隧道工程課程教學(xué)改革探析

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[摘要]根據(jù)國內(nèi)隧道工程領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，分析傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式存在的不足，結(jié)合土木工程專業(yè)隧道工程課程特點，以貴州理工學(xué)院土木工程專業(yè)(道路與橋梁工程方向)為例，基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的定位下，探討了該課程教學(xué)方法改革，提出了以學(xué)生為主體的成果導(dǎo)向+課堂討論式教學(xué)方法。該方法能夠充分激發(fā)和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，提高學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神、實踐和創(chuàng)新能力，有效提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

[關(guān)鍵詞]隧道工程；應(yīng)用型人才；工程實踐；教學(xué)方法

1隧道工程課程的必要性

伴隨著國家新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、新一輪西部大開發(fā)、一帶一路，海綿城市、城市地下綜合管廊，城市軌道交通等戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，這將為我國隧道及地下工程領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展帶來契機。在這種情況下，將會出現(xiàn)越來越多地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道及地下工程，這必然需要有大量理論基礎(chǔ)扎實、實踐經(jīng)驗豐富的專業(yè)技術(shù)人員[1]。在此背景下，貴州理工學(xué)院土木工程專業(yè)(道路與橋梁工程方向)開設(shè)隧道工程課程，其中隧道工程是土木工程專業(yè)(道橋方向)一門非常重要的專業(yè)課程。隧道工程課程是一門綜合性、實踐性極強的專業(yè)課，該課程內(nèi)容與工程實踐聯(lián)系密切。課程內(nèi)容涵蓋隧道工程的勘測設(shè)計、主體結(jié)構(gòu)及附屬建筑設(shè)計、隧道施工方法以及隧道運營管理養(yǎng)護(hù)維修等。由此可見，隧道工程這門課程對土木工程(道路與橋梁工程方向)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)尤為重要。

2人才培養(yǎng)定位

貴州理工學(xué)院是在黨中央、國務(wù)院的親切關(guān)懷和教育部、貴州省委省政府的大力支持下，應(yīng)中共貴州省委、貴州省人民政府實施工業(yè)強省戰(zhàn)略和城鎮(zhèn)化帶動戰(zhàn)略對理工類應(yīng)用型人才之需，于2013年4月18日成立。學(xué)校以學(xué)生學(xué)習(xí)成效為導(dǎo)向的工程教育模式，注重學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)和工程實踐能力的培養(yǎng)，為社會培養(yǎng)“強責(zé)任、精技術(shù)、善管理、重實踐、求創(chuàng)新”的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。在學(xué)校人才培養(yǎng)的定位下，土木工程專業(yè)(道路與橋梁工程方向)為更好適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，旨在培養(yǎng)具有深厚理論基礎(chǔ)、適應(yīng)能力強、注重工程實踐的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。因此，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，此人才培養(yǎng)的定位就促進(jìn)了該課程教學(xué)體系、課程教學(xué)模式以及教學(xué)方法等方面的改革；教學(xué)方式的靈活運用、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性、教學(xué)效果的不斷提高才能滿足人才培養(yǎng)的需求[2]。

3隧道工程課程教學(xué)過程中存在的問題

在土木工程專業(yè)(道路與橋梁工程方向)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位下，傳統(tǒng)的教學(xué)模式很難達(dá)到其培養(yǎng)的效果。對于隧道工程這門綜合性、實踐性極強的專業(yè)課來說更是如此。通過對畢業(yè)生就業(yè)后跟蹤調(diào)研、社會人才需求情況以及在讀學(xué)生問卷調(diào)查等方面的調(diào)研，傳統(tǒng)的隧道工程課程教學(xué)過程中存在以下問題：(1)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，主觀能動性差。該課程專業(yè)理論知識比較強，學(xué)生接觸實際工程案例少，導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)知識不甚理解，甚至完全不懂。部分學(xué)生不知如何將該課程知識應(yīng)用于以后工作中。因此，由于這些因素的存在將導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性降低。(2)學(xué)習(xí)實際操作目標(biāo)要求不明確，且可操作性差。(3)多采用“以講為主”的單一教學(xué)方式和教學(xué)方法。此方法對于培養(yǎng)理論基礎(chǔ)、適應(yīng)能力強、注重工程實踐的高素質(zhì)應(yīng)用型人才方面是不利的。(4)課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時安排不當(dāng)。隧道工程課程知識點較多，涉及隧道工程的勘察、設(shè)計、施工、管理全過程。各個知識點本身相對獨立，但是在特定的條件下它們之間又相互交叉，這就顯得結(jié)構(gòu)體系松散、重點不便于學(xué)生把握，學(xué)生不知從何學(xué)起[3]。此外，在制定培養(yǎng)方案時課程學(xué)時從最初的54學(xué)時被壓縮到36學(xué)時，這與課程教學(xué)內(nèi)容知識點較多不匹配。(5)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置主要依據(jù)教材，目前，教材種類繁多，且結(jié)構(gòu)體系混亂[4]，部分教材更新較慢，難以適應(yīng)科技進(jìn)步的變化。(6)課程教學(xué)與實踐脫節(jié)嚴(yán)重，影響對所學(xué)知識的理解與掌握[4]。隧道工程是專業(yè)實踐性和應(yīng)用性強較強的課程，學(xué)生只有到隧道工程施工現(xiàn)場，才能更好地理解和掌握所學(xué)知識。(7)傳統(tǒng)教學(xué)考核方式單一，主要以期末考試結(jié)果作為評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的依據(jù)。此種評價方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。綜上所述，針對隧道工程課程傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題，以及社會對土木工程專業(yè)(道路與橋梁工程方向)的人才需求，筆者結(jié)合隧道工程課程的特點和貴州理工學(xué)院人才培養(yǎng)定位，對隧道工程課程教學(xué)方法改革進(jìn)行探索。

4隧道工程課程教學(xué)改革探索

隧道工程課程是土木工程專業(yè)(道路與橋梁工程方向)的專業(yè)課，更是一門實踐性較強的課程，在人才培養(yǎng)方案中設(shè)置集中實踐課程“隧道工程課程設(shè)計”。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，一般將課程設(shè)計設(shè)置在學(xué)期末。在筆者教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，由于傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問題，導(dǎo)致學(xué)生對理論知識的掌握程度較低，在進(jìn)行課程設(shè)計實踐課時存在較大的困難。此時，實踐課的設(shè)置所起的作用不大。針對這種現(xiàn)象筆者提出以成果導(dǎo)向、課堂討論、實踐與理論相結(jié)合的教學(xué)方式，充分發(fā)揮和調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能動性。

4.1課程教學(xué)方法介紹

在隧道工程課程改革中，筆者采用以學(xué)生為主體的成果導(dǎo)向+課堂討論式教學(xué)方法。概括講，課程主要以實踐教學(xué)為主。教師將結(jié)合實際工程將課程設(shè)計按內(nèi)容分模塊，每個模塊制定主要綱要，學(xué)生針對每一模塊綱要搜集相關(guān)資料并進(jìn)行自學(xué)，課堂分組匯報討論，教師針對學(xué)生匯報情況進(jìn)行總結(jié)點評，對學(xué)生不理解存在問題的知識的進(jìn)行詳細(xì)講解，學(xué)生根據(jù)匯報討論結(jié)果形成各模塊成果，當(dāng)所有模塊成果完成后，按章節(jié)進(jìn)行匯總形成隧道工程課程設(shè)計最終成果。成果導(dǎo)向+課堂討論式教學(xué)方式不僅能夠充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對課程知識的探索欲望。此教學(xué)方法要順利完成共包括6個教學(xué)環(huán)節(jié)。(1)對學(xué)生進(jìn)行分組。每組設(shè)定一名組長，負(fù)責(zé)本組任務(wù)分布。對每一個模塊按綱要進(jìn)行資料收集、整理和自學(xué)，最終形成匯報成果。成果匯報人則課堂隨機抽取，這樣就避免了個別同學(xué)不參與的現(xiàn)象，同時也鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神。(2)教師按課程設(shè)計大綱要求制定每一模塊綱要，分組完成后，按時每一模塊綱要和要求。如隧道工程課程設(shè)計第一部分隧道的勘測設(shè)計，則需要學(xué)生去學(xué)習(xí)隧道的勘察內(nèi)容、方法、勘察報告以及隧道線路設(shè)計、洞口位置選定等內(nèi)容。同時給出每一個知識點要求的掌握程度。(3)學(xué)生根據(jù)每一模塊要求，收集資料、查閱相關(guān)教材、期刊、規(guī)范等文獻(xiàn)，通過小組共同學(xué)習(xí)最終形成匯報成果。為保證讓所有學(xué)生參與，每組每一模塊設(shè)計要求不同。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)[5-6]，及時發(fā)現(xiàn)問題，小組討論更能加深對知識的掌握和理解。同時也提高了學(xué)生獨立思考和分析問題的能力。(4)課堂匯報，每組由教師隨機抽取一人進(jìn)行匯報，匯報時間10分鐘左右。通過小組匯報，提供了知識不同的理解思路，互相學(xué)習(xí)及解決疑惑的機會，同時也豐富了課堂內(nèi)容，活躍課堂氣氛，在一定程度上拓寬了學(xué)生視野，加深學(xué)生對知識點的理解和掌握。(5)教師總結(jié)點評，對每一組匯報內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)點評，指出每小組做的好的方面以及下一次需要改進(jìn)的地方。同時對學(xué)生都存在疑問的知識進(jìn)行詳細(xì)講解。最后，針對匯報模塊相關(guān)知識點進(jìn)行一個系統(tǒng)講解，讓學(xué)生根據(jù)自學(xué)、課堂匯報、討論以及教師講解加深對知識的掌握，梳理知識點形成完整的知識體系。同時根據(jù)每個模塊知識特點引入相關(guān)工程實例、視頻動畫等加深學(xué)生對知識的理解和掌握。在條件允許的情況下，到施工現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)。(6)最后學(xué)生根據(jù)自學(xué)、小組討論、匯報、教師點評總結(jié)和知識點講解，對模塊內(nèi)容進(jìn)行歸納和梳理形成課程設(shè)計各模塊成果。對各模塊成果進(jìn)行梳理匯總形成隧道工程課程設(shè)計最終成果。以學(xué)生為主體的成果導(dǎo)向+課堂討論式教學(xué)方法包含了以上6個教學(xué)環(huán)節(jié)，采用此教學(xué)方法后學(xué)生對隧道工程課程知識的掌握程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)教學(xué)模式。

4.2課程考核方式

傳統(tǒng)教學(xué)考核方式較為單一，主要以期末考試結(jié)果作為評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的依據(jù)。此種評價方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能。以學(xué)生為主體的成果導(dǎo)向+課堂討論式教學(xué)方法的考核方式主要考察學(xué)生的綜合素質(zhì)，體現(xiàn)在對課程學(xué)習(xí)的全過程。包含平時表現(xiàn)和最終成果質(zhì)量以及最終成果的答辯情況。平時表現(xiàn)主要體現(xiàn)在資料收集、整理、自學(xué)、課堂匯報和課堂參與度等方面。

4.3能力培養(yǎng)

以學(xué)生為主體的成果導(dǎo)向+課堂討論式教學(xué)方法與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，需教師和學(xué)生都要付出更多時間和精力。但對學(xué)而言，不但加深對知識點的掌握程度，還提高了各種能力的培養(yǎng)。(1)培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；(2)提高了學(xué)生的語言表達(dá)能力；(3)提高了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神；(4)增強了學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力。

5結(jié)語

隨著我國隧道工程的不斷發(fā)展以及社會對隧道工程專業(yè)知識人才的需求，基于我校土木工程專業(yè)(道路與橋梁工程方向)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位，筆者根據(jù)隧道工程課程特點和社會市場需求，對該課程教學(xué)模式進(jìn)行探索，提出了以學(xué)生為主體的成果導(dǎo)向+課堂討論式教學(xué)方法。該教學(xué)方法，能夠充分激發(fā)和調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神、實踐和創(chuàng)新能力。

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作者：張敏 單位：貴州理工學(xué)院