摘要:土力学是以土为研究对象,以其在工程建设中的实际应用为基础,就其固有的特点进行研究的一门专业基础课,在整个专业课程体系中占据着十分重要的地位。土力学有着十分全面、系统的理论体系,同时又有极强的实践性和指导性。但当下的土力学教学往往存在教学模式守旧、实践环节不受重视等多方面的问题。文章主要从教学内容、教学方法、教学结构及教学模式四个方面提出土力学教学改革的具体实施策略,旨在切实提高应用型人才培养的质量,为土力学教学改革实践献计献策。
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土力学是理论性和实践性相融合的学科,主要以土为对象,对土的结构组成、土中渗流、土的变形、物理性质、土中应力及土的强度等进行理论教学,对土压力、地基承载力及边坡稳定性等进行实践教学。土力学经过了漫长的衍生和发展,最终以理论推导为核心,以试验资料为基础,以实践经验为动力,在三者的共同作用之下形成了一门极具专业性的基础学科。
1、土力学教学改革的现存问题
1.1 教学课时与教学内容不成正比
土力学是一门十分重要的专业基础课,在整个课程体系中起到了承上启下桥梁作用。该学科具有涉及内容广泛、理论知识多、公式繁琐、内容变化较大及知识框架比较松散等特点,给教学工作带来了极大的压力。另外,随着近些年来社会不断的发展和进步,各种各样的先进理念、现代化技术在土木工程行业中层出不穷,全新的工艺、全新的方法在给土力学注入活力的同时,也让学生的学习变得更加困难。土力学的内容越来越丰富,教学中的重点和难点也在不断地增加,不仅对教师的教学工作产生了一定的影响,同时也极易引起学生的畏难心理。但是土力学的课时相对来说比较少,限制了教学内容的深化和拓展。
1.2 理论教学与实践教学不够和谐
丰富的理论体系和应用实践是土力学的一大特色,土力学的理论体系为应用实践提供了依据和基础,土力学的应用实践反过来为理论体系提供了保障和支撑,因此想要实现土力学教学的创新和改革,就必须重视理论体系和应用实践,实现二者的互相融合、互相促进。但纵观现在的土力学课堂教学,大多数仍然是以室内试验为主,相对单一、枯燥,在很大程度上限制了教学思路的展开,限制了学生想象的空间。一成不变的教学模式、陈规守旧的教学方式,使得整个土力学教学变得越来越枯燥、无聊,限制了土力学教学事业的发展。另外,当前有部分土力学的理论课和实践课分开进行,由不同的教师讲授,如此一来,很容易造成理论与实践不同步、不完整、不连续,对于学生的理解和运用产生了严重的阻碍。
1.3 教学模式单一守旧,学生学习兴趣低下
传统的土力学教学模式单一、守旧,以教师为主体,学生根据教师的思路进行被动的学习,由此限制了学生思维扩散的空间。在机械化教学模式的长期影响之下,学生很容易产生厌倦情绪和畏难心理,从而失去对土力学学习的兴趣,直接对学生的学习效果产生了不利影响。目前,部分土力学教学仍然是以板书为主,通过板书进行土力学知识的传授虽然有利于教师更好地掌握课堂教学的节奏,有利于知识点的衍生和过渡,但是因土力学这门课程本身的特性,庞杂的教学内容得不到有效的分解和传递,就会间接影响土力学课堂的教学氛围,变得越发的枯燥、乏味、呆板,学生兴趣也因此而越来越低下。
1.4 教学内容固定死板,学生知识掌握不牢
学生知识掌握不牢固然有学生自身的主观因素,但也与以下两个方面密切相关。1)很多学校对于土力学教学的重视程度不够,土力学教学课时在不断地缩减,由此导致了教师没有充分的时间将土力学的知识点有序地传递给学生,反而变成以讲解知识点为主,形成了一种“满堂灌”的教学方式。这种“满堂灌”的教学方式,就是在有限的时间内灌输冗杂的知识点和理论,确少有条不紊的知识分析,学生很难凭借自身的能力去消化和吸收所学内容,如此一来,不仅会影响学生的学习兴趣,还会直接对教师的教学质量和学生的学习效果产生影响。2)土力学理论知识多、内容跳跃性强、实践性强、经验公式多、概念琐碎,受这些特征的影响,学生很难建立起一套丰富完整的知识体系,很难将理论与实践联系在一起。
2、土力学教学改革的实践策略
2.1 通过建立理论框架,改善土力学教学内容
土力学既有着繁杂的内容和琐碎的知识点,也蕴含一定的完整性和系统性。可将土力学的内容划分为2个大的框架:3大理论体系和3类工程技术体系。其中3大理论体系包括土的强度、土的固结及土的渗透,这3个方面构成了土力学教学的理论基础,可以解决实际工程建设中遇到的各种问题;3类工程技术体系包括土的强度问题、土的变形问题和土的渗流问题,另外还可以对土的强度问题进行更细一步的划分,有土压力计算、地基承载力及土坡稳定分析。教师在教学过程中可以通过建立理论框架的方式,对土力学教学内容予以完善。如教师在讲授第一节课时,可以先为学生讲解课程的大体框架;在讲解每一个章节时,可以先为学生讲解相应的工程案例等。通过这样的方式,让学生明确每个章节的主要内容,明确章节与章节之间的联系,提高学生的学习兴趣,为系统化的土力学教学打下良好的基础。
2.2 用现代教育技术改善土力学教学方法
传统的教学模式多以板书为主,而信息技术的发展带来了丰富的现代教育技术。如多媒体技术的应用,教师在讲解一个公式时可以充分利用多媒体技术,将公式推导的全过程一步步地呈现在学生的面前;教师在讲解施工过程中遇到的问题时,也可以通过多媒体技术将施工过程以生动形象的图片或短视频等形式展示出来,让学生对施工技术、施工注意事项等有更加深刻的理解。建设在线开放课程,采用混合式教学方法是一种很好的实现方式。
2.3 通过突出学生课堂主体地位,改进土力学教学模式
实验在土力学教学中有着不容替代的作用,通过实验有利于提升学生的操作能力,有利于调动学生的思维,有利于强化学生分析和解决问题的能力。教师在土力学教学中需要加强对以下两个方面的重视程度:其一是创建实验室,以开放性为主要原则,以学校的实际资源为基础,根据教材中的知识点进行有效的拓展和延伸,构建全方位的、系统化的土力学实验室;其二是激励学生针对于教学内容进行有效创新,提出问题并进行实验设计和自主研究。学生是实验课堂的主体,因此,教师在教学过程中需要充分利用并尊重这一点,设计、开展并且运行以学生为主的土力学实验课堂。如教师在讲“土的强度”理论时,可以先提出与之有关的实际工程问题,让学生以小组的形式对问题进行研究和分析,从而引出本节课时的重点理论内容,不仅加深了学生对于“土的强度”这一理论的印象,还间接掌握了分析和解决实际工程中可能遇见的问题和风险的能力。
2.4 通过联系实际案例,改善土力学教学模式
近年来,我国的基础建设受到了越来越广泛的重视和关注,正呈快速增长状态发展,在工程建设过程中产生了更多的问题。为解决这些问题,人们开始将生态、资源、环境及现代化技术和先进设备联系在一起,致力于打造现代化的建设工程。基于此,教师在土力学教学过程中,可以以具体的工程项目为案例,强化学生立体化思维的培养。如解析南水北调、黄土地区工程建设及地铁施工等项目在实际建设中遇到的复杂问题,激发学生想象的空间,增加学生对土力学相关问题的认识。
3、结语
总而言之,土力学教学的改革是一项艰难的、必要的工作,教师在教学过程中需要充分了解并且遵循土力学教学的固有规律,深入分析当下土力学教学中出现的问题并提出具体可行的实施方案,以此提高土力学课程教学的效果与质量。
参考文献:
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期刊名称:应用力学学报
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主管单位:国家教育部
主办单位:西安交通大学
出版地方:陕西
专业分类:科学
国际刊号:1000-4939
国内刊号: 61-1112/O3
创刊时间:1984年
发行周期:双月刊
期刊开本:大16开
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