新工科背景下保障隧道工程畢業設計質量的五步遞進模式

岳健　朱鐵環　陳秋南　安永林

摘? 要：為了適應新工科建設對隧道工程本科人才的需求，采用五步遞進模式保障隧道工程本科畢業設計的質量，不僅關注隧道工程畢業設計這一最終步，還關注跨越近兩年的一系列教學環節，強調過程控制。把與隧道工程畢業設計密切相關的教學過程分為逐步遞進的五步：隧道工程認識實習、隧道工程理論課程、隧道工程綜合實踐、隧道工程課程設計、隧道工程畢業設計。闡明五步遞進模式的具體內容，建議采取加強跟蹤調查、加強團隊教學、加強校企合作與加強各步聯系等措施，使五步遞進模式取得良好的應用效果。

關鍵詞：隧道工程;畢業設計;質量保障;五步遞進模式

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）05-0014-04

Abstract： In order to meet the demand of the construction of new engineering， the five-step progressive model is adopted to guarantee the quality of the graduation design. This study not only pays attention to the final step of the graduation design of tunnel engineering， but also pays attention to a series of teaching links spanning nearly two years and emphasizes the process control. The teaching process， which is closely related to the graduation project of tunnel engineering， is divided into five steps： the cognitive practice of tunnel engineering， the theoretical course of tunnel engineering， the comprehensive practice of tunnel engineering， the course design of tunnel engineering， and the graduation design of tunnel engineering. This paper expounds the specific content of the five-step progressive mode， and suggests that measures such as strengthening follow-up investigation， strengthening team teaching， strengthening school-enterprise cooperation and strengthening each step connection should be taken to make the five-step progressive mode obtain good application effect.

Keywords： tunnel engineering; graduation project; quality assurance; five-step progressive mode

新工科建設需要探索創新型人才的培養模式，提升本科畢業人才對行業發展的適應能力。為了保障本科人才的培養質量，教育部要求各高校自2021年1月1日起執行《本科畢業論文（設計）抽檢辦法（試行）》。目前中國運營隧道數量和隧道建設速度處于世界前列，并且中國已有多個隧道工程建設項目的設計、施工及科研水平達到了世界領先水平。在國家大力發展新工科的背景下，同時在隧道專業人才需求日趨旺盛的環境下，學校與社會都對即將參加工作或繼續研究深造的本科生的隧道工程畢業設計質量提出了更高的要求，因此提升本科生的隧道工程畢業設計質量是非常必要的[1-3]。作者所在的隧道工程畢業設計指導教師團隊經過多年的教學實踐發現，不少學生在大四下半年都已經開始隧道工程畢業設計了，但還不熟悉隧道工地的實際情況，不知道怎么利用已經學過的隧道工程教材，也不明白怎么利用已經完成的隧道工程課程設計，導致最終的隧道工程畢業設計質量不高甚至低劣，從而嚴重影響了學生個人的發展，不利于新工科的建設[4-10]。因此，我們采用五步遞進模式，注重長效的過程控制，以保障本科生的隧道工程畢業設計質量。

一、五步遞進模式的具體內容

為了保障隧道工程本科畢業設計的質量，我們不僅關注3個月左右的隧道工程畢業設計這一最終步，還關注與隧道工程畢業設計密切相關的跨越近兩年的一系列教學環節，強調過程控制。

保障隧道工程畢業設計質量的五步遞進模式的架構圖如圖1所示。我們把與本科隧道工程畢業設計密切相關的教學過程分為五步，按照時間順序依次為：隧道工程認識實習（初步實踐）、隧道工程理論課程（基本理論）、隧道工程綜合實踐（深入實踐）、隧道工程課程設計（基本的理論與實踐相結合）、隧道工程畢業設計（深入的理論與實踐相結合）。這五步是逐步遞進的關系，其中某一步出現問題，都會影響最終的隧道工程畢業設計的質量。因此，學生在某一步發現問題或存在錯誤，就要立即解決處理掉，而不要遺留到下一步。只有夯實前一步的知識與成果，才能進入下一步，以免最后沒有足夠的時間來進行畢業設計的質量提升。

五步遞進模式的具體內容如下：

1. 在第4學期的期末，進行約1周的隧道工程認識實習。由老師組織學生去實際的隧道施工工地，觀看隧道結構以及隧道的施工過程，老師給學生進行現場講解，使學生認識隧道這個實物。這一步屬于“初步實踐”，目的在于使學生對隧道的結構與施工概況有個大體印象，便于更好地理解之后要學習的隧道工程這一門課程的理論知識。

2. 在第6學期的上半段，學習隧道工程的理論課程知識。每周上4個學時，分8～10周上完，共32～40學時。相比以前，現在為了培養“寬口徑”的大土木人才，學生的專業課程門數增加了，平均到包括隧道工程在內的每門專業課上的理論課時就減少了，老師不會講很難很深入的隧道知識。因此，這一步只能屬于“基本理論”，目的在于使學生掌握隧道工程基本的概念與原理，便于學生在接下來的隧道工程綜合實踐中，結合實踐對理論知識進行進一步的理解與掌握。

3. 從第6學期的期末到第7學期的期初（7～9月），學生進行約3個月的隧道工程綜合實踐。這一期間學生要一直待在隧道施工工地，要與隧道施工技術人員同吃同住。首先，要求學生能勝任某項隧道施工技術工作;然后，還要求學生全面理解其他崗位的隧道實踐知識，深入理解隧道的整套施工工藝，這正是這一步“綜合”二字的由來。與之前的隧道工程認識實習相比，隧道工程綜合實踐這一步屬于“深入實踐”，目的在于使學生掌握隧道工程的相關實踐知識，一方面能加深對已經學過的理論課程知識的理解，另一方面也為之后能獨立完成隧道工程的相關設計打下基礎。

4. 在第7學期的下半段，進行1～2周的隧道工程課程設計。學生在老師的指導下，針對某一種工況，將前幾步學到的理論知識與實踐知識相結合，設計出一種滿足要求的隧道結構。這一步可以看作是“基本的理論與實踐相結合”，這一步雖然時間較短，但作用重要，可以看做是畢業設計的前期演練。目的在于鞏固前幾步學到的理論與實踐知識，鍛煉理論與實踐相結合的能力，及時發現問題并解決問題，為順利完成之后的隧道工程畢業設計打下基礎。

5. 在第8學期，進行約3個月的隧道工程畢業設計。相比隧道工程課程設計，隧道工程畢業設計的工作量要大得多，而且難度與深度顯著增加。隧道工程畢業設計要求學生針對多種工況，設計多種不同的隧道結構。要想順利完成隧道工程畢業設計，不僅需要綜合應用前面幾步的隧道工程領域的理論與實踐知識，還要熟悉大學四年其他領域的理論與實踐知識。隧道工程畢業設計這一步可以看做是“深入的理論與實踐相結合”，通過隧道工程畢業設計鍛煉學生從學校進入企業的各方面能力，使學生能夠滿足用人企業的要求。

二、五步遞進模式應用效果的保障措施

在實踐中應用五步遞進模式對隧道工程畢業設計的質量進行過程控制，建議采取加強跟蹤調查、加強團隊教學、加強校企合作與加強各步聯系等措施，以保障五步遞進模式的應用效果。

（一）加強跟蹤調查

五步遞進模式的應用對象是學生，建議在每一步的進行過程中，都要對學生的學習狀態加強跟蹤調查，詢問學生沒興趣、跟不上、搞不懂的原因是什么，及時采取相應的策略，才能確保五步遞進模式具有良好的應用效果。老師不僅要統計分析隧道工程畢業設計這一最終步的資料（包括開題報告、中期檢查文檔、最終答辯材料等），而且還要盡可能地追根溯源統計分析隧道工程課程設計、隧道工程綜合實踐、隧道工程理論課程與隧道工程認識實習這前面四步的各種過程資料（包括平時作業、實習報告與考試成績等），盡可能地統計每一個學生在每一步的學習狀態等細節反映，從而統計分析得出隧道工程畢業設計質量的五步過程控制中所遇到問題的根源。例如，作者曾經對50名本科畢業生進行過調查，詢問學生哪一步沒有學好最容易導致完成畢業設計存在困難，得到如圖2所示的結果，其中隧道工程理論課程沒有學好最容易導致完成畢業設計存在困難，因此建議隧道工程這一門理論課的授課教師今后開展線上線下混合式教學，多讓學生線上觀看施工工藝動畫，以方便學生線下理解那些抽象的理論知識。

（二）加強團隊教學

隧道工程畢業設計五步遞進模式涉及多門課程，顯然不可能由一兩名教師完成整個教學過程，建議采取“團隊教學”的方式，充分發揮團隊中每一位老師的優勢。例如，作者所在的隧道工程畢業設計五步遞進模式教學團隊由2名教授、3名副教授、4名講師組成，團隊成員互相之間取長補短，充分發揮團隊的融合效應，以更好地保障五步遞進模式的應用效果。具體措施如下：

1. 年長的教授或副教授發揮人脈廣、經驗豐富的優勢，負責給學生聯系合適的實習企業;而年輕的副教授或講師發揮精力充沛、干勁十足的優勢，負責和學生打成一片以便更好地調查了解學生的學習狀況。

2. 組建的教學團隊中有的老師精通解析計算，有的老師精通軟件模擬，還有的老師具有豐富的現場施工經驗。學生在畢業設計中遇到問題，不僅可以咨詢自己的指導老師，還可以隨時隨地請教團隊中的任何一位老師，因此學生可以聽取不同老師的意見，這樣不僅有利于及時解決問題，還能拓展學生對問題理解的廣度與深度，從而可以大大提高畢業設計的質量。

（三）加強校企合作

五步遞進模式中的隧道工程認識實習與隧道工程綜合實踐這兩步主要在企業完成，而且其他步與實習企業也存在不可分割的關系，因此加強校企合作能更好地保障五步遞進模式的應用效果。

1. 加強指導教師與企業工程師的合作。我國的隧道工程技術更新非常快，各種新方法、新技術、新工藝層出不窮，因此隧道工程畢業設計的內容也應與時俱進，也應緊跟企業的發展方向和國家社會的需求而不斷更新。如果隧道工程畢業設計的指導教師長期只待在學校里而與企業聯系甚少，指導的畢業設計既容易過時，也容易與社會脫節，質量堪憂。因此，指導教師應虛心向企業的工程師學習，加強與企業的聯系與合作，一方面可提高教師自身的實踐技能，另一方面可為學生創造更多更好的實習機會，從而可提高畢業設計的質量。例如，作者所在學校制定了“企業訪問學者項目”實施計劃，學校選派部分青年教師，深入企業中服務至少半年時間，教師在企業中會學習到一些隧道新技術，有利于把隧道新技術應用到本科畢業設計的指導中。

2. 加強學生與企業工程師的交流。在校企合作中，應盡量多給學生創造與企業工程師直接交流的機會，多邀請企業工程師給學生做線上或線下報告，對學生遇到的與工程實踐相關的問題進行答疑解惑。學生在企業實習時，應該把自己看做是企業的一名員工，聽從企業工程師的指導，認真完成工程師安排的任務。學生在學校時，應積極成為校企合作的志愿者，志愿為企業到校招聘進行宣傳與幫忙;一些隧道企業的工程師會到學校進行項目試驗，學生可志愿協助工程師完成相關的試驗工作。學生積極協助企業工程師，企業工程師自然也會熱心幫助學生解決在五步遞進模式中遇到的實踐難題。

3. 在校企合作背景下更要加強師生交流。指導教師應經常詢問學生在實習單位的生活工作狀況，給予學生更多的關心與鼓勵，而學生應及時將實習感受與信息反饋給指導教師。例如，作者針對進行隧道工程綜合實踐的某一屆學生，統計了學生反饋的信息，得到了學生所從事的隧道具體實習工作占比如圖3所示，從中可以看出：在學生綜合實踐中，從事隧道監控量測這一具體工作的人數最多，占到了總人數的55%。針對這樣的信息，指導教師及時詢問企業，得知企業下一年需要更多的實習學生從事隧道監控量測工作，因此教師給下一屆學生講解隧道工程理論課程時，調整授課計劃，適當增加監控量測這一部分的授課時長，從而為下一屆學生創造更多的隧道實習機會，這有利于學生順利完成隧道工程畢業設計。

（四）加強各步聯系

隧道工程畢業設計五步遞進模式跨越近兩年，具有耗時較長的特點，因此要加強各步之間的聯系，才能確保良好的應用效果。具體措施如下：

1. 教師盡量做到在給學生講授每一步的每一個知識點時，要聯系其他步的內容，告訴學生這個知識點在其他步中的注意事項。例如，老師帶學生到隧道工地進行認識實習時，就會指著已經打在洞壁上的呈梅花形布置的隧道錨桿，告訴學生們在今后做畢業設計時，在設計圖紙上要記著把梅花形布置的錨桿線畫成虛實相間的線（圖4），而不要都畫成實線;學生們同時也都親眼看見了這種情況，印象深刻，今后的畢業設計在這個知識點上就不容易出錯了。

2. 某些學生信奉“60分即可，多1分浪費”，這種態度在我們的五步遞進模式中是不行的。以前有的學生在大三學習隧道工程理論課程時，以為混個60分正好及格就行，壓根不知道一年之后還要用學到的隧道工程理論課程的知識做隧道工程畢業設計。因此我們老師會在每一步的教學過程中，反復告誡學生當前所學的知識在將來做畢業設計時要用到，而且最終的畢業設計難度較大，如果在這一步僅僅學夠60分，不僅在學習其他步的知識時存在較大難度，而且也很難順利完成最終的畢業設計，所以當前學生們應該抓住機會盡量多學知識，夯實每一步的各個知識點，在今后做畢業設計時就會事半功倍。對于某一步成績在60分左右的學生，我們會重點關注，采取相應的幫扶措施。

3. 建議由老師建立相應的長效的QQ學習群，群成員有專業指導教師、心理輔導老師、學生、企業工程師等，群里共享五步遞進模式每一步的學習照片、視頻以及其他資料，方便學生自己把每一步的知識點都聯系起來。例如某個學生在做畢業設計中的爆破設計時，印象中在綜合實踐中見過工地實際使用的炮眼布置圖，就能很快從QQ群共享中找到當時的現場照片進行參考設計，從而提高畢業設計的完成效率。五步遞進模式的各步之間有一定的時間空檔期，建立QQ學習群也方便學生在這些空余時間里繼續學習隧道工程畢業設計的相關知識，不懂的也可以繼續在QQ群里詢問老師與企業工程師，從而提高五步遞進模式的應用效果。

三、結束語

為了適應新工科建設對隧道工程本科人才的需求，我們采用了五步遞進模式，注重長效的過程控制，以保障隧道工程本科畢業設計的質量。把與隧道工程畢業設計密切相關的教學過程分為逐步遞進的五步：隧道工程認識實習、隧道工程理論課程、隧道工程綜合實踐、隧道工程課程設計、隧道工程畢業設計。闡明了五步遞進模式的具體內容，建議采取加強跟蹤調查、加強團隊教學、加強校企合作與加強各步聯系等措施，以保障五步遞進模式的應用效果。通過應用五步遞進模式，明顯提高了學生的隧道工程畢業設計質量，這對學生的個人發展與學校的新工科建設都大有裨益。

參考文獻：

[1]劉劍平，夏換，唐小鳳.我國新工科教育研究熱點、主題與前沿[J].湘南學院學報，2020，41（5）：90-95.

[2]翁國慶，張有兵.“新工科”背景下PLC課程虛實結合多層次實踐平臺構建[J].高教學刊，2021（23）：11-13.

[3]曾德榮.基于卓越工程師計劃的隧道工程課程設計教學改革及實踐[J].教育現代化，2020，7（3）：43-45.

[4]趙新，張銳，郭曉琴，等.材料類本科生“畢業論文（設計）四年一貫制”過程管理體系的探索與實踐[J].高教學刊，2021（23）：97-100.

[5]鄧宗偉，陳伯望，孟新田，等.對隧道工程畢業設計指導的幾點思考——以湖南城市學院土木工程學院為例[J].職業時空，2012，8（12）：108-111.

[6]晏莉，吳從師.培養應用型人才的隧道工程畢業設計教學改革研究[J].課程教育研究，2014（31）：16-17.

[7]韋良文.土木工程本科畢業設計質量控制研究——以“隧道工程”為例[J].教育教學論壇，2015（5）：87-88.

[8]聶憶華，鐘新谷.土木工程專業綜合實踐模式實施情況調查與效果分析[J].教育教學論壇，2015（40）：74-75.

[9]許勝才，邱秀麗，蘇瑩，等.基于裝配式建筑深化設計能力的土木工程專業人才培養路徑探索[J].賀州學院學報，2020，36（1）：157-162.

[10]李永貴，嚴佳慧，戴益民，等.對提高土木工程專業（建筑工程方向）本科畢業設計質量的思考[J].教育教學論壇，2020（16）：304-305.

基金項目：2020年湖南省普通高等學校教學改革研究項目“基于高素質應用型人才培養的隧道工程課程案例信息系統研發與教學融合研究”（HNJG-2020-0482）;2019年湖南科技大學瀟湘學院教學研究與改革項目“基于五步遞進模式的隧道工程畢業設計質量過程控制研

究”（902-G31959）

作者簡介：岳健（1978-），男，漢族，山西陽泉人，博士，講師，碩士研究生導師，研究方向為隧道工程的教學與科研。