2021, 30(6):1-7. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.001 CSTR:
摘要:清华大学土力学课程组针对土木水利大类培养新模式,构建了基于混合式教学的土力学课程和高等土力学课程教学体系,设计和制作了多种不同课堂模式的基于混合式教学和雨课堂的教案,重点介绍了基于MOOC/SPOC和雨课堂的混合式教学模式及其实践。与传统教学模式相比,混合式教学模式增加了学生预习的时间,减少了课后复习和做作业的时间,总的学习时间保持不变。研讨时间的增加可帮助学生深入理解关键内容,严格执行上述步骤,学习效果改善明显。混合式教学方法积累的经验在疫情期间的远程授课中发挥了重要作用。
2021, 30(6):8-15. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.002 CSTR:
摘要:中国岩土工程设计规范的建议方法与世界其他国家和地区差异很大,这使得中国岩土工程企业难以开展境外岩土工程项目的咨询、设计与监理的竞标,也制约了中国岩土工程的发展。为了解决这一关键问题,除了要开展相关标准与系统的整合研究外,关键仍在做好岩土工程专业人才工程设计思维逻辑的培养。为此,从岩土工程设计理念——容许应力设计法着手,以土力学教学的视角讨论安全系数的取值问题,并以地基承载力与边坡稳定分析的计算原理为例,探讨中国现行规范建议方法的不足之处,并提出相应的改进建议,以期能为岩土工程专业人才的培养提供新的借鉴与思考。
2021, 30(6):16-23. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.003 CSTR:
摘要:作为岩土工程的专业必修课,土力学课程具有基础性、时代性和实践性的特点。研究生需求量及数量的增加,对土力学的理论性和专业性也提出了更高的要求。因此,在已有课程内容的基础上,有必要进一步开展教学探索。参考已有土力学课程教学经验,联系土力学中"土的抗剪强度"与高等土力学中"土的本构关系",以介绍土的临界状态为重点,补充必要的三轴试验和土的性质相关知识点。以砂土临界状态分析为例,辅以微生物加固钙质砂研究,介绍了如何扩展土力学知识点,如何引入本学科的研究前沿,通过教学探索,帮助学生理解和巩固基础理论知识,激发和培养学生自主学习的兴趣和能力,为继续深造创造良好的基础条件。
2021, 30(6):24-31. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.004 CSTR:
摘要:信息技术与现代教育的深度融合,使得MOOC等在线教育资源发展迅速,如何将线下教育与线上资源有机融合,已成为当前教学改革所面临的重要课题。土力学作为土木工程相关专业核心课程,具有理论要求高、实践性强等特点。随着课堂学时的压缩,学生仅仅依靠课堂教学难以达到深入理解和应用本课程知识的要求。针对传统教学模式所面临的新挑战,在进行MOOC等线上资源建设的基础上,开展线上线下混合式教学改革的探索与实践,较好地解决了传统课时不足、学生参与度不高、考核方式单一等问题,取得了较好的教学效果。
2021, 30(6):32-38. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.005 CSTR:
摘要:在新工科背景下,土力学课程思政在丰富课堂内容、提高学生全面发展,以及促进青年教师成长方面具有十分重要的作用。根据土力学课程思政教学的性质与特点,分析了各章节思政元素,重点从课程大纲、内容设置、教学方法等方面对土力学的教学实践进行了探讨。通过课程思政和试验思政,力求双管齐下让学生进入和走出"小课堂",培养学生知行合一的意识,实现土力学德育和智育深度交叉融合的合力育人新型教学模式。
2021, 30(6):39-46. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.006 CSTR:
摘要:为提高土力学课程的教学质量及土木工程专业的人才培养质量,对土力学课堂和实验教学改革进行了探索与实践。课堂教学改革主要包括:开展RBL、CBL及TBL与PBL结合的教学方法和模式探索,并积极利用雨课堂等智慧教学方式,激发学生的学习兴趣,提高课堂教学质量;广泛阅读土力学教材和相关书籍,不断提高教师的专业素质,使课程常讲常新;充分利用已有在线课程资源,积极推进基于"互联网+"的线上线下混合式教学和翻转课堂教学改革;介绍土力学专业领域的国内外杰出人物和土力学著名工程案例,有机地将思政元素融入土力学教学。实验教学改革主要包括:将启发式与互动式教学模式、研究性思维、OBE教育理念、大国工匠精神等引入实验教学;在实验课程之前,让学生观看土力学在线开放课程的相关实验视频,提高实验教学效果;充分利用国家虚拟仿真实验教学项目共享平台上的虚拟仿真实验开展线上实验教学。通过土力学课程教学改革,努力培养专业水平高、创新能力强、社会责任心强的全方位复合型土木工程人才。
2021, 30(6):47-53. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.007 CSTR:
摘要:随着我国地下空间工程建设的快速发展,对城市地下空间工程专业人才培养提出了特殊的战略需求。传统土力学课程教学内容及方法存在一些不足,难以凸显城市地下空间工程专业自身特点,无法完全满足实际工程应用对土力学课程教学提出的更高要求。为此,从城市地下空间工程专业特色及发展前景入手,分析土力学课程教学的主要问题,对土力学课程教学内容、教学方式、课程思政等方面进行改革探索,提出更具适应性的课程教学体系,并对提高课程教学质量提出针对性建议。
2021, 30(6):54-60. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.008 CSTR:
摘要:岩土类专业课程实践性较强,以实际边坡治理工程为基础素材,从学生视角出发,设计11项实验任务,采用游戏软件常用鼠标键操作方法,在野外现实场地仿真系统引导提示下进行交互式自主综合实验学习。通过选择不同位置和角度,观察辨识场地稳定性、边(滑)坡地表及其地下特征要素。根据地表变形破坏特征推断主滑方向,自主设计布置剖面线及勘察钻孔,绘制钻孔柱状图、剖面图及视倾角图。通过对各种工况下边坡稳定性及剩余下滑力进行计算,模拟分析抗滑桩及截水沟布置,加强学生对边坡工程勘察和稳定性分析及设计过程的认知与理解。工程地质等课程引入实验项目后,通过形象逼真的场景和震撼的效果,激发学生的学习兴趣,实现岩土类系列课程之间的教学活动关联,加强理论教学与实践相结合,有效促进学生对知识点的理解,并增强了实践动手能力。
2021, 30(6):61-66. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.009 CSTR:
摘要:专业课程是课程思政建设的基本载体,如何深入挖掘课程思政元素,把课程思政有机融入专业课程的教学,是全面推进高校课程思政建设必须要解决的问题。文章以四川省"课程思政"示范课程土力学教学的实践为例,从课程思政建设的总体设计、课程思政实现的方法途径、建设模式、教学设计和成效等方面对专业课程的教学与课程思政的有机结合进行了探讨,以实现"知识传授、能力培养和价值塑造"三位一体的育人目标。
2021, 30(6):67-74. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.010 CSTR:
摘要:一带一路建设背景下国家亟需培养土木工程专业的国际化人才,土力学全英文课程建设可以提高学生的英语交流水平,增强学生对国际前沿动态的掌握能力。基于中国矿业大学土力学全英文课程建设与实践,探讨了课程特点。针对现有培养方案、教学资源及考核模式,通过问卷调查、出勤情况、"雨课堂"随堂测试、课程成绩等综合评价教学效果,分析课程目标达成度。教学团队基于评价结果和学生反馈意见总结存在的问题,在完善培养方案与考评制度,探索线上-线下混合教学,推进专业课程思政建设等方面提出相应的改进建议,提高教育教学质量,培养适应国家战略需求的创新型专业人才。
2021, 30(6):75-80. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.011 CSTR:
摘要:对标国家一流本科课程"两性一度"要求,北京航空航天大学基础工程课程突出机场跑道岩土工程特色,融入建筑责任、环境保护等思政案例,将理论知识与工程实践相结合,制作北京大兴国际机场"四型机场"建设及BIM应用等工程案例,录制"山区机场建设"专题课视频,设置桩基础设计以及道基道面无损检测试验,提高学生的认知水平和动手能力。采用小组学习与多维度课程评价模式,要求学生完成不同难度的学习任务,旨在为机场建设和管理培养高端复合型人才。
2021, 30(6):81-86. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.012 CSTR:
摘要:新时代下的新青年需要德智体美劳全方位培养,目前包括土力学在内的工科专业课程教学模式注重"育才重器",忽略了"育人育德",难以契合习近平总书记在高校思政会议上的讲话精神。文章以土力学课程为例,论述了土力学课程基本概念、课程思政建设必要性,并从两个方面着手进行土力学课程思政改革:一是从土的基本性质、土的渗流问题、土中应力计算分析、土的抗剪强度和边坡稳定性分析等理论知识点探索思政元素,挖掘蕴含思政的一般性哲理;二是将理论知识点引入具体工程案例中,实现实践启发式思政教育。文章提出的土力学课程思政教学方法为构建新时代下土力学课程体系的思政教学模式提供了一种全新思路,以期达到较好的思政教育效果。
2021, 30(6):87-92. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.013 CSTR:
摘要:教学全球化和"互联网+教育"发展趋势推动着高等教育改革,影响和决定教学改革路径和方向。通过对教育全球化和"互联网+教育"理论的梳理,结合目前土力学专业课程存在的主要问题,以广州大学为例,提出"互联网+土力学"的教育改革方法和路径,包括在线精品课堂、混合式教学、教育大数据、学习分析及ICT教学方法等,以实现对教学过程的多模态补充,使教学改革朝着积极方向发展。
2021, 30(6):93-99. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.014 CSTR:
摘要:土力学课程既包含科学原理,又与日常生活、工程实践密切联系。如何深入浅出、结合工程实践开展教学活动至关重要。教师可从日常生活中提炼既有趣味性,又与土力学课程原理相通的事物,通过引导学生观察和联想展开课堂教学,从而达到活跃气氛、提高学生学习专注力的目的。通过开发演示教具,将复杂原理具象化演示,提高教学效率,并发挥土力学课程与思政紧密相连的天然优势,在课堂中融入历史文物、重大事件、重大工程等信息,最终达到轻松趣味、具象演示、融入思政的教学效果。
2021, 30(6):100-108. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.015 CSTR:
摘要:一带一路建设离不开语言建设的桥梁作用,在"一带一路"建设背景下,实现专业教育和语言教育的渗透融合是土力学双语教学改革的关键举措。在土力学课程双语教学实践基础上,基于智慧课堂教学模式,以学定教,通过双语教学的课前准备、课中案例教学、小组学习、课后反馈,实现教学互动,将课内教学空间与课外教学空间融为一体,形成良性的智慧学习环境,同时阐述了课程资源建设、双语教材和师资队伍建设的实施方法。对比分析开展土力学双语教学前后成效,双语教学使学生成绩优秀率明显增加,学生学习潜能得到激发,专业能力和英语水平得到提高,更好地实现了专业与语言教育的渗透融合。
2021, 30(6):109-113. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.016 CSTR:
摘要:土力学实验是土木工程专业的基础课程;土力学实验教学是高校实践教学的重要组成部分。文章基于新工科理念,针对当前土力学实践教学中存在的问题,提出改革措施。以学生为主体,以培养学生综合能力为目标,以期培养学生的实践能力,提高学生的实验兴趣。具体而言:通过网络实验平台为学生提供课前预习、模拟操作,结合实际工程资料让学生真正走进实验教学;改变传统实验教学的单一性,增设开放性(创新性)实验,加强学生对土力学理论与实践的综合掌握,充分发挥学生主动性,为今后的科研学习和工作奠定实践基础。
2021, 30(6):114-120. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.017 CSTR:
摘要:后疫情时代,混合式教学已成为教学研究与实践的常态。通过对混合式教学现状的反思和分析,以建构主义学习理论为指导,开展土力学与工程地质课程混合式教学与实践。通过学情分析明确教学目标,完善混合式教学资源建设;实施多元化课堂教学模式,突出课程考核的过程性与终结性;积极从学情分析中获得教学反馈,调整教学状态,反思教学问题,形成良性教学闭环。
2021, 30(6):121-127. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.018 CSTR:
摘要:基于土工三轴仪设备,联合温控系统创新性地研发了温控界面仪,实现三轴应力状态下结构物与土体界面特性的测试,为揭示结构物-土体相互作用机理提供了技术支撑。基于CDIO工程教育理念,将温控界面仪科研成果转化为实践或实训教学项目。本科生参与温控界面仪的开发、测试与试验过程,学习优质科研成果的创新路径和创新方法,从而以该工程为示范掌握工程项目构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运行(Operate)全过程。学生们不仅学习科学知识,而且掌握科研思维方法,最终实现学生分析与解决问题能力、创新创业能力全面提升。
2021, 30(6):128-136. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.019 CSTR:
摘要:课程思政是高等教育领域落实立德树人根本任务的战略举措,而野外地质实习具有开展课程思政建设的先天优势。从开展野外地质实习课程思政建设的现实基础与意义出发,深入分析嵩山地区野外地质实习得天独厚的资源优势与课程思政建设存在的问题。以构建三全育人实践体系为目标,提出嵩山地区野外地质实习课程思政建设的总体目标与着力点,在总结嵩山地区野外地质实习课程思政建设初步探索情况的基础上,阐述了基于"经典路线+拓展路线"的创新思维与思政元素嵌入路径。
2021, 30(6):137-143. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.020 CSTR:
摘要:针对土木工程专业工程教育专业认证要求,以重庆大学土力学课程为例,采用大数据技术分析土力学课程目标达成情况,并根据评价结果提出教学改进建议。实践证明,大数据技术能够为科学评价专业课程目标达成情况,以及推动本科工程教育的高质量发展提供新的思路。
2021, 30(6):144-150. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.021 CSTR:
摘要:新时代背景下,我国基础设施已转型为新基建工程建设,对传统工科专业教学和高校毕业生实际应用能力提出了更高要求。在"两性一度"的金课标准下,现阶段城市地下空间工程专业土力学课堂教学案例与专业匹配度不高,且与学生生产实践脱节,不利于学生专业能力培养和素养提升。以城市地下空间工程为依托,从复杂的工程实际出发,探索适用于城市地下空间工程专业教学案例,通过讲解朗肯土压力理论知识,挖掘教学案例实施方式,实现激发学生学习积极性,为高校毕业生实际工作能力提升奠定了良好的实践基础。
2021, 30(6):151-158. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.022 CSTR:
摘要:三轴剪切试验是研究土体力学性质的重要试验,在土力学试验中处于核心地位。但是,三轴剪切试验制样困难、操作过程复杂、试验周期长,初学者在短时间内很难掌握基本的试验技能,为此,开发并利用三轴虚拟仿真试验开展教学工作显得尤为重要。开发的三轴虚拟仿真试验包含了虚拟试验操作和电子报告两个部分,学生可以在移动端熟悉三轴剪切试验仪器结构以及试验操作过程,延伸试验教学时间和空间,在低成本、低消耗、无安全隐患的前提下,提升试验教学质量和水平,激发学生的学习积极性。为通过三轴虚拟仿真试验得到较真实的土体力学性质和参数,将砂土力学和本构参数的大数据预测功能融入三轴虚拟仿真试验中,学生不仅熟悉了试验操作过程,还可以深入理解土体的力学特性与物理性质的关联性,促进创新创造性能力的综合培养。将三轴虚拟仿真试验用于本科生土力学、研究生岩土工程试验这两门课程,取得了较好的教学效果。
2021, 30(6):159-167. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.023 CSTR:
摘要:土力学实验是土力学课程体系的重要组成部分,在加深理论理解、锻炼实验能力、激发创新精神和培养工程意识等方面有不可替代的作用。通过对多所高校土力学实验教学现状的调研分析,系统性地提出线上线下混合,课前课后多阶段贯穿,虚拟仿真、数值模拟与实验教学深度融合的多元混合式土力学实验教学改革方案,详细阐述改革措施,构建"五位一体"土力学实验课程体系。依托MOOC、实验空间、PFC等信息教学手段打造线上线下双通道、多维度学习空间,开发设计性、创新性实验项目,制定"量""效"并行的考核机制,充分激发学生学习兴趣,挖掘科研潜力,提高工程能力,教学满意度显著提高。以此推动西南大学土力学建设国家级一流课程的进程,为土力学实验教学改革与创新提供参考。
2021, 30(6):168-174. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.024 CSTR:
摘要:新一轮科技革命和产业变革对工程教育的改革与发展提出了新的挑战,新工科正是对这一挑战和要求的积极回应,在实践教育过程中培养大学生的工程创新能力是土木工程专业新工科建设的重点。以武汉大学为例,针对目前普遍存在的重理论和轻实践、不重视创新能力培养的现状,探索土力学课程的实践教学改革。构建第一课堂、第二课堂和课堂外实践教学的"三课堂"协同育人体系,提出"三课堂"的具体建设内容,探讨构建实践教学体系的关键问题,介绍具体保障措施和教学改革经验与效果。
2021, 30(6):175-180. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.025 CSTR:
摘要:通过对工程教育认证工作开展和建设经验的总结,介绍了东北电力大学岩土工程在实验教学体系建设方面的探索和实践。以培养学生综合实践能力为导向,对岩土工程课程实践教学体系进行优化和重构,在提升基础实践教学基础上,大力开展综合性、创新性实践教学内容。同时,进一步加强课外科研实践,有效提高学生基本科学素养,培养学生的社会责任感、创新精神,提升学生社会实践能力。
2021, 30(6):181-188. DOI: 10.11835/j.issn.1005-2909.2021.06.026 CSTR:
摘要:随着"一带一路"合作倡议的不断推进和各种利好留学政策的出台,"一带一路"沿线国家来华留学生人数逐年增加。土木工程作为支撑国民经济发展和保障社会民生的重要基础学科,正成为越来越多留学生的选择。然而现阶段中国留学生教育水平还未能完全满足留学生教育的发展需要,留学生的生源和结构亟待优化,任课教师的英语水平和教学能力仍待提高。本文以土木工程专业的重要基础课土力学为例,基于教学实践,阐明了现阶段土力学英语课程教学中存在的各类问题,提出符合留学生性格特点和学习习惯的教学改革方法和课时分配方案,同时,探索了在留学生群体中实践课程思政教育的可行性。相关成果和讨论可为来华留学生英文版土力学课程的建设提供参考。