土木工程土力学实验教学探讨

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土木工程土力学实验教学探讨

摘要:文章通过分析传统土力学实验课程教学存在的问题,包括教学条件设置、教学进度安排、教学方式设置,然后针对这些问题提出相应的改进措施,即增设实验师资人员、开设针对性的实验项目、完善土力学实验教学课件、改变教学模式。

关键词:土力学;实验教学;土木工程

土力学是描述碎散体特性理论所建立的一门学科,用以研究土的渗透、变形和强度特征及与其相关的工程问题[1]。土力学是大土木工程专业的一门专业基础课程,是一门实践性很强的课程。实验课程的设置是为了培养学生的动手能力和独立思考能力,由于课时的限制,土力学的实验课程多是依附于理论课程,传统的实验教学方式是演示法,通过教师的演示操作,学生“依葫芦画瓢”完成实验,对实验结果没有充分的认识,实验课程设置达不到教学的效果。为了调动学生的学习积极性和主动性,对实验课程的教学改革势在必行。

一、传统土力学实验教学中存在的问题

(一)教学条件的设置

第一,实验指导教师的设置。实验指导教师一般是由理论课程教师担任,一个教师指导30多个学生,不可能一对一对学生进行指导和练习,可能会出现顾此失彼的情况[2]。第二,实验设备的设置。目前教育过程中,由于实验仪器数量的限制,再加上部分仪器老化,因此通常是将几个学生分成一个小组进行实验,根据班级人数情况,最多时是5人一组,最少也是3人一组,小组实验会导致一个小组中只有个别学生做实验,另一些学生则是照抄实验结果。

(二)实验课程教学进度设置

目前,实验课程安排是滞后于理论课程,一般是安排从第七周开始,这样可能会导致两种情况。一是实验课程根据理论课程进度安排,使实验课程的设置比较分散,导致两个实验中间间隔时间过长,削弱了土力学实验的系统性和连贯性。二是全部理论课程结束之后安排实验课程,学生在理论课程结束之后如果没有及时复习,可能会遗忘前面学习的内容,这样教师在指导实验时还需要对学过的知识进行复习。

(三)教学方式的设置

实验课程的设置依附于理论课程,教师采取“灌注”的方式进行教学,学生“依葫芦画瓢式”的完成一系列实验,对实验的原理、过程及实验结果没有进行思考。同时,目前的实验课程就是基础性的实验教学,跟工程问题完全是脱节的,使得学生没有认识到土力学实验的重要性。

二、土力学实验教学的改革

首先,增设实验师资人员,理论课教师与实验员一起完成实验教学。目前,学校的实验员只负责实验仪器的保养,一个实验员兼顾几个实验室的工作,很难进入课堂进行教学,因此,学校可适当增设实验师资人员,由理论课教师和实验员一起完成实验教学,缓解一名教师对30多个学生的问题。其次,开设针对性的实验项目,给实验赋予工程意义。以校园建设为依托,结合学校的公共设施建设,开设一些设计性的实验项目,学生根据实际取样自己做实验,通过分析实验数据给出相应的工程方案。使学生不仅了解了实验的操作方法,而且对理论知识的实际应用价值有了更好的内化。再次,完善土力学实验教学课件。传统的土力学实验教学课件是土工实验指导书,虽然书本内容可以做到图文并茂,但其形象性还是相对较弱。因此,教师可以编写多种形式的教学实验课件,利用动画演示实验仪器的操作,加强学生的感官性,方便学生课后复习。最后,改变教学模式。传统的教学模式是演示法,教师演示学生观摩,是以教师的教为主,现在要转变观念,要以学生的学为主。教师在实验前要让学生提前进行预习,掌握实验的目的、意义、基本内容;在实验过程中多采用引导式和启发式教学,锻炼学生实际动手和独立思考能力;实验结束后要指导学生对实验数据进行处理和分析,并结合相关工程问题作出评价[3]。在实验开始前,教师要选择实验中的关键问题向学生提问,激发学生的思考能力,提醒学生在实验过程中应该注意的问题。在实验时可以进行分组讨论,针对实验现象,发表自己的看法,引导学生独立思考问题,对学生提出的错误性见解,教师要引导学生深入思考,最终得到正确的答案,这样能增加学生对实验课程的学习兴趣,也使学生由被动地接受知识转变为主动的探求知识。

三、结语

现在应用型人才的发展需求对学生的独立创新能力要求越来越高,新的土力学实验课程要增加学生的学习兴趣、提高学生的动手能力、加深学生对土力学实验工程应用意义的理解。随着土力学学科的发展,对土力学的实验课程改革也将不断完善。

参考文献:

[1]周莉,韩雪,杨海涛.应用型人才培养的土力学实验教学模式改革与实践[J].黑龙江高教研究,2014(3):168-170.

[2]王俊杰.工程类专业土力学实验教学改革思考[J].高等建筑教育,2009,18(6):110-114.

[3]李广信,吕禾,张建红.土力学课程中的实践教学[J].实验技术与管理,2006(12):13-14,23.

作者:辜幕丹 童红梅 单位:武汉工程科技学院