吴雪婷 陈 斌

(1.中国地质大学(武汉)工程学院，湖北 武汉 430074； 2.杭州师范大学理学院，浙江 杭州 311121)

1 土力学教学现状及教学改革

土力学是一门建立在数学、力学基础之上偏于计算同时又和工程实践紧密结合的学科，传统的土力学教材中，从模型的建立，到公式的推导，再到实际工程案例的解决已形成了完整的逻辑体系。为了克服公式繁琐、计算量大的问题，传统解法主要采用将计算参数表格化，通过查表的方式来简化计算。尽管如此，还是给学生留下土力学计算机械重复、枯燥无味的印象，很难调动学生的学习积极性，教学效果欠佳。

计算机辅助教学技术的普及和数学计算软件的快速发展，为土力学教学中改善以上问题提供了新思路[1]。MATLAB是一款功能强大的数学计算软件，不仅可以实现矩阵的加、减、乘、除、可逆，以及转秩的各项功能运算；而且可以运用MATLAB建立数学模型，实现模型的优化设计并以此解决众多实际问题。同时，其可视化功能可以实现二维、三维图形的绘制，以便于对需要解决的问题进行直观分析[2]。因此，可以将MATLAB应用到土力学计算、实验数据处理、建模等土力学的教学中[3-5]，来改革传统的土力学教学模式[6-8]。

基于此，本文以土力学中竖向集中荷载作用下地基中的附加应力为例，在对其传统一般解法进行梳理的基础上，对于繁琐的计算、可视化呈现等方面，借助MATLAB软件，将学生从繁琐的计算中解脱出来，让学生能够关注土力学问题本身，帮助学生理解计算结果的物理和工程意义。……