《隧道工程》實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)改革初探

劉遠(yuǎn)明+唐苗+吳海科+李汝嘉

（貴州大學(xué)土木工程學(xué)院，貴州貴陽，550025）

摘 要：《隧道工程》是高校土木工程的核心專業(yè)課程，它與土木工程建設(shè)直接相關(guān)，具有極強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性。因此，應(yīng)重視本課程的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)，以提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和探索創(chuàng)新能力，為隧道工程的建設(shè)培養(yǎng)合格人才。分析了《隧道工程》課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題，并對其教學(xué)改革做了簡單探索。

關(guān)鍵詞：隧道工程 實(shí)驗(yàn) 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)現(xiàn)狀 教學(xué)改革

伴隨著新一輪高速鐵路的建設(shè)以及城市地鐵的大規(guī)模發(fā)展，我國已成為世界隧道大國，已運(yùn)營鐵路隧道總長度達(dá)世界之最，而國務(wù)院在2015年提出的“推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)，擴(kuò)大公共產(chǎn)品供給提高新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量”政策必將使我國的隧道建設(shè)迎來高峰。在這種情況下，隧道工程的建設(shè)必然需要有大量理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)人員。

隧道工程是一門綜合性、實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課，對培養(yǎng)土木工程技術(shù)人才具有至關(guān)重要的意義，而傳統(tǒng)的教學(xué)方法與手段由于諸多原因的限制已經(jīng)不能滿足現(xiàn)行工程實(shí)踐的需要。所以，如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性，如何提高教學(xué)質(zhì)量，尤其是提高實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，是本課程目前教學(xué)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

作為一門實(shí)用性和實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，隧道工程的教學(xué)培養(yǎng)中實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)不可或缺。做好實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，不斷提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和探索創(chuàng)新能力，對我國城市化建設(shè)和現(xiàn)代化建設(shè)具有重要的積極意義。

一、教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的問題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)本課程有很大幫助作用，各高校也開設(shè)了跟本課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在下述問題：

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位不正確。目前本課程的教學(xué)存在著重理論輕實(shí)踐的誤區(qū)，很多高校都是把實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)作是理論教學(xué)的輔助，沒有單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，這讓學(xué)生看不到實(shí)驗(yàn)的重要性，導(dǎo)致學(xué)生逃課、曠課的現(xiàn)象時有發(fā)生。

2.實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施建設(shè)落后。本課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備往往比較昂貴，動輒上萬，因此很多高校實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)嚴(yán)重滯后，缺乏相應(yīng)的儀器設(shè)備；隧道物理模型制作復(fù)雜，難以還原實(shí)際工程；實(shí)驗(yàn)用房緊張，導(dǎo)致必要的實(shí)驗(yàn)難以開展。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容老套過時。隨著行業(yè)的發(fā)展，很多新理論、新材料、新工藝被發(fā)現(xiàn)提出，然而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容卻沒有與時俱進(jìn)，十幾年如一日，毫無創(chuàng)新。還有很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果簡單且顯而易見，完全激不起學(xué)生的動手熱情。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理指導(dǎo)工作不到位。實(shí)驗(yàn)之前，沒有專業(yè)的老師對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)講解，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)還沒了解就到實(shí)驗(yàn)室動手操作，結(jié)果往往出現(xiàn)各種差錯導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法正常做完；實(shí)驗(yàn)過程中，教師也沒有讓每一位學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常是一人動手幾人圍觀；試驗(yàn)之后，教師也僅憑學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報告進(jìn)行成績評定，造成很多學(xué)生實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真，報告靠抄襲的情況。

（二）實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀及不足

工科與文科和理科有所不同，它更偏向于實(shí)際應(yīng)用，更注重現(xiàn)場經(jīng)歷經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)際操作能力。因此，本學(xué)科學(xué)生去現(xiàn)場實(shí)踐是必不可少的培養(yǎng)環(huán)節(jié)。然而，縱觀各高校的學(xué)生培養(yǎng)方案，幾乎都在實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)存在下述幾個不足：

1.實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)時間安排不夠。受學(xué)科特點(diǎn)限制，實(shí)習(xí)現(xiàn)場往往離學(xué)校遠(yuǎn)，由此產(chǎn)生的交通費(fèi)、住宿費(fèi)是一筆龐大的開支。實(shí)習(xí)期間還需要克服較多的專家講課費(fèi)用，實(shí)習(xí)工地管理費(fèi)、指導(dǎo)費(fèi)等，而學(xué)校能夠提供的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)十分有限。由于以上因素限制，一般實(shí)踐培養(yǎng)只能勉強(qiáng)安排4周，時間過短，教師無法深入細(xì)致的做好實(shí)踐教學(xué)工作，學(xué)生也無法鍛煉其實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力。

2.實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)時間安排不妥。本學(xué)科很多理論都比較難解，很多結(jié)構(gòu)、設(shè)備和施工方法也不便描述，而去施工現(xiàn)場觀摩學(xué)習(xí)則能得到直觀印象和理解，因此，最好的培養(yǎng)方案是理論與實(shí)踐相結(jié)合。然而，幾乎所有的高校都是把實(shí)踐培養(yǎng)放在了大四最后一個學(xué)期，這樣就導(dǎo)致了兩個嚴(yán)重問題：（1）在前面三年的學(xué)習(xí)中，由于沒有實(shí)踐的輔助促進(jìn)，很多學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的時候一知半解，覺得本學(xué)科很枯燥很難學(xué)，進(jìn)而產(chǎn)生畏懼心理和厭學(xué)心理；（2）大四第二學(xué)期的時候，學(xué)生基本已經(jīng)簽好工作，有的可能已經(jīng)去公司實(shí)習(xí)，根本沒時間參加學(xué)校安排的時間培養(yǎng)環(huán)節(jié)。還有部分同學(xué)因?yàn)橐呀?jīng)簽了工作，便覺得用不著再去參加實(shí)踐，即使去了，也不會很認(rèn)真。

3.實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)工作不到位?，F(xiàn)階段，本課程一個年級的學(xué)生一般在120人左右。由于人數(shù)較多，導(dǎo)致實(shí)踐需要經(jīng)費(fèi)多、安全管理工作難做、不能對每一位學(xué)生做到有效指導(dǎo)等諸多問題，實(shí)踐培養(yǎng)工作完全達(dá)不到預(yù)期效果。

4.實(shí)踐培養(yǎng)條件不足。企業(yè)沒有接受學(xué)生實(shí)習(xí)的義務(wù)，相反，出于安全管理以及工程進(jìn)度考慮，很多企業(yè)都是不歡迎學(xué)生前往實(shí)習(xí)的，由此造成了實(shí)習(xí)資源的緊張。

二、教學(xué)改革措施

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

1.擺正實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位。把實(shí)驗(yàn)課時從理論教學(xué)中分離出來，單列教學(xué)計(jì)劃，分配相應(yīng)的學(xué)分，并實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的考勤考核制度，從而扭轉(zhuǎn)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)不重要”的錯誤觀念，端正學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。另外，還應(yīng)多舉辦實(shí)驗(yàn)學(xué)科競賽，這樣既能強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)在學(xué)生中的地位，又能激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情，還能鍛煉學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)。實(shí)驗(yàn)是工科最基本的研究手段之一，在教學(xué)中起著重要作用。實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場地是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必需硬件設(shè)施，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。因此，學(xué)校必須加大經(jīng)費(fèi)投入，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)，滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。

3.完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。隨著隧道工程建設(shè)的快速發(fā)展，其相關(guān)的學(xué)科理論、建筑材料、施工方法也在不斷更新發(fā)展，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也必須要與時俱進(jìn)，不斷更新，這樣才能跟上學(xué)科發(fā)展的步伐，滿足學(xué)科的教學(xué)需求。此外，還可以豐富試驗(yàn)方式，驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、研究型實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)多種實(shí)驗(yàn)方式并舉，多層次全方位鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，提高?shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

4.細(xì)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)工作。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該安排專業(yè)專職的實(shí)驗(yàn)教師，在每次實(shí)驗(yàn)之前，教師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)、注意事項(xiàng)等對學(xué)生詳細(xì)講解，做好充分的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作；實(shí)驗(yàn)過程中，教師要留意每一組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)狀況，對學(xué)生所遇到的問題及時指導(dǎo)，幫助學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)之后的考核，要把實(shí)驗(yàn)報告、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)態(tài)度綜合起來考核測評，這樣可以調(diào)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性，讓每一位學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)。

（二）實(shí)踐教學(xué)的改革

1.合理安排實(shí)踐培養(yǎng)時間。學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)，沒有必要集中在最后一個學(xué)期，可以分散到每個學(xué)期的最后幾周和假期，這樣既能保證實(shí)踐培養(yǎng)的時長，也能使實(shí)踐培養(yǎng)的時間點(diǎn)更合理，形成學(xué)習(xí)——實(shí)踐——再學(xué)習(xí)——再實(shí)踐的模式，做到理論與實(shí)踐互相結(jié)合互相促進(jìn)，避免了傳統(tǒng)的理論與實(shí)踐生硬分割的培養(yǎng)模式。

2.細(xì)化實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)工作。每一次實(shí)踐，安排多位教師分組帶隊(duì)，還可以請本校研究生輔助帶隊(duì)，能對學(xué)生做好充分管理和指導(dǎo)；事先編制好細(xì)致的實(shí)踐目標(biāo)，實(shí)踐計(jì)劃，實(shí)踐內(nèi)容，并且明確規(guī)定學(xué)生在實(shí)踐過程中要提交的筆記、照片、日記心得、實(shí)踐報告等；同時，要改變僅憑實(shí)習(xí)報告評定實(shí)習(xí)成績的傳統(tǒng)考核方式，建立紀(jì)律考核、現(xiàn)場考核、筆記考核、交流討論考核、定期匯報考核、實(shí)習(xí)報告考核等多種考核方式并存的綜合考核方式，這樣能及時反饋學(xué)生實(shí)踐情況，做到實(shí)時控制實(shí)踐效果，實(shí)時提升學(xué)生實(shí)踐能力。

3.提升實(shí)踐教學(xué)條件。提升實(shí)踐教學(xué)條件的途徑較多。

（1）校企合作。學(xué)校可以采取跟企業(yè)合作的方式，鼓勵學(xué)生盡可能為實(shí)習(xí)單位做一些能力范圍內(nèi)的生產(chǎn)工作，比如計(jì)算工程量，計(jì)算鋼筋用量，翻譯外文資料等，這樣既鍛煉了學(xué)生的能力，又能得到實(shí)習(xí)單位的歡迎，為學(xué)校創(chuàng)造課外教學(xué)的條件。

（2）充分利用影視資源。一個工程的工期往往是一兩年以上，而學(xué)生不可能有這么多實(shí)習(xí)時間參與整個工程建設(shè)，對此，可以借助影視資源來幫助實(shí)踐教學(xué)，比如在現(xiàn)場拍攝好完整的施工視頻，或者制作完整的3D施工動畫，通過多媒體給學(xué)生展示，這樣既能節(jié)省時間和經(jīng)費(fèi)，又能達(dá)到教學(xué)效果，多媒體資源還可以一屆屆重復(fù)使用。對于一些設(shè)備較貴的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)，也可以通過這種方式教學(xué)。

（3）適當(dāng)利用研究生教學(xué)資源。碩士研究生和博士生基本會參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目或者工程項(xiàng)目，碩士也因研究需要會配備有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，因此，本學(xué)科的本科教學(xué)可以借助碩士教學(xué)，讓本科學(xué)生參與或者旁觀碩士的實(shí)驗(yàn)，也可以讓碩士給本科生舉辦學(xué)術(shù)講座介紹科研項(xiàng)目、工程項(xiàng)目。

三、結(jié)語

《隧道工程》是一門理論與實(shí)踐并重的應(yīng)用型學(xué)科，其實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)是高校土木工程學(xué)科建設(shè)的核心內(nèi)容之一，與理論教學(xué)同等重要。積極創(chuàng)新，做好本學(xué)科的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)改革工作，糾正教學(xué)中“重理論輕實(shí)踐”的誤區(qū)，這將對提高本學(xué)科教學(xué)工作，培養(yǎng)合格的專業(yè)人才發(fā)揮巨大作用。

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作者簡介：劉遠(yuǎn)明（1975-），男，博士，教授，主要從事巖土及地下工程方面的研究和教學(xué)工作。