第08版:理论周刊

深耕一流课程建设 搭建土力学立体化教学资源体系

依托一流课程建设,构建土力学立体化教学资源,创新教学范式,有效提升学生工程能力与专业素养。


□ 周艳春

一流本科课程建设推动专业基础课更加重视学生工程能力的形成,课程内容组织和教学资源配置也随之发生变化。土力学是土木工程专业的重要基础课程,其知识内容直接服务于地基处理、边坡稳定及地下结构设计。土体具有明显的离散性和复杂性,其受力状态会随着含水条件及工程环境发生变化,学生在学习过程中需要准确理解基本原理,并能够结合具体条件选择计算方法。传统教材以概念阐释和公式推导为主要内容,数字资源则能进一步呈现土体状态随工程条件发生变化的过程,使学生在掌握计算方法的同时理解参数含义。数字技术的发展拓展了课程资源的呈现形式,知识图谱能够梳理章节之间的联系,动画资源可以展示土体状态变化,工程案例则能使理论知识进入真实任务。立体化教学资源建设需要依据课程知识特点安排资源内容,实现概念识记、公式推演、工程应用一体化衔接,并通过课前预习、课堂讲解及课后训练强化学生对土力学知识的综合运用能力。

多维架构构建土力学立体教学资源

课程知识图谱构建。课程知识图谱构建应以教学大纲为基础,先明确各章节在课程体系中的位置,再按照知识形成顺序设置节点。图谱可从土的基本性质展开,随后进入土中水运动,再延伸到应力变化和土体变形,最后连接强度理论及工程应用内容。每个节点应对应一个明确的教学主题,节点页面先说明基本概念,再展示公式形成过程,随后配置与该知识点相关的例题。涉及试验现象或工程情境时,可在节点下方嵌入相应资源,使理论内容进入具体分析过程。图谱建成后,应依据授课进度设置节点开放顺序,将相关资源链接至对应位置,并定期核对节点关系,使图谱内容同课程更新保持一致。

微课动画资源开发。微课动画资源开发应先依据教学目标确定演示主题,再围绕知识形成过程编写脚本,使画面变化能够对应公式推导。制作时需将抽象力学过程转化为连续场景,例如在固结沉降内容中,先呈现荷载施加后的应力状态,再展示孔隙水压力随时间消散的过程,随后引出土体压缩量变化。画面中的专业符号应与教材保持一致,参数变化通过同步标注进入演示,解说内容按照画面进程展开,使学生能够理解变量之间的关系。每段微课集中处理一个知识问题,并在关键计算步骤设置停顿位置,方便学生记录推导过程。资源完成后,应对画面节奏、符号标注和解说内容进行统一校核,确保动画呈现同教材原理保持一致。

案例习题资源编制。案例习题资源编制应依据章节教学目标选取工程材料,再将原始资料整理为可用于课堂分析的教学文本。案例内容先交代工程位置和地层特征,随后给出完成计算所需的试验数据,使学生能够从工程条件中确定参数并建立计算模型。案例任务应依据工程分析过程设置,使土体状态判断能够自然进入计算方法选取,并在计算结果的基础上形成工程结论。习题编制可承接案例中的条件,通过改变荷载大小或土层性质形成递进任务,使同一知识点得到持续训练。参考答案需要完整呈现计算过程,并说明参数选取依据,使学生能够核对思路。案例完成后,应由课程团队核对工程条件和计算结果,保证题目要求、参考答案及教学目标相互对应。

全程赋能创新土力学课程教学范式

线上预习资源配置。线上预习资源配置应以周教学计划为依据,将课前学习内容提前嵌入课程平台。教师需先根据课堂目标划定预习范围,再编制内容简明的任务单,说明学习时长、完成要求及提交节点,使学生能够准确把握课前学习重点。资源按照知识认知逻辑依次推送:导学材料梳理本课核心问题,配套短视频拆解知识点,学生观看后完成基础练习,构建闭环式课前预习学习链条。以有效应力原理教学为例,课前可呈现地下水位变化情境,引导学生识别总应力和孔隙水压力的变化,为课堂计算有效应力做好准备。平台应同步记录学习时长和作答结果,并形成清晰的学习数据。教师在授课前查看后台信息,了解学生对基础内容的掌握程度,据此调整课堂讲解重点,使线上预习能够自然衔接后续教学。

课堂研讨资源调用。课堂研讨资源调用应围绕本次教学任务展开,使资源内容直接进入学生的分析过程。教师可根据预习结果设置工程情境,并将勘察资料整理为课堂任务,引导学生从地层信息中提取计算条件。讨论过程中,学生依据任务要求确定分析方法,教师在关键环节调取相应动画,使土体受力状态同计算过程形成对应。以地基沉降教学为例,可将工程剖面投放至课堂平台,由学生判断土层划分方式,并结合试验曲线确定压缩指标。各组完成阶段计算后,通过平台提交结果,系统集中呈现不同方案,教师据此组织讨论,引导学生说明参数选取依据。针对计算结果之间的差异,可进一步追溯到土层厚度划分、附加应力取值或压缩指标选取,使学生在比较过程中修正分析思路。研讨结束时,教师带领学生整理研讨形成的计算过程和判断依据,形成课堂记录,并将其关联至本节教学任务,便于学生课后继续核对结果,进一步提升工程问题分析的完整性。

评价结果资源更新。评价结果资源更新应以课程目标达成情况为依据,将学生在各教学环节形成的学习记录归入相应知识节点。教师可根据作答分布追踪学生的学习过程,明确需要强化的知识环节,再对相关资源进行针对性调整。参数选取方面的反馈可用于完善工程条件说明,使学生能够准确理解计算依据;计算过程方面的反馈可用于调整动画节奏,使公式推导同画面变化保持同步。项目任务中的结论表达还可反映学生对工程含义的理解程度,据此补充结果分析示例,增强资源对完整解题过程的支撑。资源调整完成后,应设置条件相近的学习任务进行检验,并将前后作答情况进行对照,以确认更新内容的教学效果。每学期结束后,课程团队还需核对资源链接和任务要求,统一修订相关页面,同时记录调整时间及内容变化,使教学平台中的知识节点、学习材料和评价任务保持准确衔接。

土力学一流本科课程立体化教学资源搭建应以课程知识结构为依据,将各类教学资源嵌入相应知识节点,并根据教学进度安排使用顺序。课前资源承担基础知识准备功能,课堂教学围绕工程条件展开分析,课后评价则为资源调整提供依据。通过明确资源用途,能够增强课程内容之间的衔接,使学生在理解力学原理的基础上逐步形成工程分析能力,培育严谨务实的工程素养,为后续专业学习服务国家基础设施建设筑牢根基。

【作者单位:泰山科技学院;本文系校级一流本科课程“土力学”(Tk2024xjylkc017);校级一流本科课程“基础工程”(Tk2024xjylkc021);校级一流本科专业土木工程(Tk2023xjylzy001)成果】

2026-09-16 1 1 中国改革报 content_78033.htm 1 深耕一流课程建设 搭建土力学立体化教学资源体系 /enpproperty-->