户恩增1 刘柯宏2
1 西南交通大学土木工程学院, 四川 成都 610031
2 西南交通大学医学院, 四川 成都 610031
摘要：在“以学为中心”理念下，以工程实践能力的培养为目标, 结合课程特点，在“土力学”课程建设过程中, 对教学模块建设、教学方法、实验环节等方面进行了教学改革实践与探索，并进行了一些思考。
关键词：土力学；工程实践；教学改革
《土力学》是土木工程本科专业的专业基础课, 该门课程具有理论性强、专业性强、实践性强的特点。掌握好土力学基本理论是土木工程师必备的素质，培养学生的实践能力也关系到学生综合能力的提升。
传统的土力学教学[1]是以多媒体教学为主，课堂教学采用讲授式，综合应用设问、提问等方式，辅以一定的工程实例为背景。教学内容中涉及的案例较少，学生的学习兴趣不够浓厚。开设的土力学实验以验证为主，基本处于原始模仿状态，实验内容不能很好地与实际工程相结合。
在此背景下开展了“以学为中心”的土力学课程教学改革，推动教学范式从“以教为中心”向“以学为中心”转变。根据大纲要求和学生的实际表现，教师不再墨守传统封闭性教学过程的预设，灵活的安排教学程序，适当地调整教学环节，创设开放的课堂。以学为中心，学生由被动接受者、灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的建构者。采用协作式、个别化、小组讨论等教学形式或采用多种教学形式的组合教学模式，积极引导学生自主学习，充分调动每位学生的主观能动性，挖掘学生的最大潜力。最终培养学生的岩土工程素养，提高学生的工程实践能力，提升学生解决工程实际问题的综合能力。
1 合理划分教学模块,系统地构建知识框架
教学模块就是具有较强内在联系的、具有共同主题的教学内容所构成的一个整体。各教学模块之间既相互独立, 又反映学科内容的逻辑关系。
“土力学”课程在知识体系上划分为四大部分, 即基础知识与铺垫内容、渗透问题、沉降问题和强度问题。其中渗透、沉降和强度土的三大工程问题。这三大工程问题实际上都是由土的特殊性引起的。强度问题是土力学的核心问题，地基破坏引起的建筑物倒塌，挡土墙滑移与倾覆，边坡的失稳，地质灾害的滑坡与泥石流，地基的震动液化等都属于土的强度问题。土的强度理论教师一定要讲清讲透，学生应彻底掌握，这样学习地基承载力，边坡稳定性和土压力等强度问题的应用时才可能达到融会贯通。知识框架牢固，学到的知识才够扎实，才有可能在此基础上进行应用和创新。
2 强调岩土材料性质的极端复杂性和变异性
课程绪论部分就重点强调岩土材料是自然界中的天然产物，其性质极端复杂，还具有自然变异性，使学生对解决岩土工程问题的极端困难性有了充分的认识。在学习的过程中就会更重视，投入更多的精力。
土力学不是一门可以精确解析的学科，会有很多的假设、近似和经验公式，这源于材料的复杂性、影响因素的多样性和条件的不可预知性。由于土的形成过程各异，土的性质千差万别，严格说找不到两种完全相同的土。因而，在土力学的教学中，强调与灌输学科的特殊性，培养学生学习与把握土力学概念的正确的思维方法，调动他们的生活经验，重视实践，联系实际，以适应这门课程的学习，使他们顺利转到专业课的学习，并进一步为今后从事工程实践打下良好的基础。
3 高度重视基本概念
学科不管如何向前发展，基础知识永远都不会过时。新知识点的引入并不是一个“全新”的开始，而是在学生已有知识体系的基础上建立。教师要充分换位思考，从学生已有的知识点讲起，同时运用费曼技巧[2]不断优化表达，用外行人也能听懂的语言把概念讲清楚讲透彻。这样才能夯实学生知识体系的“地基”。
4 加强工程实例剖析
课程组专门建立了工程案例库，讲到相应的知识点需要举例时就能信手拈来。工程实例选取时紧跟工程热点，并及时更新。
每章都以工程实例引入，这样不但吸引了学生的注意力，而且让其明白所学的理论用在何处。这样学习的积极性会更高，思路也会更清楚。
5 加强实验环节教学, 提高学生的动手能力
由于土性的复杂和差异，土工试验具有非常重要的作用。试验是认识和揭示土的性质的有效途径，是发展和验证理论的可靠方法，也是取得具体设计参数的常用的于段。在土力学教学中，土的性质、土工原理和概念也只有通过教学试验才能为学生牢固掌握。
引导学生根据土工实验的目的，运用已有的土力学的知识，进行实验方案的创新性设计，并实施实验方案，讨论实验存在的相关问题，分析试验结果。我们在课程中用气压上升模拟孔压上升揭示了饱和松砂液化的原理，设计了电泳和电渗现象的验证试验等。
在土的压实性部分，不仅让同学们实际操作室内击实试验，并且在理论课上进一步引申到灌砂法测定路基土压实度的原理、评定标准以及出现压实度超百的原因等，为后续专业课相关知识的学习打下了坚实的基础。这不是把后续课程的内容提前讲授，而是在相关知识点上进行纵向的延展，以进一步强化学生的知识框架。
6 作业与考试体系改革
完成作业是培养学生能力的重要手段。采用大作业、案例分析报告、论文等形式布置作业，可分为必交和选交作业。必交作业鼓励小组讨论，可要求学生就自己的作业做几分钟的演讲。并在期末成绩的评定上对积极参与讨论的学生予以鼓励。
目前课程采用试题库标准化命题考试，试卷中综合性的试题较少。为了充分评定学生学习成绩、甄别学生学习的优劣，可制定严格的考试体系。考核方式分笔试、口试或提交报告。同时加强实践性环节的考核。
7 增强互动，让课堂充盈学生的声音
在课堂上更多的展现学生学的行为，而非教师教的表现。强调学生学习的主动性，尊重学生的需求，让学生主动、活泼的学习。改变以往的填鸭式教学和一问一答“挤牙膏”式的互动，学生与学生之间分组讨论，充分交流。即课堂中不仅是学生与教师的互动，更多的是在教师引导下学生与学生间的互动。重视学生的差异性，教师根据学生不同的起点设计相应的学习任务，让学生在小组合作中加以解决。
同时注重利用新的教学工具实现师生、学生之间的互动，比如雨课堂、微助教等。
8 构建学习的完整闭环
（1）让学生课前研读，学走在教之前
改变旧的模式，要求学生提前熟悉课程内容，否则学生课上就不能充分参与互动和讨论。这是以学为中心的起点，也是关键所在。
（2）引导学生课后深入学习
有了课前熟悉和课上充分交流互动，还要引导学生课后深入学习，这样才形成学习的完整闭环。
9 结束语
通过 “以学为中心”的课程教学实践，构建自主、合作、学习型的课堂，教学效果有明显的提高，课堂上充盈了学生的声音，散发出勃勃生机。
当然教师本人也面临学校教学考核体系及学生评价体系的双重挑战。还有，由于教学班人数较多，教学效果一定程度上收到影响。若实施小班教学，将进一步开展“以学为中心”的教学实践，以更好的培育人才。
【参考文献】
[1]土力学发展概况[J]. 龙杰. 科技资讯. 2014(11)
[2]理解费曼学习法的奥秘[J]. 郭影强. 中国信息技术教育. 2020(Z4)