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摘要：介紹在土木專業(yè)課中使用案例教學(xué)法的過程。根據(jù)課程教學(xué)大綱對課程內(nèi)容進行整合，制作適用于教學(xué)的工程案例，通過課堂討論加深學(xué)生對工程的理解。學(xué)生學(xué)習(xí)效果調(diào)查及教學(xué)督導(dǎo)評價表明，案例教學(xué)法的應(yīng)用取得較好效果。

關(guān)鍵詞：土木工程；高等教育；案例教學(xué)法

案例教學(xué)法是由哈佛大學(xué)法學(xué)院前院長朗道爾教授（CCLangdell）于1870年創(chuàng)立并開始使用的，其應(yīng)用范圍逐漸擴大到法律、管理、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域。20世紀80年代，案例教學(xué)開始引入中國，目前已得到了廣泛的應(yīng)用[1]。土木工程專業(yè)課程的主要任務(wù)是使學(xué)生具備土木工程設(shè)計和施工管理能力，以及解決工程問題能力[2]。專業(yè)課程與工程生產(chǎn)活動密切相關(guān)，課程內(nèi)容是工程實踐的總結(jié)，這一特點為土木工程專業(yè)課程進行案例教學(xué)奠定了基礎(chǔ)[3]。近幾年，巖土工程專業(yè)方向核心課程邊坡工程教學(xué)中開展案例教學(xué)法的實踐表明，案例教學(xué)可以加深學(xué)生對工程背景的理解，增強工程實踐訓(xùn)練。

一、課程內(nèi)容整合

教學(xué)案例從單個案例來看往往是孤立的，如果一門課程全部采用案例教學(xué)，會忽略專業(yè)知識的系統(tǒng)性，容易讓學(xué)生忽視各個知識點的前后聯(lián)系，不利于系統(tǒng)、全面地掌握課程知識[4]。能否在教學(xué)時間有限的前提下，提高課程教學(xué)質(zhì)量，選擇講授的基本內(nèi)容和確定講授重點至關(guān)重要[5]。根據(jù)課程章節(jié)之間遞進關(guān)系和土木工程實踐發(fā)展，重新對課程內(nèi)容進行梳理和整合，確定教學(xué)案例所涉及的知識體系。土力學(xué)課程有一章講解“土坡穩(wěn)定分析”，考慮到巖土專業(yè)學(xué)生對邊坡的學(xué)習(xí)更加深入，對教學(xué)內(nèi)容進行整合，把土力學(xué)課程的“土坡穩(wěn)定分析”調(diào)整到邊坡工程這門課程講授。擬定邊坡工程課程的主要章節(jié)包括緒論、邊坡穩(wěn)定性分析方法、邊坡工程防治技術(shù)、邊坡監(jiān)測、邊坡工程實例、邊坡工程研究進展。從章節(jié)框架可以看出，工程實例是作為單獨的一個章節(jié)，這為案例教學(xué)法的實施提供了課時保障。如果課時不夠，過于簡單的案例就成了舉例教學(xué)，達不到案例教學(xué)的效果。過于復(fù)雜的案例，超出學(xué)生的接受能力，也達不到案例教學(xué)的目的。

二、制作適用于教學(xué)的工程案例

案例教學(xué)是真實問題再現(xiàn)，有較強的情境性，能有效縮短理論學(xué)習(xí)與實踐應(yīng)用的距離，利于培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力[6]。案例教學(xué)離不開案例的使用，而巖土工程中適合教學(xué)的現(xiàn)成案例很少，需要從案例的編寫入手。選擇在巖土工程設(shè)計、管理、施工中發(fā)生的真實典型事例，選用親自參與的高邊坡支護工程案例[7]。選用親自參與的工程項目作為教學(xué)案例，基于兩點考慮：所收集的資料比較齊全，包括地質(zhì)報告、設(shè)計圖、施工方案、監(jiān)測結(jié)果等等；在課堂上講解親自參與的工程，對工程中的細節(jié)比較了解，有助于引導(dǎo)學(xué)生深入探討。在制作教學(xué)案例中，運用多種媒介手段，如PPT演示、視頻等，把工程實踐中所收集的工地照片、錄像、CAD設(shè)計圖等整合到案例中來。在微信公眾號“地基與基礎(chǔ)”輸入“邊坡”，即可獲取相關(guān)的工程資料。

三、案例教學(xué)實踐

課堂應(yīng)用是案例教學(xué)的核心部分。課堂上的工程案例實際上是為學(xué)生以后進入實際工程所作的準備。在案例教學(xué)中，學(xué)生有機會提出解決工程問題的方法，可及時從教師及同學(xué)那里獲得反饋意見。在這樣的情景中，學(xué)生解決工程問題的種種方法可以提出來并加以討論，這為他們以后的工作提供了一個近乎真實的場景，縮短了教學(xué)與實踐之間的差距。下面結(jié)合邊坡工程具體的授課內(nèi)容來介紹案例教學(xué)的實施。

（一）滑坡原因分析

準備案例時設(shè)想，把學(xué)生當作工程設(shè)計人員，他們接到邊坡加固的設(shè)計任務(wù)后，首先要理解地質(zhì)勘查報告，到工程實地查看，收集周邊的邊坡信息。把工程現(xiàn)場錄像和照片在課堂上展現(xiàn)，學(xué)生可以對這個工程所處的地貌及地質(zhì)情況有較全面的了解。工程周邊已有邊坡發(fā)生滑坡破壞，引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生滑坡的原因。

（二）加固方案選擇

對周邊滑坡的分析后，引導(dǎo)學(xué)生提出多種加固方案，教師對這些方案加以點評，從技術(shù)先進性、施工可行性、造價經(jīng)濟性等方面進行分析，學(xué)生可以根據(jù)教師的反饋意見調(diào)整方案。比如，“噴射混凝土加土釘”加固方法存在以下缺點：放坡坡度緩則占用較多土地；土石方開挖量大；邊坡穩(wěn)定性差，如果邊坡中存在著軟弱結(jié)構(gòu)面或破壞帶，當受到外界擾動時，如振動、地震等因素，邊坡有可能失穩(wěn)；噴射混凝土面層對公路周邊環(huán)境產(chǎn)生一些不利影響。引導(dǎo)學(xué)生討論，采用“預(yù)應(yīng)力錨桿和格構(gòu)梁”來加固，這種方法的優(yōu)點：坡度較陡，減少占地；減小土石方開挖量；由大噸位組成的預(yù)應(yīng)力錨索體系，施加預(yù)應(yīng)力可以提高邊坡穩(wěn)定性，在外荷干擾時具有良好的延性，可以減小邊坡的變形；充分利用巖石體自身強度和自承能力，可以減輕結(jié)構(gòu)自重，節(jié)省工程材料；在經(jīng)濟上能節(jié)省工程造價；坡面梁格內(nèi)填土綠化，改善環(huán)境。選擇方案的討論，強調(diào)師生間互動，注重學(xué)習(xí)者的參與合作。教師應(yīng)該創(chuàng)造時機并鼓勵學(xué)生在課堂上發(fā)表意見，也要讓學(xué)生感到自己的方案可能存在不足，必須注意吸收別人的觀點。

（三）施工關(guān)鍵技術(shù)

加固方案中選用較為新型的壓力分散型錨桿，這就需要對所涉及的施工工藝進行討論。學(xué)生在本課程前面章節(jié)已學(xué)習(xí)過壓力分散型錨桿的基本原理，這種錨桿是如何施工的，這是需要向?qū)W生講解明白的問題。重點講解兩個方面：壓力分散型錨桿區(qū)別于其它錨桿的地方，錨桿制作與預(yù)應(yīng)力張拉。

（四）監(jiān)測結(jié)果分析

在邊坡工程中，為了對邊坡的穩(wěn)定程度進行跟蹤，為原有設(shè)計方案和施工組織的改進提供反饋信息，對可能出現(xiàn)的滑坡險情及時提供預(yù)報，一般要進行現(xiàn)場監(jiān)測。在案例教學(xué)中，向?qū)W生介紹了錨桿內(nèi)力監(jiān)測儀器的安裝使用，并以其中一根錨桿的監(jiān)測結(jié)果為例，分析其內(nèi)力變化過程。對監(jiān)測結(jié)果進行分析，是巖土工程師必備的能力。比如，錨桿內(nèi)力的突然增大，可引導(dǎo)學(xué)生從地質(zhì)、降水等方面尋找原因。

四、教學(xué)效果及改進

采用用案例教學(xué)法，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性得到調(diào)動，學(xué)習(xí)效果較好。在理工科專業(yè)的案例教學(xué)中，學(xué)生被設(shè)計為身處特定的情境中，面對復(fù)雜的工程情景獨立做出判斷和決策，再根據(jù)教師的反饋意見進行修正，在這過程中鍛煉了綜合運用知識的能力。本課程被學(xué)生評為90分以上，得到學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)的肯定，獲得學(xué)校本科課堂教學(xué)優(yōu)秀獎。案例教學(xué)還有不足之處需要改進。

一是案例可能使學(xué)生形成一些概括化簡單化的認識，如邊坡工程，教師經(jīng)過精心準備，展現(xiàn)出來的工程方案非常吸引人，學(xué)生深受影響，這樣就可能出現(xiàn)概括化的認識。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中偏向于選用案例教學(xué)中所推薦的技術(shù)手段，因此，需要通過增加其它的教學(xué)案例，沖淡學(xué)生接受信息時“先入為主”觀念。

二是忽略了專業(yè)知識的系統(tǒng)性。土木專業(yè)課程既具有較強實踐性，也包含了較深的力學(xué)理論知識。如果在課時安排方面沒有協(xié)調(diào)好，案例教學(xué)占用太多時間，對理論知識的全面理解和系統(tǒng)消化是不利的。

三是教師實踐經(jīng)驗不足。案例教學(xué)在推廣過程中的阻力，不在于缺少案例，而在于缺少具有足夠?qū)嵺`經(jīng)驗的教師。即使有現(xiàn)成案例，如果教師沒有工程現(xiàn)場實踐經(jīng)驗，講解的深度和效果也將大打折扣。應(yīng)該鼓勵專業(yè)教師積極參加工程項目，為案例教學(xué)準備工程經(jīng)驗。四是對學(xué)生的評價標準不夠細化。案例教學(xué)告訴學(xué)生“答案不止一個”，答案是開放、發(fā)展的，對學(xué)生的評價標準不能千篇一律，要有細化準則來評估案例教學(xué)的效果。

作者：陳國周 詹素華 李楊 單位：福建工程學(xué)院土木工程學(xué)院