新工科背景下“土力学与地基基础”课程教学改革实践

徐慧，王瀷霏 （广东理工学院，广东 肇庆 526000）

0 前言

“土力学与地基基础”课程是广东理工学院工程管理本科专业的专业基础核心课程，是培养建设工程基础建设方面的专业人才的最基础、最重要的课程之一。教育部不断推行“新工科”建设，要求以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以“继承与创新”“交叉与融合”“协调与共享”为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才。工程教育进入快速和根本性变革，这也要求高校需要不断地进行改革以适应社会的发展变化，培养专业性的工程建设人员。

根据“新工科”建设的基本理念和主要途径出发，广东理工学院对“土力学与地基基础”课程做出一些调整和尝试，希望能为本校相关专业课程的发展奠定基础，同时为其他相关课程教学改革提供参考。

2 教学目的及内容的继承与创新

广东理工学院于2018开始第一批工程管理本科专业的招生及教学工作，在此之前，“土力学与地基基础”课程的相关内容教学主要是针对于建筑工程技术专科专业，关于土力学、地基及基础三大部分的基础知识内容。

由于缺乏土工实训环境，传统教学均以理论教学为基本，并且都是根据书本目录进行，课程连贯性不强，当后面的知识需要前面的知识为基础时，往往学生都记不起来相应的课程内容，还需要重复性讲授，因而学习效果不佳。“新工科”背景下“土力学与地基基础”课程的教学要求时刻注意学生学习的积极性，以被动接受转为主动接受，因而，在授课时学生接受情况及课程连贯性为基础，将课程内容进行分模块处理，对于重点模块重点讲授，对于非重点模块以了解认知为导向进行学习，以重点掌握为基本要件，以导向学习为兴趣引导，既在课堂上完成应当完成的教学任务，又提升学生课下主动延伸学习的积极性。

如表1所示，课程内容进行四个模块化处理，按照模块顺序讲授，既保证了知识的连贯性，也明确了课程内容的重点，便于学生进行预习和复习。由于工程管理专业主要的工作领域在工程建造，因此，对于土力学中土的基本性质、地基基本处理方法、基础分类应用及施工方式等内容的掌握是最基本的学习，是整个教学内容中的基础重点。考虑到本专业还开设了施工技术课程，并且该课程对于地基处理及基础分类及施工均有较大课时的讲解，因此在这部分的内容主要是针对于基础的设计原理和地基处理实践案例分析对比。

授课内容及目的模块表 表1

除了对课程名称的改进调整之外，教学大纲中的课时也由原来的32课时更正为48课时。“土力学与地基基础”是一门综合性课程，课程内容有关于土力学、工程地质、工程勘察、地基设计及处理、基础设计及施工等一系列专业知识。考虑到本院未来的工程管理专业人才所从事的工作更多的是关于施工、造价、监理等等，因此本课程将试验课时提升课时的目的是要求学生掌握部分基础土工试验操作及数据处理相关内容。

3 理论教学与实践教学的交叉与融合

为满足试验实训课程教学，广东理工学院于2018年9月建立土工实训室并投入教学使用，实训室配有较为完善的基础土工试验器材几十余种。除了满足课程内试验教学需求以外，还可满足学生在课程外想进一步学习研究的需求。配合实践教学需要的同时，还配备有投影仪、黑板等理论教学用具，为教学理论联系实际奠定夯实的基础。

3.1 多媒体理论教学与实践案例教学的交叉与融合

我院普通教学教室均配备有多媒体及黑板等教学工具，十分方便于应用型本科教育教学，例如在进行土的三相比例理论教学过程中，不用必须在黑板上进行草图的绘制，可以将土体中的气相、液相、土相的三相存在关系和计算比例关系进行图片及视频的方式讲授，学生可以十分方便地理解土中三相本身存在的形式和计算时进行简化的形式，用多媒体视频图片代替纯语言的解释，显得更具有说服性，也能使同学产生共鸣，更能调动学生的学习积极性。在进行基础分类的教学过程中，可以利用基础的施工动画来清楚说明各种基础的形式，让学生自行理解其特点及区别，对比深浅基础的不同适用性，更加简化了对基础分类这部分知识的学习过程，不用枯燥地对着书本文字，更不需要只为了学习某一部分知识点专门找合适的施工现场让学生进行参观学习。在进行地基承载力的教学过程中，加入特朗斯康谷仓等经典工程实例，通过对其工程事故发生的原因分析，地基承载力不足导致土体强度发生破坏，进而导致地基发生整体滑动从而丧失稳定性。通过多媒体教学加入工程实践案例的讲授分析，使学生的求知欲望增加，更加愿意学习后续的地基承载力计算以及验算等相关内容。

通过多媒体工具应用于理论教学过程，又配以工程实践案例教学，在理论教学与案例教学之中将课程内容交叉融合到一起学习，让学生在学习的过程中脑海里不再是白纸黑字，而是一幅幅动感的工程实践案例，生动形象，让人印象深刻。

3.2 基本土工试验与理论知识教学的交叉与融合

我院土工实训室也配有相应的教学用品，对于“土力学与地基基础”课程的理论及试验教学十分有帮助，在仅仅是理论课程教授的课堂里，又或者是理论教学与实践案例教学的课堂里均可以采用普通多媒体教室进行授课，而需要操作的土工试验课程则需要专门的场地进行，我院将这两种功能进行很好地融合，试验台也是上课课桌，讲台也是试验演示台，并配备了多媒体和黑板等教学工具。在进行土工试验讲授的时候，可以将试验操作进行说明，并在说明后进行试验操作，在试验操作完成后，又可以很快速的检查试验结果，然后进行试验数据处理的讲解及计算。例如，在进行土的密度试验时，需要对土样进行削样，而规范和操作规程并未说明削样过程中的全部细节，这时实际动手操作与规范说明进行对比性教学就十分重要了，在讲解之后的学生实操过程中可以清楚看到，进行实际操作讲解后学生更能理解规范所注明的各种要求，也更能遵守规范的操作规程。

在基本土工试验与理论知识相互配合学习下，在课程中理论知识能够更好地融入到土工试验中，锻炼学生不怕苦不怕累更不怕繁琐的钻研心态，例如在击实试验中，虽有电动击实仪的协助，但配置土样也需要慢工出细活的耐心，更有同学愿意尝试手工击实仪进行试验，只为对比研究两种不同仪器进行试验操作，这说明进行试验实操对于促进学生学习积极态度起到了很好的作用。

3.3 相关学科知识的启发式教学的交叉与融合

“土力学与地基基础”知识内容的综合性决定了它的整个教学内容体系必然跟其他课程挂钩，土的工程性质与混凝土、钢筋、砌体等连续介质材料有着压缩性高、强度低、透水性低等工程特性，这些特性的不同就必须联系“建筑材料”等相关课程的内容知识进行比较探讨。进行土压力计算，必须与“建筑工程力学与结构”的相关知识点为基础来进行挡土墙土压力的力系分析；分析地基处理方法适用情况，必须与地基施工方式联系讲解；进行地基沉降量相关计算，必须分析上部结构受力、基础底面受力、基础附加应力和地基附加应力的相互关系。这些课程内容都与其他课程紧密相连，必须进行交叉与融合讲授。

4 教学效果与评价的协调与共享

在多媒体理论教学与实践案例教学的交叉与融合中，可以培养学生学习兴趣，锻炼理论联系实际工程的学习思维；在基本土工试验与理论知识教学的交叉与融合中，可以培养学习的动手操作能力，锻炼理论知识为基础试验测定为方向的目标的学习方式；在相关学科知识的启发式教学的交叉与融合中，可以培养学习发散的学习导向，锻炼相关学科相关课程的相互联系式学习模式，在这样的教学方式下，学生普遍反映学习兴趣更加浓厚了，甚至有很多学生利用课下的时间参与到相关试验内容中去，自己设计试验，钻研对比不同试验条件下的试验结果，从中发现课本中未讲解的知识领域。

在课程讲授过程中不间断地询问学生学习过程中的困扰，并适时改进，利用课后调查问卷、课后相互评价、课间座谈例会等等形式，对教学过程中的问题实施改进，例如，部分学生提出去工程现场采集土样进行试验，使用实时土样检测数据与现场勘测数据进行比对，进而发现学生所检测数据的准确度。这些想法的提出，很能体现我院学生对于本课程学习钻研的积极性和效果。课程评价及教学效果也得到了很多同事的支持，多门课程的相互配合与协调，实训室的开放共享，也使得建筑工程施工、建筑工程材料和建筑工程力学等课程与本课程的教学相互促进。

5 结论

对于应用型本科的“土力学与地基基础”教学，要充分认识到其时代所赋予的责任，要不断地进行改革，做到与时俱进，注重学生理论与实践能力相结合的培养，利用现有的教学资源，最大化地提高学生的学习兴趣，提高教学效果，更好地响应国家推行“新工科”建设的号召，提高学生的专业竞争力，为学生走向工作岗位打下良好的基础，促进我国建设事业的不断发展。

我院“土力学与地基基础”课程从“教学目的及内容的继承与创新”“理论教学与实践教学的交叉与融合”“教学效果与评价的协调与共享”等途径进行教学改革，评价效果佳。