土力学实践教学方法研究

2025-02-02 版权声明 我要投稿

土力学实践教学方法研究(精选7篇)

土力学实践教学方法研究 篇1

一、土力学实践教学当前存在的主要问题

1.实践课时少于教学内容多的矛盾问题。近年来, 随着土木工程新理论、新技术的飞速发展, 各学科门类和知识量也迅速增加, 各高校开设的课程数量明显增加, 这也导致在总学时不变的情况下, 单门课程课时大幅压缩, 对于土力学这样的密切联系实际工程学科的实践学时更是减之又减。这就使得教学课时少与教学内容广泛之间的矛盾日趋明显。

2.实践教学环节问题。由于实践教学条件限制, 国内高校大多没有对实践教学给予足够的重视, 土力学实践教学基本以实验教学为主, 且课时较少, 这就导致学生对土力学的理解往往只能停留在书本层面, 对实际的工程活动非常陌生, 往往会感到课堂讲授的知识非常抽象, 特别对于一些经典的土力学理论, 这种现象若长期不能得到有效改善, 会使得实践教学环节和理论教学严重脱节, 严重挫伤学生的积极性和创新能力。此外, 实践教学考核体系不完善的问题也较为突出, 特别是对学生实践环节的评分标准存在很大的主观性。目前, 仅有少数高校采取了较为科学的实践教学方式, 如清华大学的土力学实践教学包括实验教学、课程设计、案例分析、学生研究训练 (SRT, Student Research Training) 和毕业论文综合训练[2], 华南理工大学则包括土工实验、参加科研、毕业设计和工程实例分析[3]。

3.当前部分教师虽然拥有很高的学历, 但没有多少实际工程经验, 造成了理论功底很深, 但实践经验却明显不足的现象[4]。此外, 由于高校在考核职称时, 过于强调科研成果, 导致部分教师忙于学术研究, 很少有精力参与工程实践活动, 也缺乏相应的实际工程经验, 这必然导致课堂上不能做到结合实际工程去理解和讲授, 课堂教学往往成了照本宣科。

二、土力学实践教学方法探讨

(一) 实验课程考核方法

目前国内大部分高校都未建立独立的土力学实践考核体系, 只是根据实验报告进行考评, 成绩占土力学课程总成绩一定的比例, 这从客观上降低了学生对土力学试验课程的重视程度, 也必将影响学生试验课程的学习和试验能力的提高。因此, 笔者建议将土力学实验设置为一门独立的课程, 并单独计算学分, 从定量和定性两个角度去考核学生的实践能力。从定量角度考核, 主要是教师根据学生完成试验设计和试验后提交的作业或书面报告等内容, 对学生做出考核;定性考核则是教师通过观察学生在试验过程中表现出的动手能力、操作能力和解决实际问题能力定性地给予考核成绩。

(二) 实验内容

常规的土力学试验主要有:土的液塑限试验、渗透试验、压缩试验、直剪试验和三轴试验等, 教师在组织实验过程中, 要保证每位同学必须亲自动手操作实验, 针对每位同学实验中遇到的问题, 要结合课堂上讲授的理论给予解答, 让学生在做实验中能感知到知识的融会贯通。

上述常规的土力学实验, 主要是土力学的一些基本原理和土体的一些力学特性进行实验验证, 学生通过这样的锻炼, 可以培养其基本的试验操作能力, 但对于学生综合实践能力的培养却捉襟见肘。为此, 可以挑选一些相互间关联性较强的基础试验, 将其组合成一个综合性的试验, 既可以加强学生对各知识点内在联系的理解, 也能培养其综合分析问题、解决问题的能力。除此之外, 还可以在现有实验设备的基础上, 引导学生对现有设备进行创新性改进, 以完成更复杂的土力学实验。如对常规三轴压缩仪进行适当加工, 使之可以完成图的压缩流变试验;对直剪试验中的剪切盒进行适当地改进, 使之可以完成土的剪切流变试验等。此外, 可以结合科研项目或者实际工程, 选定适当的试验课题, 由教师指导学生自主设计实验方案, 并得出研究结果。如采用锚杆对开挖基坑进行支护时, 如何设置锚杆与水平面之间的角度, 教师可以结合主应力作用下土体破裂面与最大主应力面之间的夹角关系, 来引导学生做出切合实际的锚杆设计方案, 并要求对设计方案的试验结果进行综合分析后提交书面报告。

(三) 实习与课程设计

通过实习学生可以很好的将理论与实际相结合。土力学实习主要包括认识实习和生产实习。前者主要是让学生认识土的形成、分布与存在状态及其主要结构特征。该阶段可以组织学生到施工现场去了解地质构造、土层分布以及不良土层的处理措施等。在生产实习阶段, 可以组织学生参加一些土力学的生产实践活动, 主要是参与地基基础或土质边坡的施工方案选择、施工组织设计等。通过生产实习, 学生对土体截止的物理力学特性会有更深刻的认识。

土力学课程设计主要是结合实际工程地质条件, 针对具体工程项目, 给出最优的设计方法和施工方法, 是学生学会处理实际工程问题的能力。通过课程设计中一系列专业实践训练, 学生对知识的实际运用能力得到了很大的提高:一方面课程设计使学生对土力学基本原理和基础理论理解更加透彻;另一方面, 在如何运用这些基础理论、基本知识、基本技能解决实际工程问题方面, 也得到了一定锻炼。因此, 课程设计是理论联系实际的桥梁, 也是对学生提高设计能力的具体训练和考察过程。

(四) 实习基地的建设

实习基地建设是保证实践教学质量的重要环节, 优选实习基地对学生培养具有重要意义[5]。学校可以自筹经费建立学生工程实习中心或者广泛利用校外资源, 选择几家典型的、在业界具有较强专业实力的勘察设计和施工单位作为实习基地。

自建实习中心, 要鼓励学生利用课堂上学习到的理论知识大胆创新, 通过让学生建造一些小型的工程模型来实现学生在设计产品中的新理念和新想法。这种最为直接的将理论用于实际的做法, 能够从很大程度上加强学生对理论知识的理解和实际运用能力。此外, 在设计或施工单位的实习基地, 学生甚至有机会参与一些大型的基础建设项目, 更能切身体会到课堂上的理论知识是如何在实践中应用的, 其综合运用专业理论知识的能力将会得到很大的提高。

(五) 教师实践教学能力的提高

随着工程技术水平的飞越式发展, 新理论、新技术、新方法等不断涌现, 新的工程规范也陆续颁布, 这对教师的实践教学能力提出了更高的要求。教师需要不断掌握最新的专业技术、理论以及行业规范, 不断更新自己的知识库, 不断完善自身的知识结构。

教师要多开展科学研究和工程实践, 把反映现场实际工程的最新成果及时充实到土力学课堂讲授中, 只有自己力学功底厚、知识水平高, 才能达到对土力学教材内容的深刻理解, 才有可能非常清楚地给学生讲解书中的内容, 从而达到较好的教学效果[6]。通过长期、深入、系统的科学研究, 并不时追踪土力学的学科发展动态, 了解国内外土力学领域的最新热点研究问题, 在实践教学中结合一些施工现场典型的工程案例, 适当引用一下这些热点理论和热点知识, 能在很大程度上提高学生的专业兴趣和学习积极性, 也从另一个侧面提高了实践教学效果。

三、结语

总之, 土力学实践教学是一项系统工程, 涉及到专业要求、教学内容、教学方法及教学手段和学生的学习情况等各个方面[7]。在实践教学过程中, 教师要着重培养学生的综合专业素质和解决实际问题的能力。学校相关教务部门要研究出具体实施方案, 加大实践教学经费的投入, 积极协调学校各相关部门整合实践资源, 优化实践教学环境, 加强与校外相关施工或设计企业的联系与合作, 并通过组织土力学教师集中培训, 不断提高教师队伍的理论水平和实践能力, 不断推进土力学实践教学方法的改进。

摘要:作为土木工程专业的重要专业基础课, 土力学具有很强的工程实践背景。本文探讨了土力学实践教学中主要存在的问题, 对如何加强实践教学、促进土木专业学生综合能力的培养进行了初步探讨, 并提出了一些改进的建议。

关键词:土力学,实践教学,教学方法

参考文献

[1]周莉, 董连成, 许珊珊, 等.应用型人才培养的土力学实践教学探索[J].山西建筑, 2014, 40 (10) .

[2]李广信, 吕禾, 张建红.土力学课程中的实践教学[J].实验技术与管理, 2006, 23 (12) .

[3]潘健.土力学课程教学中的实验和实践环节[J].教育理论与实践, 2007, 27 (S1) .

[4]刘勇健, 李友群, 刘广静.加强实践性教学培养土木工程专业学生的创新能力[J].高等建筑教育, 2008, (5) .

[5]田悦, 赵中华.实践型土木工程专业实践教学改革的研究[J].时代教育, 2014, 11 (1) .

[6]阮波.土木工程专业土力学课程教学实践与体会[J].长沙铁道学院学报 (社会科学版) , 2005, (12) .

土力学课堂教学若干问题的反思 篇2

关键词:土力学;教学改革;课堂教学

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2012)09-0032-03

人类之所以区别于动物,很大程度上在于人类能够思考,能够利用文字记录历史(包括政治、经济、文化、天文、历法等),能够总结前人的经验与教训,不断认识世界与改造世界。随着现代科学技术的发展,社会进程呈指数关系推进。在这样一个历史进程中,大学扮演不可替代的角色,因为重大文化思想及原始科技创新绝大部分来源于大学。大学的根本任务在于人才培养,本质在于创新,灵魂在于学术追求。大学的主体是教师与学生,人才培养的根本在于教学。教学是两类对象、多个个体之间相互作用的过程,所以,如何使教学实现良性互动是教学过程首先要解决的问题。

岩土工程学科经过了几百年的发展,取得了很多重大研究成果,如岩体力学中的库伦—纳维尔判据、莫尔判据、格里菲斯判据等,又如,土力学中太沙基的饱和土有效应力原理、一维渗流固结理论等。但是这些理论在面临复杂工程的时候,显得捉襟见肘,所以岩土工程学科具有很强的实践性。笔者主要从事土力学教学,下面谈谈土力学课堂教学中存在的问题,希望对提高教学质量有所裨益。

一、土力学课堂教学过程中存在的问题

对于教师而言,课堂教学在教师职业生涯中具有举足轻重的地位;对于学生而言,课堂教学是获取知识的主要通道,在学生学习生涯中具有不可替代的作用。作为一名教师,完成了从学生到教师的角色转换,对课堂教学的认识与学生存在本质的区别。笔者就土力学这门课程在求学期间听课、新教师听指导老师讲课、自己上课过程中发现的问题,从教师与学生两个角度进行分析总结。

(一)平等关系

教师与学生没有平等关系,教师是上级,学生是下级。教师只管讲课,不管学生是否学习。只要学生上课不迟到、早退、讲话,不影响教师讲课,很多教师一般是不管学生的。如果上课违反课堂纪律,一般会受到体罚。但是随着社会进步,这样的做法已经不符合历史潮流,甚至违法犯罪。然而,教师的一些不当言辞有可能在思想上、情感上、心灵上伤害学生。所以,在教师与学生之间,如何构建一种平等、互信、互爱的关系,是教学的一个重要内容。

(二)德与才的关系

韩愈曾说“师者,所以传道授业解惑也”。传道,朴实的理解,就是传授道德观念,也就是进行思想教育;授业,就是传授学业,教给学生技能;解惑,就是解除迷惑。教师应该做到三者,才算一个好教师;学生只有尽全力学了问了,才算好学生。现实的问题是,教师过分注重讲授课业,忽视德育。学高为师,德高为范。社会需要德才兼备的人。那些有德无才的人或许不能成就一番大事业,但是至少无害于社会;那些有才无德的人,对社会而言往往是极其危险的。马加爵事件、药家鑫事件,已经给人们敲响了警钟。

(三)理论与实践的关系

土力学与其他课程相比,突出的特点是一门半经验半科学的课程,很多理论、方法需要不断改进。以清华大学为首的黄文熙院士[1]、沈珠江院士[2]、李广信教授[3]都非常注重土工试验与工程实践,强调实践检验理论。20世纪90年代,杨光华[4]一篇土力学理论性论文引起土力学界数位专家的热烈关注与讨论[5-7],以至于李广信教授向人们提出这样一个问题“有志于从事岩土工程和岩土力学工作的青年学者们应当走一条什么样的研究道路,才能不浪费自己的才华和精力,从而在此学科中作出自己的贡献”。由此可见,土力学课程的实践性很强。然而,在教学过程中,一些教师与学生更关注书本知识,虽然考试通过了,但是到了现场,连土的工程分类都搞不清。

土力学来源于实际生产生活,总结经验上升到理论,完成了土力学的第一次飞跃(量变);再用于指导实践,并且不断修正、完善理论,则是土力学第二次飞跃(质变)。这种反复的过程,正是土力学不断完善自身的动力与源泉。

(四)教与学的关系

教学活动是教师与学生进行的一种生命与生命、思想与思想、心灵与心灵的交流活动。在这个过程中,通过教学互动的方式,即通过调节师生关系及其相互作用,形成和谐的课堂气氛,使师生互动、生生互动,使每个人都与他人交流,产生共振,以期得到最好的教学效果。教师不是主体,学生也不再是被灌输知识的对象,大家是平等的朋友。

在实际教学过程中,对于教与学的认识存在很大误区。有些教师认为,只要教完就可以,其他一切不管。有些学生认为,我是花钱来学习,教师你就是讲课的,我只管听就行。这些都是缺乏主人翁精神的体现,教师缺乏教师职业道德,学生缺乏自主学习能动性。久而久之,恶性循环,教学效果可想而知。教学相长,互动式教学等从本质上讲属于教与学的关系范畴。所以,无论是教师,还是学生,不应该是机械性教学,而是活生生的人,要通过情感交流产生共鸣。

二、土力学课堂教学改革的方法与途径

(一)问卷调查

笔者授课之余,针对土力学课堂教学作了一项问卷调查,向水利水电工程专业两个大班共256位学生进行调查:(1)学生家庭经济情况;(2)学生学习感受;(3)毕业后打算;(4)是否喜欢学习;(5)如何提高学生的学习主观能动性。

调查结果见图1,家庭经济情况一般及以上的占61.2%,贫困生占38.8%;学习轻松的占25.8%,较困难与很困难的占74.2%;毕业后继续上研的占61.3%,进企业的占12.9%,就业目标不明确的占25.8%;喜欢学习的占40.5%,厌恶学习的占8.4%,对学习无所谓的占51.1%。关于如何提高学习兴趣,学生提出一些建议,可以归纳为:希望教师和蔼可亲,与学生多交流,能够关注学生的感受,多带实物模型讲解,希望到现场看看。

图1 各类学生占总学生的百分数

调查结果表明:(1)学生大多来自于中西部地区,家庭经济状况贫困的占38.8%,学习基础比较薄弱;(2)大部分学生希望本科毕业后能够继续深造,25.8%的学生自控能力很差,缺乏学习目标;(3)爱好学习的占40.5%,感到轻松的只有25.8%,这说明14.7%的学生希望好好学习,但是感到很吃力;(4)学生的提议说明学生希望师生平等,教学互动,理论与实践结合。

(二)课堂教学改革探索

现代科技日新月异,各种通讯手段层出不穷,旧的教学内容、教学方式已经不能适应社会的潮流,有必要对土力学课堂教学进行改革,这是每一位从教者都应该反思的问题。笔者就所见所闻,结合问卷调查的结果,谈谈土力学课堂教学改革的方法与途径。

1.树立以人为本的情怀,激发学生的学习兴趣。李约瑟难题、钱学森之问,一次次震撼着每一位有一点良知的中国人的心。诺奖与奥奖之痛,也让我们不得不反思中国的教育。新中国成立前,中国遭受100多年的屈辱历史。新中国成立后,百废待兴,我们从西方社会引进所谓的“科学”。由于积贫积弱已久,我们更关注科学的实效性,而忽略科学的本真性,导致功利主义蔓延。这些导致教学过程中师生偏重工具性价值取向,忽略了问题本身。很多时候,学生问教师土力学中一些繁琐的公式有什么用,不记是否可以。有些教师不注意言行,在课堂上也说某某章节工程中用不到,不讲。这些都是不正确的,往往误导学生。再者,很多教师在课堂上给予学生一些错误信号:考试通过就可以。大学除了教给学生一些知识与技能外,更重要的是培养学生自我学习的能力、道德观念、责任感,激发求知欲。

联系问卷调查结果,教师还有很多工作要做。256名学生中,学习兴趣不浓的学生占51.1%,另有8.4%的学生厌恶学习,如何培养这些学生的学习兴趣,是一个长期而艰巨的任务。其实每一位学生都是优秀的,都有自己的优点,教师应该循循善诱,教他们取长补短,发现他们的兴趣并加以引导,而不是遇到问题就恶语相向。教师应该根据自己的知识与经验,树立以人为本的观念,以自己的人格魅力感染人,塑造人。有的学生善于动手,可以鼓励学生设计一些简单试验获取知识;有的学生善于推理,则可以考虑从理论上着手进行演绎……总之,做到“不愤不启,不悱不发”,多鼓励学生,引导学生,让学生对课程始终保持良好的兴趣。

2.增强情感交流,实现心灵交融。从广义上说,学习包括从低等动物到人类在后天生活过程中,通过练习获取经验的过程。狭义可以理解为,学习是在社会生产生活中,通过语言、文字、行为等媒介获取知识与能力的过程。土力学课程的学习,则是通过课堂教学、实验室练习、野外地质实习等手段完成的。教学过程不是机械的,教师面临的对象不是动植物,而是有感情的、会思考的人。所以,教学过程伴随着情感交流、智力交流、思想交流。智力因素与情感因素同时发生,相互作用,相互影响。在教学过程中,教师与学生如果没有情感交流,仅有智力教授,很难唤起学生的主观能动性,学习活动很难持续进行。从某种程度上讲,情感交流可能更加重要。

要实现这一过程,首先,需要教师具有良好的道德素养,衣着整洁,举止大方,和蔼可亲,做一个诚于中而形于外、学高身正的人;第二,需要教师与学生交朋友,以诚相待,具有大爱精神,双方建立平等、互信、互爱的关系;第三,换位思考,多替学生着想,多与学生交流。譬如,在土力学课堂上,可以讲授一些岩土工程学科名人趣事,课下与学生谈谈学生关心的话题,这样可以拉近教师与学生的距离,有利于教学。

在这次调查中,贫困生占38.8%,没有明确学习目标的有25.8%,厌恶学习的有8.4%。这些因素不同程度地影响学生的学习感受,即教学效果。教师如果不能设身处地地为学生利益着想,不能与学生发生情感交流,是很难获得学生认可的,尤其是要多关注单亲家庭、贫困家庭、父母感情有问题的学生。

3.增强教学互动,调动学生的积极性。学生之所以不愿意学习,有成千上万个理由,但是至少有一条就是教、学彻底隔离,教师没有调动学生的积极性。经常在土力学课堂上,发现一部分学生讲话、睡觉、迟到、早退等。作为学生,应该检讨自己的不良行为;作为教师,我们也应该反省事故的原因,管理好课堂纪律,维持课堂秩序。

行为主义者认为,学习是刺激与反应的结果,该理论的代表人物有桑代克、巴甫洛夫、华生、斯金纳和班杜拉。认知主义理论认为,学习是个体通过认识、辨别、理解获取新知识的过程,代表人物有格式塔、托尔曼等。还有20世纪50年代以后盛行的人本主义与建构主义学习观。综合分析这些理论,应该认识到学习不是学生单向机械学习,而是教师与学生互动的结果。

问卷调查的最后一个问题是请学生提建议,256名学生(少数问卷未填写建议)都不同程度地表示,希望教师上课能够多与学生交流,根据实际情况安排进度。要增强教学互动,调动学生的积极性,需要在教学内容、教学方式等方面狠下工夫。时代进步了,平铺直叙的讲述方式,一支粉笔写满黑板,方式方法需要改进与提高。改进方法:(1)精选案例,扣人心弦。上课开始,可以讲授一些经典土力学案例,例如,意大利比萨斜塔的纠偏,加拿大特郎斯康谷仓地基破坏,意大利瓦依昂水库滑坡;也可以讲授一些时事要闻,如汶川地震、青海玉树地震、舟曲泥石流等。(2)提出主题,学生讨论。在教学过程中提出一个主题,让学生与学生之间互动起来,待讨论完毕以后,由教师总结发言,再实现师生互动。譬如,讨论一下达西定律的原理与适用范围、渗透系数的测定等。(3)分成小组,交流辩论。把一个班级分成几个小组,完成某一主题的报告,然后进行辩论。既可以提高个人积极性,又可以教给学生处理人际关系方法,还锻炼了学生的口才。(4)利用多媒体放映一些动画及视频资料,加深印象,必要时现场实习,如讲解土的工程分类就可以把学生带到现场。

4.注重理论与实践结合。在问卷调查中,学生提议希望教师多带实物模型讲解,有些学生希望看看现场。这说明土力学课程教学应该理论联系实际,不可偏废一方。土的基本特性是碎散性、多相性、时空变异性,所以土的物理、力学性质复杂多变。土力学理论与试验研究、数学计算、现场观测与检验是密切相关的,不可偏重某一方面。现场→试验→理论→工程实践检验→修正理论→指导实践,这是岩土工程专业工作的基本方法。实践是检验真理的唯一标准,同理,工程实践也是检验土力学理论的唯一标准。

在教学过程中,教师应该始终贯穿这一主线,强调理论与实践结合,切不可过分关注理论,这样会导致学生重理论、轻实践,到了现场什么也干不了。有一些教师,因为求学期间不下实验室,不上工地,所以教学就是纸上谈兵,建议寒暑假可以补补课,联系生产单位进行一些必要的实习。有一些学生土力学课程考试成绩很高,但是平时实验课与实习不愿动手,这样非常有害,因为不能判断现场,计算出来的参数再精确也是毫无意义的。

目前教学,可以利用学校的各类实验室、校园空地、校内工地,必要时可以带学生进行野外地质实习、工地实践。在实践过程中,不断提高理论水平。教师要起到良好的引导作用,让学生不仅“仰望星空”,还要“脚踏实地”。

三、结论

1.在土力学课堂教学过程中,主要存在四类问题影响教学:师生关系不平等导致师生之间难以建立互信互爱的关系;忽视德育容易造成学生的人格缺失;理论与实践分离,背离了基本的教育规律;教与学机械分离,师生缺乏互动。

2.笔者对授课对象256人进行问卷调查,结果显示,家庭困难、学习目标不明确、缺乏学习兴趣等因素直接影响教学效果。为了提高教学质量,教师应该以人为本,通过不断改进教学方法,增强与学生的情感交流,从而激发学生的学习兴趣。同时,在土力学课堂教学过程中,教师应该注重理论与实践相结合,培育学生独立思考与解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]黄文熙.土的工程性质[M].北京:水利电力出版社,1983.

[2]沈珠江.理论土力学[M].北京:中国水利水电出版社,2000.

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[5]杨代泉.也谈土力学研究的理论与实践[J].岩土工程学报,1992,(2).

[6]陈生水.土的本构模型研究之浅见[J].岩土工程学报,1992,(2).

土力学实践教学方法研究 篇3

PVC/蒙脱土纳米复合材料的力学性能研究

选用钠基蒙脱土和3种烷基季铵盐改性的蒙脱土,采用熔融共混的`方法制备聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料,并研究了蒙脱土种类和用量对复合材料力学性能的影响.结果表明,3种复合材料均具有插层型结构,有机蒙脱土含量小于3.0%时,复合材料的综合力学性能均有明显提高;有机蒙脱土用量大于7.0%以后,材料的力学性能降低.

作 者:闫平科 马正先 高玉娟 Yan Pingke Ma Zhengxian Gao Yujuan  作者单位:辽宁工程技术大学资源与环境工程学院,辽宁,阜新,123000 刊 名:中国非金属矿工业导刊  ISTIC英文刊名:CHINA NON-METALLIC MINING INDUSTRY HERALD 年,卷(期): “”(3) 分类号:P619.255 TB332 关键词:PVC   蒙脱土   纳米复合材料   力学性能  

土力学实验总结 篇4

土力学地基基础实验是课程教学的一个重要组成部分。参与实验的是05级建筑工程技术专业两个班的学生,其中一班34人,二班35人。根据实验室设备情况,将每个班分成四批次,每批学生8~9人,每一批次又分成4个小组,每小组2人协调配合操作共同完成实验。

本学期土力学实验出勤情况总体很好,能够按照实验课程时间的安排和实验大纲的要求进行实验。学生对实验的积极性比较高,对动手操作的实验课程比较感兴趣,能积极主动的参与到实验操作中来。甚至平时学习不太努力,学习成绩比较差的同学也能积极主动参加实验。

在刚开始的几个实验中,能明显看的出来学生动手能力不强。经了解很多同学在中学阶段很少参与亲自动手的实验,甚至有些学生在上大学前学习的时候实验课程就是看老师进行实验演示,从来没有参加过这样的动手实验,这也许是学生动手能力不太强的一个原因。在前几个实验中,明显感觉到学生操作动作比较生硬,动作过于谨慎,刚开始的实验虽然安排的是密度、含水量这些比较简单的实验,但实验过程还不够连贯,实验数据准确度不够。经过实验指导教师的鼓励、指导和演示,这一现象很快就有了较大变化,后面实验如压缩实验,剪切实验虽然复杂很多,但学生的操作明显比前面的实验要好。这基本达到我们本实验课程在一定程度上提高学生动手操作能力的目的。

通过实验后的抽问的情况来看,学生对土力学的基本概念有了更深的了解。同时也增加了学生对土力学基本理论学习的兴趣,反过来发现学生在学理论课时原来只是走马观花或死记硬背的概念和理论,他们能够自觉深入去理解。这也达到我们通过实验加深理论知识的学习的目的。通过实验还发现实验课程能增进师生交流的作用,由于实验每一批次学生人数比较少,提供了教师与学生面对面交流的更多机会,老师对学生有了更多的了解,学生和老师也建立了更密切的关系。在实验过程中充分发现学生的优点和进步,通过表扬和鼓励,在获得学生好感的同时,学生实验不但能更好地遵守纪律,不但实验进行的更加顺利,实验气氛也比较好。教师也更大一步获得学生的信任,师生之间也有了感情交流。通过实验发现学生在课余时间和老师见面时打招呼时明显热情多了,在密切了师生关系的同时,更进一步提高了学生对课程学习的兴趣。

从实验具体内容来看,在密度实验中,学生在预习是普遍不能很好理解凡士林作为润滑剂涂在环刀内壁的作用,应该在实验之前给予解释润滑剂保持切面土体更加完整,保持土体体积更加准确的作用。在含水量实验中学生觉得称量盒盖是多余的,结合实验应该讲解在野外取土时称量盒盖保持水分不流失得以准确称量的作用。在塑限实验中学生对土条粗细把握方面不太准确,在搓土条时用力把握的不是很好,容易形成空心搓,对裂纹具体是怎样一种情况作为判定标准也把握的不是很好,应该在实验过程中找一组做的好的样品给同学展示,让该实验有更具体的参照标准。在液限实验中落锥时锥尖的高度把握不太好,学生对加水的量没有认识,这个实验要经过多次反复调试才能达到实验要求,实验时间拉的比较长,结果准确度有较大偏差,学生在试了多次还不成功的情况下容易产生急噪心理,实验指导教师应该在实验过程中对加水量进行指导,同时在实验之前应该让学生有足够的心理准备,在锻炼学生耐心的同时,也可以提高实验数据能准确度。在压缩实验时,由于该实验时间比较长,在发生错误时要求学生重新做比困难,在实验之前就要求学生注意实验操作步骤;这个实验在百分表的安装,砝码的加装上面都有可能出现错误,在实验开始前要反复强调,同时在实验过程中要加强检查,有错误以便在早期加以更正,避免带来较长时间的返工。剪切实验中,应该强调推进手轮旋转的速度,避免剪切速度过快;学生在做实验过程中容易忘记拔出用于上下盒对齐的销钉,这样带来销钉剪弯甚至破坏剪切实验设备,在实验之前一定要重点强调。

土力学调研报告 篇5

实习(调研)报告

一.课题的来源及意义:

由于土具有压缩性,有效应力的变化必然伴随着土体的变形,导致基础的沉降。建筑物基础的沉降除了与建筑物在地基中所引起的附加应力有关以外,还与土的压缩性、土的种类、各层土的厚度有关。

如果建筑物基础的沉降量或不均匀沉降超出其容许值,建筑物可能出现倾斜、开裂等工程事故,影响正常使用。因此,进行建筑物地基基础设计时,必须根据建筑物的情况和勘探实验资料,计算基础可能发生的沉降量和不均匀沉降,并设法将其控制在建筑物容许范围之内。土的压缩性研究和地基沉降计算由此进入人们的视野。

沉降计算及预测是地基处理的重要内容, 公路或其他地基处理的每一个环节都与沉降计算及预测息息相关。在设计阶段, 变形的大致估算或预测是选择和确定处理方法的依据;在施工阶段, 变形预测是采用超载等处理手段的决策基础;在工后阶段, 沉降预测是评价软基处理质量的主要指标及制订维修养护计划的重要参考。

二.国内外发展状况:

现有的土木工程问题都可归纳为三大课题,即强度课题、变形课题和稳定课题,房屋建筑的地基沉降计算便是变形课题。评价一个地基基础设计或土工构筑物设计是否适用,常常需要估算建筑物下面的基土由于静荷载作用所引起的竖向位移。任何建筑物只能允许有限的移动,工程实践表明,大多数地基事故皆由地基变形过大而不均匀所造成,所以正确计算和控制基础的差异沉降和总沉降使其不超过容许值是至关重要的。近年来,人们对土力学的诸多方面的研究都有突破,但对地基变形的研究却少有进展。

从规范的修订历程来看,建筑物的地基变形允许值并无太多变化,但涉及到变形验算的建筑物范围加大了。重要的、有纪念性的大型房屋或构筑物和对地基有特殊要求的建筑物应进行变形验算,一般房屋建筑,只在容许承载力满足了设计要求,就意味着稳定和变形也满足了。因为规范定义的容许承载力系指在保证地基稳定的条件下,房屋和构筑物的沉降量不超过容许值的地基的地基承载力。把强度、变形、稳定混为一谈是本规范的不足之处。《建筑地基基础设计规范》(GBJ7—2011)中规定,安全等级为一级的所有建筑及安全等级为二级的部分建筑应进行变形验算,对于一部分中、小房屋,当采用地基承载力标准值设计基础面积及埋深后,其变形亦同时可满足要求时才不进行变形验算,明确了按变形设

计的原则。

规范中把承载力标准值定义为系按标准方式试验并经过统计处理的数值,把承载力标准值、地基沉降计算值及地基稳定生评价区分开来作为硬性指标来评价某些建筑物的适用性,应该说比先前的规范进步了。新修订的《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2011)中规定,地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物,均应按地基变形设计,部分丙级建筑物也应作变形验算,充分体现了地基设计按变形设计的原则。规范中地基承载力特征值指由载荷试验测定的地基土压力—变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限。可见地基承载力特征值只是在特定条件下保证地基不发生强度破坏的一个值,而地基变形则变成影响房屋建筑正常使用的一个关键指标。

从规范的修订历程,还可以看出用载荷板试验确定承载力的微妙变化:TJ7—74规范是以按土的物理力学指标查表确定为主,用载荷板试验确定为辅;用载荷板试验确定容许承载力时,对低压缩性土取比例界限值为容许承载力,对中、高压缩性土取沉降与压板宽度之比为0.02时所对应的压力为容许承载力;GBJ7—89规范是以用载荷板试验确定为主,以按土的物理力学指标查表确定为辅。GB5007—2011规范突出了强调了原位测试试验,取消了按土的物理力学指标查表确定的方法,说明了规范朝着科学的方向迈出了一大步。由此可见,建筑物的沉降量计算的控制问题已越来越引起人们的重视。

随着各国建设水平的不断提高,人们逐渐认识到,地基沉降计算仍然有用假定一维压缩、柔性基础、采用附加应力计算的传统“分层总和法”已经不能满足工程建设的需要,因为现实的深基坑对回弹再压缩变形、基础刚度、超补偿设计、地基基础相互作用等问题必须予以考虑,所以考虑地基土单元体处于三向应力状态的实际条件,并计入地基土分层、基础形状、基础刚度等因素对沉降的影响的计算方法应是主流方向。欧洲规范(EuroCode)即是在此基础上按弹性理论求解获得计算公式。上文提到的我国有三本规范使用修正的叶果洛夫方法也是按此方向做出的努力。另外,工程经验体现了一个地区的建设特点,是理论分析不能解释和取代的,注重积累并进行反演分析会不断完善土力学理论。

三.本课题的研究目标和方法:

与金属等其它连续介质材料不同,土受压力作用后的压缩并非瞬间完成,而是随时间逐步发展并趋稳定的。土体压缩随时间发展的这一现象或过程称为固结。因此,土的压缩和固结是密不可分的,压缩是土固结行为的外在表现,而固结是土压缩的内在本质。

关于现今的几种研究计算方法,作简单描述。

综合国内外有关资料,天然地基浅基础的沉降计算方法可分为如下几种。

1.分层总和法

其含义是将地基分为若干个水平土层,各土层的厚度分别为h1,h2,h3,„,hn。S1,S2,S3„,Sn。然后累计起来,即为地基总的沉降量S。

S=S1+S2+S3+„SN

分层总和法是工程中使用最多的沉降计算方法,其基本原理是先求出地基土的竖向应力,然后利用室内压缩试验测出的压缩曲线、压缩指标、压缩系数或压缩模量计算分层沉降量然后再对其求和。其中e-lgp曲线法能够考虑地基土的应力历史,分别计算正常固结土、超固结土和欠固结土情况下路基土的最终固结沉降量。

分层总和法计算的沉降值一般与实测值不大一致,主要原因是:

一、分层总和法计算所做的几点假定与土体的实际情况不完全符合;

二、土的压缩性指标、试样的代表性、取原状土的技术及试验手段的精确度都存在一些问题。

三、软土一般都具有明显的流变特性,分层总和法没有考虑到由于流变而引起的附加沉降量。这些计算方法所采用的计算参数都是在完全侧限条件下测到的,没有考虑土的侧向变形的影响,故而计算结果会有一定的偏差。

2.三维沉降计算方法

地基土在荷载作用下实际上是处于三向应力状态,其沉降除包括竖向压缩变形外,侧向变形引起的沉降也是不可忽视的,尤其在软土地基中,高含水量和流变特性使侧向变形引起的沉降在地基总沉降中占有相当大的比重。所以对于软土地基一般情况下都是考虑三维条件下的沉降变形。

除近代随着计算机发展兴起的有限单元法能够全面的考虑地基土的三维受力状态外,现有的三维沉降计算方法大致可分为三类:第一种是在计算沉降时假定地基土体为各向同性弹性体,从弹性理论的应力应变关系出发计算沉降变形量,如黄文熙三维压缩法;第二种是利用室内试验模拟出三维应力的影响,根据试验所得参数计算沉降量,如Lambe的应力路径法,司开普顿一比伦的半经验法;还有一种方法就是将一维沉降计算结果乘上一个经验修正系数来反映侧向变形对最终沉降量的影响,如我国《建筑地基基础设计规范》推荐沉降计算方法,经验系数是通过大量实测资料统计分析后得到的一个范围值。

3.有限单元法

当由于荷载所引起的附加应力在整个土层内变化特别明显,以致于压缩模量不能假定为恒值时,采用线性弹性理论就不合适了,在这种情况下,可以利用数值方法如有限单元来来进行分析,这个方法能考虑模量随深度以及横向位置而变化,虽然这个方法已取得相当成功,但由于模型参数的确定和计算工作量较大,并且这种方法目前所积累的技术储备较少,因此还不适用于常规设计。其主要计算步骤是:

(1)把荷载或者位移增量应用于地基分析中,然后用室内试验得到的初始模量进行一次线性有限元分析;

(2)根据步骤(1)所确定的应力状态以及室内获得的模量与应力水平的相关资料,再计算各个结点的模量;

(3)按照修正后的模量值,再重新计算应力状态,然后重复步骤(2),并得到第二次修正了的应力状态。重复进行上述计算过程,直到满足收敛性要求。

4.反分析法计算沉降量

反分析法是根据工程现场实测的位移信息反演确定出各类未知参数,然后利用反演求出的参数再计算沉降量的方法。通过位移反分析方法进行地基沉降变形预测国内外已进行了广泛的研究。在本构模型方面,反分析法已经由弹性模型发展到了弹塑性和粘弹塑性模型,弹塑性和粘弹塑性位移反分析方法的理论发展很快,但实寄应用上存在许多困难,主要是隐式非线性问题只能用直接法确定最优参数值,效果不佳。进行反分析计算需要可靠和完整的观测数据,反算某些参数时应对其他一些辅助参数要进行实测或者估计。进行反分析首先要对整个反分析数学模型做某种假定,这些假定的合理与否将直接影响反分析结果的准确性,在模型选择、介质特性假定等方面,经验的工程判断将会起到重要作用。这样以来就会在无形中给反分析法计算地基沉降量带来一些人为因素引起的误差。

如果说外荷载(附加应力)是引起地基变形的外因,那么土具有压缩性就是地基变形的根本内因。因此,研究土的压缩性是合理计算地基变形的前提,也是土力学中重要的研究课题之一。而研究地基的沉降和具体的沉降计算,可以把实验室中土的压缩性研究结论应用到实践中去,强化并检验实验室中的研究成果。同时,因为地基沉降计算在工程中的重要地位,探究并改善地基沉降计算方法也是土建共同的大课题,也可以帮助我们强化所学知识,实践理论结合才是。

四.本文的探究方法

本文试着在实验室对工程实地的软粘土进行进行控制含水率为变量和控制干密度为变量的逐级加载的压缩试验,探究干密度、含水率对土体压缩性质的影响,同时观测记录变形量并根据经验公式计算相关的沉降指标,然后绘制对应的图像,拟合公式并应用到工程实例中来初步计算沉降量。

五.试验任务和进度安排

详见任务书和进度表

参考文献

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[3]韩煊.叶果洛夫.沉降计算方法及其应用的中的几个问题.工程勘察,2003(1)

[4]钱家欢,殷宗泽.土工原理与计算.北京:中国水利水电出版社,1996

[5]陈中颐,周景星,王洪瑾,土力学,清华大学出版社,2003

[6] 徐永福,傅德明.非饱和土结构强度的研究[J].工程力学, 1999, 16(4):73-77.[7] 林鹏,许镇鸿,徐鹏,等.软土压缩过程中固结系数的研究[J].岩土力学,2003,24(1): 2-3.[8] 龚晓南.高等土力学[M].杭州: 浙江大学出版社, 1996.[9] 温介邦.考虑应力历史影响的成层地基一维固结理论研究[D].杭州:浙江大学, 2007.[10] 林鹏,许镇鸿,徐鹏,等.软土压缩过程中固结系数的研究[J].岩土力学,2003,24(1): 2-3.[11] 土工试验方法标准(GB/T 50123-1999)[S].北京:中国计划出版社,1999.[12] 土工试验规程(SL237-1999)[S].北京:中国水利水电出版社,1999.[13] 公路土工试验规程(JTJ051-93)[S].北京:人民交通出版社,1993.[14] 陈希哲.土力学地基基础(第4版)[M].北京:清华大学出版社,2004.[15] 基础工程手册.钱鸿缙,叶书麟等译.北京:中国建筑工业出版社,1983.[16] Blight, G.E.Interactions between the atmosphere and the earth.Géotechnique, 47(4): 715–767.1997.[17] Bowles, J.E.Foundation analysis and design.5th ed., International

土力学实践教学方法研究 篇6

土力学是一门以实验为基础的自然科学,土力学实验是土力学教学中重要的组成部分。在土力学的传统实验教学中,教师采用传统教学媒体来讲解和演示,例如图片、黑板等,大多数学生对于规范的实验操作比较难掌握,实验能力也难于培养。录像作为一种辅助的教学手段,具有形象直观、知识容量大、时间短、背景集中等特点,在实验教学领域被广泛应用。该研究将会为土力学实验录像资源开发提供理论支持与依据。

二、录像教学的优点

1.生动、直观、形象。录像教学图文、音形并茂,色彩变幻、图片和动画新颖有趣,插入的音像材料能够直奔主题,传统的讲授教学就显得枯燥、单调得多。录像教学不仅形象生动、直观,印象清晰,而且还可以突出重点,抓住关键环节。采取重播、快放、慢放、定格等表现手法,有利于学生掌握好关键的技术环节。

2.逻辑性强、信息量大。录像教学感染力强,使学生的大脑处于积极的工作状态,信息量大。

3.录像教学可最大限度地提高授课效率。采用录像教学学生学习积极性比较高,课堂气氛轻松、活跃, 善于发现问题,勇于向教师提出问题,乐于请教。

三、实验录像应用于土力学实验教学的评价分析

利用2015级水利实验班学生进行准实验研究,将带教的1个班级分为实验组和对比组,实验学生共30人,实验组2个组为12人,对比组3个组为18人。在一个学期的时间内,实验组运用录像辅助教学,对比组采用常规教学方式,在实验结束后,对实验组和对比组的数据进行对比,对录像辅助教学的效果进行评价。 实验的评价分为三个方面:基础知识的理解、实验操作技能、实验结果的记录与分析能力。

(一)“基础知识的理解”分析

1.分析评价指标。此部分的考核方法是采用试卷测评。教师根据实验的基本内容和原理编制试卷,对学生进行考核,统计学生平均答对率,并对结果进行比较。

2.指标结果分析。“基础知识的理解”着重于土力学试验基础知识的理解,实验结束后对实验组和对照组进行了测试,此结果作为本实验“基础知识的理解” 评价内容的测试结果。结果见表1。

通过表1数据可以看出,实验结束后,实验组的成绩较好,而对照组的成绩明显较差,这说明通过录像教学,学生对于基础知识的理解更加深刻。

(二)“实验操作技能”分析

1.考核评价指标。实验操作技能的考核方法是学生自评。教师编制详细的实验操作技能评分细则,并对操作步骤进行赋分,学生对照自己在实验中的操作过程给自己打分,同时改正在实验操作中不曾注意到的细节,便于以后进行改进,有利于学生更好地掌握实验操作技能。

本项目分为实操限时、仪器操作等环节。评分细则如下:(1)实操限时(35分):在60分钟之内完成者满分,每超时1分钟,扣7分,65分钟未完成者0分。(2)仪器操作(65分):取土样、压缩仪操作、测定土的含水率无误者满分。1按需要选择切土环刀,面积为30cm2, 将一薄层凡士林涂在环刀内壁,刀口应向下放在土样上。操作失误者扣2分。2一边压一边削,环刀不可偏心入土,使整个土样进入环刀,直至凸出环刀为止,然后用削土刀将两端凸出余土削去修平,擦净环刀外壁。操作失误者扣5分。3测定土样密度,称出环刀和土的质量,电子天平操作正确。操作失误者扣2分。4测定土样压缩前含水率,选取两个铝盒,检查盒身与盒盖的号码,确定一致。称量两个铝盒的质量,并记录数据。选取试样15~30g,放入盒内,立即盖好盒盖。称量两个铝盒和试样的总质量,并记录数据,电子天平操作正确。操作失误者扣4分。5在固结仪的固结盒内将带有试样的切土环刀装上(刀口向下)。操作失误者扣3分。6在固结容器内按顺序放好压缩仪器设备(从上到下):定向钢球、加压板、加压导环、透水石、 洁净而润湿的滤纸、带有试样的切土环刀、洁净而润湿的滤纸、透水石。操作失误者扣5分。7检查各部分连接处,确定是否转动灵活。操作失误者扣3分。8平衡加压部分。转动平衡锤,目测上杠杆,直到上杠杆水平时,将装好的压缩盒放到框架内上横梁下,使压缩盒的球柱与上横梁压帽的中心微接触。操作失误者扣5分。9横梁与球柱接触后,将活塞杆插入,将测微表装上,使活塞杆顶面与测微表表脚接触。操作失误者扣5分。10调节表脚和量表杆头使其可伸长的长度不小于8mm。操作失误者扣3分。11为确保压缩仪各部位接触良好,施加1k Pa的预压荷重,再将测微表上的长针调整到零,读测微表初读数R0。操作失误者扣3分。 12加载等级:按教学需要本次实验定为五级,分别为0.5、1.0、2.0、3.0、4.0kg/cm2;加荷载时注意安全,防止荷载放置不稳定而受伤。操作失误者扣5分。13每级荷载加荷时间25分钟,按顺序记下各个时间节点测微表读数,读数精确到0.01mm。操作失误者扣5分。14实验结束后,按顺序整理仪器,先卸掉砝码,然后卸下测微表,升起加压框架,再移出压缩盒,取出试样,将仪器擦洗干净。错误者扣5分。15测定土样压缩后含水率。 操作失误者扣4分。16打开盒盖,放入烘箱内。将烘箱温度调整至105℃~110℃,并打开开关烘干土样至恒重,大约8小时。打开烘箱,将试样取出,盖好盒盖放入干燥器内冷却,称出盒与干土质量。电子天平操作正确。错误者扣4分。17实验结束后,台面清理干净。不干净者扣2分

2.试验结果分析。由实验操作评分细则可以看出, 实验操作部分的得分高低反映了学生动手能力的高低,特别是实验操作技能的强弱。将学生的自测成绩进行统计,实验结果见表2。

通过数据发现,对照组和实验组之间的差异并不显著,但是实验组的实验操作自评得分比对照组的实验操作自评得分高,表明实验录像教学方式对培养学生的实验操作技能和动手能力有一定的作用。

(三)“实验结果的记录与分析能力”分析

1.考核分析指标。此部分以《实验报告册》作为考核方法,教师根据学生实验报告册的完成情况,来考察学生实验结果的记录和分析能力,然后统计优秀率,并进行比较。

实验报告考核细则(100分):字迹清楚、书写规范、计算正确、图表正确者满分。(1)字迹潦草扣5分; (2)表格填写不规范扣5分;(3)不用铅笔画图扣5分; (4)图中曲线不光滑扣5分;(5)图中曲线趋势不正确扣40分;(6)计算不正确扣40分。

2.结果分析。考察《实验报告册》的完成情况,并给出优秀的标准,即完整记录实验结果,同时科学进行实验数据分析,以此标准来统计实验组和对照组中优秀者所占的比例。

通过数据发现,实验的实验组优秀率大于对照组,表明录像对于提高学生“实验结果的记录与分析能力”有明显效果。

四、结论

通过对土力学实验的研究,将实验录像应用于实验教学中,对基础知识的理解、实验操作技能、实验结果的记录与分析能力三个方面的内容进行了对比分析,实验组相较于对照组,其实验组的学生对于基础知识理解更好、实验操作技能更优、实验结果的记录与分析能力更强。这表明实验录像的运用是一种较好的实验教学手段,相对于传统的实验教学方法而言, 有较好的教学效果。

五、意见与建议

本研究仅针对土力学实验中的某一个实验进行了一个学期研究,实验学生的数量较少,研究的内容仅三个方面。在今后的研究中,需要将实验数目增多, 区分实验的难易分类;增加实验的学生数和分组数, 使得数据更丰富;研究的时间加长,使得研究成果更加丰富,为土力学实验的教学改革提供理论和数据支撑。

参考文献

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[2]程绍芳.运用录像教学提高武术教学质量[J].体育学刊,2004,(3):78-79.

[3]王俊杰.工程类专业土力学实验教学改革思考[J].高等建筑教育,2009,(6):100-114.

土力学实践教学方法研究 篇7

关键词:土力学试验 教学环节 凸显问题 教学改革

土力学(Soil Mechanics),即是通过对力学一般原理的利用来对土的物理性进行充分的研究。它是力学与化学的性质以及土体在水、荷载、温度等外界因素影响下所产生工程形状的应用学科。作为力学的一个分点,土力学学科的研究是建立在“土”的基础之上。对于土力学而言,它涉及了很多的前期知识以及一些相关的领域,整个课程的横向跨度非常的大。土力学不但在理论上存在着一定的深度,整个基础知识的构成也不成系统,具备了“抽象性”。在研究对象上,土力学主要是以“矿物颗粒组成骨架的松散颗粒集合体”为基础,其化学、物理以及力学的性质和一般弹性或刚性的固体或流体相比较,有着较大的差异。所以,通过科学、先进的实验技术来对土力学进行深入的探讨是非常必要的。

一、土力学试验教学环节存在的凸显问题

(一)教学安排合理性有侍优化

从我院情况分析,存在着招生专业人数不断增加、教学安排的不合理、理论課未上就开始上实验课、实验学时少,土力学试验多集中在一学期等问题。据我院11~14年土力学试验开课情况统计,大多专业的土力学理论和试验课都集中在一学期,年均一学期约4000学时,年均二学期约700学时。

(二)实验教学模式单一、枯燥

就目前而言,土力学的实验教学基本上是以验证性实验为主。在实验的操作上,学生只需要按部就班即可。甚至存在着“在进行理论教学的基础上便开始进行实验操作”的现象,这直接造成了理论与实践相脱离的问题出现。在实践性较强的土力学上,类似这样的问题显然严重的对整个教学目标的实现带来了一定的负面影响。

(三)实验课程安排不当

在目前的土力学教学中,大多数学校对于土力学的实验教学在课时上安排较少。另外,由于该专业的学生人数较多,在课时很少的情况下,实验教学的课堂中就会存在着小组人数较多的问题,这样的情况将难以保证每一位学生都能够得到亲手做实验的机会。

(四)试验数据应用分析不足

在土力学实验教学安排中,学生很难将在各个试验中获得的指标数据之间的关系进行精确的分析。在这样的情况下,土力学试验教学环境的辅助作用将很难得到充分的体现。

(五)实验考核方法有待完善

每当试验进行完后,通常只要求学生根据公式来进行计算即可,学生学习缺乏了主观能动性,在试验过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力得不到提升。而试验考核的方法也过于的简单,使得学生对实验课没有压力和动力,导致其对实验的结果是否准确、合理抱着一个无所谓的态度。

二、土力学试验教学环节几点探讨

(一)理论课结束后集中开设试验

土力学试验包含了多个项目,其中有些试验过程很长。通过安排、设计、规划将土力学试验集中开设,多个试验交叉进行,这样才能保证同一土样同步在各试验之间使用,提髙试验效率。如在颗粒分析、固结试验过程中可以进行其他试验项目。集中开设的方式还有助于土的各个物理性质指标之间的应用和换算,从而减少重复项目和由于时间效应而引起的各个物理性质指标的变化,真正提高试验的准确度。

(二)理论和实践相结合

实践,是检验真理的唯一标准。土力学是一门具备较强实用性的课程,对于学生的综合发展有着极大的帮助。当前,大多数高校在土力学实验教学的开设上,主要是以颗粒分析实验、固结实验、含水量实验、直接剪切实验等为实验教学内容,基本上是以传统的验证性实验为主,实验的内容相对落后,与土力学理论目前的发展也呈现出极为明显的脱节现象。这对于学生而言,严重的影响了学生的自主学习积极性。另外,在实验过程中,每组学生基本上都是采用同样的土体进行实验,很容易造成学生不思考问题、不分析问题及相互抄袭实验报告的问题。作为指导教师,在对土力学课程的教学中可以适当的将教材的内容进行科学有效的删减,并且补充一些现实生活中的工程实例。另外,对新社会、新时代中产生的新问题要着重的介绍。

土力学实验教学内容不能满足理论更新的需求,在进行理论学习的同时,为做到理论与实践相结合,可以通过“将教学课堂放到实验室进行”来实现。比如在“土的抗剪强度测定方法”的讲解中,可以将教学的课堂转移到实验室,这有助于学生对相关试验的仪器进行直观的了解,并且自主的做出相应的实际操作。通过实践性的教学,让学生上手更快,从而为土力学的教学节省大量的时间,真正的做到事半功倍。

(三) 合理安排试验组次和人数

目前,土力学实验教学的课时安排较少,而学生的人数又比较多,在这样的情况下,如果想要达到很好的教学效果,就必须在课程安排上进行科学、合理的调整。在实验课程上,每一批进入到实验室学生尽量控制在10组以内,而每一组两到三人为宜。在课堂中,需要理论教师与实验教师同时对学生进行指导。在这样的教学背景下,学生的学习积极性才能够得到充分的调动,才能让每一位学生都有亲自操作仪器的机会,通过实验操作获得相关的数据,并独立的对实验数据进行分析,分析出数据的准确性以及存在误差的原因,从而提出在实验方法及步骤上相应的改进措施。通过这样的过程,能够让学生在动手能力上得到极大的锻炼。

(四) 特色教育和现代化科学技术手段拓展试验计划

以水利特色教育提高学生对专业学习的热情,以现代科学技术促进学生对实验的兴趣,如制做“土工试验”多媒体教学片、“土力学与地基基础”学习软件等,使教学的内容显得更加丰富、直观、逼真、易懂。充分调动起学生的学习积极性。同时,现代化的科学技术还能够让学生的想象力和创造力得到充分的发挥。

(五)持证上岗提高教师实验能力和培养学生创新能力

从本校情况来看,在有限的资源条件下,充分开展教师操作实验仪器的培训并将实行教师操作实验仪器上岗证制度,将技能传给学生。同时,需要培养“双师型”教师,提高实验室指导教师的实验能力和试验水平,从而从根本上培养学生的创新能力。

“双师型”教师队伍是保障教学质量的基本要求,也是培养高技能人才的关键。“双师型”教师,一定要是高技能人才。而作为教师,学历层次和技能水平两方面,需要做到统筹兼顾。这两方面的提高,也是教师综合实践能力得到提高的根本。

三、结语

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