土力学实验教学的现状及有关改革分析

朱红英 杨明镜

(1.武汉科技大学城市学院,湖北 武汉 430083; 2.保定职业技术学院,河北 保定 071001)



土力学实验教学的现状及有关改革分析

朱红英1杨明镜2

(1.武汉科技大学城市学院,湖北 武汉 430083; 2.保定职业技术学院,河北 保定 071001)

介绍了土力学实验的基本特征，针对土力学实验教学的现状，从增加课时、加强师资力量、改革实验教学内容和方法等方面，提出了一些改革措施，以达到提高实验教学质量的目的。

土力学实验课，教学改革，师资力量，实践能力

0 引言

高等学校的教育教学中，理论课教学和实验课教学是最基本的也是最重要的两个教学内容，加强实验教学，提高学生动手能力和实践能力，是高校教育的基本目标和宗旨，对于工科和理科类学生来说，实验教学更有其重要性和必要性[1]。

土力学实验课是《土力学》课程学习中非常重要的实践性教学环节。在理论课学习的基础上，开设一定数量的土力学实验课，让学生充分了解土的物理和力学性质，了解和使用土工实验各种仪器设备，学会分析数据和撰写实验报告，可培养学生的实验基本素质和实践能力[2]。也可进一步加强学生对理论课的理解[3]，有利于培养学生的科学研究能力。

1 土力学实验的基本特征

土力学实验的基本项目包括土体基本的物理性质和力学性质及某些特殊的指标[4]。土力学实验的基本特征主要有两点：第一，该实验的综合性较明显，土力学的某个单项实验项目一般不直接应用于工程，常需要多个实验项目交叉甚至组合在一起，共同形成实验成果而应用于工程[5]；第二，从表面上看，各个实验内容之间是孤立存在的，但从本质上看，各个实验内容之间存在着某种密切联系。例如相同土样的某些性质之间的定量和定性关系、相同土样之间不同土性之间的某种相关性等。由于土力学的这些基本特征，高校有必要开设实验课，通过土力学实验课，让学生充分了解土性特征，培养学生的实践能力和发现问题并解决问题的能力。

2 当前土力学实验教学的现状

2.1 实验课时少，师资力量薄弱

目前传统的《土力学》实验教学都是依附于理论课而开设的。部分高校由于实验室仪器设备购置不齐全或师资力量不足，开设的实验项目不能完全满足教学大纲的要求[6]。

1)高校主要重视土力学理论教学，土力学实验课时偏少。参照高等学校土木工程专业本科教学培养目标和培养方案及课程教学大纲[7]，《土力学》应安排48个学时，其中包括8个实验课时。按照8个课时安排实验的话，由于时间有限，学校基本上都是安排5个常规实验，如土的密度实验、土的含水率实验、液塑限联合实验、土的压缩固结试验、土的直接剪切实验，学生基本上能完成这5个实验。一方面，实验课在课时和数量上不能完全满足教学大纲的要求；另一方面，实验课的质量也不能完全达到要求。

2)高校实验室实验教师人员少，目前大多数高校只安排一位老师从事土力学实验教学工作，师资力量薄弱。学校师资力量不足，容易导致实验教学环节的漏洞，影响教学的整体质量。

2.2 实验内容相对较落后

目前，大多数高校主要设置了5种常规土力学实验，包括土壤水分试验、密度试验、液塑限联合试验、抗压固结试验和土的直剪试验，试验的主要内容是验证试验[8]。这些常规实验固然很经典，但是，不能充分展现当今科学技术的进步和发展。学生做实验基本上是按部就班的依据实验指导书的内容做实验，很少甚至基本不会自行设计实验，更无法将实验与工程实际联系起来，这就降低了实验教学的作用与效果。

2.3 实验教学方式缺乏创新

目前，大多数高校的实验教学方式大概分为五步：1)课前实验教师准备仪器设备；2)学生预习实验内容；3)教师讲解实验内容并同步操作实验仪器设备；4)学生分为小组，教师巡回指导；5)学生处理实验数据并撰写实验报告。这种经典模式对学生基本实验素质和技能的培养具有不可替代的作用，当实验结果与已知的理论结果比较符合或接近的话，能较好的与理论课衔接起来，对理论课起到验证和加强的效果。但是，这种教学方式缺乏创新，学生只能被动的接受教师预先设定的实验内容和知识，思维被限定，学生很难有创新意识，要想设计出具有创新思维的实验，对学生来说，那是很困难的。

3 土力学实验教学改革的措施

从上面反映出的当前土力学实验教学的现状，高校有必要对土力学实验教学进行改革。现就当前情况，提出以下改革措施。

3.1 增加课时，加强师资力量

在不影响理论教学的情况下，尽量增加土力学实验课时，加强师资力量，突出实验教学的地位。一方面，实验课时达到保证了，学校就能安排更多的实验课，学生就会有更多的时间和机会参与实验。另一方面，师资力量加强了，实验教学质量才会得到保证和提高。这两方面结合起来，要求学生和教师要积极的配合起来，共同参与到实验课的教学和实施当中。首先要充分调动学生的积极性，加强学生对实验课的重视度。其次，要充实实验队伍，加强实验教师的专业知识技能，定期对实验教师的教学方法进行培训[4]，组织实验教师到一些重点院校进行参观与学习交流，学习优秀教师的教学经验和方法，改善实验教学效果，提高实验教学质量。

3.2 改革实验教学内容

一方面要加强各个实验内容间的联系，把分散的实验内容联系和统一起来，这就要求教师和学生把握好时间观念，教师需将实验内容和要求分配好，学生则需在实验过程中积极的配合，分工合作，将需要在两次实验中得出的两个土性指标争取在一次实验中完成。另一方面，实验教学内容上要有所创新。在保证验证型实验的基础上，增加一些设计型和综合型的实验。

3.3 改革实验教学方法——采用网络实验教学

目前传统的实验教学方法是教师板书讲解和同步实验操作，这些都是实验课开始后才能进行的操作步骤和程序，而且由于时间限制，教师一般情况下无法反复演示实验操作步骤，这就使得整个步骤程序在学生头脑中形成的印象并不深刻，当学生真正操作实验仪器设备的时候，往往感到措手不及，不知从何下手。为了更好的利用时间，提高课堂效率，改善实验教学效果，我们可以开设网络实验教学[9]。根据实验项目内容制作一套土力学实验的视频供学生观看，在实验课之前，让学生预习实验内容，观看视频，并要制作一个反馈机制，让教师了解学生观看实验视频的效果，并将反馈回来的信息列入实验成绩的一部分。通过实验前的预习和观察，学生可以对实验形成一个整体的印象。通过反复观看视频，学生可以发现问题并解决问题。实验过程中，教师只需将学生出现的问题和关键点进行重点讲解，便可以达到事半功倍的效果。

4 结语

创新的本质就是改革，在土力学实验教学上，针对现状，本文提出了一些改革措施，应改革较落后的实验内容，利用现代化的网络教学，改革实验教学方法，增强师资力量。有改革才会有创新，有改革才会有进步，希望高校不只是喊口号，要落到实处，真正采取改革的措施，改善实验教学效果，提高实验教学质量。体现出高校对学生的培养目标和宗旨，让学生励志修德，勤学创新，培养学生的实验基本素质，提高学生的实践能力，使学生成为符合社会需求的卓越工程师[9]，顺利的与未来的工作接轨。

[1] 莫振龙.《土力学》实验课教学中的几点思考[J].科技广场,2007(4):159-160.

[2] 张卫军.构建土工试验创新教学模式探索[J].实验室科学,2005(1):34-35.

[3] 时 伟,章 伟,董 攀.“土工实验课”改革的探索[J].中国冶金教育,2007(2):36-38.

[4] 罗才松,陈华艳,黄建华,等.《土力学》实验教学的思考与改革实践[J].实验室科学,2009(4):27-28.

[5] 欧益宝.PLC实验系统构建模式研究[J].实验室研究与探索,2010,29(9):73-75.

[6] 王 琳,孟庆娟,刘 锋.“阶段式”土力学实验的教学实践[J].实验室科学,2007(3):44-45.

[7] 高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社,2002:34-52.

[8] 刘金龙,任小琴.“土力学”实验教学的改革探索[J].合肥学院学报(自然科学版),2009,19(1):90-92.

[9] 廖 原.土力学实验教学模式改革探讨[J].实验室科学,2013,16(6):81-83,86.

Analysis on soil mechanics testing teaching status and relevant reform

Zhu Hongying1Yang Mingjing2

(1.College of City, Wuhan University of Science & Technology, Wuhan 430083, China;2.Baoding Vocational College, Baoding 071001, China)

The paper introduces basic properties of soil mechanics testing course, in light of soil mechanics testing curriculum teaching status, it puts forward some reform measures, such as increasing class period, strengthening teaching force and reforming testing teaching contents and methods, with a view to achieve the goal of improving experimental teaching quality.

soil mechanics testing course, teaching reform, teaching force, practical ability

1009-6825(2017)12-0254-02

2017-02-14

朱红英(1986- )，女，硕士，助理实验师

G642.0

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