城市地下空間工程專業施工課程的教學改革探索

曲宏略　張軍偉　朱大鵬　朱云華

[摘要]根據城市地下空間專業施工課程的特點，分析了目前在教學中存在的主要問題，如教材內容偏頗、理論較難、學生實踐能力差等，根據存在的問題，探索了一些關于教學內容、教學方法和成績考核方面的引入式教學改革措施。教學實踐表明，所提措施對學生掌握理論知識、提高學習效率，以及學以致用的能力有所提升。

[關鍵詞]地下工程施工；教學問題；教學改革；引導式教學

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1671-5918（2016）05-0110-03

一、引言

受地上建筑的限制，地下空間在21世紀得到廣泛而快速的發展，各個國家對地下空間的開發熱情空前高漲，利用的規模越來越大，速度也越來越快。公路、鐵路和城市地下鐵道交通、水利生產設施、礦山能源采掘等行業得到長足發展，地下建筑工程越來越多，同時，這些建設項目的發展也促進了地下工程設計和施工水平的提高。作為城市地下空間工程新專業本科教學中的一門專業核心課程，施工課程主要介紹施工工藝、工法和組織管理方面的內容，與同學們以后從業聯系緊密，也是就業后經常用到的一門“看家”課程。從我校目前城市地下空間工程專業的本科畢業生就業情況來看，出口主要面向的還是基層施工單位，占整體就業比例的80%以上，主要從事的也是相關的施工管理工作，因此，如何搞好施工課程的教學工作，保證教學質量，真正讓學生學有所得、學以致用，這是城市地下空間施工課程的相關任課老師們都必須面臨和認真解決的問題。

二、地下工程施工課程的特點

施工類課程，特別是地下工程施工的課程，是一門很重要但同時又不易掌握的課程，總的來說，該課程具有理論知識面寬、實踐性和綜合性較強、且技術更新迅速等特點，包含的研究對象、方法等與其他的課程有較大區別。理論面寬是指施工技術涉及水利、礦山、交通等多個行業，包括鉆爆法、盾構法、基坑開挖法、頂管法、沉管法等眾多工法，各工法之間幾乎沒有聯系，各有各的理論。實踐性和綜合性強是指該類課程本身就是很多實際工程項目施工中施工工藝、施工方法和實際操作過程的實踐總結，它源于實際，又用于實際，但所含理論知識卻涉及了巖土力學、水力學、工程數學、結構力學和工程水文地質等多門學科，需要學生具備扎實的前期專業基礎知識。技術更新迅速是指基本建設的需要帶動施工中不斷涌現出新技術、新工藝、新材料等，因此，國家、地方、行業的標準、規程也需要不斷地進行調整修訂。

三、課程教學中的主要問題

（一）教材內容

目前關于城市地下空間工程專業施工方面的教材已越來越多，包括使用較多的姜玉松等編寫的《地下工程施工》，另外還有周傳波、任建喜、許建聰、梁文學、閆富有等主編的相關教材，總的來看，每本教材的理論側重點、行業傾向和難易程度都有所不同，但很多教材在內容上要么不夠接地氣，理論性太強，實用性又不夠，本科生接受難度較大，且學無用武之地，要么內容滯后于技術革新，有些施工工藝已經在全國許多地方使用好幾年，教材中卻未能加以選編，或者內容編排時圖文并茂做得不好，大量的施工工藝描述讓學生摸不著頭腦，非常不直觀。由于開設本專業的學校、學生水平參差不齊，研究側重的方向各有特色，如何選定合適的教材以合適自身的層次和水平是目前該專業施工類課程授課的一個大問題。

（二）教學方法

從我校情況來看，目前該類課程教學方法方面的主要不足是缺乏創新力，教學方式大多千篇一律，幾乎都采用黑板粉筆加PPT和課本的教學方式。這種傳統“灌輸式”教學方式的最大弊端在于忽略了學生的學習興趣、好奇心和創新能力的培養。另外，教學模式上，過分的強調了教師的“教法”，而對學生的“學法”和學習效果并未引起足夠的重視，長此以往，就容易出現課堂上教師“滿堂灌”和學生“隨意聽”的現象，教學效果大打折扣。再者，如果施工類課程的教學只停留在課堂和書本上，其中涉及到的施工工法、關鍵點等具體問題老師很難講清楚，學生也難以掌握地下工程施工技術的核心問題。

（三）實踐教學

由于安全管理、經濟效益等多方面的原因，目前許多正在進行地下施工的生產單位不接收學生到現場進行學習和實踐，而高校擴招的學生人數卻逐年遞增，所以城市地下空間工程專業施工類課程的實習基地較為緊張。另外，地下工程施工周期都很長，一條隧道或地鐵的工期一般在幾年以上，而課程實踐一般只有幾天，在工地現場上能見到的施工過程和工藝很有限，如果學生再缺乏主動性和積極性時，就僅能了解一些非常皮毛的知識，不能做到融會貫通，更不敢妄談了解完整的施工過程了。

（四）成績考核

考試是考核學生最傳統的方式，但作為一門實踐性和綜合性非常強的專業課程，最終的卷面成績并不能真正體現學生對知識掌握的程度，也考查不了學生運用學習到的理論知識解決實際問題的應用能力。因此，高校在施工類的課程上應重視過程化考核，以及應用考核環節，強調培養學生積極主動思考、從實際出發、又回到實際的良好習慣，這樣才有助于培養學生的實踐技能，發展創新思維，提高學生的綜合素質。

四、關于本課程教學改革的幾點建議

（一）教學內容改革

1.教學內容前沿化

在教學內容中建議舍棄落伍的和不經濟、不實用的舊知識，及時體現施工課程的最新技術成果，包括介紹當前地下工程施工技術方面的前沿發展動態、面臨的挑戰等，讓學生在課堂上能夠廣開思路，提出自己想到的新方案并討論，以提高學生的學習興趣，培養他們創新思考的能力。授課教師在此過程中對學生提出的方案進行評價后加以合理指導，讓學生深切理解各種方案的優劣。在整個教學過程中，前沿的施工技術成果還可以采取專家專題講座、專業書籍的讀書學習等方式，加強學生對新技術的了解，并拓寬他們的知識面。從而讓學生感受到專業在發展，技術在進步，激發學習的動力，提高學生的適應能力。

2.教學內容應用化

以前期知識理論為基礎，在學習施工方法的過程中，建議大量利用現行的國家標準、規程，結合實際的工程問題，讓學生充分發揮自己的才智，調動學生分析問題和解決問題的能力。

3.教學內容多元化

除了專業知識的講授以外，施工類課程還應注重通識教育，培養學生的綜合能力，施工類課程應體現學科交叉和融合，加強包括社會、人文、管理、運籌等在內的基本職業道德素質的培養。比如：目前地下工程施工中的平面圖布置、施工方案選擇就體現了人文、社會等多學科的需要。

（二）教學方法改革

1.引導式教學

針對課程關鍵知識點，增加大量的自學環節、討論課程，學生就某一個主題搜集資料、發言討論，同學和老師進行點評，達到拓展知識面、調動學習積極性、培養獨立思考和科研創作的目的，并能強化理解基本概念。例如目前地下工程施工熱點問題中的關于隧道施工、深基坑工程施工等的方法和技術。通過工程講座和案例分析的形式，指導學生綜合應用知識，理論聯系實際，分析問題和解決問題，啟發創新思維。此外，還可利用網絡資源在課堂教學中向學生提供更多的圖表、圖片以及大量的專題背景資料，以及大量相關的地下工程施工動畫視頻，一方面大大增加了課堂授課的信息量，提高了教學效率，有助于激發學生的學習興趣和調動積極性。比如：《隧道施工（上、中、下）》可配合礦山法修建的地下工程的課堂教學使用。其次，進一步提高學生識別、分析和解決某一具體問題的能力，加強地下工程施工等問題分析和判斷能力的訓練。

2.實踐性教學

任課教師首先在授課時明確提出為什么做和做什么的實踐目標和內容，由學生項目小組查閱資料。讓學生帶著問題去做實踐，這樣實踐的效果就會明顯改善。為了使學生對施工全過程有個直觀感性的認識，可根據教學大綱的要求和實踐的條件制作一套地下工程施工錄像，讓實踐內容、實踐方法和操作步驟等在學生頭腦中留下較深的印象；增加演示性實踐，如深基坑工程的施工演示，地下連續墻的施工演示，隧道工程施工的演示；改進實踐課考試方法，重點考察獨立操作、實踐分析與報告編寫。教師對實踐環節進行合理監控。

除課堂授課外，組織學生到實際工地參觀深基坑工程、鉆爆工程、頂管工程等施工現場進行開放教室的教學，讓學生更加有興趣地去深刻了解與其相關的施工方法和技術。

3.互動式教學

促進學生獨立自主思考和提出問題、解答問題的能力，激發學生潛能。在學生遇到疑惑問題時，定時定點的安排答疑。此外，針對有科研興趣的學生，以巖土工程科技小組、大學生開放實驗和大學生創新訓練的形式，吸引學生參與教師的科研工作，加深學生對地下工程施工問題的認識，激發學習興趣，揭開科研的神秘面紗，增強學生參與意識與開展科研工作的能力，促進理論與實踐的相結合。

（三）成績考核方式改革

小組式的學習方式可以作為一種借鑒形式。將學生分成若干項目小組，以隊內合作、隊外協作加競爭方式進行自主的探究式學習，授課教師僅起指導作用，促使學生完成從構思到設計實施，再到改進和展示的全過程。另外，在課程內容增設習題討論課，增加過程化考核和考核環節。成績評定由平時成績（10%）、每章小測驗成績（15%）、實踐考核成績（30%）和期末考試成績（45%）組成。其中，施工實踐的教學環節要求學生根據地下空間施工的目的，運用施工技術，實施既定實踐方案，討論實踐中存在的和遇到的相關問題，認知分析實踐結果，并嚴格考核。

五、結論

城市地下空間工程近些年發展非常快，企業對專業合格人才的需求空間非常大，在施工類課程的教學中有針對性地培養學生的創新意識、實踐能力、獨立思考和解決問題的能力具有很大的理論和實際意義。本文對城市地下空間工程專業施工類課程的教學內容、方法與手段等的改革進行了嘗試性的探索，有些已付諸于實踐，取得了實用可行的階段性成果，但是課程建設是個長期的過程，仍有些改革措施尚需在教學改革實踐中接受檢驗和完善，還需要學校的大力支持和任課老師的不懈努力。

（責任編輯：桂杉杉）