应用型本科院校《土体原位测试》课程建设探索

罗雄文



应用型本科院校《土体原位测试》课程建设探索

罗雄文

（湖南科技学院 土木与环境工程学院 湖南 永州 425199）

对地方应用型本科院校土体原位测试教学现状及存在的问题进行了分析，系统地总结了土体原位测试技术课程的建设方法：通过课时设置、实验项目、教材编写、设施建设、教学方法、实验室的管理等方面的改革以建成全方位的土力学实验教学课程体系，更好的培养学生动手实践能力以完成教学目标。

应用型本科；原位测试；土力学实验；教学改革

1　前　言

土力学是土木工程专业非常重要的兼具理论性和实践性的课程，这门课程对学生的创新能力和实践能力要求非常高。新时代背景下，社会发展对高校各类人才的培养提出了更高要求，对于地方应用型本科院校，培养学生的实践动手能力显得更加重要，其中土力学实验课程是培养学生实践能力的重要阵地，土体原位测试又是土工试验中非常重要的一部分，在各类工程建设中有着非常广泛的运用，对得到岩土力学参数和地基评价至关重要。地方本科院校由于资金、设备等各方面的因素往往在土力学实验中只开设了室内土工试验而忽视了土体原位测试项目的开设，这是与应用型人才培养模式不协调，不一致的。土力学实验具有两个明显的特点：（1）每个实验项目都是真正的工程实践需要做的实验，实用性非常明显，可直接用于设计和施工，有别于一般的物理、化学、生物实验；（2）实验项目既可以相互独立进行分散实验，又相互联系，环环相扣，统一于实验室内的分析又着重于现场对土样的整体把握。因此，继续沿用传统的实验教学体系将难以适应社会发展要求和国家对人才的需要，对于地方应用型本科院校而言，建设包含土体原位测试的全方位土力学实验教学体系有着深远意义。因此必须针对土力学实验的教学特点，充分分析现有教学的现状及存在问题，本着提高学生实践创新能力为目标进行教学改革，学生通过学习增强对土的全面认识，提高解决实际问题的能力[1]。

2　当前土体原位测试课程教学现状与存在的主要问题

2.1实验教学地位低实验课时偏少

目前，各大院校实验教学地位低是普遍现象，主要表现在没有独立设立课程，因此没有单独量化的考核指标，只作为理论成绩的一部分（通常只有20%的比例），同时实验课时少，48学时的土力学课程实验课时只占8学时，这些因素通常造成以下弊端：学生非常不重视实验课程，缺乏主观能动性，做的过程中敷衍了事，认为只要把理论知识学好即可；实验课时少则会导致实验教师无法开展复杂综设型实验，比如静载荷实验、标准贯入实验等都无法在8学时内安排，部分仪器设备利用率低[2]。

2.2开设项目单一，只注重室内土工试验，大部分地方院校忽视了原位测试实验

土力学实验分为两部分: 一部分是室内实验，另外很重要的一部分是室外土体原位测试实验。室内土工实验的设备和仪器高校一般已基本齐全，但室外原位测试设备只有少数高校购买，且缺乏适于教学的室外实验场地。缺乏这部分实验教学，使得学生的对土力学实验的认识非常局限，不能形成完整连贯的认识，认为土力学实验就是对土样进行分析，不能了解实验数据结果的真正用途，从而使教学效果大打折扣。

2.3实验设备数量与学生人数不匹配

由于扩招，土木工程专业人数激增，学生人数较多，往往是很多学生一组共用一套设备，只有一部分积极的同学能得到动手机会；同时会造成学生缺少重新实验的机会，遇到不合理的数据时很难重新获得实验机会进行更正，数据只能编造，造成学生不严谨的科学态度[3]。

2.4教学方式陈旧，不利于创新能力培养

实验教学过程中往往沿用传统教学模式即：以实验报告指导书为中心，上课前老师准备实验设备，学生进行一定预习，课堂中老师进行讲解示范，然后学生进行实验，老师旁站指导，最后学生处理数据完成实验报告，虽然这种方式能较好地配合理论教学，使得学生的理论知道得到一定感性认识和理解，促进学生对土力学基本理论的理解与消化，但是这样的实验教学管理过于死板，学生没有单独思考的机会和空间，非常不利于学生创造能力的培养，是被动的填鸭式的教育[4]。

3　土体原位测试课程体系的建立

3.1增加实验学时，单独设置含土体原位测试的完整的土力学实验课程

8学时的实验课时严重限制了土体原位测试实验课的开展，应增加实验课时，有条件的情况下将土力学实验从理论课中剥离出来单独设课，单独的土力学实验课程既包括室内土工试验又要包含土体原位测试实验。单独设课学生成绩不合格即要重修，从而使得学生能够更加重视实验，提高主观能动性，使得学生能认真完成每个实验过程。开设一些综合性、设计性较强的实验项目，如渗透实验，固结实验、三轴实验等与室外原位测试实验如静力触探，十字板剪切、现场直剪实验等相互结合。这些实验中，学生自由组合成实验小组，选作自己感兴趣的实验项目独立设计并完成实验进行创新性实验方法的探索；或由学生跟随教师的科研课题，参与设计一些创新性的实验项目，这样不仅可以很好地培养学生的创新思维能力，而且也有利于教师科研课题与课堂教学的有机结合。从而在学习期间培养学生的工程实践能力和工程创新意识[5]。

3.2编制实用型教材，增加教材针对性、指向性

教学效果的好坏与教材的质量密切相关，教材的编写或选用是教学改革的主战场之一，因此，土体原位测试课程在地方本科院校应用型人才的培养过程中教材的编写或选用至关重要，在教材建设过程中应将原位测试技术部分统一纳入土力学实验教材中，形成完整教材体系，针对学校的设备仪器在教材编写过程中应注重实践方技能的培养，将仪器设备的使用放在更高的地位。使学生对原位测试的仪器的使用和数据的获取方式充分掌握，形成对土的感性和理性的认识，这点对于培养学生地基基础的勘察设计能力的培养不可或缺。

3.3增加实验仪器数量，建设室外实验基地

增加实验仪器数量使得与学生数量相匹配，学生能获得更多的实验机会，同时建设室外实验基地以方便原位测试实验的进行，同时加强校企联合，建立校外实践教学基地，利用企业的设备和部分人力资源，去开展原位测试实验活动，这样的教学内容与生产实际联系更紧密，同时通过与企业工程技术人员的交流，不仅增强了学生的工程意识和工程实践能力, 而且培养出的学生更能适应企业的需要[1]。

3.4以充分运用网络资源和启发式教学方法强化实践能力训练

众所周知，学生的实验过程中的实验预习是十分必要的，否则走进实验室会头脑空白，茫然无措。因此，实验的预习效果也必须是实验教师慎重考虑的地方。通过信息技术进行网络实验教学是增加学生兴趣，提高预习效果的重要手段，为督促学生养成实验预习的习惯，同时提高实验课的实验效率，我们可以在校园课程网站上发布土力学实验网络教学课件，这些课件囊括实验器具的图片、实验过程的视频以及相关资料，非常形象的展示实验过程。正式的课堂上改变以往教师讲解、示范、学生实验的方法。上课时先就实验原理、实验方法进行随机提问检查学生预习效果，并把学生回答情况记入平时成绩试，实验教学时注重启发式教学，教师作为指导者而非实验示范者，实验指导的主要方面应是实验的关键难点、重点和决定性步骤上，充分体现学生的主体地位，启发学生通过自学摸索体会实验过程。对于实验原理，指导老师先进行提纲挈领的讲解，讲解的同时对于一些关键点进行提问，注意与学生的互动。这样运用信息技术进行网络实验教学预习和启发式教学方法，实验教师只需交代实验过程的安全事项，学生即可马上进行实验，大大提高教学效率，也培养了学生的自学能力，打破了传统的保姆式教学方法[1]。

3.5完善实验考核方法，调动学生学习积极性

为充分考察和评价学生的实验学习效果，应建立和完善一套完整有效的成绩考核方法，要对以往仅仅依据实验报告进行评价的考核模式进行改革，应该对实验的预习、实验的设计、实验过程中的表现和报告的编写全方位的考核，并据此制定相关细则划分成百分制，成绩不合格的学生必须予以重修[1]。

3.6提高实验室开放程度，扩大学生收益面

实验室开放是未来实验室发展的必然趋势，这样形成更广阔的资源共享机制，学生根据自己兴趣，自己设计实验，然后申请去实验室做相关土工试验或者借出相关原位测试设备，在老师指导下去现场开展实验，充分发挥学生创造力，使得仪器的利用率大大提高，实验室开放工作应贯彻重点培养学生的自主学习和动手能力。开放性实验教学一方面使学生在时间和内容上有较大的自主性，有利于调动学生的积极性另一方面也有利于因材施教，使实验水平不同的学生都能得到合适的指导[3]。

4　结　语

正如前所说土力学是一门兼具理论性与实践性的学科，在应用型本科院校教学过程中普遍存在轻视土体原位测试项目的开设，通过建立土工试验和原位测试全方位的土力学实验教学课程体系、合理设置实验项目，配置完善的实验设备，改变教学方式、完善实验考核方法、加强实验室开放力度等措施对于增强学生主观能动性，激发其学习兴趣和热情有着很好的作用。使学生对土的性质有更深入的整体认识，促进理论知识的综合运用，提高了工程素质和实践能力，能够更好地适应社会发展的需要。

[1]贾彩虹.土力学实验课教学的改革与创新[J].实验科学与技术,2010(02):115-117.

[2]左明汉,李利等.本科院校土木工程专业土力学实验教学改革探索[J].实验室科学,2012(01):20-22.

[3]刘建新,张新华等.综合性土力学实验教学模式的研究[J].实验室研究与探索,2005(06):65-67.

[4]曾召田.浅谈土力学实验教学中存在的问题及改革措施[J].科技视界

[5]汤劲松,丁军霞等.基于卓越工程师培养的土力学实验教学改革[J].教育教学论坛, 2014(13):45-46

[6]王银梅.加强实用技术教学培养社会需要的人才[J].太原理工大学学报(社科版),2004(22S):86-87

（责任编校：何俊华）

2016－04－05

罗雄文（1988－），助教，湖南零陵人，硕士，研究方向为土木工程实践教学。

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1673-2219（2016）05-0081-02