土力学与基础工程教学总结

土力学与基础工程教学总结

《土力学与基础工程》1998年评为优质课程以来，在校、院、系的领导与大力支持下，从教学内容、课程体系、教学方法、教学手段、教学条件等方面继续创新，不断改革，目前经过5轮32个教学班的教学与实践，证明教改思路对头，教改方向明确，课堂教改效果显著并取得了一些阶段性的成果。

1 1999.12省教委批准立项，土力学与基础工程已属于山东省普通高等学校面向21世纪教学改革的试点课程。目前课题研究，在省教委和学校的支持下，已开展了3年工作，到2004年上半年结题。2002.7.7省教委派专家组到学校检查，对其教改成果给予了充分肯定和好评。（获得优良成绩）

2 2001.4学校在建工系召开系主任会，就如何进行多媒体教学，课题主持人进行了现场观摩交流。

3 2000.4课题组主持并邀请了山东工业大学（山东大学）、烟台大学、山东科技大学、山东建工学院、山东水专（山东农业大学）、莱阳农学院等同行老师，研讨了土力学的教学大纲。

4 课堂教学改革效果非常显著，并经学校督导员多次实地听课检查，得到充分肯定，并向全校工科老师进行了一次观摩教学。

5 一些成功的经验和做法，已受到省内外高校的注意和重视。2002.12.5在广州华南理工大学召开的全国土木院、系（主任、院长）第六届工作会议上，课题组作了题为“教育创新与多媒体教学”的大会发言，2003.3.20在长春，课题组参加了由教育部高等教育研究中心牵头的，土建类高校21世纪培养应用型人才教学研讨会。两次会议的大会发言及其交流的成果受到欢迎并产生了影响。

6 以土力学与基础工程课堂教学改革为主要内容的《土木工程专业课堂教学改革创新研究与实践》已申报批准，列入教育部的国家级课题21世纪中国高等学校应用型人才培养体系的创新与实践之中，成为土建类子课题的一个组成部分。

7 高等教育出版社邀请我校主编两门课程，提出首先编写土力学，并与现在的多媒体教学课件配套。

8 4年来经过艰苦努力，从internet网上下载了6个多G的资料，扫描了国内外教材和多门工具书、构造手册的有关图表，建立了一个翔实可用的资料库。这些资料涉及到土木工程33个门类，为教学改革奠定了可靠的物质基础。

总结一下，为什么会取得这样一些成果？

1 教改思路方向明确。教学改革中始终坚持全国本科专业目录调整和全国土木工程专业指导委员会对课程教学内容提出的基本要求，同时，积极汲取了国内外10几种教科书、工具书的精华，并结合地方大学的实际情况，在如何培养应用型人才，突出“三基”方面，对教学内容的组织进行调整、组合、创新。

2 始终贯彻以人为本的现代教育理念。无论是教学内容的组织还是课堂教学手段的

改革最后的结果都要面向学生，要让学生收益。因此，每进行一轮教学研究和改革，都要根据每次教改主要解决的问题，通过问卷调查，开座谈会，广泛听取学生意见，把意见相对集中的问题作为教改的突破口，加大力度进行改革。充分调动学生在教改的积极性，把学生是“上帝”的理念，融入优质课程建设的全过程。把培养复合型、应用型、创新性人才为主要目标。因此，每进行一轮教学研究和改革，课题组都要认真听取学生的意见。这些年来，课题组设计的问卷调查表，其本意不是为了上级来检查，弄虚作假搞花架子，也不是为了图形式，哗众取宠，就是真诚的千方百计倾听学生的意见，特别是那些尖锐的批评和意见认真听取，努力改正，把优质课程的建设始终纳入广大学生的认可之中。

3 教学大纲纲目包括明细，按教学内容的内在规律编写，纲目逻辑严密条理，符合教学规律，便于学生掌握土力学和基础工程的基本理论和各章内容的内在联系。

土力学课程教学大纲要突出土力学的基本概念和基本原理。

美国亚利桑那州大学（University of Arizona）的Muni Budhu教授在他写的土力学与基础工程（Soil Mechanics And Foundations）一书的序言中强调“This textbook is written for an undergraduate course in soil mechanics and foundations. It has three primary objectives. First, to present basic concepts and fundamental principles of soil mechanics and foundations ”

为此，土力学的全部教学内容共分8部分；

1)绪论

2)土的物理性质及工程分类

基本性质

3)土的力学性质（渗透定律、压密定律、抗剪强度定律）

4)土中应力计算

5)土的变形计算

6)土压力计算工程应用

7)地基承载力计算

8)边坡稳定分析

全部内容贯穿着两条线；

⑴太沙基关于土力学的基本思想

⑵土木工程地基基础设计必须满足两个基本前提（强度条件、变形条件）

从1-5土力学的主要内容与国外教材美国的University of Arizona的Muni Budhu 教授编写的Soil Mechanics And Foundations思路基本上是一致的。

基础工程教学大纲主要特点突出应用性、实用性

1)绪论

2)基础设计基本原理（按地基基础设计的一般程序组织教学内容）

⑴一般要求

⑵基础选型

⑶确定基础埋深

⑷确定地基承载力的基本值、标准值、设计值

⑸按地基的强度条件（持力层、下卧层的强度条件）确定基础底面积

⑹按地基的变形条件验算

⑺减轻地基不均匀沉降的措施

3)浅基础设计

⑴刚性基础设计

⑵墙下钢筋混凝土扩展基础设计

⑶柱下钢筋混凝土扩展基础设计

⑷柱下钢筋混凝土条形连续基础设计

上述内容的安排，目的是不仅要提高学生对一般基础工程的动手能力，同时还要使学生牢固掌握一个重要概念设计思想即“Stability and economy are two tenets of engineering design.”

4)桩基础设计

5)挡土墙设计

6)复合地基设计

4 精心组织绪论课的教学内容。讲好绪论课非常重要，讲好了，能极大调动学生学习的兴趣和学习动力。绪论课的内容应包括以下几个方面

1)突出土力学的基本概念

⑴引入太沙基关于土力学的经典定义

.⑵结合工程实际讲清土、地基、基础、持力层、下卧层等重要的基本概念。

2)地基基础设计两个基本条件

3)结合近几年国内外发生的土木工程典型工程事例，说明学习土力学的重要性，从一开始就培养学生的工程意识、责任意识、法律意识，培养学生学习的动力和兴趣。

4)学习内容和方法

5 教学内容要紧密贯彻理论联系实际的原则。

大纲的教学内容注意引导学生把学习的问题和工程实际问题挂钩。每学习一个问题和基本概念均要指出它的工程实际意义是什么。如土的物理性质在土力学教学中，是一个很重要的基本概念，仅土的物理性质指标，就要介绍9个，每个指标都有具体的定义、计算公式和应用。如果讲这些概念就书本到书本，学生自然感到抽象、乏味，学起来兴趣不高。如果讲课内容联系到工程实际，比如联系土木工程场址的选择这样的实际问题，引导学生把学习土的物理性质与确定地基承载力联系起来，使学生认识到土的物理性质决定着土的干湿、松密、软硬、轻重等物理状态，而这些物理状态和地基承载力又密切相关，要定量的评价土的承载力，为选择场址提供重要的根据，就要认真学好土的物理性质。

再如学习土的渗透定律、压密定律、抗剪强度定律、有效应力原理等这样一些重要的基本理论，在教学内容上都编排了这些内容在工程实际的应用。

6 要深入浅出的解决课堂教学中的重点和难点

如计算地基附加应力的角点法、计算地基变形要用到的地基平均附加应力系数、一维渗透固结理论偏微分方程的建立、多种受力条件综合作用下土压力的计算、用“规范法”如何确定地基承载力设计值等等，都是过去教学中的重点和难点，这些内容往往是教师课堂上费劲不小，学生还不容易掌握。本大纲对这些内容的安排，纲目力求编排科学，分析问题的思路使学生感到明确，注意讲课内容内在逻辑严密，同时充分发挥多媒体教学优势，图文并茂，动静结合，并注意与学生互动交流，使学生在轻松有趣的氛围中掌握这些基本知识。问卷调查（听课全部同学）中，有94%以上的学生能随堂掌握这些问题。

7 课堂教学要符合学生的认知规律

Muni Budhu在他写的土力学与基础工程（Soil Mechanics And Foundations）序言中，特别强调要运用学生在这以前学过的力学、物理、数学的知识和教师行之有效的教学方法，去认识和了解土力学和基础工程的基本概念和基本原理。“First, to present basic concepts and fundamental principles of soil mechanics and foundations in a simple pedagogy using the students’ background in mechanics, physics, and mathematics。”如用规范法确定地基承载力设计值这一部分教学内容，讲课要涉及到地基承载力的基本值、标准值等许多概念，而理解这些基本概念又涉及到工程数学中的数理统计若干概念，如样本的回归修正系数、变异系数等等，本来不是很难懂的教学内容，由于涉及到一堆数学概念，学生听起来反而很费解。根据过去的教学经验，教学内容的改革注意从学生的认知规律出发，凡属于这样的教学内容，均增加了一点“预备知识”，“温故而知新”，把过去学生学过的数学知识与专业课的学习内容有机结合起来，注意是有机结合，不要讲成纯数学课的形式，引导学生充分利用数学工具，以深化对土力学与基础工程基本概念、基本原理的理解。

8 有的放矢进行学科交叉，多角度开发学生思维.

土木工程专业设置的多门专业课，既有各自特点，又有内在联系。如GBJ7-89推荐的地基沉降计算方法，是一个很重要的教学内容，这种方法是目前工程常用的实用计算方法，要求学生在校学习就得掌握。然而公式推导，若用教材介绍的方法，学生很难理解。在教学内容改革中，有的放矢进行学科交叉，把学生同时在开的“混凝土结构设计原理”学到的单筋矩形截面受压区混凝土的等效应力图的概念交叉过来，这样组织讲授，回避繁琐的积分，采用等效应力图（平均附加应力系数的概念）的方法，多角度开发学生思维，进行学科交叉，就很容易使学生掌握教学大纲的基本要求。

9 专业教师要亲自制作多媒体教学课件，课堂教学要充分发挥多媒体教学的优势和效果

上述8个问题的解决，均离不开多媒体教学。在两门课程的教学改革中，课题组在院、

校领导的大力支持下，充分发挥多媒体教学优势，将信息技术与传统教学方式有机结合，专业教师亲自制作多媒体教学课件，在课堂教学中有效的解决了下述问题：

⑴能及时将网上提供的土木工程科学中的新闻和土木工程新闻中的科学，（如土木工程重大建设成就、土木工程灾害等）结合教学内容介绍给学生，使学生确实体会到，身在学校、课堂，但不能忘记“四个面向”，增强学习的自豪感、使命感、责任感、紧迫感。

⑵良好的课堂教学效果。这几年这两门的课堂教学尽管是大班上，有时高达5个班一起上，但课堂教学秩序井然，有95%以上的同学能做到全神贯注的听讲。有的学生在问卷调查甚至写下了这样的话语“上课是期盼，是享受。”为什么会有这种效果？主要原因是用现代教育理念、现代教育技术汲取和改造传统教学方式，把西方称之为的simple pedagogy 融于多媒体教学中。具体做法是：把大屏幕视为传统的黑板，教师站在讲台，以学生为本，与学生互动交流。每堂课课件的设计内容要符合课堂教学规律，即学生的认知规律。

⑶解决了常规教学不能解决的问题

A)可模拟复杂的土木工程背景和环境。英语教学为了培养学生的语言能力，课堂教学注

重情景对话。工科教学为了培养学生的工程意识，在课堂教学中，模拟工程环境（如场址选择、工程勘测、土的生成、载荷试验、基础类型、边坡稳定分析、地质灾害、地基处理等等）自然也是非常重要的。

B)可编制清晰、生动的大型复杂图表

C)可讲解大型的工程例题、工程案例包括讲评作业、构造要求和构造做法

D)可及时补充本学科前沿等有效信息，可按国家最新规范的精神调整教学内容

E)可按“step”教学法，动静结合，图文并茂使学生在轻松的氛围中，解决教学内容的重

点和难点问题。

F)可解决“注入式、满堂灌甚至电灌”教学法的弊端，可培养学生养成科学的学习方法

和听课习惯，处理好课堂听与记的矛盾。