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高职院校土力学地基基础课程教学方法的研究与实践

2017-01-20  |  所属栏目: 来稿选登  |  阅读次数: 

  [摘 要] 在总结《土力学与地基基础》课程多次教学基础上,通过分析现有文献和调研现行行业企业对该门课程知识的需求,并结合与该门课程相关的最新规范和国家执业资格考试,,总结出《土力学与地基基础》的课程特点,提出适合高职学生的教学方法和考评机制,并有针对性地设计实践教学环节,通过这些举措有望使学生更好地学习、掌握并应用好该门课程,从而达到提高教学效果和培养学生创新能力以及综合素质的目的。对于从事该课程教学的教师同行或从事岩土工作的工程技术人员具有一定的参考意义。
  [关 键 词] 土力学;地基基础;课程特点;教学方法;改进措施
  [中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2016)21-0066-02
  土力学与地基基础课程是土木大类及相关专业学生的专业基础课,我校在建筑工程学院、矿业与环境工程学院、地质与测绘工程学院等二级院系相关专业开设该课程。作者调研行业企业需求,广泛学习相关院校教学经验,结合最新规范和国家执业资格考试,修订课程教学大纲,加强实践教学,并在教学实践中取得了一定的成效,为持续深入研究该课程奠定了一定的基础。
  论文对工程地质及相关专业的教师同行教学设计或岩土工程类工程技术人员的继续教育学习具有一定参考意义。
  一、土力学与地基基础课程的特点及所面向的高职学生特点
  (一)《土力学地基基础》课程特点
  1.课程定位
  土力学与地基基础是一门主要研究土的物理力学性质和工程应用以及地基基础工程问题的土木类专业基础课程,其理论性与实践性均较强。该课程在我院水文与工程地质专业人才培养课程体系中起到承上启下的重要作用,如下图所示。
  2.课程应用
  土力学与地基基础是一门源于工程实践又应用于工程实践的学科,到现在已发展得比较成熟。该课程是培养学生解决工程实践中遇到的岩土问题的核心基础课程,为走上工作岗位后学习《建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)》《建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)》《建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2012)》等规范和参加国家注册土木工程师(岩土)专业考试奠定了坚实的基础。
  (二)该课程所面向的高职学生特点
  1.高职学生生源
  目前,我校高职主要有“全国普通高考”“3+2”“省内单招”三条招生途径,不同途径学生之间差异比较明显,即使同一途径生源的学生也有差异。
  2.高职学生特征
  据调研相关院校,目前高职学生较多存在差异性较大、个性化特征明显等特征,部分学生数理基础较差、学习自主性较差,如何组织好差异性较大的学生学好该门理论性和实践性均较强的课程是该课程任课教师长期思考的问题。
  二、土力学与地基基础传统教学存在的问题
  (一)学时矛盾
  土力学与地基基础包含土力学和地基基础两大部分内容,土力学主要用工程力学、土质学理论和土工实验解决工程建设中与土体有关的变形、强度和稳定性问题,地基基础属于更专业的内容,是基础工程的导论。据调研相关院校,该课程总学时多在44~64学时之间,其中实训(实践教学和实验教学)多占到22~32学时,在该课程理论和实训均重要的前提下,需要解决好理论教学和实训教学的矛盾。
  (二)教学内容受到限制
  1.该课程理论教学不能持续吸引学生学习
  以讲解土力学中土的应力计算为例,它涉及工程力学应力应变的概念和工程岩土学土的重度概念,还涉及对数学公式和函数曲线的理解,在讲到附加应力的时候,部分学生往往会出现注意力不集中等现象,如果只讲土中应力的工程实践应用,学生也难以理解,故如何选择适合的授课内容是必须考虑的问题。
  2.教学内容更新与行业技术和规范更新不同步
  高职中也有部分学生数理基础较好,他们希望学习的内容能反映最新的技术,希望学到的知识能够直接应用到工程实践中去,而据查阅相关土力学教材,少部分教材所引用的规范并非是最新的,甚至部分教材讲的实验方法已经被淘汰或者与现行行业技术不符,故选择一本能反映最新技术动态和行业规范的教材比较重要。
  3.实践教学内容受到实践教学条件的限制
  鉴于土体的复杂性,实际中遇到的土力学地基基础问题要复杂得多,实验室不可能完全模拟出土体的真实状况,有时候也可能不具备到施工现场的条件,故部分实践教学内容受到条件限制。
  4.实验硬件不能完全满足需求
  据调研和查阅文献,目前高职开展土体动三轴试验项目的院系较少,部分存在设备有限、实验人数集中的现象,从而导致实验分组较少,每组人数多,不能使每位学生都能充分参与到实验中。
  三、对提高该课程教学效果途径的探讨与实践
  (一)调整教学内容
  调整教学内容要安排好理论和实训(实践教学和实验教学)的学时比例。理论教学上要注意和工程力学、数学等课程相衔接,必要时先复习涉及的基本概念,删除繁琐的公式推导过程,直接应用于实践,比如讲附加应力计算公式时直接讲如何应用。任课教师尽量选择学生感兴趣又能学习知识、技能的教学内容。
  (二)改进教学方法与手段
  随着计算机技术的发展和应用,教师可以选择越来越多的教学方法和手段。目前我校自主开发的云平台就是一种较好的教学手段,可以把视频、图片、动画、案例、教学互动等融入。教师也可以让学生关注岩土微信公众号、岩土网站等,从而开阔视野,提升学习兴趣。
  (三)加强实践教学与岩土工程案例分析
  应充分重视实训(实践教学和实验教学),土力学可以开设的实验包括土的物理性质和力学性质实验、原位实验等,在选择实验项目时要和工程岩土学衔接,避免重复实验,实践教学可以通过实际工程案例比如挡土墙进行设计、计算。
 

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本文标题:高职院校土力学地基基础课程教学方法的研究与实践
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