排水固结法课堂教学改革初探

赵迪　王俊杰

[摘 要]地基处理技术涉及公路、铁路、港口码头、大型桥梁、高层建筑以及机场等等各项重大工程，排水固结法是地基处理的一种基本方法，其内容专业性强，涉及学科广泛，其课堂教学模式直接影响其教学效果。根据重庆交通大学水利工程专业研究生地基处理新技术课程中的排水固结法，针对本课程特点及教学中存在的问题，探讨通过改革课堂教学模式，以期达到提高教学质量的目的。

[关键词]排水固结法 地基处理新技术 水利工程 教学模式改革

[中图分类号] TU41;G642.0[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）06-0132-03

地基处理（foundation treatment）一般是指用于改善支承建筑物的地基（土或岩石）的承载能力，改善其变形性能或抗渗能力所采取的工程技术措施。[1]随着我国各类建筑与高等级公路的高速发展，软弱地基处理成为工程界亟待解决的重大问题。[2]目前，重庆交通大学地基处理新技术课程是针对水利工程专业研究生开设的，也有很多高校的土木、交通、水利、铁路等专业都开设了本课程或教学内容相近的课程，旨在扩大土木工程及相关专业的学生的知识面，熟悉常用的较新的地基处理方法，提高解决工程实际问题的能力。[3]排水固结法作为地基处理技术中一种最基本的方法，主要用于解决地基的沉降和稳定问题，是本课程的重要内容之一。

课堂是教育教学的主阵地，它直接关系到培养什么样的人的问题。[4]课堂教学是教育教学中普遍使用的一种手段，它是教师给学生传授知识和技能的全过程，课堂教学模式直接影响教学效果。本文从排水固结法的教学特点及教学中存在的问题两方面出发提出课堂教学模式改革方法，以期达到诸多教育者和研究者所关心的如何提高该方法教学质量的问题。

一、排水固结法的教学特点

（一）授课对象

为了提高硕士研究生地基处理专业知识与专业技能，我校早在2007年就为水利工程专业研究生开设了地基处理新技术作为专业基础课，并作为其他专业的专业任选课供全校研究生选择学习。我校是重庆乃至中国西南地区较早开设地基处理相关研究生课程的高校之一，并且把作为基础本方法的排水固结法选为本门课程的教学重点和必须掌握的知识点。因此该方法的主要授课对象为研究生，且主要为水利工程专业硕士研究生。

（二）授课教学内容

排水固结法又称为预压法，适用于饱和软黏土、可压缩粉土、有机质黏土和泥炭土等，特别适用于在持续荷载作用下的地基土。它是一种在建筑物建造以前，在天然地基或者设置有竖向排水体的地基上进行加载预压，使地基中的自由水随着竖向排水体排出而使得固结沉降提前完成，地基土强度得到提高的方法。[5]排水固结法的教学内容安排如表1所示：

表1   排水固结法的教学内容安排

从教学内容上看，排水固结法的授课主要存在以下两个方面的特点：

1.涉及知识面广：排水固结法包括堆载预压法、真空预压法、真空堆载联合预压法、电渗法几种基本方法，包含加固机理、设计计算、施工工艺等方面的教学内容，体系庞大，涉及土力学、水力学、工程地质学等基础专业知识，涉及知识面广，要求学生有一定的专业基础;

2.工程实践性强：学习排水固结法的目的是使学生掌握其基本理论，了解本方法或技术最新的发展动态，分析存在问题的原因，掌握方案的选择和评价，培养学生应用本方法加固适用地基的实践能力。教学内容与工程设计规范密切相连，学习的最终是服务于工程设计，因此具有较强的工程实践性。

二、课堂教学模式存在的问题

目前针对教学内容主要存在的问题有：

（一）“灌输式”授课

研究生教育是我国教育结构中最高层次的教育，肩负着为国家现代化培养高质量创造性人才的重任。[6]研究生的硕士阶段教育，是本科毕业之后继续进行深造和学习的一种教育形式，在学生掌握专业所需基本技能后，在专业修养素质上有更大的提高，其目标是培养有一定理论基础的专业设计工作者即设计师。研究生毕业生在国家各项事业中发挥着重要的作用，他们中间有相当一批人将成为教学、科研和部门的主要骨干力量以及学术带头人，有的将获得国家发明奖和重大科技成果奖。排水固结法的授课对象为硕士研究生，他们有别于本科生，处于接近成熟的成长时期，求知欲望强，对未来有很高的期许，且有强烈的拓宽知识面及接触新鲜事物的要求，采用本科传统的“灌输式”授课方式是不能满足硕士培养的要求，这是针对授课对象存在的主要问题。

（二）底子薄

排水固结法的教学内容涉及知识面广，需要学生对土力学、水力学、工程地质学等基础专业知识有全面的了解，而我校的水利工程研究生招生来源于不同高校或相近专业，他们本科开设的课程有所不同，对专业基础知识的认知面单一，想要“消化”排水固结法中的相关知识点，有一定的难度。

（三）见闻少

排水固结法学习的目的是服务于工程实际，而绝大部分学生是本科毕业后直接攻读硕士研究生学位，毫无工程背景，听到见到的工程都比较少，学生仅靠书面教育，想象力的发挥存在很大的局限性，见闻少也使学生对该方法的掌握多了一道障碍。

（四）条理不佳

从表1可以看出，在教学中先对排水固结法进行了概述，后进行了加固机理、设计计算、施工方法等方面的介绍，其中分别讲述了几种基本方法，教学的侧重点在于基本原理，理论性很强也比较全面，但是这样的表述方式让学生难于对某一个方法形成系统性的认知。研究生毕业以后，大多就职于设计院、研究院以及高校，从毕业生毕业工作以后的反馈信息可知，多数毕业生对复合地基排水固结法的理解不透彻，概念模糊，缺乏具体排水固结法分类方法的认识，当遇到工程设计分析的时候，一片茫然，不知如何下手。

（五）缺乏支撑

理论来源于实际，又服务于实际。排水固结法学习的最终目的是解决实际问题，但在本教学内容的设计上，极少提及实际工程，有一定的缺陷性，单纯的理论教学容易让学生感觉疲惫，且不易理解。

三、课堂教学模式改革

（一）教学内容的改革

由于排水固结法教学内容条理性不佳，并且缺少工程实例，让学生对该部分的内容含糊不清，设计方法不明确，因此，对该部分教学内容进行了改革，改革后的教学内容如表2所示。

表2   排水固结法改革后的教学内容安排

从表2可以看出，改革后的教学内容与原教学内容相比，存在几点不同：

1.先简述排水固结法的原理，对几种方法中一致性的内容作了统一讲解后，按照小节的方式分别讲解每一种方法的原理、设计、施工，各个击破，也有利于学生进行对比分析理解，对每一种方法形成系统性的认识;

2.增加了工程案例小节，形成系统认识后，列举了我国几种应用排水固结法进行地基加固的工程实例，进一步加深了学生对排水固结法各种方法的认识;

3.针对研究生的培养目标，根据本行业目前的研究动态和国内的工程应用情况，增加了发展趋势一小节，让学生更好的分析了解排水固结法的发展动态，为他们的科研之路做好铺垫工作;

4.通过本章思考题，让学生巩固所学排水固结法知识点，便于日后应用。

（二）“图片+视频”式教学模式

排水固结法的教学内容决定了排水固结法教学工程实践性强的特点，规范规定的条例仅靠文字表述，会让课堂了无生气，学生的学习热情大幅度降低。图片是一种直观的简化的表述方式，在课堂教学中使用简单的文字配以形象的图片制作课件，让课堂教学五彩斑斓起来，能够合理规避学生的视觉疲劳，提高课堂学习效率。而随着电子科学技术的飞速发展以及信息化进程的加快，越来越多的工程制作宣传片，还有按照原理制作的一些教学短片，工程现场拍摄的视频等都可用作教学，使课堂更加活泼生动。因此，这种“图片+视频”式教学模式可以很好的提高学生的学习兴趣，传输大量的学习信息，加深学生对教学内容的记忆，加强对知识点的理解，能够有效的提高课堂教学质量。

（三）网络化学习方式

20世纪80年代以来，教育改革的总趋势是教育多元化、社会化、信息化和国际化。[7]对硕士研究生的培养，应采用课程学习和科学研究相结合的方式，因此既要注意知识的传授，更要加强能力的锻炼。硕士研究生毕业要在坚实的掌握本学科基础理论和系统的专门知识的基础上，具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力。要达到这一要求，硕士研究生必须具备查找和阅读科技文献的能力，正确掌握学科的发展动态及发展趋势。在本课程中，针对教学对象为硕士研究生这一特殊授课对象和几乎每位学生都有电脑的特点，增加了排水固结法的发展趋势一节，这一节的增加也旨在培养学生查阅相关科技文献数据库或其他相关网络文章的能力，通过阅读文献，了解排水固结法的发展动向，总结其发展趋势，凝练其科学难题，学习解决这些科学难题的科学研究的方法。

三、结论

课堂教学是教育教学中使用最多最为普遍的一种教学方法，其教学模式的正确与否很大程度上决定了教育质量的高低。文章结合排水固结法的特点及教学中存在的问题，广泛吸取国内外其他高校同行的教学经验，参考毕业学生和用人单位反馈的信息，依据现代化的教育教学理念，在多年的教学经历中总结教学经验，重点探讨了通过调整课题教学内容、综合运用其他教学手段的课堂教学改革模式。与原来的教学模式相比，新模式能够结合课程内容自身特点，以学生为中心，采取多种手段，激发学生学习的兴趣，加深学生对工程概念的理解，充分调动学生学习的主观能动性，因此使教学真正达到培养工程师的目的，取得了较好的教学效果，并且为进一步的科学研究打下基础。

[ 注 释 ]

[1] 郑俊杰.地基处理技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2004.

[2] 李彰明，冯遗兴.动力排水固结法参数设计研究[J].武汉华工学院学报，1997（19）：41-44.

[3] 郑俊杰，龚文慧，刘尚蔚.《地基处理技术》课程教学方法探讨[C].土力学教育与教学——第一节全国土力学教学研讨会论文集，2006.

[4] 张晓华.当前课堂改革的困惑与对策[J].教育情报参考，2005（6）：37-38.

[5] 王俊杰，唐彤芝，彭劼.地基处理新技术[M].北京：中国水利水电出版社，2013.

[6] 赵军，唐祖爱.水文水资源学科联合培养研究生模式的探索与实践[J].河海大学学报（哲学社会科学版），2005（1）：75-77.

[7] 梁世宁.新课标下中学地理情境教学的理论与实践研究[D].福州：福建师范大学教育硕士学位论文.

[责任编辑：钟 岚]

[收稿时间]2014-12-18

[基金项目]重庆市研究生教育优质课程2013年（34号）基金项目。

[作者简介]赵迪（1986-），女，陕西咸阳人，博士研究生、讲师，研究方向：岩土工程、水工建筑物安全诊断等。