，失去了实验课程应有的教学意义。

1.3 实验室管理具有封闭性

传统的实验教学仅限于教材中的内容，而且教学的方法和步骤都是按照课本内容进行，无法与工程实际进行有效的结合，这样的模式下很难培养学生对土力学实验的兴趣以及独立设计实验，缺乏创新的能力。此外，土力学这门课程所设计到的范围很广，如岩土工程、地质工程、水利工程等，并且对于同一个实验可能会涉及到的学科是不同的[3]，但是由于实验目的和所测试指标的不同，因此实验教学的内容也大相径庭。这要求实验室在设备安排、实验组织以及制度管理方面要反应出这种差异，因此实验室管理具有一定地封闭性。

2 土力学实践教学的改革措施

2.1 增加实验学时，提高对实验教学的重视度

土力学实验在土工建筑中占据重要的地位，它能够加深同学对课堂所学知识的理解，熟悉实验设备，掌握必要的实验技术，同时还能够培养学生实验研究的基本技能与独立工作能力。因此，学校需要重新审视实验教学在整个土力学教学中的重要性，明确土力学实验教学不是相关专业理论课程教学的辅助手段，而是与理论教学同等重要的。而且实践教学能够切实地提高学生实践动手能力，特别是从培养高技能应用型人才方面来讲，实践教学比理论教学所发挥的作用更大。

2.2 改进教学方法

传统的实验教学方法多是验证性实验，学生是在实验老师的指导下一步一步完成的，没有具体的实际工程作为背景，使得学生在整个实验过程中没有自己的思想在里面，也就没有实验的好奇心和积极性，也更谈不上实验创新。学生是有血有肉的人，教育的目的是为了激发和引导他们的自我发展[4]。因此，这样的教学方法就失去了教育本身的意义。因此我们提倡以实际的工程作为背景，尝试“基于问题、基于项目、基于案例”进行学习，以工程技术作为主线；在实验环节中，通过实地考察、工程实践和教师引导等多种教学方法相结合深化教学改革，构建以引导和共同研讨为主的互动式教学方法，注重教学方法的趣味性和科学性，侧重在实践中推动素质教育。在实验教学环节之前，利用多媒体课件向学生介绍所有的实验内容及实际操作图片与视频录像，避免了实验的盲目性，提高学生的感性认识及学习兴趣。

2.3 开放土力学实验室，鼓励创新实验

根据教育部的要求，要提高当代大学生的实践能力和创新精神。根据土力学实验教学的特点，实验教学体制改革的一个重要方面在于建立开放性实验室。实验室开放的优势大家是可以有目共睹的，学生能够自由安排自己的实验时间，并且有充足的时间做实验，很大程度上提高了学生的自主能动性和对实验的积极性。开放实验室不仅能够提高对实验室仪器的使用率，还能够引导学生将学到的理论知识融会贯通，提高其创新能力。另外学校在开放实验室的基础上，开展一些以创新性、社会实践性实验为载体的教学活动，通过这些活动来培养学生独立思考和解决问题的能力，同时在整个实验的设计和实施过程中，学生还可以通过查阅大量相关文献了解实验目前国内外的研究现状，以及经常用到的实验方法，培养了学生应具有的学科素养[5]。因此只有建立开放性的土力学实验室，才能够有机会“走出去，请进来”，更多地参与到工程实例中去，结合具体的工程项目展开研究，才能够提高实验教学的水平以及学生的职业素养。

2.4 建立健全规章制度，增强教师队伍业务水平

随着对土力学实验室教学的进一步改革，对实验教师的业务水平提出了更高的要求，而师资队伍的建设是土力学教学改革的关键所在。因此，学校应该注重规章制度的管理，注重对实验教师的能力培养以及工作待遇的提高，这样才能充分调动实验人员的工作积极性。另一方面，土力学实验室的开放性政策推行以后，务必要加建立一支高素质能力强的实验教学师资力量。因此，建议采用校企联合制度，聘用企业单位中有责任心、有丰富工作经验的高级工程师作为我们的实验教学指导老师。通过校企联合这样的合作形式，一方面可以使学生能够了解当前土力学的应用领域，还能够结合工程实例对土力学有更深度的认识；另一方面还可以从保证教学质量和实验教学的可持续性发展，从而形成一支业务水平高且具有丰富实践经验的实验教学队伍。

3 结论

土力学实验室是岩土工程以及相关专业进行日常授课和科学研究的主要场所，是培养具有独立思考能力、创新实践能力、专业研发能力人才的摇篮，改革土力学实验室建设势在必行。首先要端正学生对实验教学的态度，提高实验教学的重要性，它不是任何一门课程的辅助手段，而是与理论课程同等重要；其次要改进土力学实验的教学方法，不能以验证性实验作为主要教授内容，而是应以启发性、设计性实验为主线来培养学生独立思考问题和解决问题的能力；再者学校的土力学实验室不仅仅要针对教学，更应该与社会上的工程实例相结合，使同学们能够将学到的理论知识应用到实际的工程中，并在此基础上做进一步的创新。只有不断地，积极地进行实验教学的改革，才有利于培养学生的动手能力和创新能力，才有利于满足社会对高等土木工程人才的需求。

[1] 刘丹，张伟.通过教学改革提高学生土木工程领域的应用能力[J].中国建设教育,2016(1):54-56.

[2] 洪俊青，王海霞. 土木工程结构实验教学改革探讨[J].南通大学学报，2009,25(2):84-85.

[3] 王俊杰.工程类专业土力学实验教学改革思考[J].高等建筑教育，2009(18):110-114.

[4] 石磊.工程教育中实践能力的培养研究 [D]. 西安电子科技大学,2007.

[5] 袁慧.新形势下培养提高工科学生工程实践能力的认识与实践 [J]. 高教探索 ,2007(2).

程思嫄(1988～)，女，硕士研究生，研究方向为结构工程。

G424.31

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[定稿日期]2016-05-20