隧道工程課程教學(xué)內(nèi)容和方法改革探索

吳?？?+劉遠(yuǎn)明++劉超++李汝嘉++唐苗++曹凱

【摘要】隧道工程教學(xué)存在課程教學(xué)內(nèi)容多，教材建設(shè)滯后，教學(xué)方式單一，教學(xué)案例缺等問題。為解決隧道工程教學(xué)存在問題，采用了教學(xué)內(nèi)容模塊化，教材多樣化，教學(xué)方法多樣化，教學(xué)手段多樣化等措施.同時(shí)，將教學(xué)與工程案例、教學(xué)與科研成果相結(jié)合。通過教學(xué)內(nèi)容和方法改革，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)隧道工程興趣，提高了隧道工程課程教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決實(shí)際問題的能力。

【關(guān)鍵詞】隧道工程 教學(xué)方法 教學(xué)手段 模塊化 教學(xué)改革

【基金項(xiàng)目】貴州省省級(jí)本科教學(xué)工程項(xiàng)目；貴州大學(xué)高等教育研究項(xiàng)目。

【中圖分類號(hào)】U45-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）27-0249-02

自西部大開發(fā)以來，由于高速公路快速發(fā)展，在貴州山區(qū)出現(xiàn)了越來越多的隧道工程。2013年開始建設(shè)的貴陽軌道交通工程，很大一部分線路處于地下。預(yù)計(jì)今后一段時(shí)間，貴州省仍將處于隧道工程快速發(fā)展階段。

隧道工程課程是我校土木工程（道路、橋梁和隧道、基礎(chǔ)與巖土方向）的一門專業(yè)課，其目的和任務(wù)是使學(xué)生掌握隧道基本構(gòu)造、隧道力學(xué)、設(shè)計(jì)和施工方法以及維護(hù)管理的基本知識(shí)，為從事隧道的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)管理奠定基礎(chǔ)。

我省隧道工程快速發(fā)展必然要求增加隧道工程技術(shù)人員數(shù)量和素質(zhì)，也給我校與隧道工程相關(guān)專業(yè)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。然而，由于各種原因，我校隧道工程課程教學(xué)還存在不少問題，不能很好滿足人才培養(yǎng)要求。

針對(duì)課程教學(xué)存在的問題，我校進(jìn)行了隧道工程課程教學(xué)內(nèi)容與方法改革，提高了隧道工程課程教學(xué)效果，增強(qiáng)隧道工程方面實(shí)踐能力和科研能力培養(yǎng)。

1 課程教學(xué)存在問題

（1）課程教學(xué)內(nèi)容繁多

在教學(xué)內(nèi)容方面，隧道工程教學(xué)內(nèi)容涉及了工程勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)控量測、運(yùn)營管理等內(nèi)容。在學(xué)科交叉方面，隧道工程與工程地質(zhì)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料、工程機(jī)械等學(xué)科形成交叉學(xué)科。

由于課程內(nèi)容多且相互交錯(cuò)，學(xué)生普遍反映這門課程難學(xué)，有一種一團(tuán)亂麻、理不出頭緒的感覺[1]。

（2）教材建設(shè)滯后

近年來，公路隧道工程設(shè)計(jì)規(guī)范、公路隧道施工技術(shù)規(guī)程等進(jìn)行了修訂。隧道工程施工方面涌現(xiàn)了很多新技術(shù)、新工藝、新方法，隧道工程科研方面也涌現(xiàn)了許多新成果。然而，隧道教材未能體現(xiàn)隧道工程學(xué)科發(fā)展新成果。

隧道工程教材存在內(nèi)容未隨學(xué)科發(fā)展及時(shí)更新、教學(xué)知識(shí)陳舊等問題[2]。

（3）教學(xué)方式單一

在教學(xué)方法方面，受傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的影響，教師在課堂上單一講解授課，學(xué)生習(xí)慣于被動(dòng)接受，聽課時(shí)忙于記筆記，很少主動(dòng)思考、質(zhì)疑[1]。自教學(xué)手段方面，隧道工程的結(jié)構(gòu)、模型和施工過程及效果圖很難用板書方式在黑板上準(zhǔn)確地演示和表達(dá)[3]。

由于學(xué)生很少與教師交流、討論，授課教師很難獲知學(xué)生的課程興趣所在，及其對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解與掌握情況。

（4）教學(xué)案例缺乏

教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)隧道工程缺乏感性認(rèn)識(shí)是教學(xué)過程中一個(gè)比較突出的問題。通過案例教學(xué)可在一定程度上增加學(xué)生對(duì)隧道工程感性了解，但現(xiàn)階段隧道工程教學(xué)案例較少，缺乏與理論知識(shí)點(diǎn)相輔相成的典型工程教學(xué)案例。

2 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法探索

2.1 教學(xué)內(nèi)容模塊化，突出教學(xué)重點(diǎn)

將隧道工程課程教學(xué)內(nèi)容分為工程勘測、隧道圍巖、隧道結(jié)構(gòu)、隧道力學(xué)、隧道施工、隧道養(yǎng)護(hù)等六大模塊進(jìn)行教學(xué)[4]。

我校將隧道圍巖、隧道結(jié)構(gòu)、隧道力學(xué)、隧道施工作為重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。將教學(xué)內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系起來，使學(xué)生建立隧道工程重點(diǎn)知識(shí)架構(gòu)：（1）隧道力學(xué)是隧道設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)的理論基礎(chǔ)。（2）通過工程勘測，查明隧道經(jīng)過地段的地質(zhì)條件，并進(jìn)行圍巖分級(jí)；（3）根據(jù)圍巖分級(jí)，確定隧道的結(jié)構(gòu)形式、圍巖壓力，進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)和施工。（4）基于隧道力學(xué)，隧道施工重點(diǎn)是保護(hù)隧道圍巖。

教學(xué)實(shí)踐表明，通過模塊化教學(xué)，可使交叉學(xué)科知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來，提高了對(duì)隧道工程的基本方法和原理的教學(xué)效果。

2.2 教學(xué)方法多樣化，突出教學(xué)啟發(fā)

首先，以傳統(tǒng)課堂教學(xué)講授法為基礎(chǔ)，精心備課，做到重點(diǎn)突出，層次分明，知識(shí)系統(tǒng)化。

第二，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)施教到主動(dòng)求教的轉(zhuǎn)變。先給學(xué)生呈現(xiàn)材料，引導(dǎo)學(xué)生去思考和發(fā)現(xiàn)問題，使學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率和自覺性[3]。通過啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生對(duì)隧道工程的認(rèn)識(shí)，最大限度地調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性和參與意識(shí)，啟迪創(chuàng)新思維[5]。

第三，加強(qiáng)課堂提問。在前一次課結(jié)束時(shí)針對(duì)本次授課和下一次課的內(nèi)容布置一些問題，下次上課時(shí)進(jìn)行集中提問，以避免學(xué)生課后不復(fù)習(xí)、課前不預(yù)習(xí)影響聽課效果。

第四，加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)。注意收集實(shí)際隧道工程相關(guān)資料，為課程設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備工作。在隧道工程課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，將每組5人劃分為一組，分工協(xié)作。當(dāng)學(xué)生有遇到困難或疑問時(shí)，教師可結(jié)合實(shí)際工程講解，使學(xué)生得到啟發(fā)和鍛煉。

通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)融合貫通，取得了較好的教學(xué)效果。

2.3 教學(xué)手段多樣化，突出教學(xué)與案例相結(jié)合

首先，加強(qiáng)多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)使學(xué)生與所學(xué)知識(shí)有了感性接觸的機(jī)會(huì)，使原本枯燥、平面的教學(xué)變得生動(dòng)、立體起來，便于學(xué)生理解和掌握，激發(fā)其求知欲[3]。

利用科學(xué)性、交互性的多媒體課件，在課堂上可根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的選擇、切換及重現(xiàn)等操作，既能保持系統(tǒng)性又能突出重點(diǎn)，縮短了教學(xué)時(shí)間，提高了教學(xué)效率。

其次，加強(qiáng)案例教學(xué)。隧道工程課程教學(xué)涉及內(nèi)容較多，基于案例教學(xué)的指導(dǎo)原則，廣泛收集我國隧道建設(shè)領(lǐng)域典型工程，根據(jù)理論學(xué)習(xí)的階段性要求，引入到教學(xué)過程中。

選擇師生圍繞某個(gè)取自于真實(shí)工程背景、具有代表性和典型性及專業(yè)探討價(jià)值的工程實(shí)利用當(dāng)前學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，精心選擇典型工程案例，使學(xué)生在解決疑難問題并作出相應(yīng)決策時(shí)，加深對(duì)基本原理和概念的理解，進(jìn)而提高分析問題和解決問題能力。對(duì)于工程上的一些重要成果及一些重大事故，從專業(yè)角度加以分析，使學(xué)生看到隧道工程并不是一些枯燥而抽象的概念和理論，而是活生生的現(xiàn)實(shí)[3]。

通過精心準(zhǔn)備綜合性強(qiáng)隧道工程典型案例，并在課堂進(jìn)行充分分析和討論，發(fā)揮案例以小見大，由淺入深，啟迪深刻優(yōu)勢(shì)，提高了教學(xué)效果。

2.4 教材多樣化，突出教學(xué)和科研相結(jié)合

講授隧道工程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，引入新修訂隧道設(shè)計(jì)、施工規(guī)范相關(guān)規(guī)定。將隧道設(shè)計(jì)、施工的新理念、新方法、新技術(shù)、新工藝等及時(shí)引入課堂教學(xué)中[6]。有針對(duì)性的典型隧道工程涌現(xiàn)的新理論、新成果。通過以上措施，可使學(xué)生了解隧道工程的發(fā)展以及當(dāng)前隧道工程建設(shè)中存在的實(shí)際技術(shù)問題。

密切關(guān)注國內(nèi)外隧道工程建設(shè)發(fā)展和最新學(xué)術(shù)研究成果。結(jié)合隧道工程教學(xué)模塊，將有代表性的科研成果展示給學(xué)生，以此說明該教學(xué)內(nèi)容可應(yīng)用場合，能夠解決的難題，以培養(yǎng)學(xué)生的科研思維、科研創(chuàng)新精神[7][8]。

通過引入教材外的相關(guān)知識(shí)，使隧道工程教學(xué)內(nèi)容不局限于教材，做到教材多樣化。通過將科研成果與探索體會(huì)融入教學(xué)中，提高了教學(xué)的理論起點(diǎn)，深化了教學(xué)內(nèi)容，使課程教學(xué)跟上了隧道工程學(xué)科新進(jìn)展的步伐。因此，教材多樣化促了進(jìn)教學(xué)效果和科研能力的提高。

3 結(jié)語

隧道工程快速發(fā)展給我校與隧道工程相關(guān)專業(yè)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過隧道工程教學(xué)內(nèi)容與方法改革，激發(fā)了我校學(xué)生學(xué)習(xí)隧道工程興趣，提高了隧道工程課程教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決實(shí)際問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]施成華.隧道課程互動(dòng)式教學(xué)方法的探索與實(shí)踐[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2009，10（3）：87-88

[2]張學(xué)民，陽軍生，彭立敏.國家精品課程“隧道工程”教學(xué)模式探討[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2011，3（10）：82-83

[3]李曉龍，郭成超.“隧道工程”課程教學(xué)模式探討，中國電力教育，2011，29：96-98

[4]施成華.《隧道工程》課程模塊化教學(xué)方法初探[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2006，7（4）：157-158

[5]韓現(xiàn)民，高新強(qiáng).國家精品課程“隧道工程”教學(xué)方法與手段的探索.中國電力教育，2011，（14）：98-99

[6]馬亢.隧道工程課程教學(xué)改革思考.高等建筑教，2013，22（2）：82-85

[7]李文江，韓現(xiàn)民.面向社會(huì)需求以研促教培養(yǎng)特色人才——國家級(jí)精品課程“隧道工程”建設(shè)的啟示.石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，22（4）：41-43

[8]宋玉香，賈曉云，劉勇.強(qiáng)化科研提升隧道工程教學(xué)品質(zhì).高等建筑教育，2010，19（4）：96-98

通訊作者：

劉遠(yuǎn)明（1975-），男，貴州銅仁人，貴州大學(xué)土木工程學(xué)院教授，主要從事隧道及地下工程方面的研究工作.

作者簡介：

吳?？疲?990-），男，貴州榕江人，貴州大學(xué)土木工程學(xué)院研究生，主要從事隧道及地下工程方面研究。