□文/王 飛 宋雪琳
(石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院勘察技術(shù)與工程學(xué)院 河北·石家莊)
基礎(chǔ)工程是土木工程的一門專業(yè)必修課,尤其對于巖土工程方向的學(xué)生而言,是非常重要的專業(yè)課程。通過幾年的教學(xué)實踐,深切感受到對于這樣一門實踐性非常強(qiáng)的專業(yè)課,傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在許多弊端。如何從一個新的視角去開展課堂教學(xué),如何實現(xiàn)理論與實踐的有機(jī)結(jié)合,如何把課堂內(nèi)容講“活”,激發(fā)學(xué)生主動探索興趣,這應(yīng)該是每個教師思考的問題。目前,國家開始逐步推行注冊工程師執(zhí)業(yè)制度,土木工程專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生大多是面向應(yīng)用、面向工程建設(shè),盡快獲得注冊工程師資格證書成為這部分畢業(yè)生的當(dāng)務(wù)之急。作為土木工程專業(yè)課教師,如何結(jié)合我國注冊工程師執(zhí)業(yè)制度,改進(jìn)專業(yè)課程教學(xué),為本專業(yè)學(xué)生今后的工作創(chuàng)造條件,培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才,也是我們需要思考的問題。
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,教學(xué)內(nèi)容基本依據(jù)教材來選擇,照本宣科。而基礎(chǔ)工程的設(shè)計主要源于規(guī)范,規(guī)范的更新要求教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)地要調(diào)整。所以,教師要時刻關(guān)注規(guī)范的更新,不斷地更新自己的教學(xué)內(nèi)容,而不應(yīng)該教材上寫的什么就直接教授什么。例如,《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》目前最新的版本為2012年的,而我們的教材仍然采用的是2002版本的。
在講解樁基礎(chǔ)設(shè)計時,教材上采用的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)規(guī)范,但是這本規(guī)范上的設(shè)計方法與《建筑樁基設(shè)計規(guī)范》(JGJ94-2008)差別較大,目前工程上更習(xí)慣于采用樁基規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,而且樁基規(guī)范在設(shè)計理念上比地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范更進(jìn)步一些(如初步設(shè)計時單樁豎向承載力特征值的計算方法)。在教授過程中,最好對兩本規(guī)范的方法做一個對比,然后以樁基規(guī)范去講解設(shè)計,而不應(yīng)該局限于教材。
另外,教學(xué)內(nèi)容要分層次地吸收一些前沿的理論和最新的研究成果,在強(qiáng)調(diào)“三基“的基礎(chǔ)上,適當(dāng)拓寬學(xué)生的視野,增加學(xué)生的創(chuàng)新意識。
由于基礎(chǔ)工程是一門實踐性非常強(qiáng)的科目,也是注冊土木工程師專業(yè)考試中的一個主要考試科目,考試中主要包括基本理論的考查和會用基本理論進(jìn)行案例分析。因此,教師在進(jìn)行某一章內(nèi)容教學(xué)之前,預(yù)先給學(xué)生一個具體的題目或者案例,將學(xué)生置于一定的問題情境中,使學(xué)生明確通過該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)能掌握的知識和解決的實際問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和學(xué)習(xí)熱情。在教學(xué)過程中,將教材上提供的知識密切與問題案例聯(lián)系,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中了解應(yīng)該如何逐步分析問題、解決問題,并最終應(yīng)用知識完成案例所布置的任務(wù)。
在基礎(chǔ)工程的教學(xué)中可以比較多的使用這種案例法。例如,基礎(chǔ)的埋置深度是一個非?;径匾母拍睿绻苯庸噍敻拍?,學(xué)生對埋置深度的理解還停留在表面,遇到實際工程問題(尤其是有地下室,或者主樓旁有裙樓時等)還是不知如何確定。這時,我們可以先以一個實際的小案例引出這個概念,首先讓學(xué)生處于一個實際工程的情境中,帶著問題去思考。我們可以給出如下一個工程情境:某工程主樓12層,裙樓3層,包圍主樓三邊,主樓88m長,17m寬,裙樓寬15m,主樓用筏板基礎(chǔ),裙樓用獨立基礎(chǔ),地下室均為5m,主樓地基承載力修正時,主樓埋深取多少?提出這個問題讓學(xué)生思考,學(xué)生會產(chǎn)生思考的興趣,然后再逐步引導(dǎo),這樣學(xué)生對埋置深度在不同情況下如何正確選取就基本掌握了。又如,在講解樁基礎(chǔ)中摩擦樁和端承樁時,可以以“玉林電廠的懸樁”這個案例引入:玉林電廠是一個大型火力發(fā)電廠,在其施工過程中發(fā)生了一個不應(yīng)發(fā)生的錯誤,此場地在地面以下40~70m為基巖,巖石為凝灰?guī)r。原設(shè)計的鍋爐和煙囪等主體建筑物的地基基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ),鉆孔灌注樁以凝灰?guī)r基巖為持力層,屬于端層型樁。設(shè)計承載力和沉降均滿足要求。但是在勘察、施工中,把含粘土的碎石層(其中所含碎石的巖性也是凝灰?guī)r)誤認(rèn)為是凝灰?guī)r基巖,致使大量的鉆孔灌注樁樁端落在這些黏土層上??⒐ひ院蟛虐l(fā)現(xiàn)這一錯誤。通過這個案例,詳細(xì)分析為什么在端承樁和摩擦樁處于同一個剛性承臺下施加荷載時,摩擦樁常常會成為“懸樁”,二者無法共同工作,發(fā)生漸進(jìn)破壞的。這樣的授課方式比單純地告訴學(xué)生概念顯得更生動、更立體,更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生根據(jù)基本理論分析解決實際問題的能力。
《基礎(chǔ)工程》課程的教學(xué)目的:一是要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)工程設(shè)計中的基本概念、基本理論、基本方法;二是會應(yīng)用基本知識去分析解決一些實際的工程問題。因此,基礎(chǔ)工程的考核可以分為兩階段的考試:第一階段為閉卷,主要考核學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的掌握,我們希望學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識,在將來的工作中有更大的潛力;第二階段為開卷,主要考核學(xué)生的實際工程應(yīng)用能力,當(dāng)學(xué)生完成第一階段閉卷考題后,交上考卷,就可以拿到第二階段的開卷題,開卷題中要求學(xué)生正確、熟練地應(yīng)用規(guī)范、教材等輔助材料完成基礎(chǔ)工程設(shè)計,或者給出一些工程中的案例,讓學(xué)生去分析解決實際中的基礎(chǔ)工程問題,又或者是一些實際發(fā)生的重大工程事故,讓學(xué)生分析原因。問題的來源要選取工程中經(jīng)常遇到的問題,有實際意義的問題,難度要中等。這種考試更注重能力考核,不局限在要求死記硬背的內(nèi)容上,試題選擇的原則要能夠充分體現(xiàn)素質(zhì)教育要求的知識,突出學(xué)生能力的訓(xùn)練和考核。
[1] 李廣信.巖土工程50講——巖壇漫話(第二版).人民交通出版社,2010.
[2] 高大釗.土力學(xué)與巖土工程師.人民交通出版社,2008.
[3] 東南大學(xué)等四校合編.基礎(chǔ)工程(第二版).中國建筑工業(yè)出版社,2008.