張莎莎 楊曉華 張林

[摘 要]為適應學科大類招生政策，地基處理教學學時由原來的50學時減少到32學時，而隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，低碳、高效的地基處理技術越來越重要，其直接關系到在復雜環(huán)境下工程建設的成敗。以長安大學道路橋梁與渡河工程（巖土與隧道工程）本科專業(yè)為例，提出相應的教學改革辦法，即如何在有限的教學學時內，激發(fā)學生的學習興趣，激勵學生積極創(chuàng)新，引導學生有效利用課堂時間和充分利用課余時間，使學生掌握分析問題、判斷問題、解決問題的科學思路。

[關鍵詞]地基處理；巖土與隧道工程；學科大類招生；教學方法

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）07-0090-03

一、研究背景及意義

隨著中國國民經濟的健康、持續(xù)、快速發(fā)展，我國的土木工程建設規(guī)模日益加大，難度也在不斷提高。同時，隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，工程項目不斷向海外擴展，其會遇到更多的未知難題和復雜工況。尤其是我國的高速鐵路工程、高速公路工程、機場等基建的外輸，如何在軟弱土地基、特殊土地基等復雜工況下合理和高效的進行工程建設，這些都不可避免的需要地基處理相關背景的高級專業(yè)人才。

道路橋梁與渡河工程專業(yè)是國家特色專業(yè)土木類與交通類的交叉專業(yè)，其對應的學科從屬于其下屬的道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程等二級學科，是一門工程理論與技術方法相結合的專業(yè)，具有很強的實踐性和復雜性。其主要培養(yǎng)國家交通運輸網建設中急需的，能夠從事公路、城市道路、機場工程、鐵路工程、橋梁及隧道工程等方向的設計、施工、養(yǎng)護、管理等方面的科學研究和工程建設的高級人才[1]。

為了適應國家按學科大類招生的要求，長安大學從2016級本科開始執(zhí)行大類招生政策，一些主干課程的課時都發(fā)生了變動，地基處理課程也由原來的50學時減少到32學時。地基處理技術直接關系到未來國家鐵路、公路、機場等土木工程修建的質量、造價和進度問題，大部分道路橋梁與渡河工程專業(yè)學生未來工作都會面臨地基如何處理的工程問題。如何幫助學生在有限的教學課時內獲得更多的收獲，成為今后道路橋梁與渡河工程（巖土與隧道工程）專業(yè)本科教學中亟待解決的關鍵問題之一。

二、地基處理教學現(xiàn)狀

（一）現(xiàn)有地基處理教學內容及結構組成

目前，結合長安大學道路橋梁與渡河工程（巖土與隧道工程）本科專業(yè)的特點，其地基處理教材的主要內容包括兩大部分：地基處理的基本定義、地基處理的對象和目的、設計程序等；具體的地基處理方法，如換填法、強夯和強夯置換、排水固結法、灌漿法、錨固法、復合地基理論及相應的處理方法（主要有碎石樁、土樁及灰土樁、水泥粉煤灰碎石樁、水泥土攪拌樁、高壓噴射注漿法、低強度樁及混凝土薄壁管樁等）[2][3]，其中每一種地基處理方法的結構組成均包括基本定義、適用范圍、基本原理、設計計算、施工方法、質量檢測、工程實例分析及課后習題。在上述內容的基礎上，增加新型地基處理技術的發(fā)展方向和特點。

（二）地基處理教學方法現(xiàn)狀及存在的問題

目前，基于50個學時的教學課時，主要是通過宣講的方式首先將地基處理的基本理論、處理原則、設計計算、施工工法及質量檢測等內容講授給學生，然后再通過工程案例分析教授學生解決實際工程問題的方法。由于地基處理課程涉及教學內容較多，要在50個學時將上述內容一一講授給學生，課程中間穿插答疑解析，部分學生基本可以達到教學要求，但是由于不能直觀的理解實際的施工措施和方法，依然存在部分學生的理解內容與教師所講內容不相符的現(xiàn)象，而且面對這樣一門實踐性很強的課程，對于從未見過實際工程的學生而言，宣講的內容太多又會導致學生聽不進去、不好理解。

另外，基于教學目標和課程本身的要求，鑒于目前地基處理的考核方式還是以閉卷考試為主，考核與教學產生了不可避免的矛盾，其主要問題有以下幾方面。1.由于國內外地基處理技術發(fā)展速度較快，沒有非常合適的教材能夠覆蓋目前所有的地基處理技術現(xiàn)狀，僅靠教師、課堂和書本完成不了所要達到的教學目的。如何培養(yǎng)學生在工作中盡快勝任工作，把握地基處理原則，掌握學習新技術的能力是本科培養(yǎng)階段必須解決的問題之一。2.學生的工程意識不是文字、公式、定義能夠培養(yǎng)出來的，需要經過深入、系統(tǒng)合理的教學過程，有針對性培養(yǎng)才能夠見到成效。3.筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn)，通過一個學期的學習，針對一個場地的地基處理，有些學生甚至提出了與工程實際不符的地基處理方法，完全不考慮施工機械如何設置的問題，這也與教學過程中缺乏施工動態(tài)動畫有一定的關系。4.學生學習結束后存在一種普遍現(xiàn)象——對所學內容不敢較真，處于模棱兩可的狀態(tài)。主要原因是應用技術型學科具有實踐性、復雜性和可變性的特點，僅靠教師的說教是不夠的，還要充分挖掘學生主動學習的積極性。

三、適應學科大類招生政策的地基處理教學改革方案

地基處理課程是一門應用性和綜合性都很強的學科。結合長安大學巖土與隧道工程本科專業(yè)特色，通過本科階段的系統(tǒng)學習，在未來工作中，如何選擇安全、環(huán)保、經濟、合理的最優(yōu)化地基處理措施是學生學習的主要目的。因此，如何在有限的教學課時內，使學生在學習過程中掌握地基處理的基本原則、把握技術發(fā)展方向、具有處理實際工程問題的能力是地基處理課程授課的最終目標，也是地基處理課程培養(yǎng)學生的關鍵點。

鑒于目前教學過程中存在的問題，為適應學科大類招生政策教學課時的改革方向，達到為國家“一帶一路”戰(zhàn)略順利實施培養(yǎng)高層次人才的目標，論文提出了適應學科大類招生政策的地基處理教學改革方案，具體內容為以下三點。

1.通過制作典型地基處理技術的三維動畫模型，使得教學方式更加形象，促使學生能更深刻的理解地基處理基礎知識和基本原則。

為了適應學科大類招生政策，地基處理課程由原來的50學時減少到32學時，同時為了滿足道路橋梁與渡河工程（巖土與隧道工程）專業(yè)學生今后的就業(yè)需求，激發(fā)學生的學習興趣，在較短的課時內讓學生掌握基本的地基處理原理，可以制作典型地基處理技術的三維動畫模型。三維動畫不僅可以形象地解釋地基處理原理，還可以呈現(xiàn)出施工工法及施工機械的簡單構造，可以讓學生在較短的時間內對所要掌握的知識印象深刻。圖1為強夯置換施工動畫圖。

2.基于工程案例，采用互動教學，激發(fā)學生積極利用課余時間主動學習地基處理技術，引導學生積極創(chuàng)新。

地基處理作為一門實踐性學科，工程案例教學與傳統(tǒng)的教學方法相比更能讓課堂生動。雖然以往的既有教學也有工程案例，但是其主要是宣講式教學的一部分，其教學方式依然是以教師講授為主，學生被動聽課，其并不能激發(fā)學生的主動性。而且，在過去50個學時的教學實踐過程中，教師有充分的時間帶領學生對每一種有代表性地基處理技術從基本定義、適用范圍、加固原則、設計計算、施工措施到質量監(jiān)測進行學習，然后再通過工程案例讓學生加深對所學地基處理技術的理解。但是，為了適應學科大類招生政策，課時減少為32個學時以后，以往的教學方式顯然已無法滿足教學目標以及教學實踐的要求。

基于以上對地基處理教學的認識，針對典型地基處理方法可以選擇至少一個成功的工程案例和一個失敗的工程案例，以此來介紹工程案例的實施背景、地質特征、工程性質、實施方案，以豐富學生的工程背景知識，讓學生積累工程經驗，使學生明確每一種地基處理方法的適用范圍和局限性，同時讓學生了解專業(yè)理論在實際工程中的適應性和不確定性，以提高學生在現(xiàn)場面臨實際工程的實際應用和應變能力。同時，通過比較不同地區(qū)，不同地質情況的典型工程案例，明確同一種地基處理方式在不同地區(qū)、不同地質情況下，其設計方法和施工工藝都有所不同，以這方面的案例補充教材中未能反映的各地區(qū)地基處理工程的特點，可以激發(fā)學生的學習熱情。在較少課時的條件下，應以互動式工程案例教學為主，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題，使學生參與到課程教學中來，讓學生積極拓展課余時間。同時，在教學過程中，可以以長安大學公路學院巖隧所取得的科研成果為素材，比如以土工格室加筋、復合地基理論、注漿技術等作為教學案例，以此培養(yǎng)學生地基處理的創(chuàng)新意識。

根據(jù)教學內容和課時安排，具體地基處理方法的教學程序如圖2所示。

3.適用于學科大類招生政策下的地基處理教學大綱改革方案。

在上述研究成果的基礎上，提出明確的學科大類招生政策下面向道路橋梁與渡河工程（巖土與隧道工程）專業(yè)本科學生的地基處理教學大綱，其中教學目的、教學方法、教學形式，以及應達到的目標和具體實施方案上述內容均已述及。

基于32個學時的教學課時，結合本學科特色和三維施工動畫，通過互動式案例教學、課下自主收集資料及自學的方式，地基處理技術及其相應課時的安排如圖3所示。

四、結語

為適應學科大類招生政策，地基處理教學學時大量減少，而隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，低碳、高效的地基處理技術越來越重要，其直接關系到在復雜環(huán)境下工程建設的成敗。如何在有限的教學學時內，激發(fā)學生的學習興趣，激勵學生積極創(chuàng)新，引導學生有效利用課堂時間和充分利用、拓展課余時間，使學生掌握分析問題、判斷問題及解決問題的科學思路，論文以長安大學道路橋梁與渡河工程（巖土與隧道工程）本科專業(yè)為例，提出了相應的教學改革辦法。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 沙愛民，裴建中，雷顯鋒，等.適應我國公路建設大發(fā)展的路橋類本科人才培養(yǎng)模式研究與實踐[D].西安：長安大學，2009.

[2] 《地基處理手冊》編寫委員會.地基處理手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[3] 葉觀寶，高彥斌. 地基處理：第3版[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[4] 鄧永鋒，劉松玉.地基處理教學方法的認識[J].東南大學學報（哲學社會科學版.高等教育研究），2008（3）：103-105.

[5] 雷勇，賀建清，陳秋南.地基處理課程特點及教學方法探討[J].高等建筑教育，2016（4）：82-85.

[6] 梁本亮.土木工程專業(yè)核心課程的教學方法研究[J].高等工程教育，2016（2）：189-192.

[7] 張久鵬，申愛琴，郝培文.道路橋梁與渡河工程（卓越工程師）專業(yè)現(xiàn)狀與改革——以長安大學為例[J].大學教育，2016（6）：96-98.

[責任編輯：陳 明]