吴俊 户国

摘要：《高等土力学》是交通运输类专业的核心课程，本文在分析教学需求与教学内容的基础上，提出了理论与实践相结合的教学理念、将CDIO教育理念引入实验教学、搭建网络教学平台、翻转课堂在教学中的应用等教学改革理念，对于《高等土力学》课程品质的提升具有积极的意义。

关键词：高等土力学;交通运输专业;教学改革

随着我国经济的快速增长，轨道交通得到了长足的发展，尤其是高速铁路和城市地铁均已跃居为全球首位。土建工程是轨道交通的基础，土力学知识是土建工程的基础，掌握丰富的土力学知识可为各类建设工程提供坚实的地基，保障工程的安全性。研究生课程《高等土力学》是本科课程《土力学》的延伸与发展，是高等院校道路与铁道工程、岩土工程、土木工程类专业的核心课程。

一、《高等土力学》课程的内容与特点

《高等土力学》课程内容是在本科《土力学》内容的基础上拓展了土力学知识的广度、延展了土力学知识的深度，课程以岩土体作为研究材料的基础，具有一定碎散性与空间性的特征;课程中的力学则建立在理论与实验的双重基础上，有别于“材料力学”、“结构力学”等理论性强的基础课程。

《高等土力学》课程内容包括：1、土工试验及测验;2、土的本构关系;3、土的强度;4、土中水与土中的渗流及其计算;5、土的压缩与固结;6、土工数值分析等六项专题内容，且内容经常是对本科学习知识的一种“否定”。以《土力学》为例，经典的三大定律是建立在苛刻的假设、局限与使用条件下，然而，现实中的土是一种天然材料，其结构性、非饱和性、复杂性都不尽相同，因此，目前的各种理论都无法“精确”的有效解决实际工程问题。

《高等土力学》是理论与实践相结合的课程，课程中的诸多理论与模型是建立在前人大量实验结果的基础上，公式的形成过程也是实验研究的过程，因此，实验教学应贯穿于《高等土力学》授课的全过程。

二、《高等土力学》课程教学模式的改革与探索

1、理论与实践相结合的教学理念

土力学是一门实践性很强的学科，离开了实验和测试就无法发展;土工实验如果离开了土力学理论的指导，也就失去了意义。传统的高等土力学教学模式存在着照本宣科，理论与实践脱节的现象，因此，将工程实验与课堂理论知识进行有机的结合，建立校内外稳定的实践基地，既可以加深学生对理论知识的理解，又可以提升学生工程实践能力。

上海工程技术大学城市轨道交通学院与上海申通地铁集团有限公司建立了“产、学、研”战略合作关系，将研究生《高等土力学》课程中的若干实验内容与上海申通地铁施工场所相链接，利用学校的土力学实验室实验设备资源分析施工现场存在的问题，做到“问题从现场中来，解决现场问题”。

2、将CDIO教育理念引入《高等土力学》课程实验教学

CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate） 的总称，CDIO教育模式是由麻省理工学院等四所大学经过四年的探索，逐步形成的国际工程教育改革新理念。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、 个人能力、 人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。

结合工程教育理念与自身教学经验，设计出了一套具有针对性、实践性的实验教学方法。课程伊始，让学生自由组合团队，每个团队人数限定在3-5人，团队通力协作，完成高等土力学综合实验，实验内容包括但不限于以下内容：①土的命名及物理性质;②土的本构关系;③土的抗剪强度;④土的固结特性。

鉴于研究生班级人数的限制，可将若干个不同区域的土样分发至每个团队，土样可选取如上海地区原始土、上海浦东区的填土、无锡地区原始土、温州地区原始土等，土质包含砂土、黏土和淤泥土三类。

实验设计与实验方法由学生决定，给与极大的自主选择权，授课教师的角色从传统的“施教者”改变为“技术支持者”，即便学生的实验设计中存在不足，也应指导通过有误的实验结果进行反推设计中的问题，增长学生的实践能力与科学素养。

实验结果及报告将以“翻转课堂”的形式向教师与其他同学进行汇报。

3、搭建网络教学平台

为了更好的拓展学生视野，提升学生自主学习能力，挖掘学生潜力，加强师生间的有效交流，课程教学团队积极建设课程网络平台，丰富网络教学资源，完善“线上线下”混合式教学模式。

“线上”教学资源是“线下”授课的有力补充。《高等土力学》课程既要完成综合性实验，又要进行“翻转式”课堂模式教学，传统的理论课堂32学时已经远远不能支撑如此厚重的课程内容，“线上”教学资源将显得尤为的重要，学生通过自主学习“线上”课程资源库中的内容，初步掌握课程中核心的教学内容，将“线下”的课堂教学视为知识点的回顾与解惑，不能可以提升学生对知识点理解的深度，还可以将更多宝贵的课堂时间解放出来，用于实验教学和翻转课堂的实现。

4、翻转课堂在教学中的应用

翻转课堂是近些年国内外教育学者争相研究的热点教育模式，在翻转课堂上，教师布置开放性的项目目标，学生以小组的形式进行分析、讨论与实践，最终将自己的研究成果分享给教师与其他的同学。本课程的翻转课堂项目内容将延续课程实验中的项目内容，是理论联系实践的优质课题，学生在翻转课堂中不仅能够发挥自己的想象力、创造力，更能得到一个展示自我的机会，这对于学生全面发展是尤为重要的。

三、结语

课程的教学模式创新是课程的核心竞争力，课程只有通过不断的创新与改进才能逐步的提升教学质量，但一切的创新与改进举措都应秉承着“以学生为主体”的理念，以切实提升学生的获得作为最终目标。

参考文献

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[2]张季超 刘波 童华炜 许勇 李于辉.高等土力学课程教学改革的探索与实践[J].东南大学学报（哲学社会科学版·高等教育研究），2008（3）：66-68.

[3]蔡国庆 李舰 刘艳 李伟华.高等土力学课程教學改革与实践[J].教育教学论坛，2019（44）： 93-94.

作者简介：吴俊，1980年10月，男，汉族，副教授，上海工程技术大学城市轨道交通学院教师，方向：铁道工程。

支撑项目：本文系上海工程技术大学研究生教学课程建设项目《高等土力学》（编号：19XKC006）阶段性研究成果。

（上海工程技术大学 城市轨道交通学院 上海 201620）