基于应用型人才培养的土力学实验教学改革

陈榕+郝冬雪+高宇聪+曾聪+王伟卓

摘要：当下社会发展对人才的需求也在提高，而传统的土力学实验教学却跟不上社会发展的需求，以前的土力学实验均是基础性、验证性实验项目，如今增设“综合性”、“设计性”实验项目，提高了学生的思考能力和动手能力，将试验内容重新整合，提高实验学时，同时编写并出版了十三五规划实验教材。这些改革内容必将对今后应用型人才的培养产生巨大的影响。

关键词：应用型人才；教学改革；土力学；实验教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）22-0266-02

在我国现代化教学改革的背景下，土力学作为一门理论与实践相结合的学科，其实践性实验教学对于提高学生的动手能力和实践能力起着巨大的教学意义，在土力学教学实验改革中，应充分地调动学生的积极性，将知识理论和实验实践更好地结合起来，像是那种传统的“灌输式”的教学方法应该被摒弃，本文就从土力学实验教学的新的实验项目、新型教材的使用、实验设备及教学方法的改革等方面阐述土力学实验教学的改革。

一、土力学实验教学现状分析

1.教学方法缺乏引导。传统的土力学实验或者理论教学思路是：老师在黑板上或者PPT上记录上土力学的知识重点，重点的土的性质按照实验参考书来照本宣科，而学生则在下面记笔记或者单纯地模仿老师进行的土力学实验。这种传统的实验教学方法已经沿用了好长时间，虽然学生能够通过记笔记或者模仿老师的实验来巩固知识，但是这种老师灌输式的教学方法却有着极大的弊端：首先学生失去了学习的主动性，只有习惯地被动地接受知识；其次学生丧失了敢于质疑的精神，对于课本上的或者实验中老师阐述的理论深信不疑，却不会质疑学术的真实性。以上两种危害将会深深地伤害学生以后的工作学习。

2.实验项目过于单一。传统的土力学实验项目主要包括基础性、验证性6个实验项目，实验项目数量相对较少，而且实验项目质量较差，对于基础性、验证性实验最大的缺点就是缺乏创新性，只是对土力学知识的验证或者是过于简单的基础性的实验，像是颗粒分析、含水率、密度、固结等实验项目不能在原有理论高度上提高，只会把眼光局限在课本知识里。

3.实验仪器稀少且过时。在土力学实验教学中，平均每6个人为一个小组，每个小组只有一台土力学实验设备，在实验教学中基本上都是老师在仪器上做一遍实验，接下来学生会依次在小组内进行实验，这样做的后果是实验效率低下，只有一个学生做完才可以进行下一个，很多学生实验进行缓慢，得不出一个正确的实验结果，这就导致后面的学生无法进行实验，这就必然使得实验效率缓慢，及格率低，只有少数人才可以真正地做完实验。同时学生的这种实验做法都是从老师那里学来的，老师只是对仪器操作进行解释，学生学来的是操作技巧却对实验原理没有掌握，这种做法无疑有悖于土力学实验的初衷，并不能很好地通过实验来验证课堂上学习到的理论知识，也不能将学习到的理论知识付诸实际。而在实验设备方面更是有着很大的缺陷，现在的土力学实验教学设备大多是手摇式直剪仪和杠杆式固结仪等仪器，这种仪器无疑已经很不上现代土力学实验教学的要求，过时的实验设备也会耽误现代实验教学，因此在土力学实验设备上依然会有很大的提升空间。

4.实验教材内容单一。原土力学实验教材内容单一，《土力学实验指导书》并不是专业出版社负责出版的教材，只是学院内部教材，实验项目较少，全都为验证性实验，早已无法满足土力学实验本科或研究生教学要求，与理论课产生较大脱节，同时实验内容的单一也阻碍了学生对土力学实验更深刻的认识，大多数同学都是根据《土力学实验指导书》的实验要求和具体做法进行实验处理的，这种做法无疑大大地降低了学生的实验难度，同时也调动不起学生学习的积极性，对土力学实验的本质不能很好地把握。

二、土力学实验教学的改革

1.实验设备的更新。针对目前实验设备稀少、实验设备过时的现状，要想土力学教学改革能够顺利地进行下去，实验设备必须要更新换代。主要的设备变化是将原有手摇式直剪仪升级为电动式三速直剪仪，将原有杠杆式固结仪升级为气压固结仪，同时增配了2台三联式高压固结仪，6个常水头、变水头渗透仪等基础设备。这些引用的新型仪器设备不仅有利于提高实验教学效率，而且还能够避免由于实验仪器本身的陈旧引起的误差，同时还可以照顾到每一名学生，不必像以前那样排队做实验。

2.增设“综合性、创新性、设计性”实验项目。传统的土力学实验均是基础性、验证性实验项目，与现代土力学实验的初衷大相径庭，现代的土力学实验的目的不在于单纯地验证学习到的理论知识，而是要与现实工程实践相挂钩，实验的数据结果可直接作用于现实工程实践中，在实验过程中激发学生的创造性思维。因此传统的基础性、验证性土力学实验项目要改革，先后增设了“综合性、设计性”实验项目，这些实验项目包括：渗透实验、击实实验、界限含水率联合测定实验、三轴实验及土工格栅综合测定等实验。这些实验都是在学生掌握了最基本的土力学理论的基础上，根据学生的兴趣爱好，在老师的指导下自行设计的实验项目，不仅可以很好地开拓土力学实验项目，更能够很好地激发学生的好奇心和创造性思维，培养学生综合利用土力学知识解决实际问题的能力。例如在“土力学击实实验”中，学生可以自发地设计实验思路和实验方法，然后在老师的指导下进行下一步的实验操作，而要想该实验很好地进行下去，要准确地把握好土样配比设计和界限含水量测试要求，同时对实验用水量要做准确的计算，还要根据工程实际和施工要求选择合适的实验设备，有了上述的种种准备才能确定实验方法，才可以进行击实实验，写出完整的实验报告。通过“土力学击实实验”我们不难看出，一项综合性设計性的实验需要学生进行大量的数据计算和资料准备，只有做好了这些基础性的实验材料的准备，才能对接下来的实验方法的总结、实验方案的提出、实验设备的准备以及最后的实验结果的整理、实验报告的生成起到很好的铺垫作用。这些烦琐的实验细节，需要学生在对本学科土力学理论知识熟练掌握的基础上，综合运用学习到的理论知识自行设计实验方案，这就大大地锻炼了学生的实践能力、动手能力和创新意识，这才符合新时代环境下土力学实验教学的初衷。

3.教學方法的改善。灌输式的教学方法却有着极大的弊端：学生失去了学习的主动性，只有习惯地被动地接受知识，这种习惯的养成将会在以后的大学学习生活中失去对知识主动的探索；如何避免这种情况发生呢？就要求老师积极地利用现代化的教学手段，开拓学生的视野，同时能够调动学生的积极性和创新性。例如利用多媒体来对实验机理进行表达，不仅表达得更为详细具体生动，而且老师可以控制整个实验的进展，使学生更容易理解原理的同时更能开拓学生的思路，更能牢固地掌握知识。同时有些实验在学校里受仪器或者资金的限制不能够展现在同学面前时，可以通过网络和视频进行多媒体教学，弥补这种缺陷。

4.编写十三五规划教材。对我院原土力学实验教材内容进行改革，原土力学实验教材内容单一，并不是专业出版社负责出版的教材，只是学院内部教材，实验项目较少，全都为验证性实验，早已无法满足土力学实验本科或研究生教学要求，与理论课产生较大脱节，针对这一情况，编写了《土力学实验教程》，被列为“十三五”普通高等教育本科规划教材，中国电力出版社2016年出版，分为教程与实验报告两部分，实验报告部分可作为学生课前预习、课上记录数据、课后得出结果的重要工具，最后上交教师，作为给分凭证。

土力学实验教学已经跟不上社会发展的需求，必须通过改革来适应新时代的实验教学方法，增设“综合性、创新性、设计性”实验项目才能培养学生综合利用土力学知识解决实际问题的能力，实验设备的更新才能提高实验教学效率，教学方法的改善才能够调动学生的积极性和创造性，编写新的教材才能够满足土力学实验本科或研究生教学要求。只有真正做到这一点，现代土力学实验教学才能够为应用型人才的培养提供一个好的学习平台。

参考文献：

[1]程思嫄，刘洁，古巍，罗特军.探究土力学实验教学的改革[J].四川建筑，2016，（05）.

[2]姜兵.土力学实验教学改革研究[J].科技信息，2011，（01）.

[3]林伟岸，詹良通，王顺玉.神奇的土颗粒与土力学实验教学改革[J].实验室研究与探索，2011，（09）.

Based on Soil Mechanics Experiment Teaching Reform to Cultivate Applied Talents

CHEN Rong，HAO Dong-xue，GAO Yu-cong，ZENG Cong，WANG Wei-zhuo

（School of Civil Engineering and Architecture，Northeast Electric Power University，Jilin，Jilin 132012，China）

Abstract：The present social development also in increasing demand for talent，while the traditional soil mechanics experiment teaching can't keep up with the needs of the development of the society before the soil mechanics experiment are fundamental，confirmatory experiment project，now add comprehensive and disign experiment project，improve the students' thinking ability and practical ability，the test content integration，improve the experimental classes，write and publish the much starker choices-and graver consequences-in planning experimental teaching materials at the same time. These reforms will be huge impact on the cultivation of applied talents for the future.

Key words：applied talents；the teaching reform；soil mechanics；the experimental teaching