張穩軍
(天津大學建筑工程學院 天津 300350)
為了緩解城市內部的交通壓力,大型隧道工程被越來越多地應用于城市市政交通建設中,隧道工程在提高城市交通流暢度、提高城市居民生活舒適度和便攜性上都發揮了重要作用。此外,為了溝通全國高速鐵路網絡,在部分特殊地形地貌區域往往需要通過修建鐵路隧道來貫通不同地區的聯系??梢哉f,隧道工程的發展與當今我國新時代的現代化建設是息息相關,共同進步的?;趪野l展的需求,也為了更好地實現中華民族偉大復興,實現人民的共同富裕,大力推動隧道工程的發展,培養更多的隧道工程應用型人才,已不僅是土木行業的迫切需求,也是國家進一步提高地區發展水平,縮小地區發展差距的必要前提。
隨著“一帶一路”的深入推進,隧道建設也更多地被應用于沿線各國的基礎建設中。在國外大型隧道工程的建設過程中,隧道工程的要求也越來越高,施工條件也更加復雜,對人才的素質要求和專業要求也隨之提高。因此,培養具有創新能力的隧道工程應用型復合人才,已不再單純是我國隧道建設的行業要求,更逐漸成為彰顯大國形象、大國擔當、大國能力的國家要求。
因此,在高校隧道工程教學過程中,不能僅僅局限于基礎知識的傳授,更應該以一種全球視野和大局觀念,結合國家發展和社會進步的需求,對學生進行多層次、全方位的綜合培養,要充分發揮學生在隧道設計施工方面思考問題的靈活性和全面性,并通過思政教育幫助學生塑造正確的職業觀念和價值取向,樹立職業自信心和從業榮譽感?;谏鲜鲈?,本文對隧道工程現有的教學內容、培養模式、考核方式等進行了思政改革和知識優化等方面的分析,并提出相應的專業改革措施,以滿足社會和國家對隧道工程人才的要求。
隧道工程在我國的發展歷史久遠,早在《左傳》中就有“若闕地及泉,隧而見之”的記載,而在東漢永平年間修建的石門隧道,更顯示出我國古代勞動人民的智慧和創造。近代京張鐵路的修建過程中,總工程師詹天佑為克服南口和八達嶺的高度差而修建的人字形鐵路,更是彰顯了中華民族在認識自然、改造自然過程中的偉大創新精神。從這個角度來看,隧道工程的發展本身就是一種歷史的體現,文化的體現,是對我國五千年文化的物質表現和文化表征。
在當代,隧道工程的建設過程同樣反映著刻苦鉆研、不畏艱辛、勇于創新、敢為人先的中國精神。無論是堪為“天路”的青藏鐵路、還是貫穿海陸的港珠澳大橋,又或者是置于大山深處的秦嶺隧道、郭亮隧道,無一不是中國建筑工作者在隧道發展史上的輝煌壯舉。隧道工程師帶領工人攻克隧道建設中的種種困境,在極其惡劣的自然環境中劈山鑿洞,充分展現了我國隧道工作者在隧道領域的鉆研精神和創新精神。正是在這種工匠精神的引領下,我國隧道從業者繼往開來,不斷創新,建成了一個又一個世界隧道建設史上的奇跡。隧道本身的修建,在一定程度上就是中國特色社會主義文化的一種精神體現。
隧道工程是土木工程學科下的一門綜合性極強的專業課程。該課程主要是針對于地下方向同學的專業核心課,此外也可作為土木工程專業建筑工程方向、橋梁工程方向的選修課。自土木工程專業在本科階段劃分地下工程方向以來,該課程一直是本方向最重要和最具代表性的專業選修課程。因此,該課程在土木工程專業地下方向本科教學中的地位極其重要。
隧道工程課程涉及主要內容為隧道專業理論知識、實際應用和發展特征等,不同教學主題中包含了大量我國隧道行業進展情況和重點工程介紹??紤]到該階段學生正處于本科學習的關鍵階段,隧道工程在教學過程中有必要將“知識要點-案例分析-能力培養”有機結合,在講解知識點的基礎上,通過案例分析深化學生的理解,并通過隧道問題分析推動學生利用所學知識,進行隧道方面的自主思考。在教學互動的過程中,學生對知識的理解進一步加深,進而達到能力提升的目的。
人無德不立,業無德不興。人才培養是高校的根本屬性,高校教師在課程教學的過程中,也要緊緊圍繞“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”的根本問題展開教學活動,并通過教學互動對學生進行潛移默化地影響,實現“學校無閑處,處處都是育人之地”,達到高校育人的目的。在隧道工程的課程教學中,尤其需要基于上述三個問題培養隧道方面的優秀人才,使“專業知識”和“職業引導”齊頭并進,實現“教”與“學”,“能”與“德”的有機統一。
(1)相較于其他土木專業課程,隧道工程課程的理論知識更為繁雜,結構體系也相對獨立。在該課程的學習過程中,不僅需要對土力學、巖體力學、結構力學、工程地質、混凝土結構原理等專業知識有充分的理解,還必須認識和掌握隧道自身的受力特點和施工工藝。例如在礦山法施工過程中,隧道形狀、開挖方式、支護類型及施工順序等,都會對隧道安全性和耐久性等產生影響,要正確認識和處理其中的關系,則需要綜合多學科的相關知識,并根據隧道自身的受力特點,進行合理化設計。這也導致在隧道工程教學過程中,如果學生沒有足夠的知識儲備,往往很難真正地理解并加以掌握。
(2)隧道工程是一門認識和改造“圍巖-結構”關系的學科,圍巖和襯砌結構的相互作用是隧道工程設計和施工的核心問題。因此,針對隧道結構構造、圍巖穩定性及襯砌受力特點進行講解是本課程的重中之重。只有在理解圍巖-結構相互作用的基礎上,才能從理論上對當前隧道工程中涌現的各種新工藝、新技術擁有清醒的認識。此外,由于隧道工程具有半封閉性,在照明、通風,以及排水等方面也需要額外考慮。
(3)由于隧道施工的地質環境差異,隧道工程的理論知識往往不足以解決實際設計和施工過程中所遇到的種種問題。因此,該課程與工程實踐的關系也極為密切。在實際施工過程中,不同隧道,抑或是同一隧道的不同區段,所經歷的地質環境往往差別很大。這也導致在隧道工程中,一種理論或一種工藝幾乎不可能解決所有問題。因此,在具體的隧道工程設計和施工過程中,經常需要根據地質條件的不同作靈活調整和難點突破。這種針對隧道工程實際作業的認識活動通常具有較大難度,對學生深入把握隧道工程相關知識造成了一定的困難。
(4)作為專業課程,隧道工程在大部分高等院校中,教學課時仍有所不足。隧道工程作為一門綜合性學科,其自身的特點也使得要真正對隧道工程融會貫通,則必須在教學基礎上,深入接觸學科前沿和技術前沿,在課堂知識體系的基礎上拓展學習,深度學習才能從根本上把握隧道工程的課程脈絡,達到真正的掌握知識。這對于教師和學生來說,都是一個不小的挑戰。
隧道工程的思政改革應在基礎教學的基礎上,提高學生對隧道工程建設的認識,培養學生在本課程領域內的創新意識和研究思維,同時塑造學生對未來從事相關職業的使命感和責任感,建立安全、節約、環保的工程素養和家國情懷,以及可持續發展理念,主要可從以下幾個方面著手。
(1)注重基礎理論的系統化教學,以案例教學的方式提高學生的課堂參與度。隧道工程本身具有課程內容繁雜、結構體系龐大等特點,在實際教學過程中,應堅持以國家制定的各種行業規范為基本指導,按照隧道設計-施工-運營的全周期過程進行課程安排,以確保學生對隧道工程的相關理論有初步的認識。在課堂教學期間,以案例分析的方式拓展學生對隧道工程的認識,并推動學生靈活運用課程所學知識,對相應的隧道問題進行創新性思考,進而鞏固學生對知識的理解和掌握。
(2)推動學生對隧道工程做個性化思考,通過教學互動的方式培養學生的創新意識和工程意識。在課程教學過程中,通過隧道建設視頻、實驗室設備參觀等方式帶領學生對隧道工程的細部問題進行深入思考,了解當代隧道工程的發展狀況。開展自選主題展示活動,鍛煉學生的自主思考能力,并通過課堂交流的方式對主題內容進行交流總結,找出其中存在的優點和不足,培養學生全面思考、綜合思考的能力。
(3)借助國內外重大隧道工程項目進行案例詳解,使學生樹立良好的工程素養和家國情懷。隧道工程在新世紀爆發出全新的活力,青藏鐵路、港珠澳大橋、秦嶺終南山隧道等都包含著隧道工作者的智慧和汗水。通過具體的大型隧道建設過程詳解,認識和了解隧道行業內的帶頭人和領路人,學習隧道施工過程中的難點和重點,有利于培養學生對隧道工程的全面認識,塑造學生對隧道建設的使命感和榮譽感。而優秀的隧道工程師身上所展現的家國情懷和工作態度,也能夠為學生樹立正確的職業態度,使學生真切地了解現代建設對人才的具體要求。
(4)合理調整教學考核制度,將課程考核融于課堂,降低期末考試成績在課程考核的難度,實現學生在課堂學習中的全面投入。隨著新時代國家對人才要求的不斷提高,傳統的“平時成績+期末成績”的考核方式顯然已無法適應當前課程思政改革的要求。在課程考核中,教師既要對學生減負,又要緊抓學生的參與度。例如,可以通過課程小論文點評、課后作業思考等方式綜合評估學生的學習效果,并通過教師點評將專業知識與思政元素融合,并將其反饋給學生。通過師生之間的溝通可以有效保障課程的教學質量,進而形成“平時作業加強學生學習效果,期末考試保障學生基本質量”的良性教學過程,實現對全體學生在隧道工程學習中的整體提升。
隧道工程隨著國家“交通強國”戰略的實施,亟待更多的隧道建設人才。因此,結合當代國家和國際的發展形勢,對隧道工程專業課程進行思政改革,不僅能更好地培養學生的專業水平,也能讓學生更真切地感受到自己在國家建設中的作用。
“鑿井者,起于三寸之坎,以就萬仞之深?!痹趯I知識學習過程中,教師對于學生的影響不僅僅是傳授知識,在能力培養、職業塑造等方面,都會產生潛移默化的影響。未來依舊需要基礎建設來進一步鞏固和提高我國發展的成果,這也正是本課程思政改革的動力與期望。