信息化案例教学在高职隧道工程施工课程中的改革与实践

缪云 嵇晓雷 袁娇娇

摘 要：近年，各类信息化教学手段相继引入课堂。教师可以充分利用现代教育技术手段的支持，调动尽可能多的教学媒体、信息资源，改变传统课堂单一枯燥的教学模式，构建一个良好的学习环境。在高职隧道工程施工课程中，“以学生为主体，教师为主导”的信息化案例教学法有助于提高课程的教学质量和教学效率。

关键词：隧道工程施工;信息化;案例;教学改革

隧道工程施工课程是一门重要的专业课，涉及多种施工方法原理及施工工艺的讲解，内容较枯燥且难理解。很多教授该课程的教师一直在思考如何用更好的教学方式教授学生，提升教学效果。近年，各类信息化教学手段相继引入课堂，教师可以充分利用现代教育技术手段的支持，调动尽可能多的教学媒体、信息资源，改变传统课堂单一枯燥的教学模式，构建一个良好的学习环境。同时，该课程是一门施工课，教师在教学过程中只有理论联系实践，学生才能更好地掌握知识，因此有教师尝试将一些实际工程案例编辑、整理，以案例教学的形式开展教学活动，增强学生处理实际工程问题的能力。目前，关于信息化案例教学的研究较少，笔者尝试以隧道工程施工课程中“新奥法的开挖方法”为例，进行信息化案例教学设计，以期充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，进一步改善教学效果。

一、信息化案例教学的理论依据

建构主义和认知主义是信息化案例教学的理论依据。建构主义强调学习是建构的过程，也是活动的过程，学习过程中应以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。认知主义认为学习是人们通过感觉、知觉得到的，是由人脑主体的主观组织作用而实现的，映象或图像性质的材料更有助于发现学习。

在信息化案例教学模式中，教师通过整理教学资源将枯燥的施工知识转换成工程案例，以适应学生的认知习惯，帮助学生主动探索、主动发现和主动建构。同时，信息化的教学手段使这些案例更具直观性，从而帮助学生更好地掌握知识。

二、基于超星平台的隧道工程施工课程进行信息化案例教学实践

目前，超星尔雅学习通是国内使用较多的辅助课堂教学的网络教学平台。笔者利用该教学平台完成信息化案例教学的设计，从教学分析、教学策略、教学过程等几个方面进行实践探讨。

（一）教学分析

教材分析。“新奥法的开挖方法”选自人民交通出版社出版、宋秀清主编的《隧道施工》。该教材按最新隧道设计、施工规范编写，内容较新，围绕解决“教”“学”过程中的问题进行修订，每一章节都辅以典型案例，以学生为中心，使学生能够联系实际更好地理解教学内容。

学情分析。本课程的授课对象为高职城市轨道交通工程专业三年级学生。他们已学过工程地质、土力学与地基基础等专业课程，具备一定的专业基础知识，但理论基础仍较薄弱。同时，作为新时代的大学生，他们从小在网络环境长大，能较熟练运用各种应用软件。

教学目标。知识目标：理解隧道围岩分级的方法及考虑的因素，掌握新奥法施工隧道的各种开挖方法。技能目标：能够根据隧道围岩分级情况大致判断采用何种隧道开挖方法，能够看懂新奥法隧道开挖方案。素质目标：培养学生工程安全意识。其中教学的重点是新奥法施工隧道各种开挖方法的工艺流程、适用范围等，教学难点是学生如何将所学知识应用于实际工程中。采用案例教学手段有助于学生加强理论联系实际，将知识内化为能力。

信息化教学准备。信息化教学需要有多媒体教室，网络，电脑或手机，超星尔雅学习通软件等。教师通过超星尔雅学习通软件建立隧道工程施工线上课程，辅助教学。

（二）教学策略

根据学情分析、教学内容和课程资源，本次教学共设计3学时，以线上自学与课堂讲授，理论学习与案例分析相结合为原则，同时考虑学生的认知特点，采取以下教学策略：首先发布教学任务书让学生对教学内容感性认识并做好预习，然后利用典型案例辅助理论教学，最后要求学生对实际工程案例进行分析，帮助学生进一步掌握知识。课程教学内容按照以下顺序进行递进式教学：围岩分级判定方法介绍，围岩级别与新奥法各开挖方法的关系，新奥法各开挖方法讲解，如何根据围岩级别选择合适的隧道开挖方法。

（三）教学过程设计

结合四部分教学内容，整个教学过程做如下教学设计。第一部分围岩分级判定方法，对于高职的学生，并不需要掌握围岩分级的具体计算方法，但需要理解围岩的概念以及围岩分级判断的依据和影响因素，因此教师针对此部分内容拍摄了微课视频，用形象生动且通俗易懂的方式给学生进行介绍，并要求学生课前自学，同时完成课前自测。教师对学生自测结果进行整理，对存在的问题进行课堂解答。课堂过程中对余下三部分内容进行教学，课后再加以巩固。其中理论教学环节采用视频教学，并结合实际工程案例进行讲解，有助于学生理解。以下对该教学过程进行具体阐述。

1.课前准备

安排学习任务。教师通过超星尔雅学习通软件向班级成员发布本次教学任务单，阐述本次教学活动的教学内容与教学目标，帮助学生了解教学过程，以便其更好地学习。

观看预习微课。教师通知学生在学习通软件上观看教师自己拍摄的微课“隧道围岩分级判定方法”。该微课用浅显易懂的方式阐述了围岩的定義，围岩分级的目的以及常用的围岩分级的方法。

课前测试，反馈问题。在观看微课的基础上，让学生完成课前测试，教师根据测试结果的反馈，了解学生对这一知识点的掌握情况，并在后续课堂教学中针对问题重点讲解。

2.课中探究

签到。教师利用学习通软件对学生进行课堂签到。

问题解答。教师整理学生课前测试结果，对反馈的问题进行解答，并就围岩分级方法进一步阐述。

问题导入。教师提出问题：围岩分级有什么用？并给出解答：因不同等级的围岩稳定性不同，需要有针对性地采取不同的隧道开挖方式，施工方式选择不当，将有可能导致工程事故。

工程事故图片警示。教师展示隧道施工过程中的坍塌事故图片，讲解事故原因及隧道开挖方法选择不当的危害，培养學生的工程安全意识，并强调新奥法“少扰动，早喷锚，勤量测，早封闭”施工原则的重要性。

观看教学视频。教师播放新奥法施工动画，介绍全断面法、台阶法、弧形导坑预留核心土法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法等新奥法不同开挖方法的施工步骤，帮助学生对各种开挖方法建立直观感性认知，了解各种施工方法的区别。

典型案例辅助理论教学。在学生观看教学视频的基础上，教师利用典型工程案例对新奥法各个开挖方法进行系统教学，分析各施工方法之间的差别。教师组织学生进行小组讨论，让学生结合新奥法施工原则以及不同开挖方法的特点，分析各施工方法的适用范围以及优缺点。教师对讨论结果进行总结。

案例分析，跟帖讨论。教师通过学习通软件发布五个利用新奥法开挖隧道的实际工程案例，仅给出工程背景，要求学生利用所学知识给出较合适的一种或多种开挖方式，并在超星教学平台讨论组跟帖回复。最后教师再发布这5个隧道案例的实际开挖方法，以便学生对比学习。

3.课后巩固

课后教师通过学习通软件发布本次教学的课后作业，要求学生收集关于新奥法开挖方式不当引起的工程事故，并分析事故原因，在线提交。

4.评价考核

课程考核实行过程化考核评价方法，利用学习通软件统计功能，结合学生的课堂出勤、回答问题、小组协作、作业完成质量等方面进行考核。

三、信息化案例教学的效果分析

此次教学改革实践利用信息化的教学手段，采用案例教学的方式，将线上自学与课堂讲授相结合，理论学习与案例分析相结合。教学过程采用递进化的教学方式，培养学生从认识问题、分析问题到最终解决问题的能力，取得了良好的教学效果。教师采用信息化案例教学可以不受时间和空间的限制，让学生自由讨论，讨论内容也能保留在平台上，供学生课后反复观摩。同时，利用教学平台，教师能及时获得教学效果的反馈，不断改进教学方法。综上，这种“以学生为主体，教师为主导”的信息化案例教学法有助于提高课程的教学质量和教学效率。

参考文献：

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[4]莱斯利·P.斯特弗，杰里·盖尔.教育中的建构主义[M].高文，徐斌燕，程可拉，等，译.上海：华东师范大学出版社，2002.

责编：月 辉