摘要:根據(jù)土力學(xué)研究對(duì)象的特殊性、多學(xué)科交叉性,以及學(xué)科體系的不成熟和不完善性等特點(diǎn),結(jié)合教學(xué)體會(huì)及經(jīng)驗(yàn),文章辨析了土力學(xué)教學(xué)過程中理論與實(shí)踐的關(guān)系,還原論與系統(tǒng)論的關(guān)系,土力學(xué)課程與其他課程的關(guān)系,教材知識(shí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)系,教材內(nèi)容與最新科研成果的關(guān)系,傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段的關(guān)系,師生關(guān)系,新舊教學(xué)內(nèi)容關(guān)系,以及教學(xué)過程與教學(xué)結(jié)果的關(guān)系等。
關(guān)鍵詞:課程教學(xué);土力學(xué);還原論與系統(tǒng)論
中圖分類號(hào):G6420;TU43文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):10052909(2012)06010705土力學(xué)是研究土的組成、特性、應(yīng)力、滲流、變形、強(qiáng)度、土壓力和土坡穩(wěn)定性以及與此相關(guān)內(nèi)容的學(xué)科,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)基礎(chǔ)工程、地基處理、地下結(jié)構(gòu)、深基坑支護(hù)等諸多后續(xù)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)。土力學(xué)是土木工程專業(yè)一門重要的核心課程,又是樹立學(xué)生開放思維方法的重要載體,因此對(duì)培養(yǎng)學(xué)生處理未來各類工程問題具有重要意義[1-2]。
土力學(xué)涉及力學(xué)和工程地質(zhì)等較多前期課程知識(shí),課程涉及面廣,理論性強(qiáng),基本知識(shí)抽象、不成系統(tǒng),而且,有些內(nèi)容缺少必要的預(yù)備知識(shí)。比如,塑性區(qū)的確定等多處知識(shí)點(diǎn)涉及彈性力學(xué)中的平面應(yīng)變問題,而彈性力學(xué)一般為本科四年級(jí)的選修課;因此,不少學(xué)生甚至在畢業(yè)后也沒有真正理解某些基本原理,沒有抓住土力學(xué)分析問題和解決問題的精神實(shí)質(zhì)和基本思路。
土力學(xué)教學(xué)必須堅(jiān)持以三大理論為主線,以基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論為教學(xué)重點(diǎn),以素質(zhì)和能力培養(yǎng)為目標(biāo),以工程應(yīng)用為最終目的。由于課程的特殊性,在教學(xué)過程中,存在著各種復(fù)雜的關(guān)系,處理好這些關(guān)系是取得良好教學(xué)效果的必要條件。
文章從土力學(xué)的研究對(duì)象和服務(wù)對(duì)象出發(fā),結(jié)合教學(xué)實(shí)踐和學(xué)科發(fā)展趨勢(shì),分析了土力學(xué)課程的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)土力學(xué)課程理論性與實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn),建議在土力學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)處理好幾種關(guān)系,以期對(duì)土力學(xué)教學(xué)有所幫助。
一、土力學(xué)的課程特點(diǎn)
土力學(xué)從工程力學(xué)發(fā)展而來,與其他力學(xué)分支相比,具有明顯的特殊性。(一)研究對(duì)象的特殊性
理論力學(xué)的研究對(duì)象是剛體,材料力學(xué)和彈性力學(xué)的研究對(duì)象一般是線彈性體,結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象是桿件組成的結(jié)構(gòu),塑性力學(xué)的研究對(duì)象是彈塑性體,流體力學(xué)是研究流體機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用的科學(xué)。而土力學(xué)的研究對(duì)象是地殼巖石經(jīng)過漫長(zhǎng)的風(fēng)化后所產(chǎn)生的碎散礦物集合體。由于不同地區(qū)、不同深度、不同地點(diǎn)土的工程性質(zhì)千差萬別,導(dǎo)致土力學(xué)的研究對(duì)象具有顯著的區(qū)域性、明顯的個(gè)性、不可忽視的時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)等特點(diǎn)。另外,土是多孔、多相、不連續(xù)介質(zhì),其骨架孔隙由水和空氣充填(有時(shí)還有冰)。隨時(shí)代變遷,不同地質(zhì)條件下形成的土,其固、液、氣三相之間不同的比例關(guān)系及其相互作用導(dǎo)致土的物理、力學(xué)性質(zhì)進(jìn)一步復(fù)雜化。因此可以說,土的碎散性、多相性和地質(zhì)歷史形成的變異性是土區(qū)別于其他材料的三個(gè)顯著特征。
土的固相包括顆粒的大小和級(jí)配、化學(xué)礦物成分、電化學(xué)性質(zhì)、松密狀態(tài)等;液相涵蓋水的形態(tài)、化學(xué)成分和雜質(zhì)、冰水狀態(tài)等;氣相涵蓋氣體的形態(tài)、成份、連通情況等。另外,固、液相之間存在雙電層作用,氣、液相之間存在收縮膜作用。因此,特定土表現(xiàn)出特有的物理狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)。當(dāng)與不同的邊界條件、荷載條件和溫度條件相耦合時(shí),土的雙電層特性、收縮膜特性以及結(jié)構(gòu)性發(fā)生相應(yīng)變化,從而引發(fā)十分復(fù)雜的力學(xué)和工程性質(zhì)。
(二)依托理論的多樣性
有效應(yīng)力原理、一維固結(jié)理論、Mohr-Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則構(gòu)成了土力學(xué)的基本骨架,是目前解決土工問題的理論基礎(chǔ),也是土力學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)。在土力學(xué)中,常常出現(xiàn)不同的研究對(duì)象依托的理論全然不同的現(xiàn)象。比如有效應(yīng)力原理、擋土墻和土坡穩(wěn)定性驗(yàn)算等均假設(shè)土體為剛體,采用的是理論力學(xué)的研究方法;一維固結(jié)理論、彈性地基梁計(jì)算等則將土體視為線彈性體,采用材料力學(xué)的研究方法;在確定地基承載力時(shí)又將土體當(dāng)作剛-塑性體,采用塑性力學(xué)的研究方法;在研究黃土的濕陷性時(shí)又可以將其視為彈塑性材料。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
李順群,等土力學(xué)教學(xué)中幾組關(guān)系的辨析
(三)多學(xué)科交叉性
如前所述,土力學(xué)課程學(xué)習(xí)應(yīng)在掌握理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、流體力學(xué)、水力學(xué)、工程地質(zhì)等知識(shí)的基礎(chǔ)之上,采用不同學(xué)科的研究成果,綜合分析才能合理解決相關(guān)問題。而在研究環(huán)境巖土工程問題時(shí),甚至涉及化學(xué)和生物學(xué)方面的知識(shí),充分體現(xiàn)了土力學(xué)的多學(xué)科交叉特性。
(四)對(duì)相關(guān)學(xué)科的反促進(jìn)作用
土力學(xué)是一門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科。由于研究對(duì)象的特殊性,在其發(fā)展過程中,對(duì)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展起到重要的反促進(jìn)作用。比如,傳統(tǒng)塑性力學(xué)以鋼材等材料為研究對(duì)象,認(rèn)為球應(yīng)力只引起體應(yīng)變,偏應(yīng)力只引起偏應(yīng)變。因此,傳統(tǒng)塑性力學(xué)無法考慮材料在剪切變形過程中的體變。對(duì)巖土類材料,球應(yīng)力既可以引起體應(yīng)變,又可以引起偏應(yīng)變;偏應(yīng)力既可以引起偏應(yīng)變,又可以引起體應(yīng)變。為了反映諸如此類與鋼材等傳統(tǒng)材料截然不同的特性,國(guó)內(nèi)外巖土工程專家開展了廣泛研究。在對(duì)傳統(tǒng)塑性力學(xué)提升和改造的基礎(chǔ)上,誕生了塑性力學(xué)的一個(gè)重要分支——土塑性力學(xué)或廣義塑性力學(xué)[3]。
(五)學(xué)科體系的不成熟和不完善性
土力學(xué)中涉及的基本概念、計(jì)算理論和計(jì)算公式很多,而且各部分內(nèi)容之間的連貫性較差。與前面提到的幾個(gè)力學(xué)分支相比,土力學(xué)具有明顯的不成熟性和不完善性。土力學(xué)發(fā)展至今,其理論基礎(chǔ)仍不完善,處于半理論、半經(jīng)驗(yàn)的發(fā)展階段。在土力學(xué)中還不能用一種模型概括土的全部力學(xué)性質(zhì),經(jīng)驗(yàn)公式和經(jīng)驗(yàn)方法隨處可見并在實(shí)際工作中發(fā)揮著重要作用。土力學(xué)的不完善性還表現(xiàn)在土力學(xué)中公式的假設(shè)條件過多,且有些假設(shè)自相矛盾。比如,在推導(dǎo)地基塑性區(qū)過程中,計(jì)算地基中的附加應(yīng)力時(shí)假設(shè)地基處于彈性狀態(tài),然后根據(jù)計(jì)算出的應(yīng)力條件和Mohr-Coulomb準(zhǔn)則可以得出塑性區(qū)范圍。這種前后不協(xié)調(diào)現(xiàn)象在土力學(xué)中并不少見,在教學(xué)過程中務(wù)必給學(xué)生講解清楚。
二、土力學(xué)教學(xué)過程中的幾組關(guān)系
(一)理論與實(shí)踐的關(guān)系
土力學(xué)隨工程實(shí)踐的發(fā)展而發(fā)展,因此,土力學(xué)的最終目的必然是為工程實(shí)踐服務(wù)。土力學(xué)理論與日常生活和工程實(shí)踐息息相關(guān),日常生活和工程實(shí)踐是學(xué)生掌握土力學(xué)理論、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的重要途徑。在教學(xué)過程中,應(yīng)該將已學(xué)理論與工程實(shí)踐緊密結(jié)合,但在現(xiàn)有土力學(xué)教材中,一般只在緒論中有少量工程案例介紹,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中時(shí)常不知學(xué)為何用,學(xué)習(xí)目的不明確,缺少應(yīng)有的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣。若在教學(xué)過程中將理論知識(shí)和工程實(shí)際緊密結(jié)合,不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也能提高學(xué)生分析、解決實(shí)際工程問題的能力,從而加深對(duì)土力學(xué)理論的理解。
例如,在學(xué)習(xí)有效應(yīng)力原理后,教師可以讓學(xué)生對(duì)過度抽取地下水引起地面沉降進(jìn)行解釋,對(duì)地基液化引起建筑物沉降進(jìn)行分析。通過工程實(shí)例,開闊學(xué)生眼界,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,并使其充分認(rèn)識(shí)到土力學(xué)課程的重要性。工程實(shí)例教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力,使學(xué)生逐步形成創(chuàng)新性思維。
教師也可以結(jié)合科研課題,向?qū)W生介紹土力學(xué)理論的實(shí)際應(yīng)用。在講解土的壓縮性和一維固結(jié)理論后,筆者結(jié)合自己的一個(gè)堆島項(xiàng)目,詳細(xì)講解了堆島最終沉降量和沉降量隨時(shí)間發(fā)展的計(jì)算過程。隨后,介紹最終沉降量計(jì)算對(duì)島上建筑物的重要意義,并進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)沉降過程對(duì)建設(shè)工期的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。
(二)還原論與系統(tǒng)論的關(guān)系
近代科學(xué)技術(shù)起源于西方,其核心研究思想為分解,即人體—系統(tǒng)—器官—組織—細(xì)胞—基因—蛋白質(zhì)—分子—原子—量子……東方科學(xué)強(qiáng)調(diào)萬物間的相生相克,即把研究對(duì)象作為一個(gè)整體,即人體—經(jīng)絡(luò)—穴位。
與其他學(xué)科不同,土力學(xué)中的多數(shù)問題難以精確解析、認(rèn)知和預(yù)測(cè)。這主要源于巖土材料的復(fù)雜性、影響因素的多樣性和初邊條件的不確定性,主要表現(xiàn)在一因多果、一果多因或因素的相互關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)化。在土力學(xué)教學(xué)中,一定要向?qū)W生灌輸土力學(xué)的不確定性這一重要思想,即并不是計(jì)算得越精確就越完美。顧寶和曾提出,在巖土工程中“不求計(jì)算精確,只求判斷正確”,強(qiáng)調(diào)定性分析和定量分析相結(jié)合,強(qiáng)調(diào)綜合判斷[4]。新奧法隧道施工方法實(shí)際上是系統(tǒng)論在土力學(xué)中的具體運(yùn)用,因此,應(yīng)不斷向?qū)W生強(qiáng)調(diào)工程監(jiān)測(cè)和工程經(jīng)驗(yàn)在巖土工程中的重要作用。
(三)土力學(xué)課程與其他課程的關(guān)系
土力學(xué)是土木工程中聯(lián)系基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的重要橋梁,其基本概念、基本方法和結(jié)論是諸多后續(xù)課程的基礎(chǔ),如基礎(chǔ)工程、地下結(jié)構(gòu)、深基坑支護(hù)、地基處理等。土力學(xué)教學(xué)過程既體現(xiàn)理論知識(shí)的傳授,又離不開基本土力學(xué)實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)。同時(shí),在學(xué)習(xí)土力學(xué)過程中,學(xué)生還應(yīng)該學(xué)會(huì)分析、處理工程實(shí)踐問題常用的方法,提高自己在未來畢業(yè)設(shè)計(jì)或?qū)嶋H工作中必須具備的分析、綜合、判斷能力。
(四)講授教材知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)系
掌握土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)繼續(xù)學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力是教學(xué)過程中應(yīng)注重的兩個(gè)方面,不可偏廢?;A(chǔ)知識(shí)的良好掌握是培養(yǎng)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力的前提和基礎(chǔ),而學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的提高又有助于其掌握更多的土力學(xué)知識(shí)。二者互為補(bǔ)充,互相促進(jìn)。教材知識(shí)是學(xué)生勝任未來工作的基礎(chǔ),而創(chuàng)新能力則是學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展的源泉?,F(xiàn)代教育觀念注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,因此,土力學(xué)教學(xué)也應(yīng)圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新型人才展開。事實(shí)上,教材知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新能力是一致的,如果教學(xué)過程中一味傾向于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力而忽略了基礎(chǔ)知識(shí)的傳授,那么創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也只能是海市蜃樓。如果教師在課堂上針對(duì)堆島的最終沉降量和沉降過程提出了若干問題,而學(xué)生沒有掌握分層總和法與一維固結(jié)理論,那么學(xué)生肯定無從下手,創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)就會(huì)成為一句空話。
學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)在于扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),因此,在教學(xué)過程中,必須加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論的講解。當(dāng)然,在教學(xué)過程中也不能滿堂灌,應(yīng)該結(jié)合切身的工程實(shí)踐或科研課題闡述相關(guān)土力學(xué)理論,讓學(xué)生針對(duì)實(shí)際工程勤思考、多動(dòng)手,這是培養(yǎng)他們創(chuàng)新能力的必要手段。
為了讓學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿和發(fā)展動(dòng)向有所了解,在時(shí)間允許的條件下,可以邀請(qǐng)與學(xué)生共同語言較多的新近畢業(yè)博士或在讀博士生以各自的研究方向介紹相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外最新研究成果,以激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)研究的興趣。比如,依托重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)年會(huì),學(xué)校土木工程專業(yè)每年都組織學(xué)生聽取多名國(guó)內(nèi)外知名專家的學(xué)術(shù)報(bào)告。另外,還應(yīng)大力提倡學(xué)生參加各類大學(xué)生科技活動(dòng)。比如,教研室每年都積極組織學(xué)生申報(bào)“科技活動(dòng)資助項(xiàng)目”。由于事先作了充分準(zhǔn)備,每年都有3—5名學(xué)生獲得了2000元資助。獲得資助的學(xué)生,其學(xué)習(xí)積極性明顯提高,對(duì)其他學(xué)生也起到示范帶動(dòng)作用。
(五)既有教材內(nèi)容與最新科研成果的關(guān)系
土力學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,同時(shí)又是一門很不完善的學(xué)科。這就決定了土力學(xué)教學(xué)必須與最新科研成果相聯(lián)系,才能實(shí)時(shí)修正更新理論、公式和計(jì)算方法。與理論力學(xué)、材料力學(xué)等“嚴(yán)密”學(xué)科不同,土力學(xué)是一門逐步發(fā)展完善的學(xué)科。比如,在講解條形荷載作用下塑性區(qū)的計(jì)算方法時(shí),除講解教材中的方法外,可以比較分析國(guó)內(nèi)外近幾年關(guān)于該課題的研究成果。國(guó)內(nèi)確定條形均布荷載作用下臨塑荷載pcr和臨界荷載p1/4、p1/3以及地基塑性區(qū)的方法,在推導(dǎo)過程中假設(shè)土體自重應(yīng)力如同靜水應(yīng)力——在同一深度各個(gè)方向上應(yīng)力均相等且無剪應(yīng)力。這明顯有悖于實(shí)際情況,只有理想液體才能滿足這個(gè)條件。筆者將塑性區(qū)研究成果穿插于地基承載力的確定進(jìn)行講解,取得了良好的教學(xué)效果[5]。
(六)傳統(tǒng)教學(xué)法與現(xiàn)代教學(xué)法的關(guān)系
現(xiàn)代教學(xué)手段和技術(shù)包括電視錄像、投影、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等,教師若能恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用這些教學(xué)手段,通過圖像、聲音、文字的巧妙結(jié)合,把土力學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)在學(xué)生面前,顯然可以起到節(jié)約時(shí)間、增加信息量、體現(xiàn)形象性和生動(dòng)性等作用。如果再結(jié)合形形色色的工程實(shí)例照片,對(duì)深化學(xué)生土力學(xué)知識(shí)無疑具有積極意義[6]。
在教學(xué)中對(duì)各種教學(xué)方法進(jìn)行最佳組合,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法。在土力學(xué)教學(xué)中,值得推薦的是案例教學(xué)法與研討教學(xué)法相結(jié)合的教學(xué)方法。最有效的方法是將傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代化教學(xué)手段結(jié)合,以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主,多媒體教學(xué)為輔。例如,在土坡和地基的穩(wěn)定性章節(jié)中,假設(shè)多、公式多、推導(dǎo)過程復(fù)雜,這時(shí)可以將推導(dǎo)過程和結(jié)果以幻燈片的形式向?qū)W生講解,教師在黑板上強(qiáng)調(diào)步驟和關(guān)鍵點(diǎn)。
在傳統(tǒng)教學(xué)過程中,有些教師強(qiáng)調(diào)記筆記的重要性,但是在多媒體教學(xué)手段廣泛應(yīng)用的今天,每節(jié)課的信息量非常大,完整記錄所有內(nèi)容已不現(xiàn)實(shí)。而且,在聽課過程中記筆記,勢(shì)必影響對(duì)課堂內(nèi)容的理解,其結(jié)果反而得不償失。因此,在教學(xué)過程中,筆者一般不要求學(xué)生記筆記,取而代之的是學(xué)生在教材上勾畫或在章節(jié)的適當(dāng)位置批注。
(七)學(xué)生與教師的關(guān)系
教學(xué)過程是教與學(xué)的過程,是人才培養(yǎng)的重要渠道,其重心應(yīng)落在“學(xué)”上。教師的教與學(xué)生的學(xué)是以課程為平臺(tái),平等、民主的交往過程,二者均是主體。通過教,教師實(shí)現(xiàn)傳道、授業(yè)、解惑;通過學(xué),學(xué)生增長(zhǎng)知識(shí)、提高能力、養(yǎng)成素質(zhì),并逐步成長(zhǎng)為專業(yè)人才。教學(xué)是一種師生雙向互動(dòng)的實(shí)踐活動(dòng),教學(xué)過程的出發(fā)點(diǎn)和歸屬點(diǎn)都是“學(xué)”,因此,教學(xué)絕不是教師單向傳授知識(shí)的過程,而是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的過程,是師生相互交流與合作、相互啟發(fā)與提高的過程[7-8]。
教學(xué)不應(yīng)局限于課堂教師講授,而更重要的是給學(xué)生充分的空間和自由度,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)思考、體驗(yàn)、總結(jié)、提高。另外,還需要一個(gè)必不可少的鍛煉過程,包括各種習(xí)題、實(shí)驗(yàn)、報(bào)告、參觀考察、工程實(shí)踐等。
在教學(xué)過程中一定要注重調(diào)動(dòng)師生雙方的積極性。教學(xué)質(zhì)量歸根結(jié)底要靠學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和學(xué)生未來的發(fā)展成敗來評(píng)判。學(xué)生的發(fā)展質(zhì)量是教育質(zhì)量的具體體現(xiàn),其內(nèi)核和實(shí)質(zhì)是學(xué)生主體性的提高程度。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)不斷學(xué)習(xí),調(diào)動(dòng)自己的主觀能動(dòng)性,不斷完善自己的專業(yè)知識(shí)。同時(shí),也要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。只有學(xué)生的主體能動(dòng)性和教師的主體能動(dòng)性都充分調(diào)動(dòng),才能互相促進(jìn),共同發(fā)展。
(八)新舊教學(xué)內(nèi)容的關(guān)系
在知識(shí)經(jīng)濟(jì)與信息化時(shí)代,知識(shí)量驟增,信息傳播速度也越來越快,知識(shí)高度分化、新學(xué)科不斷涌現(xiàn),新技術(shù)層出不窮。據(jù)統(tǒng)計(jì),近30年人類積累的知識(shí)相當(dāng)于過去2000年積累的總和。研究表明,現(xiàn)在大學(xué)生一出校門,所學(xué)知識(shí)60%左右已經(jīng)陳舊。土力學(xué)是一門新興學(xué)科,在信息化的今天,其發(fā)展速度也十分迅速。在中國(guó),土力學(xué)專業(yè)每年發(fā)表在EI期刊上的研究論文多達(dá)2000篇左右。這些研究論文刊載了大量研究成果和工程實(shí)錄,從不同側(cè)面展示了學(xué)科的最新研究成果,因此,在教學(xué)過程中,一定要使用版本新、質(zhì)量高的教材,以防止教材內(nèi)容滯后。同時(shí),在教學(xué)過程中,要及時(shí)把學(xué)科前沿的新成果融入相關(guān)章節(jié)。
土力學(xué)中的經(jīng)典內(nèi)容,如有效應(yīng)力原理、一維固結(jié)理論等是土力學(xué)的基礎(chǔ),任何時(shí)候都是土力學(xué)的核心和需要重點(diǎn)講解的內(nèi)容。地基沉降、抗剪強(qiáng)度等內(nèi)容是不斷發(fā)展完善的理論,在教學(xué)過程中應(yīng)該實(shí)時(shí)引入相關(guān)內(nèi)容。比如,在講完飽和土的Mohr-Coulomb強(qiáng)度理論后,可以簡(jiǎn)要介紹非飽和土的強(qiáng)度理論研究進(jìn)展,并說明飽和土的強(qiáng)度理論是非飽和土強(qiáng)度理論的特例。在講完分層總和法后,可以列舉鄧肯-張等非線性彈性模型、反映彈塑性的劍橋模型等,以開闊學(xué)生視野。
(九)教學(xué)過程與教學(xué)結(jié)果的關(guān)系
教學(xué)過程是學(xué)生在教師指導(dǎo)下認(rèn)識(shí)世界,接受知識(shí)的過程。同時(shí),學(xué)生和教師的創(chuàng)新意識(shí)往往在教學(xué)過程中萌發(fā),創(chuàng)新能力在教學(xué)過程中強(qiáng)化和提升[9]。教學(xué)最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力,包括思想道德、身體素質(zhì)、審美能力、勞動(dòng)技能、創(chuàng)新意識(shí)和能力、綜合素質(zhì)等方面。教學(xué)是手段和途徑,培養(yǎng)高素質(zhì)人才是最終目的和評(píng)價(jià)教學(xué)活動(dòng)成敗的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
因此,教學(xué)結(jié)果絕對(duì)不能僅根據(jù)考試成績(jī)、考取的研究生數(shù)量、獲獎(jiǎng)多少等指標(biāo)評(píng)價(jià),而應(yīng)以教學(xué)過程在學(xué)生人生成長(zhǎng)過程中所起的作用對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)??v觀國(guó)內(nèi)外著名科學(xué)家的成長(zhǎng)歷程,不乏孩童時(shí)期不是“好學(xué)生”的例子。因此,教師在教學(xué)過程中且不可對(duì)自己看不慣的現(xiàn)象妄下結(jié)論。給學(xué)生講授巖土工程的工作思路、工作方法,激發(fā)他們興趣,可能比講清楚某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)更為有效。
三、結(jié)語
土力學(xué)是一門半理論、半經(jīng)驗(yàn)的學(xué)科,其最大特點(diǎn)是不成熟性。文章從土力學(xué)課程的這一特點(diǎn)著手,根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱要求,結(jié)合自己在教學(xué)過程中的體會(huì)和積累的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),闡述了土力學(xué)教學(xué)過程中應(yīng)該正確處理好的幾組關(guān)系。當(dāng)然,要想獲得較好的教學(xué)效果,還需要處理好其他一些關(guān)系,如學(xué)生之間的協(xié)作關(guān)系等,限于篇幅,此處不再展開。
參考文獻(xiàn):
[1]姚笑青.土力學(xué)課程特點(diǎn)與課堂教學(xué)方法探討[J].高等建筑教育,2007,16(4):81-85.
[2]高文華,萬文,陳秋南,等.《土力學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2007,30(4):50-51,4.
[3]鄭穎人,沈珠江,龔曉南.廣義塑性力學(xué)——巖土塑性力學(xué)原理[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[4]顧寶和.淺談巖土工程的專業(yè)特點(diǎn)[J].巖土工程界,2007,10(1):19-23.
[5]李順群,王英紅,柴壽喜,等.二次曲線作為Mohr包線時(shí)的地基塑性區(qū)[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào),2009,34(3):297-300.
[6]盧坤林,錢德玲,楊揚(yáng).多元化教學(xué)模式在土力學(xué)課程中的嘗試[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2009,23(5):23-26.
[7]朱昌流.論啟發(fā)式教學(xué)的有效實(shí)施[J].教育與職業(yè),2007(18):151-152.
[8]侯煦光.怎樣進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)[J].高等教育研究,1997(5):72-76.
[9]孔凡哲,王郢.在課堂教學(xué)中如何看待過程與結(jié)果[J].廣西教育,2005(6):10-13,112.
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