实体演示和虚拟仿真结合的三轴实验教学改革

赵明志 刘钢 舒志乐

[摘 要] 在“新工科”建设背景下，实践教育和实验教学日益受到重视。为提升“土力学”课程实验教学环节中三轴实验的教学效果，提出了实体演示和虚拟仿真相结合的三轴实验教学方法。其中，线下实体演示教学侧重于学生对仪器结构和功能、实验操作细节以及土体状态变化的理解，线上虚拟仿真教学则强调学生对实验操作步骤和相应基本理论知识的掌握。通过将实体演示和虚拟仿真教学手段相结合，互相补充，相得益彰，能够有效深化学生对相关知识的理解、掌握和运用。

[关键词] 土力学;实验教学;三轴实验;虚拟仿真;实体演示

[基金项目] 2020年度西华大学一流课程建设项目“土力学线下一流课程建设”（RC2000000893）

[作者简介] 赵明志（1988—），男，河北南宫人，博士，西华大学土木建筑与环境学院讲师，主要从事土力学相关研究。

[中图分类号] TU411   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）22-0053-04   [收稿日期] 2021-01-26

一、引言

在“新工科”建设背景下，实验教学是本科阶段高等教育的重要组成部分，也是人才培养的关键[1]。“土力学”作为土木工程、水利水电工程等专业的核心课程，对学生的实践应用能力具有较高的要求。同时，土力学实验也是连接土力学基础理论知识和工程实践的桥梁。因此，土力学实验教学环节在工程人才培养中起到举足轻重的作用。

三轴实验是土力学本科教学中三个基本力学实验之一，它能够严格控制试样的排水条件，并明确地反映试样的应力状态，因此，三轴实验数据比直剪、固结实验数据具有更为重要的工程参考价值，也更受到土力学教学工作者的重视。……