基于土力学实践教学的创新能力培养

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1、基于土力学实践教学的创新能力培养　　摘要：随着城市化进程的发展，因土体破坏引发的工程问题越来越多，以土力学为代表的岩土工程方向日益受到重视。土力学是土木工程专业课程体系的一门专业基础课，所以本科土力学的教学也面临着巨大挑战，其教学内容与教学方法均需根据工程及社会需要进行改革创新，才能满足培养创新型人才的需要。结合本校城市地下空间专业的发展对土力学的教学进行了初步探讨。　　关键词：土力学；创新能力；教学；岩土工程　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）32-0106-02　　一、引言　　钱七虎

2、院士指出，19世纪，人类为了经济发展需要，建造了很多桥梁，所以19世纪是桥的世纪；20世纪，人类建造了大量的高层建筑，所以20世纪是高层建筑的世纪；而21世纪，为了节约能耗、保护环境，人类必须大量的利用地下空间，因此，21世纪对人类来说是“地下空间”6的世纪[1]。可见，21世纪是岩土工程飞速发展的世纪，专业的发展面临着巨大的机遇与挑战。目前，沈阳建筑大学已增设了城市地下空间工程专业，完善了本校的土木工程教育教学体系，同时也提出了新的要求，尤其是土力学作为城市地下空间专业的主干课，在教学方面亟需专业内容的调整和教学方法的改革。培养高

3、素质的岩土工程创新性人才是现阶段沈阳建筑大学岩土方向教育教学的首要任务，围绕这一任务，作者进行以下几点思考和讨论。　　二、土力学教学内容　　土体是一种不均匀摩擦材料，兼具粘弹塑特性。岩土体的复杂性决定了一个岩土工程问题在处理时可以有多种方案，具体工程更具有明显的经验性。所以，在面对实际工程问题时，仅仅依靠某个土力学基本理论很难将问题诠释清楚，需要创造性地耦合多种因素，体现具体问题具体分析，把每个工程看成一个独有的特例[2]。故而土力学的教学目的应是培养学生在理论知识的基础之上解决实际工程问题的能力和水平。首先，使学生掌握土力学的基本

4、知识；其次，将其与应用联系到一起解决问题；最终，提出创新和预测前沿问题。现有的土力学的教学内容从教材角度讲差别不大，没有针对结构工程、岩土工程等专业进行区分，所以教学内容上比较一致。作为岩土的专业课教师在进行土力学授课时应该与时俱进，内容上以基本理论为基础，不能墨守成规，可以进行一些必要的删减，根据工程实例进行讲解，并且应该随着专业的发展适当增加前沿性的了解内容，这样才能充分调动学生学习的积极性，如果授课内容中没有与实际工程相联系的知识，学生就会感到枯燥，变为被动的“填鸭式”6教学。从历年教学经验来看，学生对与实际工程和发展前沿的知

5、识求知积极性很高。今后，可以适当增加工程案例，强调自学内容，培养自学和思考的能力。土力学教学除了教授基本理论知识，还应该让学生有自学和解决问题的能力。因为在实践中影响土力学问题的因素很多，没有完全一样的设计和工程，光靠背诵书本上的理论公式是无法解决问题的，需要全面系统地看待问题。针对专业培养学生对课程的兴趣，可将土力学放到地下空间的应用中去，地下空间的开发与规划与我们的生活息息相关，如地铁、地下停车场、地下共同沟等，要开发和建设这些公共设施都离不开和土体打交道，所以土力学是地下空间规划和设计的基础。针对城市地下空间的土力学学习内容应

6、与传统土力学有所区别，要不断更新，除了讲授基本知识，教师还应该对本行业的前沿知识和发展趋势有一定了解，使自身的知识结构更加完善，这样不仅教会了学生解决基本的土力学问题，而且能够对学生将来的继续深造和就业做出正确的指导，更能调动学习的积极性。在这个层次上，不仅要求教师要掌握最新的理论和最新的规范要求，还要多参加实际工程的成果应用。教学内容的扩展和延伸是对教师能力水平的挑战，要求教师要努力改善自身的知识结构，不断学习提升，掌握专业和学科的最新动态。所以教师在课下的时间要多参与科学研究提高学术高度，多参与工程实践了解新方法，坚持理论和实践

7、两手都要硬，才能在课堂上将讲解的理论知识与现场工程实践结合起来，激发学生学习的主动性和探索性[3]。　　三、土力学教学方法　　土作为一种特殊复杂的建筑材料，在实际工程中要求设计师具有很强的经验性，所以土力学是非常感性的一门课程。在教学方法上要求更加对其深刻的理解。首先，要让学生通过观察和触摸建立最初的理解，作为一种材料从力学角度来认识土。其次，通过一系列的室内和原位试验来测试土的特性。最后，总结土的特性形成理论体系，理解后指导实际应用。传统的土力学教学大多是“教师主讲，学生坐听”6；教学手段则是多媒体课件为主，板书为辅。教学形式单一

8、，无法调动学生的积极性，对知识的传授和能力的培养都有影响。这门实践性很强的学科要求教学要开放和互动。目前，土力学实验教学基本是依附于理论教学，呈现理论课与实验课“混搭”状态，教学实际中存在理论教学与试验教学分离的现象，不同的教师讲解，