以实际需要为导向的岩体力学综合教改探索
来源:用户上传
作者:王银梅
摘要：該作者针对地方类工科高校岩体力学课程存在的问题进行教学改革。文章基于更新和优化岩体力学教学内容，改革教学模式、教学方法和教学手段，强化实践环节等，达到理论与实际相结合，实现知识与能力并重，并以学生能力培养为主，达到培养实际需要的岩体力学实用性人才的教学目标。
关键词：岩体力学;教学改革;理论联系实际;综合措施
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2020）16-0201-02
岩体力学是研究岩石和岩体力学性能的一门学科，该课程是水利工程、地质工程等专业本科生的重要专业基础课之一[1]。
岩体力学课程内容设置丰富，知识复杂，既有基础理论，也有工程应用。作为工程性较强的专业基础课程，教学中不仅要讲授基本的岩石力学原理，更重要的是要让学生利用这些基本原理去解决工程中的各种岩体力学问题，理论要求高，实践性强，学生对该课程的掌握和应用具有一定难度，因此必须重视和加强岩体力学的教学，并针对问题进行教改。通过课程改革和创新，学生能将学习的理论知识与实际应用紧密结合，达到教师教好，学生学好，学生毕业后更快更好地适应工作的目的[2-4]。
一、岩体力学教学中存在的问题
（一）教材陈旧，内容滞后
我国在岩体力学的理论研究，室内外试验，现场监测和经验积累方面随着三峡工程、青藏铁路、南水北调等许多高难度、划时代的标志性工程的建设，获得了举世瞩目的成果，但选择徐志英主编的《岩石力学》（1993年第三版）教材内容落后于目前岩体力学的实际发展水平，在一定程度上出现了理论与现实脱节的现象。
（二）教学模式和教学方法传统，教学手段单调
岩体力学以“填鸭式传授—接受”教学为主，教学内容以教材为中心，教学过程以教师为中心。这一模式忽略了学生的主体性。以传统的传授书本知识为主的板书和PPT课堂教学方法，使力学功底不是很好的地方类工科学校学生较难掌握知识，学生畏难和厌学，学生的学习兴趣不高，主动性不强，教学效果不理想。
（三）实践教学环节缺乏
目前在该课程的教学中，缺乏理论与生产实践的结合，教师很难生动透彻地讲解理论知识。
（四）考核方式单一
采用课程结束后的闭卷考试形式，难以对学生的分析能力、应用能力和创新思维等进行培养和评价。
二、岩体力学教学改革方案[1-8]
针对岩体力学教学中存在的问题，探索了适合我校岩体力学发展的教改方案。
（一）精心选取教学材料，更新和优化教学内容
结合水工专业特点，沿用徐志英主编的《岩石力学》为主要教学用书，辅以蔡美峰主编的《岩石力学与工程》（2004），谢和平、陈忠辉编的《岩石力学》（2004）和董学晟主编的《水工岩石力学》（2004）。因教材普遍偏旧，需同时引入近年来国内外最新的相关的科技成果作为教学补充，做到与时俱进，追踪学科发展的前沿，确保教学内容的先进性，教学内容设计中删除或减少水利工程地质等课程中重复性的内容，保证教学的有效学时。
当前编著水利类专业全新的岩体力学教材是当务之急。并需自编习题、复习思考题等辅助教学，形成配套教学材料。
（二）改变传统的教学模式，创新教学方法，激活教学进程
在岩体力学教改中尝试引入研究型教学法，通过问题引入讲授法、案例分享法、工程情景教学法等激发学生的学习兴趣，培养学生的动手动脑能力和创新思维[7，8]。
如在讲授岩体力学课程的重要知识点时，采取先由教师提出问题，引导学生深入学习和思考分析问题，由问题入手，追根溯源找到解决问题的源头。这种问题模式教学法，使学生变被动学习为主动学习。而围绕水利水电工程专业的工程实例展开授课的案例教学，则可在进行每一章节的授课时，以工程实例来展开，尤其是国内外比较知名的工程实例，如意大利瓦依昂水库、法国马尔帕塞大坝、三峡水利水电工程等，采用照片、录像等生动形象的方式呈现工程情景，增加学生的感性认识，使学生投入其中，增强学生学习的兴趣和热情。
另外，教学活动逐步结合教师科研工作和学生实践课展开。在授课时，将这些科研成果进行整理，在每章结束时，抽出专门的时间，做与授课内容相关的小型专题讲座，丰富学生的专业眼界的同时，将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。
（三）采用灵活多样的教学手段，增强教学效果
不同教学环节的教学手段有所侧重。基础理论环节主要采用教师课堂板书讲授和课后答疑的方式，重点和难点的讲解，比如岩质边坡崩塌、滑坡等采用动画式多媒体课件的方式。对于深奥和抽象力学原理的内容，例如边坡岩体应力的分布和非圆形巷道围岩应力分布规律，我们采用Ansys、Flac3D专业软件，将数值方法的优势，通过数值仿真模型，穿插于课件之中，动态而直观地显现全过程变化特征和规律。相对容易的内容由学生自学。
（四）强化实践教学环节，提高实验教学水平[8]
实践环节的重点是培养学生实验技能，虚拟与现实相结合，动手与动脑相结合。在增加室内基础实验、编制实验指导书的基础上，逐步增加研究性和综合性实验的开设比例，进而丰富实验内容。
岩体力学实验指导中，用计算机仿真实验来优化实验教学环节。如直观阐述单轴压缩、单轴拉伸、直接剪切、三轴压缩等试验原理;试验方法和步骤的讲解，再配合采用专题录像片，使学生对岩石的变形与破坏过程有更加清晰的认识。
（五）灵活多样的考评方法，促进学生自主学习
改变传统的“知识考核”为对学生全方位、多层次的“能力考核”，把考试变成学生能力培养的重要环节，以“考”致“思”。 將岩体力学课程分为理论教学、实验教学和工程实例分析等几个环节进行，每个环节考试和评价方法不同，根据各部分的总和评定出课程最终成绩。理论考试由全闭卷考试变为开卷与闭卷相结合的考试;实验考试通过实验操作演示和实验报告进行考评;工程实例分析采用论文及答辩、汇报的方式进行考评。
三、结语
岩体力学课程内容丰富，知识更新快，实用性强，以实际需要为导向的岩体力学综合教改探索很有必要。目前这一教改活动已经开展，近年的教学实践表明有较好的教学效果，今后将继续探索和改进。预期将逐渐形成以“理论联系实际，理论与实践并重并以应用为目的”的教学理念，采用研究型教学方式，灵活应用多种教学手段，强化实验和有效考评的教改体系，在一定程度上可满足工程实际需要，达到培养真正的实用型人才的目标。
参考文献：
[1]刘高，张帆宇，刘小伟，等.综合性大学岩体力学教学综合改革[J].中国地质教育，2015，24（04）：103-107.
[2]沈明荣.岩体力学课程教学方法探讨[J].高等建筑教育，2013，22（06）：64-66.
[3]黄明奎.岩石力学课程教学改革与思考[J].高等建筑教育，2008，17（04）：82-85.
[4]林军志，莫利华，强跃.基于应用型本科人才培养的《岩石力学》课程教学内容改革研究[J].科学咨询，2013，（02）：72-73.
[5]胡斌，易鸣，唐辉明，等.研究型教学方法在岩体力学教学中的应用与思考[J].科技创新与应用，2012，（29）：286.
[6]王迎超，耿凡，张成林.岩石力学课程的现状与案例教学[J].高等建筑教育，2013，32（06）：51-55.
[7]王迎超，靖洪文，耿凡.岩石力学试题库与工程案例库建设思路探索[J].中国电力教育，2014，（11）：135-136.
[8]吴姜.岩石力学实验教学改革探讨[J].长春教育学院学报，2012，28（08）：102-103.
Exploration on Comprehensive Teaching Reform of Rock Mass Mechanics Guided by Practical Needs
WANG Yin-mei
（ College of Water Resource Science and Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan，Shanxi 030024，China ）
Abstract：Aiming at the problems existing in the course of Rockmass Mechanics in local engineering universities， the teaching reform is explored. Through updating and optimizing the teaching content， reforming the teaching mode and teaching methods， means， and strengthening the link of practice， the teaching goal of combining theory with practice， laying equal stress on knowledge and ability， and focusing on the cultivation of students' abilities and practical talents of Rockmass mechanics may be achieved.
Key words：Rockmass Mechanics;teaching reform;theory and practice;comprehensive measures
收稿日期：2019-04-10
基金项目：太原理工大学本科教学改革重点项目（2017-538）
作者简介：王银梅（1965-），女，太原理工大学水利科学与工程学院，副教授，硕导，博士，主要从事岩土工程和工程地质教学和科研。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15198242.htm
