项目化教学在土力学课程中的应用探索

储定保 王君 孙茜茜 李海霞

摘 要：针对本科类院校土建类专业开设的“土力学”课程，结合该课程特点，进行了项目化教学设计。以软土地基工后沉降量计算为例，介绍了项目化教学的实施过程。结合实践经验，总结了项目化教学存在的问题和解决的方法。

关键词：土力学；项目化教学；应用

土力学是土木工程相关专业开设的一门专业基础课，是一门很重要但又很难理解的课程。该课程理论假定较多、知识点散而碎，涉及的内容多以理论分析和实践相结合，强调实用性和技术性[1-2]。目前我校开设的土力学课程总共48学时，其中理论课40学时，实验课8学时。如果按照传统的理论授课方法，很难将书中的知识点面面俱到，更不用说将各知识点灵活运用到实际工程中，而且学生在学的过程中也表现出没有兴趣。为了提高教学质量和教学效果，教师应该积极尝试采用不同的授课方法引导学生学习该课程。

项目化教学是以项目为载体、以任务为驱动、以学生为主体、教师引导的一种教学方法[3] ，符合我校工本位的办学理念。因此针对该门课程进行了项目化改革，取得了较好的教学效果。

一、“土力学”课程的项目化设计

针对“土力学”课程的特点，先根据该课程在以后工程中的应用情况，确定学习目标，再根据学习目标拟定学习项目，最后根据确定的学习项目布置学习任务，以满足教学大纲的要求。

1、确定学习目标[4]

为满足企业对学生的需求，根据工作后学生所需具备的能力，确定了学生学习的目标，可以分为以下三个方面：

（1）知识目标：了解土的特点和渗透理论，掌握地基土的沉降计算、土的抗剪强度理论、挡土结构物上土压力计算、边坡稳定分析和地基承载力计算。

（2）能力目标：具备从事岩土工程勘察、基坑工程、边坡工程、浅基础设计的能力。

（3）其他目标：培养学生查阅文献资料、自我解决问题的能力、团队协作的能力等等。

2、确定学习项目

根据“土力学”课程的培养目标，将以往的知识体系进行了调整，并将各章节与学习项目相对应，具体情况见表1。

二、项目化教学的实施（以项目三软土地基工后沉降量计算为例）

项目化教学的实施按以下步骤进行：①介绍工程概况；②学生分组；③任务布置；④沉降量计算及固结理论讲解；⑤方案讨论与设计；⑥设计完成后交流；⑦点评考核。

1、工程概况

本地基处理项目位于舟山市北婵乡牛头山东侧，场区东南侧为梁横山，属于东海近海水域，地貌单元属滨海相沉积平原。场地已作平整，地形总体平缓，目前场地标高在3.20～3.84m。

根据野外钻探，场地地层自上而下为：

0A层（Q ml），吹填砂：灰黄～黄色，以粉细砂为主，含少量云母，局部地段底部夹薄层淤泥质粉质粘土，松散状态，均匀性较差。堆填年限为1～2年。

0B层（Q ml），素填土：灰褐～褐灰色，局部分布，主要为淤泥质粉质粘土，少量有机质，底部含少量碎石。填土年限约为1～2年，软塑，均匀性、密实性较差。

0C層（Q ml），块石夹碎石：抛填块石以熔结凝灰岩块石为主，一般块径3cm～25cm，呈棱角状，夹部分吹填砂；局部分布。堆填年限约为1～2年。

1B层（Q4al-m），淤泥质粉质粘土：褐灰～灰色，流塑，含有机质，切面有光泽，韧性中。实测标贯锤击数N=1.0～3.0击，平均值N=1.5击。

2、学生分组

一个班级的学生数基本在30人左右，以5人每组作为分组原则，同时兼顾到女同学相对细致认真，每组当中尽量分配一名女学生。为了保证每组顺利完成工作，由每组学生自行推荐组长，组长的任务是：①给每位组员分配组内任务；②记录每位组员工作完成情况，并给出相应评分；③定期向老师汇报目前工作完成情况。

3、任务布置

本工程为填海造地形成的陆地，表层土为吹填砂，下部为淤泥质土，局部存在抛石。现约定工期为240天，要求地基处理后20年工后沉降量小于20cm，差异沉降量小于0.1%。

根据工程设计要求，完成设计计算并形成计算书，绘制施工图图纸，并制作PPT汇报该工程设计思路、方法及类似工程设计步骤。

4、沉降量计算及固结理论讲解

为保证学生顺利完成该项目设计，需要对该项目完成过程中所需要的理论进行讲解。主要涉及到土的单向固结模型、单向压缩量计算公式、利用e～p曲线分层总和法计算地基沉降以及固结度理论。

5、方案讨论与设计

在讲解完沉降量计算机固结理论以后，学生对项目设计可能还是无从下手，这时需要老师带领学生梳理一下思路，并推荐学生该项目设计过程中所需要的参考用书，这样做的好处是：①让学生清楚地认识到书上的理论在实际的工程中是可以得到很好的应用的，并不是“读书无用论”；②梳理完思路以后，学生更加清晰自己下一步工作是什么，便于课程的教学进度；③通过推荐学生参考用书，让他们自己寻找解决问题的方法，锻炼学生解决问题的能力。

6、设计完成后交流

设计完成后的交流，事实上是我们做很多事情后都应该做的一项工作，那就是交流、总结。这项工作要求每组同学制作PPT汇报该工程设计思路、方法及类似工程设计步骤。通过每组的汇报，各组同学可以相互学习、相互进步，同时每组同学也对自己的工作进行了总结，进一步加深了沉降与固结理论的理解。

7、点评考核

对每组提交的计算书、施工图纸及PPT汇报情况进行点评，同时进行打分。打分包括两部分：一是计算书及施工图纸完成情况、合理性进行打分；二是对PPT汇报情况进行打分。最终的考核成绩由这两部分成绩以及由每组组长根据组员表现所打的分综合组成。这种方法的优点是成绩不仅取决于最终的完成成果，同时取决于每位同学的平时表现，避免了传统的以卷面考试定成绩、学生突击准备考试的缺点。

三、项目化教学中存在的问题及解决方案

1、教材不配套

目前土力学教材主要还是传统的框架结构，以理论加例题为主，并没有将理论配套实际的工程案例去解决问题，所以目前采用项目化教学存在一定的难度。

解决教材不配套的方法：①院系内成立项目化教学研讨小组，讨论确定各专题配套教学项目；②向企业咨询，探讨教学案例；③编写配套教材。

2、教师工程经验不足

目前我校很多教师都是毕业后直接从高校到高校，缺乏工程经验，在授课过程中也只能按照传统的理论授课的方式[5] 。如果涉及到项目教学，可能很多老师也还是只能按照书本上的知识进行讲解，无法将工程中实际存在的很多问题向学生传授。

解决教师工程经验不足的方法：①教师利用寒暑假的时间，到企业进行实践锻炼；②利用带领学生生产实习和毕业实习的机会，教师可以参观学习；③聘请企业工程师，到我校进行辅助教学。

3、学生项目完成情况不理想

项目化教学的优点很明显，可以让学生在毕业后几乎可以直接上手工作，但问题是学生在完成项目的过程中可能会碰到很多困难，也会打消学生完成项目的积极性，而且完成时间较长，大大超过教学大纲规定的教学课时，学生很疲惫。

解决学生完成情况不理想的方法：①教师在学生完成项目过程中，多花时间关心学生完成进度、心理情况；②为教师配教学助理（由班级学生担任），减轻教师工作量；

四、结语

“土力学”课程采用项目化教学的方法，培养出了能真正干活的学生、培养出了企业所需要的学生。同时打破了传统的以卷面考试决定期末成绩的考核方法，将学生平时的学习表现、项目完成情况纳入了成绩，这是一个综合性的考核办法，能够做到成绩的公平性、合理性。总之，项目化教学是一种培养高端技能型人才的新教学手段，值得我們学习、探索。

参考文献：

[1] 卢廷浩.土力学[M].南京：河海大学出版社，2005.

[2] 华南理工大学，浙江大学，湖南大学编，土力学[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[3] 张小礼.高职土建类专业“土力学与地基基础”项目化教学的探索[J].中国电力教育，2011.

[4] 沈义.《土质与土力学》项目化教学在高职教学中的实践与应用[J].黑龙江交通科技，2013.

[5] 张海涛.地质类专业土质学与土力学课程教改探索[J].科技经济导刊，2018.

（作者单位：南京工业大学浦江学院）