隧道工程課程教學內容和方法改革探索

吳海科++劉遠明++劉超++李汝嘉++唐苗++曹凱

【摘要】隧道工程教學存在課程教學內容多，教材建設滯后，教學方式單一，教學案例缺等問題。為解決隧道工程教學存在問題，采用了教學內容模塊化，教材多樣化，教學方法多樣化，教學手段多樣化等措施.同時，將教學與工程案例、教學與科研成果相結合。通過教學內容和方法改革，激發了學生學習隧道工程興趣，提高了隧道工程課程教學效果，培養了學生的創新意識和解決實際問題的能力。

【關鍵詞】隧道工程 教學方法 教學手段 模塊化 教學改革

【基金項目】貴州省省級本科教學工程項目；貴州大學高等教育研究項目。

【中圖分類號】U45-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）27-0249-02

自西部大開發以來，由于高速公路快速發展，在貴州山區出現了越來越多的隧道工程。2013年開始建設的貴陽軌道交通工程，很大一部分線路處于地下。預計今后一段時間，貴州省仍將處于隧道工程快速發展階段。

隧道工程課程是我校土木工程（道路、橋梁和隧道、基礎與巖土方向）的一門專業課，其目的和任務是使學生掌握隧道基本構造、隧道力學、設計和施工方法以及維護管理的基本知識，為從事隧道的設計、施工及維護管理奠定基礎。

我省隧道工程快速發展必然要求增加隧道工程技術人員數量和素質，也給我校與隧道工程相關專業帶來了新的機遇和挑戰。然而，由于各種原因，我校隧道工程課程教學還存在不少問題，不能很好滿足人才培養要求。

針對課程教學存在的問題，我校進行了隧道工程課程教學內容與方法改革，提高了隧道工程課程教學效果，增強隧道工程方面實踐能力和科研能力培養。

1 課程教學存在問題

（1）課程教學內容繁多

在教學內容方面，隧道工程教學內容涉及了工程勘察、設計、施工、監控量測、運營管理等內容。在學科交叉方面，隧道工程與工程地質、結構力學、材料、工程機械等學科形成交叉學科。

由于課程內容多且相互交錯，學生普遍反映這門課程難學，有一種一團亂麻、理不出頭緒的感覺[1]。

（2）教材建設滯后

近年來，公路隧道工程設計規范、公路隧道施工技術規程等進行了修訂。隧道工程施工方面涌現了很多新技術、新工藝、新方法，隧道工程科研方面也涌現了許多新成果。然而，隧道教材未能體現隧道工程學科發展新成果。

隧道工程教材存在內容未隨學科發展及時更新、教學知識陳舊等問題[2]。

（3）教學方式單一

在教學方法方面，受傳統課堂教學模式的影響，教師在課堂上單一講解授課，學生習慣于被動接受，聽課時忙于記筆記，很少主動思考、質疑[1]。自教學手段方面，隧道工程的結構、模型和施工過程及效果圖很難用板書方式在黑板上準確地演示和表達[3]。

由于學生很少與教師交流、討論，授課教師很難獲知學生的課程興趣所在，及其對重點、難點的理解與掌握情況。

（4）教學案例缺乏

教學中發現學生對隧道工程缺乏感性認識是教學過程中一個比較突出的問題。通過案例教學可在一定程度上增加學生對隧道工程感性了解，但現階段隧道工程教學案例較少，缺乏與理論知識點相輔相成的典型工程教學案例。

2 教學內容與教學方法探索

2.1 教學內容模塊化，突出教學重點

將隧道工程課程教學內容分為工程勘測、隧道圍巖、隧道結構、隧道力學、隧道施工、隧道養護等六大模塊進行教學[4]。

我校將隧道圍巖、隧道結構、隧道力學、隧道施工作為重點教學內容。將教學內容有機聯系起來，使學生建立隧道工程重點知識架構：（1）隧道力學是隧道設計、施工、養護的理論基礎。（2）通過工程勘測，查明隧道經過地段的地質條件，并進行圍巖分級；（3）根據圍巖分級，確定隧道的結構形式、圍巖壓力，進行隧道設計和施工。（4）基于隧道力學，隧道施工重點是保護隧道圍巖。

教學實踐表明，通過模塊化教學，可使交叉學科知識有機地聯系起來，提高了對隧道工程的基本方法和原理的教學效果。

2.2 教學方法多樣化，突出教學啟發

首先，以傳統課堂教學講授法為基礎，精心備課，做到重點突出，層次分明，知識系統化。

第二，進行啟發式教學，使學生實現從被動施教到主動求教的轉變。先給學生呈現材料，引導學生去思考和發現問題，使學生帶著問題去學習，提高學習效率和自覺性[3]。通過啟發式教學，提高學生對隧道工程的認識，最大限度地調動其學習積極性和參與意識，啟迪創新思維[5]。

第三，加強課堂提問。在前一次課結束時針對本次授課和下一次課的內容布置一些問題，下次上課時進行集中提問，以避免學生課后不復習、課前不預習影響聽課效果。

第四，加強課程設計環節教學。注意收集實際隧道工程相關資料，為課程設計做好準備工作。在隧道工程課程設計環節，將每組5人劃分為一組，分工協作。當學生有遇到困難或疑問時，教師可結合實際工程講解，使學生得到啟發和鍛煉。

通過課程設計，使學生將所學知識融合貫通，取得了較好的教學效果。

2.3 教學手段多樣化，突出教學與案例相結合

首先，加強多媒體教學。多媒體教學使學生與所學知識有了感性接觸的機會，使原本枯燥、平面的教學變得生動、立體起來，便于學生理解和掌握，激發其求知欲[3]。

利用科學性、交互性的多媒體課件，在課堂上可根據需要隨時進行教學內容的選擇、切換及重現等操作，既能保持系統性又能突出重點，縮短了教學時間，提高了教學效率。

其次，加強案例教學。隧道工程課程教學涉及內容較多，基于案例教學的指導原則，廣泛收集我國隧道建設領域典型工程，根據理論學習的階段性要求，引入到教學過程中。

選擇師生圍繞某個取自于真實工程背景、具有代表性和典型性及專業探討價值的工程實利用當前學習的理論知識，精心選擇典型工程案例，使學生在解決疑難問題并作出相應決策時，加深對基本原理和概念的理解，進而提高分析問題和解決問題能力。對于工程上的一些重要成果及一些重大事故，從專業角度加以分析，使學生看到隧道工程并不是一些枯燥而抽象的概念和理論，而是活生生的現實[3]。

通過精心準備綜合性強隧道工程典型案例，并在課堂進行充分分析和討論，發揮案例以小見大，由淺入深，啟迪深刻優勢，提高了教學效果。

2.4 教材多樣化，突出教學和科研相結合

講授隧道工程相關知識點時，引入新修訂隧道設計、施工規范相關規定。將隧道設計、施工的新理念、新方法、新技術、新工藝等及時引入課堂教學中[6]。有針對性的典型隧道工程涌現的新理論、新成果。通過以上措施，可使學生了解隧道工程的發展以及當前隧道工程建設中存在的實際技術問題。

密切關注國內外隧道工程建設發展和最新學術研究成果。結合隧道工程教學模塊，將有代表性的科研成果展示給學生，以此說明該教學內容可應用場合，能夠解決的難題，以培養學生的科研思維、科研創新精神[7][8]。

通過引入教材外的相關知識，使隧道工程教學內容不局限于教材，做到教材多樣化。通過將科研成果與探索體會融入教學中，提高了教學的理論起點，深化了教學內容，使課程教學跟上了隧道工程學科新進展的步伐。因此，教材多樣化促了進教學效果和科研能力的提高。

3 結語

隧道工程快速發展給我校與隧道工程相關專業帶來了新的機遇和挑戰。通過隧道工程教學內容與方法改革，激發了我校學生學習隧道工程興趣，提高了隧道工程課程教學效果，培養了學生的創新意識和解決實際問題的能力。

參考文獻：

[1]施成華.隧道課程互動式教學方法的探索與實踐[J].長沙鐵道學院學報（社會科學版），2009，10（3）：87-88

[2]張學民，陽軍生，彭立敏.國家精品課程“隧道工程”教學模式探討[J].當代教育理論與實踐，2011，3（10）：82-83

[3]李曉龍，郭成超.“隧道工程”課程教學模式探討，中國電力教育，2011，29：96-98

[4]施成華.《隧道工程》課程模塊化教學方法初探[J].長沙鐵道學院學報（社會科學版），2006，7（4）：157-158

[5]韓現民，高新強.國家精品課程“隧道工程”教學方法與手段的探索.中國電力教育，2011，（14）：98-99

[6]馬亢.隧道工程課程教學改革思考.高等建筑教，2013，22（2）：82-85

[7]李文江，韓現民.面向社會需求以研促教培養特色人才——國家級精品課程“隧道工程”建設的啟示.石家莊職業技術學院學報，2010，22（4）：41-43

[8]宋玉香，賈曉云，劉勇.強化科研提升隧道工程教學品質.高等建筑教育，2010，19（4）：96-98

通訊作者：

劉遠明（1975-），男，貴州銅仁人，貴州大學土木工程學院教授，主要從事隧道及地下工程方面的研究工作.

作者簡介：

吳海科（1990-），男，貴州榕江人，貴州大學土木工程學院研究生，主要從事隧道及地下工程方面研究。