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基于工程实践导向的高职土力学与地基基础课程项目化教学改革探索
摘要:土力学与地基基础课程作为高职院校土木类专业学生的专业基础课,因其内容广泛、综合性强的特点,加之理论性和实践性,因此有必要在建筑工程、监理工程、水利工程等专业开设该课程。
关键词:工程实践导向;高职教学;土力学与地基基础
目前,高职部分学生数学基础较薄弱,反映这门课枯燥、不好学。因此,教师如何根据高职学生的认知结构和学科特点,在有限的课时内让学生既能学到基本知识,又能运用其分析解决实际工程技术,是现阶段迫切需要解决的问题。
1土力学与地基基础课程的教学现状
当前,高职院校土力学与地基基础课程教学面临多重困境亟待突破。首当其冲的是教学容量与课程时长严重失衡的矛盾。随着职业教育改革持续推进,各专业为适应产业需求不断增设新兴课程模块,导致传统核心课程的课时被持续压缩。从建筑类高职来看,该课程已从十年前的96课时缩减至64课时,但教材章节却由8章增至12章,因此,教师不得不在有限时间内完成岩土工程勘察、地基处理技术等新增内容的教学,客观上造成课堂节奏过快、知识点讲解浮于表面。学生在被动接受过程中难以深入理解土体渗透系数计算、地基承载力修正等核心原理,更不用说将理论知识与工程实践相结合。同时,教材内容更新速度与行业发展严重脱节的问题日益凸显。从现行教材修改情况来看,尽管多数在2015年后再次修订,但是2002版建筑地基基础设计规范仍在被使用,其鲜有涉及现行规范中增加的复合地基设计、基坑支护新要求等内容。更值得关注的是,教材编排仍延续重理论推导轻工程应用的传统模式。当前,通用教材中关于土压力计算的公式推导占据12页篇幅,而实际工程中广泛应用的数值模拟软件操作指南仅以附录形式简单带过。这种滞后性直接导致课堂教学与施工现场需求产生断层,学生接触不到BIM建模、智能监测等前沿技术,毕业后往往需要企业进行二次培训。实践教学环节的薄弱则成为制约人才培养质量的突出短板。虽然多数院校购置了三轴仪、静力触探仪等设备,但受限于实训教师数量不足(平均每校仅1.2名专职实训教师)及设备维护成本高昂,这些仪器年使用率普遍低于30%。常规开展的液塑限测定、固结试验等验证性实验仅占课程标准要求的40%,而涉及桩基检测、边坡稳定性分析等综合实训项目,因缺乏企业真实工程数据支撑难以有效开展。更严峻的是,高达78%的专任教师近五年未参与过实际工程项目,其掌握的施工工法与企业当前采用的装配式支护、微生物加固等技术存在代际差异,这种“双师型”教师队伍的结构性缺失,使得实践教学往往停留在操作流程演示层面,无法培养学生解决复杂地基问题的实战能力。这三个维度的教学困境相互交织,已形成制约土木工程专业人才培养质量的系统性瓶颈[1]。
2基于工程实践导向的高职土力学与地基基础课程项目化教学改革探索
2.1修改教学大纲,增强课程内容
针对高职教育“理论够用、技能过硬”的培养定位,教学团队需深入剖析行业岗位能力需求,将原有零散的知识模块整合为“地基勘察-基础设计-施工技术-质量检测”的完整工作链条。在实践教学体系重构方面,突破传统“验证性实验+理论讲授”的固化模式,构建起“基础技能训练-专项能力强化-综合项目实战”的三阶递进式培养路径。具体实施中,将试验学时由10课时扩展至16课时,新增土体渗透系数测定、地基承载力现场检测等6项工程常用检测技术实训,同时开发出“工程地质剖面图识读”“基坑支护方案比选”等12个虚实结合的教学项目。在教材建设方面,摒弃沿用多年的中专升本教材体系,引入住建部最新行业标准与施工规范,组织教师团队与施工企业联合开发活页式教材。比方说,可以将商业综合体桩基工程事故处理、高速公路软基换填施工等23个真实工程案例转化为教学项目,配套制作三维施工动画、VR虚拟实训系统等数字化资源,使抽象的地基沉降计算、土压力分布等理论可视化呈现。
2.2加强实践环节,注重工学结合
基于工程实践导向的高职土力学与地基基础课程项目化教学改革实践中,强化实践教学环节与深化工学结合机制成为教学实施的关键着力点。针对当前高职学生普遍存在的“仪器操作生疏”“工程思维薄弱”等痛点问题,教学团队要打破传统“课堂讲授+验证性实验”的固化模式,系统构建“基础认知-技能强化-工程实战”三阶递进式实训体系。在土工试验模块,将常规含水率测定、液塑限试验等基础项目优化为“土样采集-指标检测-数据分析”全流程训练,要求学生在完成标准击实试验后,结合虚拟施工场景自主设计分层碾压方案。为破解实验设备利用率低、学生实操机会不足的困境,实验室推行“5+2”全天候开放制度。除正常教学时段外,周末及晚间由学生自主预约开展技能强化训练,并建立“教师值班+高年级助教”双轨指导机制。通过实施“理实一体化”教学改革,学生土工试验规范执行准确率从62%提升至89%,在省级职业技能竞赛中涌现出7个获奖团队,毕业生入职后参与完成的地基处理项目优良率达91%,充分验证了实践教学体系改革的实效性[2]。
2.3改进教学方法,提高教学效果
在推进高职土力学与地基基础课程教学改革过程中,教学方法的创新与优化成为提升育人质量的核心突破口。针对传统课堂普遍存在的“教师单向灌输、学生被动接受”现象,教学团队要系统构建“问题导向-情境模拟-项目驱动”三维互动教学模式。在理论授课环节,可以采用启发式教学法重构知识传递路径。例如,讲解土的物理性质指标时,通过设置“黏性土液限与塑限差值反映何种工程特性”“砂土相对密度如何影响地基承载力”等系列问题链,引导学生分组开展“指标测定-数据分析-工程推断”探究式学习。针对边坡稳定性分析等抽象知识点,可以创新开发“工程现场情境再现”教学法,将教室改造为虚拟施工指挥部,要求学生以技术负责人身份处理“暴雨后边坡滑移”“基坑支护结构变形”等预设工程险情,通过角色扮演、方案辩论、三维模型推演等方式,将枯燥的计算公式转化为动态的决策过程。在实践教学环节,可以推行“微项目贯穿式”训练。例如,在浅基础设计模块中,以真实住宅楼工程为蓝本,设置“地基承载力验证-基础类型比选-施工图绘制-质量验收模拟”完整工作流程,使学生在完成项目任务过程中自然掌握沉降计算、图纸识读等核心技能。为强化教学反馈,建议建立“课堂即时测评-阶段成果展示-企业专家点评”三级评价体系,利用移动教学平台实施随堂测试,通过柱状图动态呈现学生对压缩模量计算、挡土墙设计等重难点知识的掌握程度。教学改革实施后,课堂主动提问频次提升了3倍,小组协作完成工程方案设计的达标率从58%增至82%。同时,毕业生在施工技术交底、质量事故分析等岗位实操考核优秀率显著提高,充分印证了教学方法革新对技术技能型人才培养的支撑作用[3]。
3结语
综上所述,土力学与地基基础课程是一门既具有深厚理论基础,又强调实践应用的重要课程。我院在高职教育的培养目标指引下,要深入把握这门课程的独特特点,推动理论性与实践性的紧密结合。此外。为了更好适应高职学生的实际需求,后续要充分了解高职学生的认知水平和学习特点。
参考文献:
[1]牛强, 罗东娜. 土力学与地基基础课程思政实践研究 [J]. 科学咨询(科技·管理), 2023, (06): 228-231.
[2]包晓英. 基于项目化教改下高职高专院校《土力学与地基基础》课程整体改革的探索 [J]. 课程教育研究, 2022, (30): 238+241.
[3]王明秋, 蒋洪亮, 刘鸿燕, 裴灵. 对高职院校土力学地基基础课程实践教学项目的探讨 [J]. 中国培训, 2021, (22): 58.