關(guān)于地基處理新技術(shù)研究生課堂教學(xué)模式的建設的論文

　　文章針對現有教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，以地基處理新技術(shù)中的強夯法為例，提出一種新的教學(xué)思路，即教師引導、學(xué)生自主學(xué)習和案例教學(xué)三者相結合的教學(xué)新模式。新模式將以教師為主體轉變?yōu)橐詫W(xué)生為主體，通過(guò)引導學(xué)生自主學(xué)習，相互合作，讓學(xué)生參與教學(xué)之中，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，最后通過(guò)案例分析，將所學(xué)知識應用于工程實(shí)例，該方法現已應用于實(shí)際教學(xué)，并取得良好教學(xué)效果。

　　我國地域遼闊，地理、地質(zhì)條件差別較大，各類(lèi)軟土地基、特殊土地基分布廣泛。隨著(zhù)經(jīng)濟的高速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的日益加快，各種基礎工程建設日新月異，相應地對地基處理技術(shù)

　　也提出了新的要求。尤其近些年來(lái)，地基處理的新方法、新技術(shù)、新理念不斷被提出，地基處理既在原有方法上繼續創(chuàng )新，又不斷將多種地基處理方法綜合，形成復合地基處理技術(shù)[1]。地基處理是一門(mén)面向水利工程、土木工程以及交通工程等專(zhuān)業(yè)供本科以及研究生學(xué)習的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課。其主要通過(guò)各類(lèi)地基處理方法對地基土進(jìn)行加固，用以提高地基土的抗剪強度，降低地基的壓縮性，改善地基的透水特性、動(dòng)力特性等。地基處理方法多樣，主要包括置換、排水固結、灌入固化物以及振密擠密等。

　　當前，大學(xué)教學(xué)目的不僅僅在于學(xué)科基本理論和知識的傳授，更在于培養學(xué)生應用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。要做到突破傳統的教學(xué)重點(diǎn)，由知識傳授轉變?yōu)榕囵B學(xué)生的終身學(xué)習能力以及實(shí)際問(wèn)題處理能力，必須對傳統教學(xué)模式進(jìn)行改革，改變依賴(lài)大綱、依賴(lài)教科書(shū)的教學(xué)模式。文章以研究生地基處理新技術(shù)[2]課程中強夯法為例，提出教學(xué)方法新思路。

　　一、教學(xué)現狀

　�。ㄒ唬┙虒W(xué)對象

　　地基處理是土木工程、水利工程學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)課程，學(xué)習該課程需要一定的力學(xué)基礎。其授課對象一般是高年級本科生以及部分專(zhuān)業(yè)研究生，此時(shí)，學(xué)生已經(jīng)掌握較為系統的理論知識，其學(xué)習主動(dòng)性、探索性也要高于低年級

　　學(xué)生，同時(shí)該階段的學(xué)生大部分已經(jīng)參加過(guò)現場(chǎng)實(shí)習，對施工有一定的了解，為新教學(xué)方法的實(shí)施奠定了基礎。

　�。ǘ�）教學(xué)中存在問(wèn)題

　　地基處理作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)課，與其他學(xué)科相比，有著(zhù)更強的實(shí)踐性，一定程度上而言，其具有“實(shí)踐領(lǐng)先于理論”的特點(diǎn)[3]。然而，結合已有教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)生對該課程的反映，這門(mén)課程的教學(xué)存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

　�。�1）目前，教材中往往重理論而輕實(shí)踐，教材大篇幅介紹機理、設計計算方法以及適用條件等。學(xué)生由于缺少工程經(jīng)驗，對教學(xué)內容不求甚解，對不同地基的處理方法，只能靠記憶，沒(méi)有直觀(guān)認識。

　�。�2）查閱目前國內關(guān)于地基處理的教材，大部分在每章節后均設置有一定的案例分析，而這些案例往往一直沿用10多年。地基處理作為一門(mén)實(shí)踐性較強的學(xué)科，其技術(shù)更替速度較快，這就需要教師能自主選定較新、當前較常用案例，而不僅局限于課本。

　�。�3）傳統的教學(xué)內容隨著(zhù)教學(xué)硬件設施的完善，往往只需要根據大綱內容編制PPT，常出現一節課教師讀PPT，學(xué)生聽(tīng)PPT的情況，師生間缺乏互動(dòng)，學(xué)生缺乏思考。

　�。�4）大部分學(xué)科成績(jì)評價(jià)以最終的考試成績(jì)?yōu)闃藴�，學(xué)生對課程學(xué)習往往缺少興趣和主動(dòng)性，習慣于考前強行記憶，依照標準答案答題。

　　二、教學(xué)方法新思路

　　顯然，當前教學(xué)中存在的問(wèn)題，與素質(zhì)教育的理念是不相符的，這種填鴨式教學(xué)有必要也亟需改善，故此提出教師引導、學(xué)生自主學(xué)習、案例教學(xué)三者相結合的新教學(xué)模式。新教學(xué)模式以強夯法教學(xué)內容為例進(jìn)行介紹。

　�。ㄒ唬�強夯法教學(xué)內容

　　強夯法由法國Menard技術(shù)公司于1969年首次提出，其一般通過(guò)將10～40 t的重錘提升至10～20 m高處使其自由下落，對地基土施加強大的沖擊能，以提高地基土的強度，降低土的壓縮性，改善砂土的抗液化條件，消除濕陷性黃土的濕陷性等。強夯法主要用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土和黏性土、濕陷性黃土、素填土以及雜填土等地基[4]。強夯法教學(xué)主要內容如表1。

　�。ǘ�）教師引導

　　教學(xué)不只在于教師輸出多少知識，更在于學(xué)生能接受多少。所謂教師引導，即“以導為主”的教學(xué)思想，其“導”包括引導、啟發(fā)，給學(xué)生一個(gè)正確的學(xué)習方向。地基處理中強夯法主要包括六部分內容，根據所提出的教學(xué)模式，選取概述、加固機理兩節內容為教師引導環(huán)節。

　　針對概述部分內容，首先在課堂上進(jìn)行實(shí)際強夯法地基處理視頻播放以及強夯法施工過(guò)程中圖片展示，讓學(xué)生能快速了解強夯法到底是什么，一般有哪些過(guò)程等。其次與當地工程項目部聯(lián)系，由教師帶隊，對實(shí)際的地基強夯施工進(jìn)行現場(chǎng)參觀(guān)、學(xué)習，加深對強夯法的直觀(guān)認識，并適當對強夯過(guò)程以及強夯原理進(jìn)行講解。通過(guò)課內、課外雙重教學(xué)，給學(xué)生留下深刻印象，為后面的強夯機理分析打下基礎。

　　機理內容一般是課程的難點(diǎn)，同時(shí)也是學(xué)生最頭疼的內容。在本節中，以動(dòng)畫(huà)的形式簡(jiǎn)單還原土體強夯過(guò)程，從三個(gè)方面總結闡述土層強夯處理機理：第一，動(dòng)力密實(shí)。多孔隙、粗顆粒、非飽和土強夯處理產(chǎn)生沖擊型動(dòng)力荷載，使土體中的孔隙減小，土體變得密實(shí)，從而提高地基土強度。非飽和土的夯實(shí)過(guò)程是土中的氣相（空氣）被擠出的過(guò)程，其夯實(shí)變形主要由土顆粒的相對位移引起。第二，動(dòng)力固結。對細顆粒飽和土體進(jìn)行強夯處理時(shí)，巨大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的應力波，破壞土體的原有結構，使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙，增大了排水通道，使孔隙水順利逸出，待超孔隙水壓力消散后，土體固結。第三，動(dòng)力置換。動(dòng)力置換可分整式置換和樁式置換。整式置換是采用強夯將碎石整體擠入淤泥中，其作用機理類(lèi)似于換土墊層。樁式置換是通過(guò)強夯將碎石填入土中，部分碎石樁（或墩）間隔地夯入軟土中，形成樁式（墩式）的碎石樁（墩），其作用機理類(lèi)似于振沖法形成的碎石樁，整體形成復合地基。

　�。ㄈ�）學(xué)生自主學(xué)習

　　地基處理作為土木工程、水利工程學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)課程，其學(xué)習需要一定的力學(xué)基礎。其授課對象一般是高年級本科生以及部分專(zhuān)業(yè)研究生，此時(shí)的學(xué)生已經(jīng)掌握較為系統的理論知識，其學(xué)習的主動(dòng)性、探索性也要高于低年級學(xué)生，同時(shí)該階段的學(xué)  生大部分已經(jīng)參加過(guò)現場(chǎng)實(shí)習，對施工有一定的了解。

　　教學(xué)新模式中，自主學(xué)習是指教師將學(xué)生分組，以小組為單位，分派自主學(xué)習任務(wù)。以強夯法內容為例，將學(xué)生分為三組，分別自學(xué)設計計算方法、施工工藝與質(zhì)量檢測，以及工程案例三部分內容。然后將每部分內容細化，如強夯設計計算方法主要包括強夯法設計要點(diǎn)、強夯置換法設計要點(diǎn)，以及降水聯(lián)合低能級強夯法設計要點(diǎn)，施工工藝與檢測包括施工機具和設備、施工要點(diǎn)，以及現場(chǎng)觀(guān)測與質(zhì)量檢測，工程案例包括強夯法地基處理工程實(shí)例和強夯置換法地基處理工程實(shí)例。

　　各組學(xué)生根據分派任務(wù)內容分工協(xié)作，內容基于書(shū)本但不局限于書(shū)本，采用PPT以文字、圖片、視頻等方式，將學(xué)習的內容以演講的形式進(jìn)行匯報，其具體實(shí)施方案如圖1。

　�。ㄋ模┌咐�教學(xué)法

　　所謂案例教學(xué)[5]，是以案例為基礎的一種新的教學(xué)方法，通過(guò)引導學(xué)生案例分析，掌握學(xué)科知識并應用于實(shí)際工程。案例教學(xué)法起源于20世紀20年代，由美國哈佛商學(xué)院[6]倡導，現已廣泛用于高中、大學(xué)教學(xué)中，并取得良好效果。

　　在經(jīng)過(guò)教師引導、學(xué)生自主學(xué)習環(huán)節后，學(xué)生對于強夯法的原理、適用條件有了一定的認識，通過(guò)引入案例加深學(xué)生對強夯法的主觀(guān)認識。教師結合國內外最新的強夯地基處理工程實(shí)例，向學(xué)生展示強夯的設計過(guò)程、施工過(guò)程及檢測過(guò)程。通過(guò)介紹高能強夯法、高真空井點(diǎn)降水+強夯法、其他降水法+強夯法等不同的強夯案例，讓學(xué)習了解國內外最新的研究進(jìn)展，同時(shí)鼓勵學(xué)生之間、師生之間相互討論，分析最新案例的適用條件，以及各自存在的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)預測強夯法發(fā)展方向。

　　三、 結語(yǔ)

　　授人以魚(yú)不如授人以漁，教學(xué)目的不僅僅在于傳授知識，更在于引導學(xué)生掌握學(xué)習知識的方法，如何將所學(xué)知識融會(huì )貫通，應用于實(shí)際工程中。文章針對現有教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出教師引導、學(xué)生自主學(xué)習和案例教學(xué)三者相結合的新教學(xué)方法，該方法現已應用于教學(xué)，并取得良好成效。參考文獻：

　　[1]鄭剛，龔曉南，謝永利，等.地基處理技術(shù)發(fā)展綜述[J].土木工程學(xué)報，2012（2）：127-146.

　　[2]王俊杰，唐彤芝，彭劼.地基處理新技術(shù)[M].中國水利水電出版社，2013.

　　[3]章偉，時(shí)偉，張明義.案例教學(xué)法與地基處理課程教學(xué)改革[J].中國冶金教育，2007（4）：37-39.

　　[4]胡玉定，王燕.強夯法適用范圍的研究[J].施工技術(shù)，2009（S1）：223-225.

　　[5]劉天君.法學(xué)案例教學(xué)法探究[J].教育探索，2006（3）：81-82.

　　[6]武亞軍，孫軼.中國情境下的哈佛案例教學(xué)法：多案例比較研究[J].管理案例研究與評論，2010（1）：12-25.

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