基于卓越工程师培养下隧道工程教学改革研究——以贵州工程应用技术学院为例

李二强，罗爱忠，李利峰



基于卓越工程师培养下隧道工程教学改革研究
——以贵州工程应用技术学院为例

李二强，罗爱忠，李利峰

（贵州工程应用技术学院土木建筑工程学院，贵州毕节551700）

根据“卓越工程师教育培养计划”对学生掌握专业知识提出的新要求，在我校推广“模块化”课程改革之际针对土建专业隧道工程进行了教学改革的研究。基于隧道工程教学现存的问题，开展了隧道工程的教学改革思路研究，通过改善学生学习兴趣及专业知识实用性，为学生日后的工程实践打下坚实的基础，也为我校培养应用技术型的一线卓越工程师做出了积极探索。

卓越工程师；隧道工程；教学改革

在高校转型发展的大背景下，原毕节学院于2014年4月成功加入首批应用技术大学（学院）联盟，并于2014年5月成功更名为贵州工程应用技术学院。随后，贵州省省委、省政府出台了《贵州省教育综合改革方案》，将贵州工程应用技术学院等三所院校作为应用技术型高校省级试点单位建设，省教育厅亦将我校确定为5所转型发展试点高校之一。在我校开展“转型发展工程（项目）”、“卓越工程师培养计划”［1］及“模块化”课程改革之际，培养学生的专业能力、实践能力、应用能力、创新能力是教学改革的重点［2］。在此结合土建专业课程发展特点［3］，对专业核心课程隧道工程［4］1-9进行模块化教学改革研究，以期达到应用技术型人才的培养目标，从而为相关专业及课程提供实用有效的教学改革经验。

一、隧道工程教学现存问题

1.课程内容与工程实际脱离

目前我国正处于道路等基础设施建设的重要时期，随着科学技术的日益发展，新的科学理论、施工技术、材料及装备仪器不断涌现，使得很多在工程实践需要应用掌握的专业知识在课堂学不到，进而导致结合课本所学的教学内容与实际生产相脱离。这也是学校教学内容及四年学习实践的有限性与实际工程应用的具体及广泛性的矛盾所在，因而不能满足社会对土建人才的要求。在课程教学时，不少教师是填鸭式教学，并且缺乏认真构思课程内容及相互知识间的衔接，使得学生不能充分掌握专业知识，进而影响所培养学生在工程实践中的专业能力。

2.授课教师缺乏工程实践经验

在高校扩招的大趋势下，高校教师需求量也在加大，导致部分新进年轻专业教师的转变是由学校到学校的模式，缺乏工程实践的现场工程经验，这也与应用技术型人才培养下的“双师型教师（即教师与工程师）”要求存在矛盾。同时随着科学技术的日益发展，新的科学理论、施工技术、材料及装备仪器不断涌现，部分授课教师在讲授时忽视科学技术的日益发展，主要结合自己专业研究的相关知识进行讲授，使得很多在工程实践需要应用掌握的专业知识在课堂学不到，进而导致结合课本所学的教学内容与实际生产相脱离，以致制约地方高校卓越工程师培养的目标。

3.课程内容多，教学学时少

目前多数大学土建专业的教材都是将隧道工程与地下工程结合在一本书上进行教学，我校教学大纲安排学时共计32学时，根据实际情况以陈秋南主编隧道工程为教学教材，课本共计14章，涉及到工程勘测、建筑结构、围岩压力与支护结构、隧道施工方法、钻爆作业、掘进机施工、隧道施工组织及维护等内容。由此可见教学内容编排广泛、课时安排量偏少，教师在授课时对重难点知识只能进行侧重讲解，导致学生学习知识的连贯性存在一定问题，进而影响课程的教学质量。

4.学生知识基础薄弱，缺乏自律学习、夯实专业知识的精神

仅以我校为例，学生多数是来自贵州省本地，且以毕节市周边为主，在学生间存在文化知识薄弱、自主学习能力差、学习氛围不浓厚、缺乏追求进步的精神等诸多问题。再者，在学校要求下对学生学习要求较低也助长了学生不思学习的情况。结合上述教学存在的客观问题，学生的不思学习、不爱学习更对我校卓越工程师培养计划所要求掌握“专而精”的专业技术提出了挑战。

二、隧道工程模块化教学改革思路研究

1.举例分析，关联生活，激发兴趣

兴趣是学习的一大动力，对于心智较为成熟的大学生而言，激发学生学习兴趣是较为有效的方式。作为工科专业学生，通过明白专业知识有哪些、有什么用、怎么用，再结合工程实践通常能激发学生的好奇心及学习兴趣。所以，在隧道工程的教学中，可以以工程实例为开端来带动教学内容的讲授，比如在讲授绪论部分时，笔者导入新课内容如下：隧道工程是一门古老的学科，数千年前人类就掌握了开挖隧道的技术。火药的发明及工业革命标志着现代隧道开挖技术的日益发展，第一座隧道是建于1826-1830年的英国铁路隧道。由于机械化水平的提升，我国于20世纪80年代在大瑶山隧道施工中开始应用大型全液压钻孔台车，并取得了有效的施工质量及社会效益。实践证明，通过关联生活举例分析教学内容，学生在课堂上表现出较大的学习兴趣，且和教师互动也较为频繁。

2.转变课堂教学模式，增强教学的丰富性

在传统古老教学模式下，如笔者在中小学受教育过程中，教师主要采用板书进行讲授和推导。在教学硬件的不断完善下，多媒体授课又成为受教师依赖的教学手段，首先仅仅依靠播放PPT进行死板的知识讲授已经不能满足学生的要求，因为作为资讯日益发达的社会，学生依靠自己聚能借助互联网及MOOC等网上资源进行专业知识的学习，而教师若死板播放PPT进行知识的无趣教授，对比学生自学，其教学效果不显著。所以在“卓越工程师培养”计划下，教师应该转变课堂教学模式，以PPT的生动形象结合板书的重点归纳来进行教学，并在课堂上增加师生间针对专业知识的互动，由于学生提问以涉及工程实践为主，不但使学生对知识达到融会贯通的掌握，同时这也有助于我校应用技术型人才目标的培养。

3.改善教学顺序，提升教学连贯性

隧道工程是一门工程实践性很强的专业课程，主要涉及内容有隧道围岩压力分级、隧道勘测及选线设计、衬砌结构种类及稳定计算、隧道施工方法、隧道维护运营等基本知识及基本理论。对于12级土木工程班学生来说，例如工程地质中涉及到的围岩压力分级及道路工程中涉及的勘测、选线设计等内容在原有学习中均有所涉及，如果再对此内容进行详细讲解，不但会造成讲授学时的短缺，也会使部分同学失去学习兴趣，毕竟对他们来说等于知识的重复讲授。所以在笔者的教学过程中，在保证教学连贯性的基础上调整了部分内容的讲授顺序，旨在突出课程的知识重点及工程实践。比如在教学中，围岩压力及分级内容繁琐枯燥，但在隧道施工方法及隧道常见问题之后讲授围岩压力及分级的知识，可以加深学生对知识学习的通悟性。从而在上课伊始就吸引学生的学习兴趣，通过注重教学知识的连贯性来保证学生学习专业知识的一体性。

4.强化教师水平并结合实践知识开展实践课堂

教师以教书育人为己任，但教师的实际水平及认真与否决定教学质量，这也是学生对老师教学评价的主要依据。这也就要求教师要强化自己的专业知识水平并且做到认真负责。我校土木工程专业作为典型工科专业，目前已与毕节市融达路桥等十余家施工单位开展校企合作，进而专业教师能够深入工程现场一线来学习，从而作为教师能够结合自身经验把工程施工、工程设计等诸多相关实践经验融入到教学中，丰富了教学的专业内容，也提高了学生学习专业知识的积极性。比如目前在云南成昆线某铁路隧道施工掘进过程中，掘进施工遇到含石膏、芒硝的盐岩地层，如何调整施工方法并采取什么稳定措施来保证隧道围岩稳定成为实践课堂中大家积极讨论的热点，从而极大提升了学生学习应用技术型知识的能力。

5.梳理课程内容，开展模块化教学

作为土木工程专业，通常分为道路与桥梁、房屋建筑、岩土工程三个专业方向，这是一种精细化培养方式。同样具体到一门课程来讲，教师若能够合理恰当地梳理课程知识，通过内容划分形成精细化的教学板块，使学生在教学过程中接受模块化教学，不但能够加深学生学习专业知识的能力，同时也能够借助模块化教学使教学知识环环相扣进而提升学生学习知识的连贯性及课下自主学习的能动性。对隧道工程课程而言，依据模块化教学原则，可将教学内容分为三部分即隧道基础、隧道施工、隧道施工组织及运营。下面以隧道施工部分为例浅谈模块化教学：隧道施工受制于地质差异、工作面狭窄等条件，需要针对具体情况选择适当施工方法，如传统矿山法、新奥法、明挖法、盾构法、沉管法、顶管法等多种施工方法［4］146-185。针对使用广泛的新奥法，又具体细分为全断面法、台阶法以及分部开挖法，其中各施工方法的采用又由工程的重要性、地质条件、机械水平等条件来决定。以台阶法为例，它是新奥法中适用性最广的施工方法，多适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩中，根据台阶的长度有长台阶法、短台阶法、超短台阶法三种方式，可以看出通过模块化教学方式，教学内容自成系统且环环相扣，具有实用的连贯性，为我校培养应用技术型人才提供了有效经验。

图1　隧道工程施工方法模块化教学示意图

6.调整并完善教学考核方式

教学的目的是使学生能够掌握专业知识，模块化教学是涉及教学内容的新型模式，教学效果提升与否可以通过考核学生的接受程度以及知识内容的掌握程度来实现，这也就要求在“卓越工程师培养”目标下确立行之有效的考核方式。考核改革的目标是使学生掌握基本理论、基本知识和基本技能的基础上，增强职业素养与专业技能，提高分析问题及解决问题的能力，成为具有较强创新意识和实践能力的高技能人才。目前我校考核成绩采取期末成绩及平时成绩各占50%的方式，这给授课教师极大的空间来调整和完善针对自身课程特点的考核方式，比如针对作为实践性的隧道工程，笔者仅以40%的比例来考核学生的课堂纪律、缺旷课等内容，其余60%（即考核成绩中的30分）主要分配在学生的学习自主性、课堂问题的互动、实践问题的思考以及隧道工程实践知识的应用等诸多方面，从而保证在应用技术型人才目标下专业知识的适用性及实践性。

三、主要结论

针对我校卓越工程师培养下的模块化教学改革，笔者以上学期所讲授隧道工程为例，结合课堂教学经验及课后反思，特对隧道工程教学现存问题做了归纳总结，并针对隧道工程模块化教学进行了改革研究，通过增强授课内容的连接性、实用性及实践性，为我校培养一线优秀工程师人才的改革目标做出了积极探索。实践表明，因势利导地采用新形势下的模块化教学方法，让学生感到课程的实用性及条理性，才能取得较好的教学效果，并提高学生学习该课程的积极性，也为学生日后的工程实践打下坚实的基础。

［1］李方慧，赵永江，孟凡.基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革［J］.高等建筑教育，2012（12）: 40-42

［2］丁梅龙.高职《工程力学》课程优化教学的探讨［J］.芜湖职业技术学院学报，2004（1）:67-69.

［3］王建，刘胜吉.工科大学生工程素质拓展和工程实践能力的培养与实践［J］.社科纵横，2010（5）:142-143.

［4］陈秋南.隧道工程［M］.北京：机械工业出版社，2014.

Study on Teaching Reform of Tunnel Engineering based on Outstanding Engineers Training —Taking Guizhou University of Engineering Science as an Example

LI Er-qiang，LUO Ai-zhong，LI Li-feng
（School of Civil Engineering，Guizhou University of Engineering Science，Bijie，Guizhou551700，China）

According to the"excellence engineers education program"，there are new requirements of professional knowledge for the students.As the promotion of"modular"curriculum reforms in our school，research on civil engineering’s tunnel engineering teaching reform are carried out.Based on the existing problems of tunnel engineering teaching，then carried out the tunnel engineering teaching reform research，through improving the students’interest in learning professional knowledge and professional practice，then lay a solid foundation for the engineering practice of students in the future，the application of technology training for the school's front line excellence engineers made an active exploration.

Excellence Engineers；Tunnel Engineering；Teaching Reform

O319.56

A

2096-0239（2016）03-0157-04

（责编：叶莉责校：明茂修）

2016-03-16

贵州省卓越土木工程师人才培养计划，项目编号：黔教高发〔2015〕337号；土木工程贵州省专业综合改革项目，项目编号：黔教高发［2013］446号；地方高校土建类专业的建设模式与特色培养研究，项目编号：黔教高发［2013］446号；毕节学院教改基金《基于模块化的“土木工程”专业应用型人才培养体系》，项目编号：JG201501。

李二强（1987-），男，河南驻马店人，贵州工程应用技术学院土木建筑工程学院教师，硕士。研究方向：岩土力学与巷道支护。