基于大学生创新能力培养的土力学实践教学改革

谌芸+史东梅+龙太会

摘要：以培养学生的创新能力为目标，详细分析了土力学实践教学现状和教学中存在的突出问题，采取了“开拓可行实践方式”、“合理组合实验项目”和“构建科学考核体系”三方面有机结合的方法，系统地进行土力学的实践教学改革。

关键词：土力学；创新能力；实践教学；考核体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）03-0080-02

一、引言

创新型人才是指具有创造能力，能开创新局面，对社会发展做出创造性贡献的人才。他们是国家竞争力的决定性因素，关乎国家、民族的前途和命运。高等教育作为培养（潜质）创新型人才的摇篮，必须重视对学生创新能力的培养。高校的教学内容包括了理论和实践两个方面，其中实践教学在培养学生创新意识、创新精神、创新能力等方面具有举足轻重的作用。《土力学》是一门基础学科，包括理论和实践两部分。我专业（水土保持与荒漠化防治）的《土力学》教学，鉴于“重理论，轻实践”传统教学理念的长期影响和仪器设备短缺等因素的制约，实践学时历来偏少，且无法单独计算学分和考核，严重制约了学生动手能力和创新能力的培养。

二、土力学实践教学现状分析

随着在高校教学改革过程中对实践教学的高度重视，我专业《土力学》实践教学已有较大的改观。在新教学的大纲中，实验课时由9学时增加到13学时，单独计为0.5个学分；实验室添置了烘箱、电子天平、渗透仪和直剪仪等设备；国家、学校、学院均设立了学生资助项目：国家大学生创新性实验计划项目、学校本科生科技创新基金项目、学院“光炯”培育项目等。该门课程在教学改革中根据基础学习阶段和应用学习阶段的特点，将实验教学、工程实习、专题讲座、毕业设计和参与科研等多种实践方式有机整合。教学改革在取得成效的同时也发现了一些较突出的问题：①有限的实践学时只能完成教学大纲硬性规定的实验项目；②国家、学校、学院资助的学生科技项目名额有限；③土力学实践教学主要由两位老师承担，能力有限；④实践方式虽多，但绝大多数学生仅选择难度最小的实验教学内容和专题讲座；⑤现有的实践考核标准仍然非常单一，主要是实验报告成绩。针对这些问题，本次改革通过将“开拓可行实践方式”、“合理组合实验项目”和“构建科学考核体系”三方面有机结合，力图为学生提供更多的、更可行的实践方式，从而激励学生主动参与创新能力培养的实践教学环节。

三、开拓可行实践方式

此次实践方式的改革方式，一是开拓新的、可行的实践方式。二是评估所有实践方式的可行性，并落实主要负责人。目前可在专业层面开拓两种可行的新实践方式。一是专业改革经费资助实验。利用教育部《高等学校“专业综合改革”项目》的经费，资助一批我专业的优秀本科生开展《土力学》创新性实验研究，每年约可资助6项。二是同共建、合作单位联合培养，利用共建、合作单位（如重庆市水土保持生态环境监测总站及各分站）的工作需求，推荐学生去单位实习。联合培养，一方面将学生能力培养的部分任务转移到了共建、合作单位，另一方面减轻了合作单位的工作负担，再一方面也让学生较早地接触专业实际工作，实现了“三赢”。同时汇总所有的实践方式，并进行评估，评估的内容包括经费需求、师资需求、学生积极性、实施难度，然后筛选出可行性较强的实践方式。接着，在基础学习阶段采用“实验教学”为主，“专题讲座”和“学术报告”为辅的模式，在应用学习阶段采用“申请项目”为主，“参与科研”和“联合培养”为辅的模式。每一种实践方式，给出详细的实施方案并指定主要负责人。同时，在开展创新性实验时，指定一名硕士研究生全程跟进。

四、合理组合实验项目

实验教学是土力学理论教学的补充和深化，非常重要。本次改革针对“学生缺乏主动性”的问题，对开设的实验项目按属性（验证、演示、综合、创新等）进行合理搭配，教学时则按内容进行整合，并采用现代化教具提高教学效果。在新的教学大纲中，实验教学分为必学和选学两部分。必学实验项目则分为基础性、综合性和创新性内容，而综合性实验引导学生综合应用多学科的知识解决实验问题，创新性实验为学生创造性思维的发挥提供空间，二者均是提高学生创新能力的有效方式。改革后，实验教学中必须包括至少一个综合性实验和一个创新性实验。例如，在2014级的教学中，综合性实验为“根对土体抗剪强度的影响探索”，学生野外采集草类根系及根区土壤样品，应用土的容重、含水率和抗剪强度等实验方法，分别测定素土含根土体的抗剪强度，分析不同草类根系对土体抗剪强度的影响。创新性实验为“校园新增人工边坡调查及稳定性分析”，学生校内勘察，测定新增人工边坡参数，进行相关实验，采用一种或多种分析方法对土坡的稳定性及影响因素进行分析。教学中，删除前（同）期课程中已讲授的实验，如“烘干法测定土的含水率”。同时，将某些验证实验与综合性、创新性实验合并教学，如将“密度实验”合并到“根对土体抗剪强度的影响探索”中。此外，通过科研活动等多种途径收集照片和视频材料，开发制作多媒体课件，教学时则循环播放以提高教学效果。

五、构建科学考核体系

课程考核成绩与学生奖、助学金评定等息息相关，直接影响着学生学习的积极性。以往的改革中提出了“定量与定性相结合”的考核方式，但效果并不理想。为此，本次考核体系的改革从以下两方面进行。

1.实践成绩以实验成绩为主，其他实践方式的成绩为辅。在“合理组合实验项目”的基础上，所有的学生均参与了综合性和创新性实验，因此实验成绩可占实践成绩的60%—70%。此外30%—40%的成绩则由专题讲座、学术报告、申请项目、参与科研和联合培养四部分组成，其中申请科研能最为有效地培养学生的创新能力，因此其可占实践成绩的15%—20%。

2.实验成绩由实验过程成绩和实验报告成绩组成。实验考核不仅要针对实验结果，更要注重实验过程。在实验时，要求每个学生详细记录实验过程，真实反映实验中出现的问题及处理情况，培养学生求实负责的科学态度。实验过程和实验报告分别展现了学生不同的能力，因此有必要分两方面进行考核，且各占实验总成绩的一半。

六、结论

1.《土力学》实践教学：基础学习阶段以“实验教学”为主，“专题讲座”和“学术报告”为辅，而应用学习阶段以“申请项目”为主，“参与科研”和“联合培养”为辅。这六种实践方式可行性强，且兼顾了基础学习和学生创新能力的培养。

2.基础性、综合性、创新性实验项目合理组合，既为其他实践方式的实施打下了基础，又可以有效培养所有学生的创新能力。同时，合并实验项目并采用多媒体教学，既克服了实验学时有限的困难，又提高了教学效果。

3.在采用多种实践方式和实验项目合理组合的基础上，实验成绩占实践成绩的60%—70%，实验的考核同时重视过程和结果（报告），有利于培养学生严谨求实的科学态度。

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Reform of Practical Teaching in Soil Mechanics Based on Cultivation of Innovative Ability

CHEN Yun，SHI Dong-mei，LONG Tai-hui

（College of Resources and Environment，Southwest University，Chongqing 400715，China）

Abstract：Aiming at cultivating students' innovation ability，a detailed analysis of Soil Mechanics practical teaching situation was done.Some problems in teaching were prominent，such as practice hours were less，practice feasibility was poor，students' learning initiative was not enough，and the evaluation system was incomprehensive.Based on our teaching experience，Soil Mechanics practical teaching reform was systematically done by the organic integration of three main measures（explore feasible practical ways，combine experimental items reasonably，and construct a scientific evaluation system）.

Key words：soil mechanics；innovative ability；practical teaching；evaluation system