“翻转课堂”模式在土力学课程教学改革中的应用

摘 要：土力学作为高校土木工程专业的一门主干课程，运用其理论知识能解决众多与地质相关的问题，因而采用何种教学模式，以高效率学好本门课程显得尤为重要。笔者通过近几年的教学实践，针对土力学特点，就土力学教学过程中存在的常见问题，运用翻转课堂教学模式，对课程的课前、课中和课后进行了设计，增强了学生的学习积极性，提高了学生对本门课程的学习效率，教学效果良好。

关键词：土力学；教学模式；翻转课堂；教学实践

中图分类号：G64 文献标识码：A

文章编号：1673-9132（2019）13-0006-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.13.002

《土力学》课程是作为高等院校土木工程、水利工程、工程力学等专业开设的一门主干课程，是基于三大力学、弹性力学、流体力学等相关力学的理论知识而开设的一门课程，分析和研究土的物理力学性质、土的强度、土体的变形、土体的渗透等问题的一门学科，是力学的一个分支，隶属于散体力学领域[1]。土力学研究的对象是土，因土具有非连续性、各向异性、三相性、力学性质较复杂等特点，学习过程较为抽象，学习内容繁多，同时要求学生具有良好的力学基础。笔者结合近几年土力学课程的教学实践，针对如何培养学生的学习兴趣，提高学生学习效率，让学生由被动学习向主动学习转化，学好土力学课程等问题进行了探讨，提出了以学生为中心、教师为辅的“翻转课堂”[2-3]教学模式。

一、土力学课程特点

运用土力学知识，不仅能解决边坡稳定性问题，也能评价地基的稳定性问题，还能评判土体是否会发生渗流破坏等问题，为分析实际工程问题提供理论基础。因此，如何学好土力学课程已成为高等院校亟须解决的问题[4-5]。然而土力学课程具有如下几个特点。

1.土力学涉及学科多，涵盖范围广。土力学是基于理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、流体力学开设的一门课程，其知识点涉及面广，涵盖范围繁多，理论知识强，学习难度较大。

2.土力学的学习较抽象，学习难度大。因土力学的研究对象为散粒状的土颗粒，而土体是一种具有碎散性、三相性、自然变异性的物质。在研究过程中，研究的是土体的物理力学性质、土体边坡的稳定性、地基的稳定性等问题，有众多的理论推导和假设，这就要求学生具有良好的数学功底、较强的空间想象能力和逻辑推导能力。

3.土力学注重理论研究，学习过程枯燥。众多高校的土力学课程基本以理论授课为主，整个教学过程中实践课时不到总课时的五分之一，学生能动手实操的实验课程少之又少。因此，在整个学习过程中，以理论授课的形式进行本课程的学习，不能更好地加深学生对知识点的理解，不能更好地巩固理论知识，与此同时整个学习过程中略显程枯燥乏味。

二、土力学课程教学中常见问题

土力学与其他力学不同，主要研究的是土体力学，而土体具有碎散性、三相性、自然变异性等特点，学习过程中概念较多，内容繁琐，知识面广。高等院校将土力学作为土木工程专业的一门专业课程来开设，但因高校学生的学习任务增加，众多高校将本课程学时进一步压缩，加之学生的力学基础不够扎实，故想要教师教好本门课程，并让学生学好该课程，将面临新的挑战[6-7]。我在近几年的教学过程中，不断发现土力学课程的教学存在以下问题。

1.压缩课时，教学任务加重。浏览众多教材，互相比较不难发现编者建议本门课程的开课学时控制在64学时为宜。但部分研究方向在制定高校人才培养方案时，将本门课程的学时压缩至48学时，甚至更少，这就要求教师应具备更强的教学水平和学生应具备更夯厚的理论基础。但实际教学过程中不难发现，本门课程是基于众多力学的基础上开设的一门专业课程，一旦学生的力学基础较薄弱，这就导致学生在学习本门课程时遇到重重困难，难以理解其知识点，无法学好本门课程。

2.师资队伍工程实践经验尚浅[3]。学习土力学课程的本质是运用土力学理论知识解决实际工程中的工程问题。但是，目前众多教师都是毕业后直接进入高校从事教学工作，没有太多甚至缺乏实践经验，这就导致课堂理论教学不能与实际工程完美结合，学生在学习过程中也不易理解教师传达的信息，从而致使学生不能轻松的学好本门课程，同时学生毕业后踏上工作岗位，也不能很快地将理论与实际结合起来。

3.学生理论知识薄弱，对问题的分析不够精准。高校通常会将土力学课程安排在大三第一学期开设，此时大部分的力学课程都已学完，但力学课程对学生来说普遍较难，众多学生对力学知识掌握的并不牢固，加之众多专业课程也会在大三第一学期同时开设，这就使得学生更没有充足的时间和精力去学好本门课程，在时间和空间上学生都难以分出较多的时间和精力去学好本门课程，从而增加了学好本门课程的难度。

4.以理论授课为主，实践学时较少。运用土力学知识，能解決一系列的实际工程中的工程地质问题。但由于受学校试验设备和试验条件的限制，土力学课程基本以理论授课为主，实践环节较少，因此很多高校目前只开设了土的液塑限联合测定试验、土的击实试验、筛分试验、剪切试验和固结试验，土体的渗透试验、三轴压缩等试验暂未开设，一方面这就导致学生自己动手环节过少，而课后又没有太多的时间去复习，从而不能更好地加深课堂理论知识，一旦学生踏上工作岗位，遇到工程地质问题，将不能及时运用已学知识处理相关问题，这就为土力学的教学与实践的结合增加了困难；另一方面，单纯的理论授课，会使得课堂枯燥乏味，不能激发学生的学习积极性，从而降低学生的学习效率。

三、课程教学改革与创新

为解决目前土力学课程教学中存在的常见问题，笔者通过近几年对土力学课程的教学探索，积累相关的教学经验，提出了如下翻转课堂教学改革模式。

（一）课前设计

土力学课程因其课时有所压缩，学生仅通过课堂学习，不足以较完整的掌握本门课程的知识点。教师可通过录制课程微视频，采用慕课的形式，提前布置线上任务，让学生提前熟悉下一节知识点，如有不懂之处，还可以进行回放，在课本上做好标记，课中师生共同讨论加以解决。也可利用网络资源，登录“爱课程”网、超星学习通等网络平台，观看其他院校精品课程视频，实现资源共享。同时，教师可提前上传线上教学试卷，进行课前预测。这都为学好本门课程打下夯实基础。

（二）课中设计

传统的教学模式中，以教师的“教”为中心，整堂课几乎都是教师一人讲授，学生最终能理解多少，教师也未能及时预测。而翻转课堂教学模式，打破了传统的教学模式，以学生的“学”为主导地位。学生在熟悉本节知识的前提下，不再处于被动学习地位，课中教师将围绕学生的问题进行展开，解决学生课前预习过程中存在的疑惑之处，提高了学生的学习兴趣，丰富了课堂学习内容。在翻转课堂的教学模式下，教师可提高理论授课效率，节约理论授课学时，增加学生实践学时，同时可带学生去学校周边工地进行现场实践。因此，翻转课堂教学模式能够使学生更容易、更轻松、更好地理解并学好本门课程。

（三）课后设计

传统教学模式中，课堂讲授结束后，教师布置课后作业，学生完成并上交作业，之后教师再进行批改。此过程耗时较长，教师不能及时发现上一节内容学生不懂之处，也未能及时进行讲解。同时无法避免部分学生抄袭现象，故教师更不能真实掌握学生对知识的掌握情况。而翻转课堂在课后教学设计中，增加了线上实测环节，学生通过线上完成测试，教师可通过线上数据反馈，及时了解学生对所学知识的掌握情况。针对多数学生易出的错知识点，下一次课可详细讲解。

四、结语

近年来通过采用翻转课堂教学模式对土力学教学进行改革，对本课程的课前、课中、课后分别进行了教学设计：课前录制课程微视频和线上预测，课中答疑解惑，课后线上测试。不难发现课中学生积极性明显提高，学生有针对性的提问，师生互动环节有所增加，学生学习兴趣颇丰，学习氛围显著提高。同时在不压缩学时的前提下，增加了学生实践环节，取得了良好的教学效果，同时也丰富了自己的教学经验。

参考文献：

[1]朱建群，高文华.土力学教学中几个基本概念的分析[J].高等建筑教育，2008 （3）：78.

[2]宋朝霞，俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志，2014（1）：96.

[3]崔艳辉，王轶.翻转课堂及其在大学英语教学中的应用[J].中国电化教育，2014（1）：116.

[4]刘加冬，杨莉，赵福田.基于应用型人才培养的土力学教学改革[J].山西建筑，2017（3）：235.

[5]王宇輝.本科土力学课程教学改革探讨[J].山西建筑，2017（26）：245.

[6]张卫兵，唐莲.土力学课程教学方法改革与实践[J].高等建筑教育，2012（2）：42.

[7]费康，许朝阳.研究性学习在土力学教学中的应用[J].高等建筑教育，2011（4）：108. [责任编辑 杜建立]

作者简介： 蒋凌云（1989— ），女，汉族，湖南永州人，助教，研究方向：岩土工程与建筑材料。

基金项目： 本文系吉首大学张家界学院院级教学改革研究项目资助（Jxjg1715）。