《隧道工程》實驗與實踐教學環節教學改革初探

劉遠明+唐苗+吳海科+李汝嘉

（貴州大學土木工程學院，貴州貴陽，550025）

摘 要：《隧道工程》是高校土木工程的核心專業課程，它與土木工程建設直接相關，具有極強的應用性和實踐性。因此，應重視本課程的實驗和實踐教學，以提高學生的工程實踐能力和探索創新能力，為隧道工程的建設培養合格人才。分析了《隧道工程》課程實驗和實踐的教學現狀及存在的問題，并對其教學改革做了簡單探索。

關鍵詞：隧道工程 實驗 實踐教學環節 教學現狀 教學改革

伴隨著新一輪高速鐵路的建設以及城市地鐵的大規模發展，我國已成為世界隧道大國，已運營鐵路隧道總長度達世界之最，而國務院在2015年提出的“推進城市地下綜合管廊建設，擴大公共產品供給提高新型城鎮化質量”政策必將使我國的隧道建設迎來高峰。在這種情況下，隧道工程的建設必然需要有大量理論基礎扎實、實踐經驗豐富的專業技術人員。

隧道工程是一門綜合性、實踐性極強的專業技術課，對培養土木工程技術人才具有至關重要的意義，而傳統的教學方法與手段由于諸多原因的限制已經不能滿足現行工程實踐的需要。所以，如何調動學生學習本課程的積極性，如何提高教學質量，尤其是提高實驗和實踐教學環節的質量，是本課程目前教學面臨的嚴峻挑戰。

作為一門實用性和實踐性極強的學科，隧道工程的教學培養中實驗和實踐教學不可或缺。做好實驗和實踐環節教學，不斷提高學生的工程實踐能力和探索創新能力，對我國城市化建設和現代化建設具有重要的積極意義。

一、教學現狀及存在問題

（一）實驗教學條件的問題

實驗教學對學生學習本課程有很大幫助作用，各高校也開設了跟本課程相關的實驗教學，但在實驗教學中普遍存在下述問題：

1.實驗教學定位不正確。目前本課程的教學存在著重理論輕實踐的誤區，很多高校都是把實驗教學當作是理論教學的輔助，沒有單獨開設實驗課，這讓學生看不到實驗的重要性，導致學生逃課、曠課的現象時有發生。

2.實驗硬件設施建設落后。本課程的實驗設備往往比較昂貴，動輒上萬，因此很多高校實驗硬件建設嚴重滯后，缺乏相應的儀器設備；隧道物理模型制作復雜，難以還原實際工程；實驗用房緊張，導致必要的實驗難以開展。

3.實驗內容老套過時。隨著行業的發展，很多新理論、新材料、新工藝被發現提出，然而實驗內容卻沒有與時俱進，十幾年如一日，毫無創新。還有很多實驗結果簡單且顯而易見，完全激不起學生的動手熱情。

4.實驗教學管理指導工作不到位。實驗之前，沒有專業的老師對學生進行實驗指導講解，學生對實驗還沒了解就到實驗室動手操作，結果往往出現各種差錯導致實驗無法正常做完；實驗過程中，教師也沒有讓每一位學生參與到實驗中，經常是一人動手幾人圍觀；試驗之后，教師也僅憑學生提交的實驗報告進行成績評定，造成很多學生實驗不認真，報告靠抄襲的情況。

（二）實踐教學現狀及不足

工科與文科和理科有所不同，它更偏向于實際應用，更注重現場經歷經驗以及實際操作能力。因此，本學科學生去現場實踐是必不可少的培養環節。然而，縱觀各高校的學生培養方案，幾乎都在實踐培養環節存在下述幾個不足：

1.實踐培養環節時間安排不夠。受學科特點限制，實習現場往往離學校遠，由此產生的交通費、住宿費是一筆龐大的開支。實習期間還需要克服較多的專家講課費用，實習工地管理費、指導費等，而學校能夠提供的實習經費十分有限。由于以上因素限制，一般實踐培養只能勉強安排4周，時間過短，教師無法深入細致的做好實踐教學工作，學生也無法鍛煉其實踐動手能力和創新能力。

2.實踐培養環節時間安排不妥。本學科很多理論都比較難解，很多結構、設備和施工方法也不便描述，而去施工現場觀摩學習則能得到直觀印象和理解，因此，最好的培養方案是理論與實踐相結合。然而，幾乎所有的高校都是把實踐培養放在了大四最后一個學期，這樣就導致了兩個嚴重問題：（1）在前面三年的學習中，由于沒有實踐的輔助促進，很多學生在理論學習的時候一知半解，覺得本學科很枯燥很難學，進而產生畏懼心理和厭學心理；（2）大四第二學期的時候，學生基本已經簽好工作，有的可能已經去公司實習，根本沒時間參加學校安排的時間培養環節。還有部分同學因為已經簽了工作，便覺得用不著再去參加實踐，即使去了，也不會很認真。

3.實踐培養環節工作不到位?，F階段，本課程一個年級的學生一般在120人左右。由于人數較多，導致實踐需要經費多、安全管理工作難做、不能對每一位學生做到有效指導等諸多問題，實踐培養工作完全達不到預期效果。

4.實踐培養條件不足。企業沒有接受學生實習的義務，相反，出于安全管理以及工程進度考慮，很多企業都是不歡迎學生前往實習的，由此造成了實習資源的緊張。

二、教學改革措施

（一）實驗教學的改革

1.擺正實驗教學地位。把實驗課時從理論教學中分離出來，單列教學計劃，分配相應的學分，并實施標準的考勤考核制度，從而扭轉學生“實驗不重要”的錯誤觀念，端正學生的實驗態度。另外，還應多舉辦實驗學科競賽，這樣既能強化實驗在學生中的地位，又能激發學生實驗熱情，還能鍛煉學生的動手能力和創新能力。

2.加強實驗硬件建設。實驗是工科最基本的研究手段之一，在教學中起著重要作用。實驗設備和實驗場地是實驗教學的必需硬件設施，是提高實驗教學質量的基礎。因此，學校必須加大經費投入，加強實驗硬件建設，滿足實驗教學需求。

3.完善實驗教學內容。隨著隧道工程建設的快速發展，其相關的學科理論、建筑材料、施工方法也在不斷更新發展，因此，實驗教學內容也必須要與時俱進，不斷更新，這樣才能跟上學科發展的步伐，滿足學科的教學需求。此外，還可以豐富試驗方式，驗證型實驗、設計型實驗、研究型實驗、創新型實驗多種實驗方式并舉，多層次全方位鍛煉學生實驗能力，提高實驗教學效果。

4.細化實驗教學指導工作。實驗教學應該安排專業專職的實驗教師，在每次實驗之前，教師把實驗目的、實驗步驟、實驗要點、實驗難點、注意事項等對學生詳細講解，做好充分的實驗準備工作；實驗過程中，教師要留意每一組同學的實驗狀況，對學生所遇到的問題及時指導，幫助學生順利完成實驗；實驗之后的考核，要把實驗報告、實驗過程和實驗態度綜合起來考核測評，這樣可以調動學生實驗積極性，讓每一位學生參與到實驗。

（二）實踐教學的改革

1.合理安排實踐培養時間。學生的實踐教學，沒有必要集中在最后一個學期，可以分散到每個學期的最后幾周和假期，這樣既能保證實踐培養的時長，也能使實踐培養的時間點更合理，形成學習——實踐——再學習——再實踐的模式，做到理論與實踐互相結合互相促進，避免了傳統的理論與實踐生硬分割的培養模式。

2.細化實踐教學指導工作。每一次實踐，安排多位教師分組帶隊，還可以請本校研究生輔助帶隊，能對學生做好充分管理和指導；事先編制好細致的實踐目標，實踐計劃，實踐內容，并且明確規定學生在實踐過程中要提交的筆記、照片、日記心得、實踐報告等；同時，要改變僅憑實習報告評定實習成績的傳統考核方式，建立紀律考核、現場考核、筆記考核、交流討論考核、定期匯報考核、實習報告考核等多種考核方式并存的綜合考核方式，這樣能及時反饋學生實踐情況，做到實時控制實踐效果，實時提升學生實踐能力。

3.提升實踐教學條件。提升實踐教學條件的途徑較多。

（1）校企合作。學?？梢圆扇「髽I合作的方式，鼓勵學生盡可能為實習單位做一些能力范圍內的生產工作，比如計算工程量，計算鋼筋用量，翻譯外文資料等，這樣既鍛煉了學生的能力，又能得到實習單位的歡迎，為學校創造課外教學的條件。

（2）充分利用影視資源。一個工程的工期往往是一兩年以上，而學生不可能有這么多實習時間參與整個工程建設，對此，可以借助影視資源來幫助實踐教學，比如在現場拍攝好完整的施工視頻，或者制作完整的3D施工動畫，通過多媒體給學生展示，這樣既能節省時間和經費，又能達到教學效果，多媒體資源還可以一屆屆重復使用。對于一些設備較貴的實驗和實習，也可以通過這種方式教學。

（3）適當利用研究生教學資源。碩士研究生和博士生基本會參與導師的科研項目或者工程項目，碩士也因研究需要會配備有關的實驗設備，因此，本學科的本科教學可以借助碩士教學，讓本科學生參與或者旁觀碩士的實驗，也可以讓碩士給本科生舉辦學術講座介紹科研項目、工程項目。

三、結語

《隧道工程》是一門理論與實踐并重的應用型學科，其實驗和實踐教學是高校土木工程學科建設的核心內容之一，與理論教學同等重要。積極創新，做好本學科的實驗和實踐教學改革工作，糾正教學中“重理論輕實踐”的誤區，這將對提高本學科教學工作，培養合格的專業人才發揮巨大作用。

參考文獻

[1]鮑先凱，張春梅.隧道工程教學體系改革方法探索[J].大學教育，2016（11）：95-96.

[2]董武忠，曹國輝.土木工程專業生實驗教學改革[J].高教論壇，2004（1）：64-66.

[3]李春光，張志軍等.城市地下空間工程專業生產實習模式改革[J].中國冶金教育，2014（2）：42-43.

[4]張興高.地下工程課程教學改革的思考和分析[J].高等建筑教育，2010（6）：92-94.

[5]曲宏略，張軍偉等.城市地下空間工程專業施工課程的教學改革探索[J].湖北函授大學學報，2016（5）：110-112.

作者簡介：劉遠明（1975-），男，博士，教授，主要從事巖土及地下工程方面的研究和教學工作。