基礎(chǔ)工程課程教學(xué)的改革探求

1、基礎(chǔ)工程課程教學(xué)的改革探求 一、教學(xué)內(nèi)容改革 （一）教材存在的問題 本來土木工程專業(yè)招生分工民建、巖土、橋隧、防災(zāi)減災(zāi)等方向，各大大學(xué)根據(jù)學(xué)科特色，教學(xué)有所側(cè)重。隨著高等訓(xùn)練體制改革，現(xiàn)在訓(xùn)練強(qiáng)調(diào)寬口徑、厚基礎(chǔ)，基礎(chǔ)工程理論課教學(xué)由本來的48學(xué)時削減到32學(xué)時，但是實際教學(xué)內(nèi)容并沒有削減，加上學(xué)問更新，實際教學(xué)內(nèi)容反而更多了。筆者按照求學(xué)、教課、工程實踐，發(fā)覺基礎(chǔ)工程教學(xué)內(nèi)容存在下列問題： （1）教材學(xué)問面相對較窄，不能準(zhǔn)時參閱主要現(xiàn)行規(guī)范舉行修改及引入新的基礎(chǔ)工程設(shè)計理論與技術(shù)。尤其是改革開放以來，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入白熱化階段，如三峽工程、南水北調(diào)、西氣東輸、青藏鐵路等一批生命線工程出生了

2、大量新的理論與方法，但是課本中卻很少見到這些內(nèi)容。 （2）教材編寫消失兩個極端，要么越編越厚，全部的規(guī)范、工程實例都排列進(jìn)去，沖淡了中心思想；要么越編越薄，一些經(jīng)典公式惟獨結(jié)論，如彈性地基上梁的分析。 （3）學(xué)時過少。由表1知，我國同濟(jì)高校等大學(xué)授課45學(xué)時，美國德州高校（奧斯?。?2學(xué)時，明顯西北農(nóng)林科技高校32學(xué)時偏少，消失了教學(xué)內(nèi)容增多與課時削減之間的沖突3。這種現(xiàn)象在全國大學(xué)中都比較普遍，應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)大學(xué)的高度關(guān)注。新課改要求壓縮學(xué)時，但像基礎(chǔ)工程這樣的主干課程學(xué)時不宜再削減，否則無法完成教學(xué)大綱要求。 （4）部分課本為了節(jié)約紙張，字號太小，圖紙與表格太少。有許多內(nèi)容可以選用相應(yīng)圖紙或

3、實物照片來表達(dá)，容易明白，文字講述很棘手，而且常常詞不達(dá)意。 （5）教材中常常需要排列一些規(guī)范條目，建議每條另起一行，醒目且便于記憶，不要都放在一起。 （二）優(yōu)選教材 教材是教學(xué)內(nèi)容的根本，是同學(xué)獵取學(xué)問的主要途徑。針對上述問題，小學(xué)教研室選取教材的主要依據(jù)是：（1）教材內(nèi)容具有系統(tǒng)性、連貫性，規(guī)定學(xué)時與教學(xué)學(xué)時近似全都。（2）融入最新主要規(guī)范。（3）原理闡述清晰，圖文并茂，思索題與習(xí)題難易適中。通過反復(fù)比較，終于決定為趙明華的基礎(chǔ)工程。由于學(xué)時有限，教材中的內(nèi)容還應(yīng)當(dāng)結(jié)合專業(yè)特色適當(dāng)精簡，突出重點。地基勘察、特別土地基與特別基礎(chǔ)、地基處理等內(nèi)容在土木工程地質(zhì)、土力學(xué)、巖體力學(xué)等課程中有所推薦

4、，所以此處略講，重點是淺基礎(chǔ)、樁基、基坑設(shè)計理論與施工方法。 二、教學(xué)方法改革 （一）提倡概念教學(xué) 一般而言，科學(xué)概念是客觀事物的本質(zhì)特征與共同屬性在人腦中的反映，是人們觀看、試驗與思索的結(jié)果，是一種抽象。高校生雖然具有了基本的學(xué)習(xí)方法與思維方式，但是往往因為極少參加生產(chǎn)實踐，短時光內(nèi)難以理解生產(chǎn)過程中一些容易概念。所以，老師在講解過程中務(wù)必講明了科學(xué)概念的定義、內(nèi)涵和外延。由于一般人們的學(xué)習(xí)要經(jīng)受4個過程：（1）領(lǐng)悟：知道有這么回事，大致了解；（2）運用：憑借基本理解，把所學(xué)的公式、術(shù)語、概念、定理等用于解決一些理論問題或者實際生產(chǎn)、生活問題；（3）完美：徹低理解定義本身，內(nèi)涵，并且理論聯(lián)系

5、實際在解決問題中懂得概念的外延；（4）拓展：靈巧運用，能夠詳細(xì)問題詳細(xì)分析。按照基礎(chǔ)工程課程特點，筆者建議從3個方面實施概念教學(xué)：（1）增強(qiáng)實例，加強(qiáng)同學(xué)感性認(rèn)識。人們頭腦中能夠形成一個概念，通常是感性認(rèn)識的結(jié)果。高校在學(xué)習(xí)這門課程之前，往往對若干事物存在前概念。 其中一些基于生活直覺的前概念，往往會干擾人們采納新事物。所以，老師應(yīng)當(dāng)盡可能多地推薦自己的生產(chǎn)、生活閱歷，填補(bǔ)同學(xué)的感性認(rèn)識盲區(qū)，使同學(xué)盡快進(jìn)入課程學(xué)習(xí)環(huán)境中來。（2）加強(qiáng)觀看試驗。觀看試驗是同學(xué)獵取感性認(rèn)識的重要渠道，講師在演示試驗時，要利用豐盛的教學(xué)語言打動同學(xué)，使科學(xué)概念與實物聯(lián)系起來，避開空對空。 （3）引導(dǎo)同學(xué)多參加實踐：

6、任何理論或科學(xué)概念本身，必定來自于實踐。老師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)同學(xué)多參加實踐，惟獨通過實踐，同學(xué)才干真正理解概念的內(nèi)涵與外延，才干真正理論聯(lián)系實際解決問題，才干把所學(xué)學(xué)問用活?；A(chǔ)工程課程內(nèi)容繁多，加之涉及大量的公式，同學(xué)們往往感覺無從下手。為了減輕同學(xué)負(fù)擔(dān)，筆者嘗試概念教學(xué)，取得了一些成績。比如，繼續(xù)基礎(chǔ)內(nèi)力計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計相對難學(xué)，在講解柱下條形基礎(chǔ)之前，要闡述明了地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)共同作用的概念，以及Winkler地基模型、彈性半無限空間地基模型、有限壓縮層地基模型等基本地基模型。靜定分析法與倒梁法不考慮共同作用，僅僅考慮靜力平衡，而彈性地基梁法則考慮了地基基礎(chǔ)的互相作用。柱下十字交錯基礎(chǔ)只不過是雙向

7、條形基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)只不過是基底面積增大的自立基礎(chǔ)或條基。 （二）結(jié)合多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 傳統(tǒng)教學(xué)方法是用板書，比較適宜數(shù)理規(guī)律方面要求較高的課程，如高等數(shù)學(xué)中微積分公式的推演等。但是基礎(chǔ)工程是一門專業(yè)課，越發(fā)強(qiáng)調(diào)實踐應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)感性認(rèn)識。目前，教學(xué)大綱規(guī)定的課時很少，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)等，圖文并茂，同時刺激同學(xué)多種感覺器官，能夠達(dá)到很好的教學(xué)效果。在教學(xué)過程中，可以精選一些案例，如老師本人參加的一些地基基礎(chǔ)工程科研資料，做成電子課件。須要時，可以做一些動畫過程，如地基基礎(chǔ)的破壞，地基處理過程，或者放映一些地基處理、基礎(chǔ)施工的錄像，可以把漫長的現(xiàn)場施工過程濃縮在幾非常鐘之內(nèi)，能夠讓同學(xué)有身臨其境的感覺，便

8、于同學(xué)消化吸收。另外，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)普及了，可以把一些課件、備課資料、視頻等資料上傳到校內(nèi)網(wǎng)，把第一課堂做廣義延長，便于同學(xué)準(zhǔn)時復(fù)習(xí)，鞏固課堂學(xué)問。 不過，詳細(xì)使用多媒體網(wǎng)絡(luò)等工具，應(yīng)當(dāng)留意以下問題：（1）老師過分依靠多媒體，板書極少。多媒體課件放映速度很快，比較適宜具象的事物，如基礎(chǔ)類型、材料、埋深，減輕不勻稱沉降的措施，地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)的共同作用，地基處理等。板書比較適宜抽象的事物，如基礎(chǔ)設(shè)計的力學(xué)原理與數(shù)學(xué)公式的推演等。二者應(yīng)當(dāng)相互結(jié)合，相互補(bǔ)充。（2）教學(xué)語言與手勢不夠豐盛。教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)備課，不能以多媒體、網(wǎng)絡(luò)等工具代替教學(xué)語言與手勢，照本宣科更不行取。講解過程中，可以適當(dāng)穿插一

9、些親身項目經(jīng)受，培養(yǎng)同學(xué)的學(xué)習(xí)愛好，調(diào)動其樂觀性，讓其能夠主動求知求學(xué)。 （三）野外實習(xí)，重視實踐教學(xué) 筆者曾經(jīng)就巖土工程專業(yè)爭論過理論與實踐的關(guān)系4，清華高校李廣信教授甚至提出，有志于從事巖土工程和巖土力學(xué)工作的青年學(xué)者們應(yīng)該走一條什么樣的研究道路，才干不奢侈自己的才華和精力，從而在此學(xué)科中作出自己的貢獻(xiàn)5。李教師的話是中肯的，也是十分鄭重的。任何理論都來源于實踐，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)?；A(chǔ)工程作為一門綜合性與實踐性很強(qiáng)的專業(yè)課，務(wù)必讓同學(xué)盡可能地參加一些實踐活動。 相對于理論教學(xué)而言，實踐教學(xué)是教學(xué)過程中最薄弱的環(huán)節(jié)，存在以下一些問題：（1）實踐基地是流淌的，楊凌遠(yuǎn)離大城市，基本建設(shè)強(qiáng)

10、度中等偏下。兩節(jié)課的實踐教學(xué)往往就近處理，很難看到大型基坑開挖支護(hù)、大型樁基施工場景。目前的實踐教學(xué)條件是有限的，同學(xué)的感性認(rèn)識不強(qiáng)。（2）實踐教學(xué)時光很短，小學(xué)安頓了兩節(jié)課的認(rèn)識實習(xí)，國內(nèi)還有許多小學(xué)根本沒有實習(xí)機(jī)會。（3）實踐教學(xué)組織管理制度不完美，沒有切實可行的考核主意，老師同學(xué)態(tài)度上不重視。因為各方面的因素，特殊是在基礎(chǔ)工程實踐教學(xué)過程中，難以做到以同學(xué)為主體，導(dǎo)致同學(xué)走馬觀花，沒有達(dá)到實習(xí)目的。 （4）部分老師缺乏現(xiàn)場工作閱歷。改革開放以來，我國高等訓(xùn)練大量擴(kuò)招，本科生、碩士、博士招生規(guī)模逐年遞增，但是培養(yǎng)質(zhì)量有一定程度下降。尤其是研究生培養(yǎng)過程中，許多研究生怕吃苦，不肯意下試驗室，

11、也不肯意上工地，更樂意坐在電腦前編制一些程序，結(jié)果書本上談得頭頭是道，可是實際上卻解決不了什么問題。建議這樣的老師應(yīng)當(dāng)多實習(xí)，多補(bǔ)補(bǔ)課?；A(chǔ)工程實際上是土力學(xué)與地基基礎(chǔ)工程中的第三個序列，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)設(shè)計與施工，強(qiáng)調(diào)學(xué)問融合與實際應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)同學(xué)解決實際問題的能力。我國幅員遼闊，巖土水種類許多，地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，即使相同的上部結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與形式也不行能徹低相同。應(yīng)當(dāng)讓同學(xué)認(rèn)識到，基礎(chǔ)工程是一門半閱歷半科學(xué)的課程，務(wù)必把握好基本原理，詳細(xì)狀況詳細(xì)分析?？傊瑧?yīng)當(dāng)讓同學(xué)盡可能多地接觸一些工程實際，培養(yǎng)同學(xué)的實踐能力，使同學(xué)對基礎(chǔ)工程這門課程有一個全面、正確、合理的認(rèn)識。 （四）課程設(shè)計，強(qiáng)調(diào)理論應(yīng)用

12、實踐教學(xué)是高等訓(xùn)練中培養(yǎng)同學(xué)工程素養(yǎng)與科學(xué)素質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)同學(xué)動手能力、自立思索與解決實際問題方面具有無法替代的作用6。課程設(shè)計，實際上也是一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時也很好地鞏固了理論學(xué)問。當(dāng)前訓(xùn)練采取的是大土木訓(xùn)練，所以基礎(chǔ)工程課本涵蓋內(nèi)容相對照較廣泛：地基勘察，淺基礎(chǔ)、繼續(xù)基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)設(shè)計，基坑工程，地基處理，抗震基礎(chǔ)等。但是實際上各大大學(xué)有所側(cè)重，所以建議大學(xué)應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際辦學(xué)特色，選用某一章節(jié)作為課程設(shè)計內(nèi)容。目前，課程設(shè)計中存在一些問題：（1）只會對著書本照葫蘆畫瓢，硬性計算，不查閱規(guī)范，或者規(guī)范稍微變動，不知公式含義。（2）不理解設(shè)計背景與要解決的實際問題，不去對照分析經(jīng)

13、濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境指標(biāo)。 （3）不能把地質(zhì)資料與設(shè)計資料結(jié)合起來分析。（4）基礎(chǔ)設(shè)計不符合行業(yè)規(guī)范要求。（5）基礎(chǔ)選型與構(gòu)造配筋舍簡求繁，圖紙亂七八糟，錯誤百出。類似這些問題裸露出同學(xué)沒有理解地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原理、復(fù)雜公式的字母含義，缺乏對主要現(xiàn)行規(guī)范的理解，以及缺乏解決實際問題的能力。為了搞好課程設(shè)計，鞏固理論學(xué)問，需要實行若干措施：（1）可以安頓新老師與閱歷豐盛的老老師一起合作課程設(shè)計，發(fā)揮老老師“傳、幫、帶”的模范作用。（2）缺乏實踐閱歷的老師寒暑假多到工地實習(xí)，提高自身能力。（3）課程設(shè)計宜安頓在課程結(jié)束后12周，不要安頓到其次學(xué)期或集中到大四，時光一長，同學(xué)都遺忘了。（4）課程設(shè)計實際

14、上是對理論課的系統(tǒng)回顧與應(yīng)用，老師應(yīng)當(dāng)交代清晰設(shè)計涉及的理論學(xué)問，闡明基本原理。（5）對于同學(xué)課程設(shè)計中碰到的問題，即時答疑。 （五）全程考核，夯實基礎(chǔ)學(xué)問 基礎(chǔ)工程與其他專業(yè)課相比，差別很大。這門課程不僅理論性很強(qiáng)，而且涉及試驗、野外認(rèn)識實習(xí)、課程設(shè)計等內(nèi)容，綜合性與實踐性也很強(qiáng)。所以，應(yīng)當(dāng)舉行全程考核。一些大學(xué)雖然開設(shè)了基礎(chǔ)工程這門課程，或缺乏試驗儀器，或缺乏師資，往往惟獨理論課教學(xué)，明顯這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。要嚴(yán)格要求同學(xué)，不送人情分?，F(xiàn)在雖然舉行了教學(xué)體制改革，仍舊存在許多不合理的地方，有些老師為了獲得評教高分，對一些同學(xué)睜一只眼，閉一只眼，往往考試或課程設(shè)計不合格的同學(xué)也蒙混過關(guān)了。 三、結(jié)論 第一，基礎(chǔ)工程是土木工程專業(yè)的一門主干課，綜合性、理論性、實踐性都很強(qiáng)。教材學(xué)問面相對較窄，建議引入主要的現(xiàn)行規(guī)范，融入改革開放以來我國在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面取得的新理論、新技術(shù)、新方法，闡述清晰基礎(chǔ)工程涉及的基本原理、方法，適當(dāng)增強(qiáng)學(xué)時，優(yōu)