结合工程案例的高职“土力学与地基基础”课程教学改革

周 贺 安芃芃 潘慧玲

甘肃交通职业技术学院 甘肃兰州 730070

一、土力学与地基基础课程内容及特点

“土力学与地基基础”是高职院校工程类专业重要的专业基础课，覆盖应用于交通、建筑、市政、电力、桥隧、地下结构物等以基础工程方向为主的许多领域。其主要教学内容有土的物理、力学性能以及地基基础工程初步理论和基础的简单构造等。我院道路与桥梁工程技术专业教材为北京邮电大学出版社出版的《土力学与地基基础》，本书前五个项目介绍了土力学的基本概念和土体的相关性质，后四个项目介绍关于基础工程特点、设计和施工工艺。

由于课程具有大量的概念知识点和实操技能点，授课教师要具备相当多的理论知识储备及工程实践经验。高职院校的毕业生需要在工程一线从事相关工作，所以学生在校期间要掌握土的物理性质和工程性质、土体抗剪强度等相关知识，要能确定地基承载力、能计算土的应力及土压力、能判断边坡稳的定性等。如何培养具有扎实理论基础、实操能力的优秀毕业生是一个急需解决的问题。

二、土力学与地基基础课程在教学过程中发现的主要问题

(一)课程教学偏传统理论教学模式，教育形式单一

“土力学与地基基础”课程在工科类高等职业教育中属于专业基础课，不仅理论知识点多，还紧密联系实际。课程和工程技术的其他专业联系紧密，技术性也较强，但高职教育体系传统教学大多数强调课程理论的系统性与完备性，存有“学院式”教育的影子。课程教材有较多的抽象的名词概念，而教师普遍采用照本宣科式教学方法，教学的内容不结合实际案例，缺乏生动性。再加上高职学生普遍主动学习的能力较差，导致学生吸收消化知识点的效果大打折扣。

课程的教授方法都由教师来决定，课程进度和节奏也由教师来调节。这样学生就与教学内容缺乏了很多互动过程，再加上教学方法老旧、知识本身的枯燥等因素导致课堂气氛异常沉闷，学生课堂参与度不高，教学效果不理想。

这种以传统讲授为主的“填鸭式”方法让教师感觉一堂课下来教授了很多内容，但忽略了学生对学习内容的接收程度。部分学生虽然可以理解理论但需要自己独立解决问题时，却毫无头绪无从下手。甚至一些学生由于注意力不集中，在课程后半段跟不上老师的授课内容进度，导致学生学习效果比较差。

(二)课程实验课时少，学生实验操作能力差

土工实验是学生认识各种不同土体之间性质差别的最佳途径，也是土力学教学中重要的教学方法。实验对于学生学好土力学起到了关键性的作用。但是在土力学教学过程中，很多教师对实验教学未加重视。有的教师对土力学教学深度认识不足，认为实验教学以教师演示为主，学生实操为辅。学生看完教师演示，自己去实验室随便“比划两下”就可以了。还有的学校因为硬件实力不足，实验仪器设备和实验材料投入过少。在实验课上，由于时间限制，导致有的学生根本参与不上。这样一来，实验课反倒成了“鸡肋”，不得不开，但是没有达到相应的教学效果。虽然上了实验课，但学生的动手实操能力依然不理想，浪费了教师和学生的大量宝贵时间。

学生在进入实验环节之前基本没有任何实操经验，而且大部分学生认为在理论学习阶段就能够了解一些土力学在今后工作岗位上的应用情况，增加自我的工程见识。土工试验教学可以让学生加深对土力学相关基本概念的理解，检查自我对基础知识的掌握情况。所以土工试验也是让抽象理论知识形象化的一种重要教学手段，实验教学不仅能引导学生掌握课程整体架构，还能提高学生实验操作熟练度。尤其在利用土力学基本概念综合分析问题能力的培养上，有着其他教学方式无法取代的优势。

但是在日常教学中，由于课程关于实验教学课时设置过少，造成学生对土工实验目的不明确、实验设备不熟悉、实验步骤不清楚，更不会分析和处理实验数据，甚至在整整一学期课程结束后也没有搞清楚职业技能的学习方式。大部分学生习惯了课堂上的理论知识灌输，而不进行相关实验操作过程的学习，导致学生进了实验室之后毫无头绪，不知道从何下手，也不知道与实验组同学进行合理分工，完成相关实验任务，提高实验工作效率。

(三)课程内容陈旧、滞后

随着岩土工程技术的不断发展，新的工程技术、新的工程设备不断涌现，自动化程度愈来愈高。一些旧的施工工艺技术由于工作效率低下、能源和物资的消耗量巨大或者不能满足最新国家相关施工规范的要求等已被工程设计单位和施工单位淘汰，而且在社会各个方面产业升级和数字信息化产业发展升级推动下，人工智能、5G等技术加速应用和半导体技术的快速发展，对工程技术人才的知识面要求也在不断增加，对技术人才的能力要求也发生了改变。

目前开设的“土力学与地基基础”课程的教学计划、授课指导方式、课程考查方式等方面还没有紧密联系实际，追上信息技术发展领域的步伐，导致人才培养不能满足社会发展需求，毕业生能力跟不上时代的发展，毕业生进入与专业相关的工程设计单位、工程施工单位后不能直接上岗工作，需要单位进行技能训练，这既增加了社会和用人单位的负担，也束缚了勘察、设计、施工等用人单位的创新能力。

三、以实际工程项目应用为导向的课程改革方式

针对以上在教学的过程中发现的问题，从工程技术应用的角度出发，以工程项目的真实案例来培育学生职业能力、技能的应用能力、实践能力、创新创业能力为导向目标。在课程内容的建构上引入近几年涌现的土建工程新技术，对课程进行系统的改革和创新，并遵循模块化课程内容设计教学总方向，让学生在学习中就能了解相关的最新技术，提高学生的学习兴趣，激发学习自主性。在课程教学的出发点上注重培养土建类专业毕业生工程职业素质和职业岗位能力，要让学生通过学习这门课程了解甚至掌握本学科领域的新技术、新工艺。不但掌握关于土力学的基本概念，还要具有地基沉降量、地基容许承载力、土压力计算的能力以及一些简单基础的设计和施工指导能力。在能力的培养上，笔者认为课程的教学改革可从以下几点入手，本文将从以下几个方面进行以实际工程项目应用为导向的课程改革。

(一)理论知识点教学部分学习

土力学中基础知识点的概念比较抽象，课堂上每位学生的学习理解能力和基础知识储备各不相同。要是让学生采取听课为主的方式被动接受理论知识，其学习效果会大打折扣。现可以采取以通过工程项目的真实案例教学，让学生去主动思考、归纳和总结知识要点，而教师将转为以辅助引导学生完成学习任务为主的教学方式。这种教学方式以学生后续工作岗位的实际工程项目为教学的载体，以工作岗位所需要的技术和技能为主线，以培养技术能力为本位的教学思考路径，改变了原来“填鸭式”的教学方法。在教学设计上，强调学生在整体教学内容吸收上要以主动思考的方式为主。教学形式和教学内容要和学生以后的职业发展及工作岗位的需求相衔接，把培养学生综合分析和解决复杂工程问题的能力放到第一位。

现以实际的课堂教学场景进行举例：以实际工程项目应用为导向的日常教学模式：案例教学每节课前，教师先布置本节课程内容相关案例搜集任务，并提供一个大概的范围。如因为地基沉降原因引起的构筑物墙面开裂甚至倒塌；还有因土体自身性质不佳而引起的土坡稳定性丧失，造成了基坑滑坡、挡墙倾斜倒塌等一系列问题。

正式上课时，老师选出同学们搜集的典型工程案例，围绕相关案例为主题，与全班学生解析案例，引导学生根据已掌握的知识，对工程案例进行分析和小组讨论，找出案例中要处理的工程技术问题，并且还能从失败的工程案例中发现问题，避免学生们在今后在工作岗位上犯同样的错误。这样学生与教师进行了较多的互动，提高了学生对课程内容的兴趣，提升教学效果。

(二)实验技能学习教学部分

学校领导与授课教师要提高对土力学实验课的重视程度。学校应对土力学实验室加大建设资金的投入，扩充实验室规模，购置最新的实验设备。学校灵活安排实验室开放时间，让学生做实验时能有比较充分、自由的时间。教师首先要在教学设计时提高实验课在课程整体教学计划中所占比例，建议实验指导老师录制一个完整的实验指导操作视频，在课前就提供给学生进行观摩学习，提升实验教学效果。

在学生开始实验前，教师把在理论课堂上讲述的案例与这次将要进行的实验内容结合起来。强调做实验的目的不仅仅是简单地检测实验数据、观察实验现象、最后验证实验结论，而是要使学生们清楚，进行相关知识点的实验课程是为了加强知识点原理的理解，并将自己所学的原理立即运用到工程实际中。这样不但提高了学生的学习效率，同时加深了对所学理论知识与技能实际意义的理解，更能提高他们的实际操作能力。分组实验时，教师要安排班干部在实验前就把整班同学分好实验小组，每个实验小组由组员投票选出组长。由组长告知实验组的每位组员对实验要进行全程参与，并安排好每位组员的实验分工。各实验小组在做相同实验时要多进行几次平行实验，每次平行实验前各组成员要进行工作内容互换。这样使每组的学生都能掌握一个完整的实验架构，并且还提高了学生之间互相协作的能力。

(三)教学内容紧跟岩土工程技术领域的发展前沿

着眼于用人单位需求并立足于专业技术培养是高职院校的职责与使命。教学内容应重点围绕用人单位所急需专业技术能力进行布置，最好把理论知识点编排得浅显易懂，注重高效培养职业技能，让职业技能达到一定的熟练度。

教师在课堂中要给学生布置有关课程最新动态资料的阅读计划。将课程教学内容紧追最新科学技术发展的前沿，另一方面学院要确立专项经费组织学生深入一线施工单位对岩土工程项目工地进行现场实地走访。通过项目调研的方式，了解施工单位在工程项目实际过程中的工艺、工序流程、技术构成、岗位操作规范、企业文化和岩土工程行业的发展动态。教师应根据已掌握的最新内容把课程中陈旧的知识点和施工工艺予以删除和更新，持续加入与岩土工程学科前沿相关的新工程技术、新实验检测设备、新工艺等内容。

在土力学实验课以及实训课中，需要考虑把大数据、人工智能、“互联网+”等最新的信息技术与本课程内容有机地融合在一起，职业院校毕业生具有综合、全面的知识体系才能满足各个单位的人才需求。在土力学实验课以及实训课设计时考虑利用当今信息网络发达的大环境，在设置课堂内容时可以通过发达的信息网络把不同学科里知识与技能和本课程相关的内容糅合在一起，让学生真正做到对学习内容学深悟透、融会贯通。这样不但增强了本课程内容的应用性和实践性，还进一步拓展了学生的知识面，增强学生的学习兴趣和求知欲，培养了他们跨课程、跨专业甚至跨学科运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力，提高他们的动手操作能力。

结语

笔者通过在实际教学中发现的问题，从理论教学、实验教学、学科发展三个具体方面进行了教学改革的探索，收获了良好的效果。根据这三个方面的特点选择适配的教学方法，发现结合工程项目案例的教学是一种培养实用人才的有效教学方法，不但能积极调动学生的学习兴趣，最主要的是培养了学生毕业后针对现今社会工作岗位的技术能力。