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浅谈土木工程专业岩土工程实践性教学改革

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：廖显勇

[导读] 摘要：随着土木工程建设项目的增多，土木工程专业加强了岩土工程实践性教学改革。

        永明项目管理有限公司贺州分公司广西贺州 542800
        摘要：随着土木工程建设项目的增多，土木工程专业加强了岩土工程实践性教学改革。实践性教学是帮助学生巩固理论知识，将理论知识有效内化并转变为解决实际问题能力的教学途径。在土木工程专业岩土工程方向教学过程中，实践性教学所培养的是学生实际的施工、设计、管理等能力。实践教学的实际质量，将决定学生未来的就业竞争力。基于此，本文首先对土木工程专业岩土工程方向实践性教学改革的必要性进行解析。最后，从岩土工程实验教学改革的可行方向进行了深入探究。事实表明，教学改革效果良好，毕业生从事岩土工程领域工作的适应性与竞争力得到了显著提高。
        关键词：土木工程专业；岩土工程；实践性教学；改革措施
        引言
        岩土工程是以工程地质学、土力学、岩体力学等学科为理论基础，旨在探讨各类土建工程中岩土体的科学利用、系统整治或合理改造的一门系统学科。
        1岩土工程方向实践性教学改革的必要性
        ①实践性教学要与科研发展保持一致岩土工程主要解决的是工程中所出现的问题，而施工实践是践行“解决方案”的必要过程。故而负责解决问题的科研才是决定岩土工程专业质量的关键。因此，岩土工程专业教学价值的提升，往往也是通过一系列的科学研究来实现和完成。这实际上说明高校岩土工程实践性教学必须与科研发展保持一致，才能保障实践教学的实际价值。相反，如果高校岩土工程实践性教学与当前时段内科研成果所带来的技术革新缺乏一致性，那么高校所开设的实践教学，就会出现技术水平滞后的问题。而在这种情况下所培养的大学生，其所掌握的理论知识基础和实践应用的基本能力，也会出现与时代脱节的负面问题。而就人才市场竞争态势来看，当下岩土工程方向的就业竞争局面十分复杂。如果学生的实践技术水平落后，其就业竞争力也会随之下降，而这与高校人才培养的终极目标相悖。因此，岩土工程必须进行实践性教学改革，保证实践性教学的方向和内容与科研成果的发展保持高度的一致性。②实践性教学必须持续优化更新实践性教学的方向择定和内容取材，不但要考虑岩土工程学术研究领域内的整体进度，以宏观上的发展作为引领去调整具体内容。实践性教学也需要考虑到高校内专业教学的节奏、进度、特色。这是因为不同高校以及不同教师的教学优势和特点都不尽相同，而学生们对于不同的教学模式也会呈现出不同的适应性。对此，如果要将实践性教学的质量和效率提升至最优，就必须结合实际情况随时进行调整。也就是说实践性教学必须持续进行优化更新，假设某一种实践性教学方式不能被学生们认同，或者无法充分发挥教师的教学优势。那么相应的实践性教学模式就必须要做出改良。这样才能有效消除教学内容教学方法存在的阻碍性作用，令学生们可以在更适应自己学习特色的实践教学指导下，有效提升自身独立思考，实际操作的一系列能力。因此，从校内课程建设的角度去考量，岩土工程实践性教学也必须要持续优化更新。
        2土木工程专业岩土工程实践性教学改革
        2.1实施“工程模拟”的实践性教学
        为了提高教学效果，并加大学生主动学习的积极性，把工程原型转移到了课堂，采取了“工程模拟”教学方法。“工程模拟”教学方法是参照实际岩土工程检测公司的职能部门的设置原则，将课程内容分为基础测试部分和项目实施部分两大类。主要职责及方法如下：基础测试部分根据不同原位测试技术大致分为静力载荷试验组、静力触探试验组、动力触探实验组及十字板剪切试验组等5-6组，每组6-7人左右。分别设置实验组长1名，试验员5-6名。针对所选取的试验，搜集文字、图片及视频等资料，对所负责的原位试验进行讲解。项目实施部分根据工程项目的不同进行分组，每组10人左右。可以设置经理1名、技术负责人1名、技术骨干8人。

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项目资料由老师提供。各个项目组在接到项目资料后，可以通过图书查阅、网上收集相关信息，并雇佣与自己项目相关的实验测试组。在准备环节完成后，利用1-2节课的时间对项目进行详细剖析讲解，各个机构协同工作，共同完成工程项目。
        2.2野外实践性教学
        ①运用“反思式”教学。由于岩土工程实践教学时间的限制，不可能提供一片没有工程施工的场地让学生从初勘—初步设计—详细勘察—施工设计—施工—监测等全过程进行实习，一般都是正在施工的岩土工程场地，故已经有现成的勘查方案、设计、施工方案，或正在施工、正在监测。这样，就可以让学生根据地质背景条件、场地岩土体工程特性，运用自己掌握的地质、岩土工程理论与技术方法，去审视已有的上述技术文件，反思其中的科学性、合理性，或者存在的不妥当、不周全，乃至错误之处。由此，指导教师引导下的“反思式”教学对学生的工程能力培养将起到更好的作用，并有助于学生培养“优化实践策略”的意识。②采取“以学生为中心”的实践教学。除了课堂教学之外，以往的实践教学也多是以教师为中心的教学文化，指导教师往往有比较丰富的实践经验，发挥了教师在教学过程中的权威和主导作用，却忽视了学生的主体性和能动性。这种教学理念及相应的教学方法，不利于发挥学生的主动性、积极性和创造性，不利于培养学生主动实践的能力。武汉岩土工程实践教学尝试以学生为中心、以岩土工程实践活动为中心，为学生营造自我体验、自主学习、自由创造的环境，让学生开展基于岩土工程建设项目的学习，在“做一名岩土工程师”中去学。
        2.3多媒体实践性教学
        考虑到岩土本构理论课程讲授的内容以公式推导为主，为了使学生能够充分地消化，因此授课方法多以板书为主。然而，利用板书上课存在以下问题：①在有限的课时内难以增加授课内容的深度和广度；②难以将公式和原理形象化。下面分别对这两点进行阐述。岩土本构理论课程仅有四十个学时。依据讲授内容的深度和广度，现有学时存在不足。若采用传统的板书教学方法，难以全面地讲解所有知识点，并通常需要删减弹塑性模型在岩土工程领域中的应用这一章节。不同于一般的弹塑性力学课程，岩土本构理论课程是面向需要熟悉岩土工程背景的研究生开设的课程。弹塑性力学知识、土和岩石（岩体）的本构模型是如何解决实际的岩土工程问题是本课程需要讲授的重要内容。因此，结合板书和多媒体授课方法，既可以对重点、难点进行详细的讲解，又可以全面地顾及弹塑性力学、岩土本构模型及其应用等多个知识点。
        结语
        就目前来看，伴随高层建筑、地下空间利用等技术类别的发展，岩土工程工作者的实际效用，逐渐被提升到了一个较高的价值层面，对此高校应该重视到岩土工程人才培养的重要性，提升实践性教学的实际价值，要将学生培养成毕业即可迅速投入工作的专业性人才。而对应的在开展实践性教学的过程中，也要拿出与实际工程，工作模式，工作标准，要求基本相符的课程资源，并充分保障学生能够在多个渠道内接触到专业的技术问题，参与复杂的工程地质探究等等。进而有效提升土木工程专业岩土工程实践性教学的专业性和前瞻性，为国家城市化建设输送高素质的岩土工程专业人才。
        参考文献：
        ［1］李金奎，仲继清，麻凤海，等.新工科背景下基于OBE的岩体力学课程改革研究［J］.当代教育实践与教学研究，2020（04）：63-64.
        ［2］吕伟华，张永兴.岩土工程专业实验性、实践性与实战性教学改革思考［J］.教育教学论坛，2020（36）：236-237.
        ［3］薛翊国，孔凡猛，杨为民，等.川藏铁路沿线主要不良地质条件与工程地质问题［J/OL］.岩石力学与工程学报：1-24［2020-03-18］.