[ 摘 要 ]：本文针对土力学与基础工程课程理论性强、实践性突出的特点，提出将翻转课堂与案例教学法相结合的教学模式。通过设计课前自主学习、课中课堂案例分析与讨论、课后实践巩固的教学流程，探索其在提升学生学习兴趣、实践能力及教学质量方面的效果。研究结果表明，该教学模式能够有效促进学生对理论知识的理解与应用，培养其解决复杂工程问题的能力，为土木工程专业教学改革提供了新的思路。

[ 关键词]：翻转课堂；案例教学法；土力学与基础工程；教学改革；工程实践能力

引 言

土力学与基础工程是土木工程专业的核心课程之一，其理论性强、实践性突出，涉及复杂的土体力学行为与工程应用。传统的教学模式以教师讲授为主，学生被动接受知识，难以将理论知识与实际工程问题有效结合，导致学习效果不佳。随着教育技术的不断发展，翻转课堂（FlippedClassroom）和案例教学法（Case-Based Teaching）逐渐成为教育改革的重要方向。翻转课堂通过将知识传授与内化过程颠倒，赋予学生更多自主学习的机会 [1-2]；而案例教学法则通过引入实际工程案例，帮助学生将理论知识应用于实践，提升解决复杂工程问题的能力[3-5]。

将翻转课堂与案例教学法相结合，应用于土力学与基础工程课程教学中，具有重要的现实意义。一方面，翻转课堂能够充分利用课前时间，让学生通过视频、文献等资源自主学习基础知识，为课堂上的案例分析与讨论奠定基础；另一方面，案例教学法能够将抽象的土力学理论与真实的工程问题相结合，激发学生的学习兴趣，培养其工程思维与实践能力。本文旨在探索翻转课堂与案例教学法在土力学与基础工程课程中的融合应用，通过设计合理的教学流程与评价体系，提升教学质量，为土木工程专业教学改革提供参考。

一、翻转课堂结合案例教学法的理论基础

土力学与基础工程教学中翻转课堂与案例教学法的融合，构建了多维理论支撑体系。以建构主义[6] 与情境学习理论为基石，强调学习者在主动建构中形成个体认知结构；依托掌握学习理论，通过课前微课视频等数字化资源实现个性化知识内化；借助联通主义理论搭建线上线下资源网络，形成分布式学习生态。在此基础上，创新性融入项目式学习理念[7]，通过地基处理、边坡稳定性分析等工程案例，在真实工程情境中开展协作探究式学习，促进知识迁移与批判性思维发展。混合式教学模式作为实施载体，系统整合课前自主建构与课堂情境应用的双向互动，最终达成工程实践能力与复杂问题解决能力的协同培养目标。

二、翻转课堂结合案例教学法的教学设计

在土力学与基础工程教学中，翻转课堂与案例教学法的有机整合基于建构主义理论和掌握学习原理，构建了 " 课前 - 课中 - 课后 " 三位一体的闭环教学设计框架[8]。

2.1 课前阶段

通过微课视频与虚拟资源（如桩基施工和地基处理动画解析）、学生提前理解抽象概念（如桩基础中的荷载传递机制，地基处理中的等效置换），引导学生自主建构知识，明确学习盲点，为课堂深入学习奠定基础。

2.2 课中阶段

在课堂上，可采用真实工程问题案例导入法深化学生对地基处理技术的理解—如以软土地基处理方案比选为切入点，首先系统阐释桩基与强夯技术的核心概念、作用机理及典型应用场景，为学生构建基础认知框架；继而引导学生围绕" 加固机理差异"" 地质条件适配性"" 施工工艺特征"" 成本效益分析"" 工期效率对比"" 加固效果评估"" 环境影响评价" 等多维度展开对比分析，在抽丝剥茧的辨析中把握两类技术的核心优势与局限性；在此基础上，依托具体工程案例设计 " 设计方与施工方立场辩论 " 的角色扮演活动，通过模拟工程决策场景，推动学生从技术合理性、经济可行性、施工可操作性等多重维度综合考量方案选择，深化对 " 经济合理 " 这一工程核心原则的理解；最后，教师针对学生在辩论中暴露的共性认知难点（如安全储备与成本控制的平衡边界、地质条件动态变化对方案调整的影响机制等）进行专业化解析，通过理论溯源与工程实例佐证，帮助学生构建系统性思维框架，实现从知识记忆到实践应用的深度迁移，切实提升学生解决复杂工程问题的能力。

2.3 课后阶段依托项目设计（如地基处理方案）与在线协作工具（PLAXIS软件沉降模拟分析），学生需以团队形式完成从方案比选、参数确定到模拟验证的全流程设计：首先基于实际工程场景开展地基处理方案设计，同步运用 PLAXIS 软件建立三维地质模型并进行沉降变形模拟分析，通过 " 设计 -仿真 - 优化 " 的迭代过程深化理论认知；继而系统输出包含计算书（含参数选取依据、力学分析过程、沉降预测结果等）和施工图在内的技术成果；最终组织多组交叉评审，通过方案互评、图纸校核、软件模拟结果对比等环节，强化工程规范应用意识与团队协作能力。辅以反思日志制度，要求学生系统梳理方案设计中的技术难点（如土参数取值争议、软件模拟边界条件设定、施工工艺可行性平衡等）、仿真与实际工况的差异点及改进思路，形成从 "实践应用 - 问题反思 - 经验沉淀 " 的闭环提升，切实提升工程问题解决的综合素养。

三、翻转课堂结合案例教学法的教学效果分析与挑战

3.1 知识掌握效果显著提升

通过微课视频与在线资源（如土力学虚拟仿真实验），学生提前理解抽象概念（如基础的架越作用），课中讨论效率提高。研究显示，采用该模式的学生知识测验平均分提高 15%-20% 。

3.2 实践能力与高阶思维培养

小组讨论（如边坡加固方案设计）和角色扮演（模拟工程师辩论）促进团队协作与批判性思维。数据分析表明，学生解决复杂工程问题的能力提升 20%-30% 。利用 PLAXIS 等软件模拟土体沉降，学生通过反复操作掌握实验技能，操作正确率提高 10%-15% 。

3.3 教学反馈与持续改进

数据驱动教学优化体系通过教学平台实时追踪土体强度计算等核心知识点错误率，动态调整案例难度梯度并生成学情分析图谱，使教师分层辅导效率提升 30% ；结合错题溯源（如达西定律应用薄弱环节）智能优化案例库，构建 " 数据监测 - 教学实施 - 反思迭代 " 闭环机制，依托月教学复盘与匿名反馈持续升级资源。同步建立 " 知识掌握（智能题库跟踪） + 协作创新（团队贡献分析）" 二维评价体系，量化过程性成长数据，实现精准教学与能力全面发展。

3.4 实践挑战

教师需开发与课程目标紧密契合的案例库（如涵盖地基沉降、边坡失稳等典型问题），且需持续更新以保持时效性。部分学生预习不充分（如未完成土力学视频学习），导致课堂讨论参与度分化，需通过签到、预习测试等机制约束。教师需平衡“引导”与“讲授”，避免过度依赖案例讨论而弱化理论深度。教师需掌握混合式教学设计能力（如微课制作、数据分析），培训周期较长。

五、结语

本探索证实翻转课堂与案例教学法的有机融合能有效提升土力学与基础工程课程的教学效果。通过课前自主学习、课中案例研讨、课后实践强化的教学闭环，该模式显著提高了学生的理论知识掌握度和实践创新能力。实证数据显示，学生在工程问题分析和团队协作方面进步显著，验证了该模式在破解传统教学 " 重理论轻实践 " 痛点方面的有效性。建议在岩土工程方向的其它课程中推广该模式，并探索与新工科教育理念的深度融合路径。

参考文献

[1] 周成平. 翻转课堂——关于教学方法的探索与创新之十九 [J]. 学校管理 ， 2025， （02）： 68-69.

[2] . “翻转课堂”模式在土力学课程教学改革中的应用 [J]. 学周刊 ， 2019， （13）： 6-7.

[3] ， ， . 基于课程思政的案例教学法教育新模式构建的探索与应用 [J]. 模具制造 ， 2025， 25 （04）： 79-81+84.

[4] ， ， ， . 案例教学在土力学与地基基础课程中的应用探讨 [J]. 高教学刊 ， 2020， （01）： 116-118.

[5] ， ， ， . 案例教学法在土力学课程教学中的实践与思考 [J]. 高等建筑教育 ， 2013， 22 （06）： 56-59.

[6] 朱建群 ， 吴昌胜 ， 段超然 ， 等 . 基于建构主义的混合式教学研究与实践——以土力学与工程地质课程为例 [J]. 高等建筑教育 ， 2021， 30（6）： 114-120.

[7] 戴玉梅 ， 肇小萱 . 高校卓越师范生创新教育模式的探索与实践 [J]. 新课程研究 ， 2021， （09）： 45-48.

[8] 裴巧玲 ， 王军保 . 土力学课程 SPOC 翻转课堂教学模式构建与 应 用 [J]. 安 徽 工 业 大 学 学 报 （ 社 会 科 学 版 ）， 2024， 41 （02）： 66-70.

Abstract： This paper addresses the highly theoretical and practical nature of the Soil Mechanics and Foundation Engineering course by proposing a teaching model that combines the flipped classroom approach with case-based teaching. By designing a teaching process that includes pre-class self-study， in-class case analysis and discussion， and post-class practical reinforcement， the study explores its effectiveness in enhancing students’ learning interest， practical skills， and teaching quality. The research results indicate that this teaching model can effectively promote students’ understanding and application of theoretical knowledge， cultivate their ability to solve complex engineering problems， and provide new insights for the reform of civil engineering education.

Key words： Flipped classroom; Case teaching method; Soil mechanics and foundation engineering; Teaching reform; Engineering practice ability

[ 基金项目 ]：2023 年度东北电力大学教学改革研究课题“翻转课堂结合案例教学法在土力学与基础工程课程教学中的改革与实践研究”（编号：J2307）。

[ 作者简介 ]：高重阳（1990-），女，河北唐山人，博士，东北电力大学建筑工程学院讲师，主要从事岩土工程特殊土力学的研究。