岩土工程设计与施工课程教学改革探讨

黄静莉，吴银柱

(长春工程学院勘查与测绘工程学院，长春130021)

岩土工程设计与施工课程教学改革探讨

黄静莉，吴银柱

(长春工程学院勘查与测绘工程学院，长春130021)

探讨了岩土工程设计与施工课程在讲授过程中存在的诸多问题，思考并提出了改进课堂教学方式的一系列措施，包括教学过程中的人文渗透、阶梯式教学、互动式教学以及网络教学等教学模式。并提出了关于课程内容改革和课程任务安排方面的一系列积极措施。

基础工程；基坑工程；阶梯式教学；互动式教学；网络教学

一、引言

岩土工程设计与施工课程是长春工程学院为勘查技术与工程专业(卓越工程师计划试点专业)学生开设的一门专业主干课程。该课程授课学时为64学时，4.0学分。该课程的教学内容对学生后期的生产实习、课程设计、案例分析课程学习以及毕业设计都能起到主导作用的影响。

论文分析了岩土工程设计与施工课程在讲授过程中的几个问题，总结如下：

1.知识点繁多，学生吸收能力有限。岩土工程设计与施工课程涉猎的知识点非常广泛，要求学生不仅熟练掌握基础工程和基坑工程相关的概念和理论，而且同时必须能够熟练运用土力学、水文地质学、工程地质学、工程力学、钢筋混凝土等诸多学科的相关知识点。因此，这门学科对于学生的专业基础知识和综合分析能力具有较高要求。对于某些尚未完全掌握相关知识点的学生而言，学习该课程非常吃力。例如在讲述基坑支护的水平荷载计算时，部分学生对郎肯土压力的计算理论仍然不甚了解，或者已经遗忘。因此教师需要对相关知识点进行重复讲解和加强训练，从而巩固知识点，以确保学生都能熟练掌握。这对于学生而言，无形中又增加了学习的工作量。

2.学生对概念把握不够精准。在与课程相关的课程设计、案例分析、生产实习及毕业设计等教学过程中，能够发现学生由于对于工程中涉及的基本概念把握不精准，从而在方案的分析、选择及设计过程中出现错误。比如，学生常常混淆基础工程中的桩基础、地基处理中的各类桩型、钻孔工程中的桩型以及基坑支护中的桩型。又比如，对水泥土重力式挡墙的性质理解不深刻，从而在不适宜的地层或环境条件下选择了该方案。尽管教师一再强调区分相关概念的重要性，仍然可以发现部分学生犯上述低级错误。原因在于，学生没能从求知欲的角度出发去探寻和思考相关问题，对概念的理解过于粗浅。

3.学生的工程制图和识图能力非常欠缺。无论是课程设计还是毕业设计，均能发现学生普遍对图纸要素理解不足，绘制图纸不完整，不全面。需要在课程中增加相关方面的教学内容。

二、教学改革措施

针对以上三点问题，论文提出了以下几个方面的教学改革措施：

(一)公式丛林中的人文渗透

该方法用于改善和调节学生在学习中产生的厌学情绪，激发学生对专业知识产生疑问和好奇，从而能够主动思索和探究专业奥秘。

岩土工程设计与施工课程中存在着大量的理论公式和经验公式，要求学生必须能够理解并熟练运用。然而，许多公式的推导过程对学生而言是枯燥且难以理解的。学生在设计计算时，容易因不能理解公式中的参数而导致计算错误，甚至产生厌恶的学习情绪。

从目前的课堂教学情况来看，过于强调公式本身的推导和应用，而忽略了公式产生的人文背景，对激发学生的学习兴趣是不利的。教师不仅应当引导学生了解公式所能解决的科学问题，而且应该在讲授之前，引导学生思考那些待解决的科学问题本身的特点。从而使学生了解公式创立者解决问题的思路。教师应该尽量发掘教科书上不曾提及的公式产生之时的背景故事，用故事的趣味性来吸引学生的注意力，加深学生对公式的印象，引导学生对公式进行思考，甚至提出异议。正如土力学奠基人太沙基所言：“理论的主要功能，仅在于教导我们在现场需要观察什么，和如何观察”。“某个理论一旦出现在大学考卷上，便成为了某种令人敬畏和深信不疑的东西。很多受过大学教育的工程师在应用这些理论时，甚至都不去怀疑这些理论的有效性其实是多么局限”。

目前学生对学习的态度主要是基于功利主义的死记硬背，学生辛苦习得的技能和经验往往随着考试的结束而遗忘在脑后。教师的作用，不应当仅仅是灌输和评价，而应该最大可能地激发学生对学习本身的兴趣，并且在教学过程当中注意适当留白，引导学生通过一定程度的自学来实现其自身对知识的了解和掌握。学生通过思考和自学所习得的技能往往能够伴其终身，不易遗忘。

(二)阶梯式教学法

阶梯式教学理念贯穿于整个勘查技术与工程专业的学习过程中。从大一新生的专业认识实习开始，到勘查技术与工程专业概论课程［1］，到工程认识实习以及后期的生产实习，是一种逐渐深入的学习模式。然而，对于这种繁复而庞大的知识体系而言，学生还是容易在接受知识的同时混淆相关概念。为了让学生更为准确地掌握所有概念，并有所区分，可以尝试在岩土工程设计与施工课程的教学环节上也采取阶梯式教学的理念。传统的教学模式是章节式的教学法。学生需要依次学习浅基础、深基础和基坑工程的基本概念、施工方法和设计计算。各章节分别按照从简到繁的规律进行讲述。每个章节都包含着大量的知识点，在新的章节中很难得到重复体现。这种授课方式并不符合学习规律。因为人类的大脑记忆模式是需要短时间内进行有规律的简单重复和对比才能够获得更为深刻的记忆。那么，可以尝试着打破按照工程分类的章节式教学法，采取概念—施工—设计的阶梯式循环教学法。从最基本的各类工程的概念和分类对比着手，使学生首先对课程包括的所有基本概念有一个清晰明确的认识和观感(注意，这里的讲解不同于绪论式的过于粗浅而泛泛的讲解)，然后再逐次讲解各类工程的施工方法和设计理念，学生可以发现不同工程的施工与设计理念之间的相同和区别之处，并且基本概念在这种阶梯式循环讲解过程中不断重复出现，使得学生在多次的重复比对中对知识产生了一种更为宏观的认识。这种先建立基本框架，再不断填入新鲜内容的教学模式值得尝试。

(三)互动式教学法

虽然教学中一直都在提倡互动式教学法，然而真正实施起来却困难重重。因为按照传统的一人讲述，众人听讲的教学模式，在动辄上百个学生的课堂中，学生极易在人群中隐藏自我，保持沉默或者窃窃私语，难以凸显个性。教师的提问往往回应寥寥，学生也很难就自己听不懂的地方进行现场提问。反而，教师在课堂上被询问最多的问题是关于考试内容的问题。

实现互动式教学的最基本要求是实现小班授课，人数越少越容易掌控课堂气氛。教师可以采取提问和讨论的形式诱导学生积极发言。另外，教师除了因必要的板书书写而必须留在讲台上以外，应尽量穿行在学生中间，与在座的每一位学生进行视线交流。这样容易使学生打开心扉，随时向教师询问自己产生的疑虑。

此外，课堂应该不仅仅是教师的个人秀场，每个学生最好都能有机会上台展示自我。本科教学应该培养学生的自学能力、归纳总结能力和演讲能力。教师可以通过布置一些个性化的作业，比如针对某设计方案的内容讲解，要求学生在课后进行资料搜集和内容整理，在课堂上进行短短几分钟的PPT展示和内容讲解，并要求重点讲解施工图纸。这样做不仅可以提高学生的识图能力，而且可以提高学生的自信心。能够加深学生对概念的理解，并且有利于学生后期的工作衔接。

(四)网络式教学

由于教师与学生在课堂上的沟通时间有限，而且不同学生对课程教学的理解程度不同。因此，一对一地针对学生的问题进行详解是不太现实的。而学生在学习过程中又往往会产生出一些共性问题。在现今网络环境如此发达的社会，充分利用网络资源解决学习问题是一种行之有效的办法。当然，由于能力和精力有限，大部分教师不可能把过多的精力投入到网站开发和建设当中。然而，有很多早已成型的网络公众平台值得我们进行开发利用。比如QQ群、百度贴吧、微信等交流平台非常适合存储资

料、传输文件和交流经验。教师可以教授学生一些课堂以外的知识。比如在岩土工程相关网站上搜索资料，在中国知网上下载文章，还可以针对一些共性问题进行回答和探讨。这些讨论和交流不受时间和空间的限制，值得大力推广。

(五)教学内容改革提议

岩土工程设计与施工课程在一学期64学时的授课内容中包含了基础工程和基坑工程两大方面的知识体系。目前很难找到同时详细涵盖这两种教学内容的教材。学生手中的教材往往内容不够全面，教师必须结合自己准备的讲义进行授课，这样不利于学生课后的预习和复习。而且，岩土工程设计与施工这个课程名称本身含义广泛，并不仅仅包含基础工程和基坑工程两个部分。若能够将该课程拆分成基础工程和基坑工程两个课程进行分别讲述，效果会更好。

三、结论

岩土工程设计与施工课程建设是一个需要与时俱进，与工程实践紧密结合，不断引入新技术，新方法的一门综合理论课程［2-6］。该课程对学生的毕业设计和今后的工作均有比较直接的影响。通过上述提到的人文渗透法、阶梯式教学法、互动式教学法、网络式教学法和教学内容改革，努力提高学生的学习兴趣，尽可能地提高学生对知识点掌握和熟练运用的程度，提高学生对基本理论和基本概念的记忆和理解，培养学生的动手能力和思考能力，培养学生对现实复杂工程的综合分析能力和解决问题的能力，努力提高学生的设计水平以及识图绘图的能力，这是岩土工程设计与施工课程不断改革和建设的最终目标。

［1］ 彭第，吴景华，潘殿琦，等.勘查技术与工程专业概论课程教学改革探讨［J］.长春工程学院学报：社会科学版，2014(4)：137-142.

［2］ 侯天顺，张博，杨秀娟.基础工程课程教学改革探索［J］.黑龙江教育(高教研究与评估)，2013(10)：68 -70.

［3］ 王东元，毛毳，赵建军，等.中美基础工程课程和教学方法比较［J］.高等建筑教育，2011，20(5)：95-99.

［4］ 张成兴，朱亚红.转型背景下基础工程课程教学改革探讨［J］.漯河职业技术学院学报，2015，14(2)：142 -143.

［5］ 平琦，朱杰.卓越计划背景下基础工程课程教学改革初探［J］.大学教育，2013(12)：46-53.

［6］ 史佩栋.我国深基础工程技术发展现状与展望——21世纪头10年情况综述(节略本)［J］.施工技术，2011，40(350)：1-8.

On educational reform in the lesson of Geotechnical engineering design and construction

HUANG Jing-li，et al.
(Changchun Institute of Technology，Changchun 130021，China)

The paper discusses the problems in the process of teaching Geotechnical engineering design and construction，and proposes a series ofmeasures in the classroom teaching styles including the humanism spirit penetrating，scalariform teaching，interactive teaching and web-based instruction.And it also proposes a series of positive measures in the contents of courses reform and course schedule.

foundation engineering；foundation pit engineering；scalariform teaching；interactive teaching；web-based instruction

G642

A

1009-8976(2015)03-0140-03

10.3969/j.issn.1009-8976.2015.03.038

2015-07-14

黄静莉(1982—)，女(汉)，吉林长春，讲师，博士主要研究地质工程及岩土工程。