新工科背景下土力学与地基基础实践教学与创新

徐 慧 （广东理工学院，广东 肇庆 526000）

1 引言

在“新工科”课程建设要求下，广东理工学院建设学院工程管理专业建设路径为“预测行业市场人才需求-升级改造相关专业-完善改进现有课程建设”。土力学与地基基础作为本科工程管理的专业基础课程，应当担负起重任，在继承原有课程内容基础上，结合行业市场需求，提升学生实践动手能力，调动学生试验实训积极性，提高学生学习创造的创新力。

根据“新工科”课程建设对学生实践能力的要求，结合广东理工学院19级本科工程管理专业3个班级土力学与地基基础实验实训教学情况进行调整和尝试，希望能为本院相关学科实践教学提供新思路，同时为相关学科实践教学改革提供一定参考。

2 模块化教学，提高实训课时利用率

我院本科工程管理专业属于新增专业，招生情况良好，第二届19工程管理专业学生共188人，分3个班，土力学与地基基础课程安排在大二第一学期进行16周授课，每周3课时（均在下午进行），共48课时。就土力学与地基基础的课程内容而言，课时量较少，而我院本科工程管理专业学生的基础参差不齐，较多学生都是高中文科生，力学知识储备较差，因此本课程教学重点在土力学基本知识、地基一般处理方式方法和基础一般设计思路相关内容。为了有效利用26课时的实训课程教学，我院将实训课时进行模块化，将十项实践实训内容分为6个模块，额外预留3个课时进行综合性设计试验，防止有同学因为学习或操作能力不足无法按时完成课程内容，而能够按时完成前6个模块实训的同学，可以自己设计综合性试验实训，提升实践难度，锻炼其创造创新能力。

如表1所示，模块化实践实训教学结合实训基本要求及目的，将相关实训内容合并，结合周课时安排，基本将理论课和实训课程分地点完成，理论课程照常借助黑板和多媒体进行，实训课程进入我院鼎湖校区3栋土工实训室内进行，按照模块化实训内容，可同时进行多项试验实训内容。例如，模块3将液塑限联合测定试验和土击实试验同步进行，将课程课时调整安排2天进行，第一天2课时进行土样制备，第二天6课时进行正常试验操作。这样既解决了由于课时较长，8个课时只能安排周末进行调课的麻烦，也解决了很多本科土工实训无法按照正常时间要求配置土样，导致试验数据错误以及试验操作省略让学生学习误解的情况。每周3课时的教学安排，很好地解决了实践课程在教学前需要半个多小时的试验步骤试验结果处理等知识介绍，以及每班分多小组，每小组多人操作，部分组员不够时间进行实验仪器操作的弊端。

模块化实训教学安排表 表1

实践实训模块化设计不仅能方便试验时间合理化设计，还可以根据具体模块的理论知识内容和实践实训课程内容的合理衔接。比如一般课程内容是根据目录的顺序进行，而模块化实训则可以根据理论课程内容穿插进行，还可以依据实训课程课时合理安排搭接，解决了学生学习了理论内容再进行试验实训时，忘记了基本原理和基本计算公式等问题。同时，部分模块的课时量较大又需要链接密切进行的实训（模块3），可以通过课程时间调整的方式紧密进行。19工程管理1班的课安排在周一下午5，6，7节，那么进行模块3的实训时就可以调整课程，将周二下午到晚上无课的时间完全利用起来，也就是周一下午进行土样配置，周二下午到晚上进行试验操作训练，为了使试验具备密接性和连贯性，学生可以充分学习相关实训理论知识内容和实践操作要求，并进行实际操作。实践学时充足，学生也可以得到充分锻炼，引发更强烈的积极性和创造力。

图1 土样制备实训

图2 固结试验实训

图3 击实试验脱膜实训

3 技能化实训，增强学生动手实践力

模块化的实训安排、充足的课时锻炼、合理的利用方式、较高的实训利用率，这些都是增强学生动手实践力的基本保证。更重要的是，根据学生个人基本情况，定制个性化技能实训。广东理工学院建设学院根据19本科工程管理专业的学生情况，以及土力学与地基基础课程教学要求，将6个模块的实践实训步骤及要求等进行了实训任务书的编写，在学生进行相关模块实践实训时提供给学生，要求学生进行提前预习，并在实训课程开始前进行提问，并将提问效果评价计入考核成绩。

在实践实训开始前，一般需要将试验原理及操作规范进行系统性讲解，将枯燥的理论讲解转化为学生“教师提问—学生回答—教师补充”的方式进行，显得格外重要。“教师提问”将当堂试验实训理论知识内容进行提问，“学生回答”相应提问，教师回答遗漏并进行“教师补充”。这样一套流程下来，既提高了学生求知欲，又完成了实训内容的前期教学。在试验实训过程中，采用组长安排分工操作事宜的方式来进行，筛土、配土、仪器调试、试验前准备、试验操作和试验数据记录等工作，按能力分配工作，并要求按照组员人数合理安排平行试验组数，然后根据课程时间进行轮岗（平行试验岗位轮转分工），要求学生个人能够进行每个试验操作，同时更深层次理解团队协作的益处。试验结束后，每组每个成员都需要向教师展示一定组数的平行试验结果，并确定以后撰写试验报告的具体数据，由于每组有多组平行试验，而各成员一般只需要两组平行试验数据，可以保证最终试验由各成员自行课下完成。

实践实训预留了模块7的实训时间，既满足了基础能力一般的同学进行试验内容及操作的更深层次学习的需要，也给基础能力较好的同学进行创新综合性试验的空间和时间，在这个时间段内，同学们可以根据以往试验实训内容的基本情况进行试验内容的重复性试验和验证性试验，也可以将原来几个分开进行的模块试验内容结合起来进行，比如模块2和模块4的实践实训，剪切试验由于其试验仪器和操作难度性，一般由教师结合抗剪强度公式等理论知识内容进行介绍演示，再由几位基础能力较好的同学进行步骤性操作，很少有结合土的基本物理性质指标进行系统性试验，如果有充足的预留时间，那么就可以进行综合性稍强的设计性试验了。

模块8和模块10是关于地基基础相关内容的实践实训，是独立于土工室内试验的，鉴于学生的综合专业情况，为了锻炼学生的收集整合资料的能力，教师在理论课堂上讲述相关内容的基础理论知识后，布置地基处理常规方法比较案例实训和深浅基础设计方案比较案例实训，要求学生根据相关案例作出对比分析，并将对比分析做成PPT进行展示，并安排同组同学进行讲解。也可以自己寻找合适案例方案进行比较，进行更深层次认识和讨论，作为相关课程内容知识扩充的展示。在每组成员展示完毕后，由其他组同学进行提问，本组其他成员进行回答，并将展示情况和回答情况进行打分计入实训考核，这样既提升了组员间合作完成实践实训的积极性，也能更好地锻炼组员的团结协作的能力。

4 过程化考核，优化考核评价机制

合理的实践课程安排和创新性实践操作安排是完成土力学与地基基础课程实验实训教学的基础，而优化考核评价机制则是调动学生参与积极性的必要手段。虽然本科工程管理专业的学生大多都有着很好的自制能力和学习动力，但是仍然按照“平时考勤作业成绩+期末考试成绩”的方式进行最终成绩评定，显然是不可取的。在19级本科工程管理的实践教学过程中，不断改革新模式，不断提升学生主动参与实践实训主观能动性，进行过程化考核机制是非常重要的。按照图4所示进行过程考核要素分配，尽可能地保证学生在实践实训的积极调动下，能够真正意义上从实践中学习和成长。

图4 过程考核要素分配占比

在试验开始前进行的“教师提问—学生回答—教师补充”环节中，将学生提问和回答计入平时表现分中。在实践实训进行环节中，学生的操作计入仪器操作分中，并由同组同学进行打分，课代表记录和整理，教师查阅后抽查复核。在实践实训结果整理环节中，根据每人一份每组成册提交的原则，判断学生的数据处理能力和结果资料整理能力进行打分，并计入试验报告分中。将过程考核最终分值录入教务系统，与最后期末成绩共同汇总形成最终成绩。与传统考核形式相比，加入过程性考核更能调动学生的参与积极性，并在给同学打分和被打分的环节中找到自我价值，提高学习动力。

5 结论

对于“新工科”背景下的土力学与地基基础实践实训教学，要不断深入改革，贴合行业发展要求，锻炼学生理论与实践相结合的综合学习方向，充分利用实践实训的时间和空间，提升实训课时利用率、增强学生动手实践力以及加入过程化考核评价机制，尽可能全面地促进学生深层次学习，通过专业课程实践改革创新响应国家推行“新工科”建设的号召，为学生步入社会进入行业奠定更好的基础，促进我国建设行业蓬勃发展。