土力学试验教学研究与大学生实践能力的培养

摘要：土力学试验教学环节与土力学课程结合密切，对增强学生对土力学试验原理的理解，提高学生分析问题的能力，培养工程实践及创新意识，为高校培养创新型人才有着深远的影响。本课题针对土力学试验教学中常规验证性试验、设计性试验的教学现状，讨论其试验内容设置、教学方式、考核手段等存在的问题，研究提高土力学试验教学质量，培养学生创新能力的有效方法，强调整合传统试验教学内容，开设设计型、综合型试验，有效地将理论知识与工程实践相结合，本项研究对培养学生创新思维能力和工程实践能力的提高，对于学生在毕业后更好地融入实际工作均具有重要的现实意义。

关键词：土力学试验；教学；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）44-0075-02

土力学是一门实用性较强的学科，主要研究土的工程性质，用以解决工程实际问题，如地基、路堤、土坝等土体的应力、变形、强度、渗流以及稳定性等问题[1]。土力学教学试验课是土力学课程的重要组成部分，其目的在于通过试验加深对课堂所学知识的理解，增加感性认识，使之起到理论与实际相沟通的桥梁纽带作用，同时培养学生试验研究的基本技能与独立工作的能力，掌握必要的试验技术，培养学生严谨认真的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力。由于社会、企业对学生的要求不再偏于学习成绩而侧重于应用、分析、动手实践能力，教学单位也应着重培养具有较强应用、判断能力和解决施工实际问题的综合性应用型人才，如何通过土力学试验课程的教学来增强学生的应用能力则是值得探索的问题[2]。

一、土力学试验教学的现状

1.从试验设置的角度来看，目前国内大多数院校的土力学试验课时为六学时[3]，试验内容多为4项，一般为：基本物理指标试验、界限含水率试验、标准压缩固结试验、直接剪切试验；其他试验如颗分试验、渗透试验、击实试验、三轴试验等重要试验没有在专门的试验课时里安排，试验项目之间的关联相互脱节，使得学生的知识的掌握不够完整。实践环节与理论教学各自独立完成，理论教师不参与试验教学，实践课教师也不了解学生对土力学试验基本理论的掌握程度，学生对不能很好地理解和应用理论知识，试验课的开设在一定程度上没有达到预期的目的。

2.从试验操作特点看，由于每个试验项目均安排两个学时，使得一些试验的前期准备工作必须在课前完成，学生才能在规定的两学时试验课内完成必做的试验操作环节，获得相应的试验数据。例如：不同含水率土试件的调试制作、固结压缩试验中试样的制备，都是指导老师在实验课前把试样制好，摆放在实验桌上，学生按照实验操作要求简单重复一下试验过程，最后记录一组数据作为试验成果。这样，每项试验，学生虽然能顺利完成试验并且获取了完整的试验数据，但是并没有参与试验的全过程，而且对试验的要点理解不够深刻，使得学生在本科阶段无法全面掌握整个土力学试验的内容。同时，试验技能得不到提高，印象也不深刻。这一弊端在岩土工程专业硕士研究生做土力学试验时暴露无遗，几乎所有学生都不知道如何制备试验土样[4]。

3.从考核机制看，考核方法不健全，无法考核学生对土力学试验的实际理解程度和掌握程度。一般土力学的试验成绩的考核多根据试验报告的充实程度和数据的处理结果来评定，没有考虑学生的积极性和动手操作及现场分析、解决问题的主观能动性。这种考核机制也导致学生对实验课不重视，加之试验课一般都分组进行，需要小组成员共同配合来完成试验，一般学生不进行独立操作，也使得学生对实验课没有压力感，对实验结果是否准确合理不负责任。

鉴于上述原因，我们要对试验教学进行全面地思考，针对目前存在的问题进行改革，有效地将理论知识与工程实践相结合，以调动指导教师和学生的积极性和提高学生实践能力为目标，从而提高土力学实验课的教学质量，激发学生对专业知识的兴趣及提高适应社会需求的能力。

二、土力学试验教学的改革方案

1.试验设置。针对目前国内土力学教学中试验操作与理论授课相分离的分散式授课方式，我们将相互联系的试验重新整合，集中开设土力学试验课程。这样就可以将不同的试验指标的测定综合在一起，引导学生分析指标之间的联系，从而提高试验教学环节的效果和质量，增强学生的动手试验能力、综合分析问题和解决问题的能力。另外，开设设计型、综合型试验项目，激发学生的学习兴趣，培养学生的设计创新能力，提高学生运用多种知识和手段解决问题的能力。教师可以引导部分优秀学生选择试验题目，或者结合岩土工程方向教师的科研课题设计综合型试验，将大大提高土工试验仪器和设备利用率。

2.试验考核。学生试验的考核和成绩的评定是衡量学生对知识掌握程度、对基本操作技能的应用以及实现培养目标、完成教学目的不容忽视的一个重要环节。试验的考核不仅要针对试验结果，更重要的是试验过程。在试验时，要对每个学生对试验过程进行详细记录，真实反映学生对试验中出现问题的处理情况，考查学生对知识的熟练应用能力。在最后的评定成绩中，要对学生的试验知识和操作技能进行现场答辩，考核其动手能力及处理问题的能力。在对学生进行专业技能训练的同时，培养学生求实负责的科学态度和良好的职业道德。

3.试验室管理。按需开放试验室是培养创新人才的有效途径，是培养学生创新能力和进行素质教育的有效手段，学生可以根据自己的需求来安排试验和进行试验，达到因材施教的效果。开放性试验项目可根据学生的具体情况而定，由学生选作或要求必做，鼓励学生自行设计试验项目，由试验室提供相关仪器设备。

三、结语

土力学是一门与工程实践密不可分的课程，具有研究和工程实践的特点。其学习目的在于培养学生理论联系实际、解决实际工程问题和创造性运用知识的能力。引导学生直接参与一个完整的水利、建筑工程整套土工试验等，或是学生科技创新项目，对于学生在毕业后更好地融入实际工作均具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]东南大学、浙江大学、湖南大学、苏州科技学院.土力学[M].北京：中国建筑工业出版社，2009：1-1.

[2]徐奋强，孟云梅.土力学实验教学加强学生应用能力的探索[J].科技信息，2012，（36）：175-176.

[3]左明汉，李利，张伟.本科院校土木工程专业土力学实验教学改革探索[J].实验室科学，2012，15（1）：20-22.

[4]刘熙媛，徐东强，韩红霞，等.土力学试验教学改革与学生创新能力的培养[J].教育教学论坛，2013，（1）：41-42.

作者简介：张小玲（1980-），女，汉族，山西省沁县人，讲师，博士，现主要从事土力学试验教学及土工试验研究。