《隧道工程》課程理論及實(shí)踐教學(xué)方式探索

孔海陵 王路珍 徐桂中 徐兵 張丹

摘要：針對(duì)鹽城工學(xué)院城市地下空間工程專業(yè)《隧道工程》課程講授過程中存在的不足，對(duì)《隧道工程》課程的理論與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革，以提高隧道工程教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。通過基本理論講授與先修課程相結(jié)合，實(shí)行模塊化教學(xué)，使學(xué)生更好地把握課程脈絡(luò)，更好地掌握理論知識(shí)；理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，實(shí)行校企合作教學(xué)，使學(xué)生近距離認(rèn)識(shí)和了解隧道，拓展學(xué)生視野，開闊學(xué)生思路，便于培養(yǎng)應(yīng)用型人才。在今后的教學(xué)過程中，拓展思路，進(jìn)行新的實(shí)踐探索，解決《隧道工程》實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的問題和不足，提升人才培養(yǎng)目標(biāo)，為我們的隧道設(shè)計(jì)和建設(shè)培養(yǎng)更具有適應(yīng)性和應(yīng)用性的人才。

關(guān)鍵詞：隧道工程；理論教學(xué)；模塊化教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；校企合作

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）39-0207-02

一、引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，地面交通增長(zhǎng)十分迅速，然而修建水平逐漸難以滿足交通發(fā)展的需要，而隧道則是路面交通的有力補(bǔ)充。近年來，隨著我國(guó)公路、鐵路及城市鐵路事業(yè)的不斷發(fā)展，隧道里程不斷增加，因此有必要培養(yǎng)一批能熟練掌握隧道工程有關(guān)勘察、設(shè)計(jì)、計(jì)算、運(yùn)營(yíng)、管理等相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用型人才[1]。針對(duì)這一目標(biāo)，我校城市地下空間工程專業(yè)開設(shè)了《隧道工程》課程，這門課程為該專業(yè)的專業(yè)課之一，在本科教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃體系中占有重要地位。該課程的教學(xué)內(nèi)容與基礎(chǔ)工程、巖體力學(xué)與工程、巖土工程勘察、道路與橋梁工程概論、地下建筑結(jié)構(gòu)等課程，以及建筑材料、工程施工組織與管理等技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。

二、課程現(xiàn)狀

近年來，隨著國(guó)內(nèi)外隧道施工的大范圍開展，新技術(shù)、新工藝、新方法不斷涌現(xiàn)[2-5]。教材中仍然講授一些傳統(tǒng)的施工技術(shù)、工藝和方法，必然與工程實(shí)際相脫節(jié)。因此，有必要設(shè)置一定的實(shí)踐環(huán)節(jié)來讓學(xué)生更深入地了解隧道工程勘察、設(shè)計(jì)、計(jì)算、施工、管理等方面的新的技術(shù)方法。但是鹽城地區(qū)地處華東平原，經(jīng)濟(jì)和軌道交通發(fā)展水平一般，缺乏隧道施工實(shí)踐場(chǎng)所，難以尋找協(xié)作單位供學(xué)生參觀實(shí)習(xí)；學(xué)生參觀需要去外地甚至外省，而且隧道工程施工場(chǎng)所環(huán)境較為惡劣，安全性差，難以開展以班級(jí)為單位的大規(guī)模的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。

作為一門新開課程，在《隧道工程》教學(xué)過程中必然存在不少的不足：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中因?yàn)閷I(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)情況較差，對(duì)隧道工程方面的基礎(chǔ)知識(shí)背景和概念難以理解，容易挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；教學(xué)內(nèi)容與工程結(jié)合較少，本地又沒有隧道工程施工方面的地點(diǎn)，實(shí)踐環(huán)節(jié)難以落實(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)感到枯燥，逐漸失去學(xué)習(xí)興趣和熱情。此外，《隧道工程》課程學(xué)時(shí)較少，要在這么短的時(shí)間內(nèi)把全部?jī)?nèi)容講精、講透，難度太大。

上述不足在一定程度上制約了本課程的教學(xué)效果，對(duì)《隧道工程》課程進(jìn)行教學(xué)改革勢(shì)在必行。在當(dāng)前形勢(shì)下，探索《隧道工程》課程的新教學(xué)模式是一個(gè)值得隧道工程教育界不斷思考的問題[6-8]。

王章瓊等[6]認(rèn)為隧道工程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，但是由于實(shí)踐教學(xué)實(shí)施難度大，迫切需要探索和嘗試新的教學(xué)模式，他們?cè)陉U述研究性教學(xué)的特點(diǎn)及主要模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合隧道工程課程特點(diǎn)，提出并實(shí)施了以典型工程實(shí)例分析、數(shù)值仿真展示、組織研究性學(xué)習(xí)為核心的三位一體研究性教學(xué)模式。李天祺[7]以工程科學(xué)角度，從教學(xué)方式、實(shí)踐性教學(xué)理念、科研促教等方面對(duì)隧道工程課程的教學(xué)改革問題進(jìn)行了探討。王迎超等[8]針對(duì)土木工程專業(yè)隧道工程課程的特點(diǎn)，分析了該課程在當(dāng)前教學(xué)中存在的主要問題，提出了研討式教學(xué)法在隧道工程課程中的實(shí)施思路。潘建平等[9]基于隧道工程課程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題分析，探討從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、課程考核等多方面對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革，以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。劉禮標(biāo)[10]提出在隧道工程課程的教學(xué)過程中，通過認(rèn)知實(shí)習(xí)、工程實(shí)踐活動(dòng)、分組討論、專題講座和獨(dú)立課程設(shè)計(jì)等手段，提高學(xué)生的興趣、學(xué)生獨(dú)立思考的能力和解決實(shí)際工程問題的能力。

為了彌補(bǔ)時(shí)間的不足和缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)的影響，本項(xiàng)目組擬通過對(duì)《隧道工程》理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一系列的分析和研究，就如何提高隧道工程教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力進(jìn)行了探討。

三、教學(xué)改革措施

針對(duì)目前《隧道工程》的教學(xué)現(xiàn)狀，為了提高隧道工程教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，本項(xiàng)目擬從以下幾個(gè)方面對(duì)《隧道工程》課程的理論與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革。

（一）基本理論講授與先修課程相結(jié)合，實(shí)行模塊化教學(xué)

城市地下空間工程專業(yè)《隧道工程》課程開設(shè)在三年級(jí)下學(xué)期，采用的教材是由王成主編、高等教育出版社出版的《隧道工程》教材。在此之前，《土木工程測(cè)量》、《工程地質(zhì)與水文學(xué)》、《巖體力學(xué)與工程》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》和《巖土工程勘察》等相關(guān)課程已經(jīng)修完，已初步掌握了巖土工程勘察理論和技術(shù)、巖體工程性質(zhì)和圍巖壓力、工程地質(zhì)和水文等相關(guān)的知識(shí)，因此我們?cè)趯W(xué)習(xí)《隧道工程》的過程中，可以將先修課程中的相關(guān)知識(shí)結(jié)合起來，講授隧道的勘察、隧道圍巖工程性質(zhì)、分級(jí)與圍巖壓力等相關(guān)內(nèi)容。

在進(jìn)行《隧道工程》教學(xué)過程中，把教學(xué)內(nèi)容劃分成一個(gè)個(gè)的模塊，即采用模塊化教學(xué)。如本課程中可分為隧道勘察、隧道設(shè)計(jì)與計(jì)算、隧道施工、隧道環(huán)境工程、隧道管理等幾個(gè)模塊。其中，隧道勘察包含工程地質(zhì)和水文勘察、建筑環(huán)境評(píng)價(jià)等；隧道設(shè)計(jì)與計(jì)算包括隧道總體設(shè)計(jì)、隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造與計(jì)算等；隧道施工包括隧道噴錨支護(hù)、隧道施工方法等；隧道環(huán)境工程包括隧道圍巖工程性質(zhì)、分級(jí)與圍巖壓力、隧道通風(fēng)與照明；隧道管理包括隧道工程質(zhì)量檢測(cè)和隧道常見病害與防治。這些模塊都是相互聯(lián)系的，因此在講授內(nèi)容的編排上，既要重視模塊化教學(xué)，又要注意前后的邏輯聯(lián)系，使整個(gè)課程前后互相補(bǔ)充、互相呼應(yīng)。

（二）理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，實(shí)行校企合作教學(xué)

正如上文所說，《隧道工程》課程可分為隧道勘察、隧道設(shè)計(jì)與計(jì)算、隧道施工、隧道環(huán)境工程、隧道管理等幾個(gè)模塊，內(nèi)容較多，然而安排的學(xué)時(shí)僅有32個(gè)，相對(duì)較少，因此教師必須要對(duì)講授的課程內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，使得學(xué)生能在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)更好地掌握隧道工程設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)等方面的知識(shí)。為此除了必要的理論學(xué)習(xí)，還需增設(shè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將理論和實(shí)踐相結(jié)合，更好地掌握隧道工程的相關(guān)知識(shí)。

在隧道工程的實(shí)踐教學(xué)過程中，授課教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，安排學(xué)生觀看相關(guān)的視頻資料，或者利用認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)到附近已建成的或在建的施工一線進(jìn)行參觀，這樣才能達(dá)到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。

積極聯(lián)系國(guó)內(nèi)優(yōu)秀隧道設(shè)計(jì)和施工單位，聘請(qǐng)企業(yè)專家為《隧道工程》課程兼職教授，定期來學(xué)校授課或開設(shè)專題講座，講解國(guó)內(nèi)外隧道施工的新問題、新難點(diǎn)，介紹最新的施工方法，將隧道施工的新成果補(bǔ)充到教學(xué)活動(dòng)中，并解答學(xué)生的一些疑問。這樣由企業(yè)專家授課的方式拓展了學(xué)生的視野，開闊了學(xué)生的思路，同時(shí)企業(yè)專家也提出了隧道設(shè)計(jì)和建設(shè)企業(yè)對(duì)人才相關(guān)知識(shí)和技術(shù)的需求，便于我們?cè)诮虒W(xué)過程中調(diào)整教學(xué)方案，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才。這種集學(xué)校教學(xué)優(yōu)勢(shì)與企業(yè)實(shí)踐優(yōu)勢(shì)于一體的教學(xué)模式，充分了解了企業(yè)需求，培養(yǎng)了企業(yè)急需的人才，比單純的學(xué)校教學(xué)更具有社會(huì)適應(yīng)性。

四、結(jié)論與展望

針對(duì)本校城市地下空間工程專業(yè)開設(shè)的《隧道工程》課程講授過程中存在的不足，為了提高隧道工程教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，對(duì)《隧道工程》課程的理論與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革。通過基本理論講授與先修課程相結(jié)合，實(shí)行模塊化教學(xué)，使學(xué)生更好地把握課程脈絡(luò)，更好地掌握理論知識(shí)；理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，實(shí)行校企合作教學(xué)，使學(xué)生近距離認(rèn)識(shí)和了解隧道，拓展學(xué)生的視野，開闊學(xué)生的思路，便于培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

頂崗實(shí)習(xí)是理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合的最好方式，但是由于隧道施工的特殊性，學(xué)校難以安排所有學(xué)生去施工一線進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，這就需要我們?cè)诮窈蟮慕虒W(xué)過程中，拓展思路，進(jìn)行新的實(shí)踐探索，解決《隧道工程》實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的問題和不足，提升人才培養(yǎng)目標(biāo)，為我們的隧道設(shè)計(jì)和建設(shè)培養(yǎng)更具適應(yīng)性和應(yīng)用性的人才。

致謝：本文得到鹽城工學(xué)院青年拔尖人才項(xiàng)目和鹽城工學(xué)院教育教改研究項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助。

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