一流課程建設背景下工程專業課程教學內容組織與資源建設

蔣雅君 李帥 方勇 王士民

doi：10.11835/j.issn.1005-2909.2024.03.016

歡迎按以下格式引用：蔣雅君，李帥，方勇，等.一流課程建設背景下工程專業課程教學內容組織與資源建設——以隧道工程課程為例［J］.高等建筑教育，2024，33（3）：130-136.

修回日期：2022-01-25

基金項目：西南交通大學教育教學研究與改革項目（20201003-04，20201003-06）；西南交通大學全日制本科教育教材建設研究項目（202004）；四川省高等教育人才培養質量和教學改革項目

作者簡介：蔣雅君（1980—），西南交通大學土木工程學院副教授，博士，主要從事隧道及地下工程的教學與科研工作，（E-mail）yajunjiang@swjtu.edu.cn；（通信作者）李帥（1980—），機械工程出版社副編審，博士，主要從事高等教育教材的出版和研究工作，（E-mail）lishuaicmp@163.com。

摘要：在一流課程建設的背景下，工程專業的專業課程也應及時開展教學內容與資源的重構，為課程的教學設計和實施奠定重要基礎。以隧道工程課程為例，分析了目前課程教學中的困境，并介紹了工程專業課程的教學內容組織思路，包括綱領性的教學大綱編寫、結構化的知識體系設計、模塊化的教學內容組織、實踐性的教學資源配置、系統性的思政元素體現等方面。通過完備的教學內容組織、豐富的教學資源配套和全面的思政元素體系，形成了較為完備的課程教學內容和教學資源，助力一流課程建設目標的達成。

關鍵詞：一流課程建設；隧道工程專業課程；教學內容；教學資源

中圖分類號：G642.3? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1005-2909（2024）03-0130-07

2019年，教育部發布的《關于一流本科課程建設的實施意見》要求把教學改革成果落實到課程建設上來，以新理念引領一流本科課程建設，以目標為導向加強課程建設，以提升教學效果為目的創新教學方法，全面推進全國一流本科課程建設［1］。同時，一流本科課程的建設內涵也與工程教育認證的核心理念（學生中心、成果導向、持續改進）一致，對于各類工程本科專業的認證也有促進作用［2-3］。自此之后，全國各高等學校紛紛對標“兩性一度”（高階性、創新性、挑戰度），開始了各類一流本科課程的建設工作［4-6］。

課程是人才培養的核心要素，而在課程建設過程中，教學內容與資源的建設是最為基礎的工作內容之一。在經過精心設計、良好組織所形成的系統而全面的教學內容與教學資源的基礎上，根據“兩性一度”的一流本科課程建設標準，開展相應的課程教學設計、教學實施、課程達成度評價和持續改進等工作。因此，對于一門課程來說，根據課程的教學目標，開展相應的教學內容組織和資源建設，是達到一流課程建設目標和標準的重要基石。

基于西南交通大學土木工程、鐵道工程、道路橋梁與渡河工程等專業的主干課隧道工程的教學實踐，探討如何基于一流本科課程建設的要求，組織和建設好相應的課程教學內容與資源，為一流課程的建設及人才培養提供有效支撐。希望本文所提出的一些模式或思路，能對其他同類專業課程提供一定借鑒和參考。

一、課程教學面臨的困境和挑戰

隧道工程是土木工程專業隧道及地下工程方向、鐵道工程方向、道路工程方向、城市軌道交通工程方向，以及其他幾個特設專業中開設的專業核心課程之一，主要講授隧道工程的勘測、設計、施工、維修與運營管理等方面的內容。西南交通大學（原唐山鐵道學院）于1952年設立了隧道專業并開始招收本科生，在此階段也同步開設了隧道類的專業課程，距今已有70年的歷史。雖然相關課程開設的歷史悠久，但是在行業及技術不斷發展的新形勢下，也同樣面臨著許多新的挑戰。

（一） 課程教學內容不夠完備、主線不明晰

隧道工程是一門多學科相結合的交叉課程，從專業領域來說覆蓋了地質工程、巖土工程、結構工程、交通工程等，知識體系相對龐雜，頭緒繁多［7-8］。這是該課程的一個重要特點，在具體的教學內容組織上，如果不抓住其中的主線，合理安排教學內容和區分學習重點的話，就容易使學生產生混淆，影響教學效果和課程目標達成。

此外，由于行業的區分，鐵路、公路、地鐵、水利、電力等對于隧道結構及附屬設施的設計要求也有一定區別，在一本教材中很難同時把各種隧道的相關內容完全納入，并做系統性的區分，對課程的教學實施也造成一定的困難。目前，國內正在使用各類隧道工程的教材約20種以上，但是絕大多數的教材只能側重于公路或鐵路某一種類型的隧道，而沒有將相關內容進行有效整合，造成學生對隧道工程知識體系的缺失，視野受限。近年來又受到課時壓縮的影響，這個問題更為突出。

（二） 課程教學主要側重理論，與實踐脫節

隧道工程是一門實踐性非常強的課程，覆蓋的施工技術包括礦山法、明挖法、機械開挖法等，為讓學生掌握相應的施工方法，必須要加強實踐性教學資源的建設。由于編寫教材的教師積累的資料缺乏系統性及教材形式受限等因素的影響，呈現給學生的教學資源偏少，主要以理論教學的方法開展課程內容的學習，學生不易理解和掌握隧道工程的現場實用技術，造成與工程實踐脫節［7］。

為解決此問題，各院校主要是通過生產實習、畢業實習等環節對學生相關的知識進行補充，對相關技能進行訓練。但是，由于在實習實訓環節中也存在諸多不可控的因素，如實習的工程類型有限、實習經費限制等，也難以全面覆蓋隧道工程實踐中學生需要掌握的所有技術要點。因此，仍然要重視隧道工程課程教學過程中實踐性教學內容和資源的建設。

（三） 課程教學內容與資源滯后于行業發展

隨著我國近年來大力推進鐵路、公路、地鐵等交通設施的建設，在工程實踐中隧道工程技術的發展進步較快，一些新的設計方法、施工技術、機械裝備等紛紛出現。而教材的修編周期往往較長，不能及時地反映行業最新進展，導致課程教學內容和資源陳舊，滯后于行業的發展，這個可能是同類專業課程所面臨的共性問題之一。

此外，為增加探索性和創新性的教學內容，也應適當在教學過程中引入與科研成果結合的內容，啟發學生對未知事物的探索興趣，培養學生的創新實踐能力［9］。但這方面也受到授課教師或教材編寫團隊的研究方向、科研成果積累等因素的限制，往往會在不同的院校中存在一定差異。

（四） 課程思政元素較為零散

在教育部正式印發《高等學校課程思政建設指導綱要》［10］之前，雖然隧道工程課程的教學內容中也不同程度地體現了課程思政的元素，對學生進行價值塑造，如隧道發展歷史、重大隧道工程案例等，但沒有經過系統梳理，較為零散，體系性不強，其內涵建設和系統性還有待進一步提升。

此外，對于該課程的授課教師來說，由于剛開始系統性地進行課程思政的建設工作，目前也暫時存在對課程思政如何與課程教學有機融合的問題，往往因人而異，實施效果波動性較大。

（五） 課程建設中“兩性一度”的對標挑戰

雖然隧道工程是一門開設時間較長、特色鮮明的傳統工程專業課，課程建設的經驗和成果非常多，但是在“兩性一度”的一流課程建設新標準下，也面臨諸多挑戰。

高階性。與其他工程專業課類似，在隧道工程課程教學中側重知識講授，而對能力與素質的培養則較為弱化，學生主要掌握隧道工程的基礎知識，而對相關知識和專業技能的應用及結合復雜工程問題的分析、評價、創新等能力較弱。

創新性。由于教材內容與教學資源的滯后問題，隧道工程課程的教學內容對于行業發展中的前沿性與時代性內容往往反映不夠及時，對于學術研究成果的引入則會受到授課教師團隊自身科研積累的影響，而存在較大的差異性。

挑戰度。在隧道工程課程教學設計中，由于課程通常偏理論，對于研究性、創新性、綜合性的內容設置偏少。此外，課程教學資源的豐富程度也往往是開展這類教學環節和對學生科學“增負”的重要前提。

綜合以上分析，在一流課程建設的新形勢下，隧道工程課程需要組織較為強大的課程教學團隊及聯合企業單位，重新系統梳理和全面完善課程教學內容和資源，并通過精心的課程設計，全面達到“兩性一度”的標準。

二、課程教學內容與資源的組織思路

圍繞西南交通大學隧道工程的教學需求，簡要介紹相關教學內容與資源的組織與建設思路。

（一） 綱領性的教學大綱編寫

在開展具體的課程教學內容與資源組織與建設之前，必須要根據課程的定位和教學目標，編寫合理、完善的教學大綱，用于指導課程的建設和實施。課程是人才培養的核心要素，也是支持畢業要求達成的基礎環節，因此，要根據學校相關專業培養方案中的畢業要求和課程支撐矩陣，梳理該課程的教學目標，做好課程的頂層設計，以明確課程的教學內容和必要的教學資源。

隧道工程是鐵道工程、道路工程、地下工程、城市軌道交通工程等專業方向的核心課程，目前在第6學期開設，與前置的建筑材料、土力學、結構力學、工程地質等課程銜接，并為學生后續從事課程設計、生產實習、畢業設計奠定重要基礎。根據課程體系的總體設置，該課程需要讓學生系統性地掌握隧道工程勘察、設計、施工、運營與養護等全生命周期的學科知識，具備從事相關工作的技術能力，并在學習過程中形成正確的工程價值觀。根據以上課程總體目標，逐層對應進行課程教學目標的分解，并落實到教學內容和資源的組織與建設上，再進行合理的課程教學設計和實施，達成課程教學目標。

（二） 結構化的知識體系設計

在教學大綱編制完成后，需要進行課程的知識體系設計，讓學生在課程學習完成后構建起結構化的隧道工程學科知識體系。按照課程的定位和目標，將隧道工程勘察、設計、施工、運營與養護等全生命周期的學科知識點按邏輯關系和遞進順序逐層分解，形成一個結構化的知識體系。

在這個階段中，應根據學生的認知規律，按隧道工程的全生命周期順序和邏輯關系安排相關的知識點，由淺入深地合理組織知識體系結構。此外，還應注意區分課程教學內容的主次關系，在保證知識體系結構均衡性的前提下，對隧道結構設計方法和施工技術等要點適當細化和加強，以保證學生在隧道工程相關的設計、施工中具備扎實的知識和技能。

（三） 模塊化的教學內容組織

從教學實施的便利性出發，對于所構建的課程知識體系，進行模塊化的教學內容組織。根據知識結構體系，按知識點的關聯性和遞進關系，細化為若干章節單元，便于教師授課和學生學習。因此，在教學章節單元組織中，對應于所構建的知識體系，按學習線索將相關知識點落實到具體的內容組織上。

在隧道工程課程的教學內容組織上，需要關注行業目前發展的現狀，及時引入一些新的技術內容，應對標最新的行業規范和工程案例組織相應的教學內容，盡可能地保證教學內容不與行業脫節。此外，結合教學團隊所開展的科研工作，也應適當引入部分最新的研究成果，以反映行業和技術的發展趨勢并培養學生的創新實踐能力和終身學習意識。

（四） 實踐性的教學資源配置

隧道工程是一門實踐性很強的專業課程，而學生在學習階段往往缺少現場實踐的機會，必須在課程學習階段，根據課程教學的需要盡可能地為學生提供一些源自實際工程的案例、影像資料、虛擬仿真實驗等資源，以彌補授課過程中實踐環節不足的問題。

這部分的資源建設，除了依靠課程教學團隊自身積累的科研項目外，還應聯合施工企業共同開展，盡可能地豐富和補充實踐性的教學資源。此外，對教學資源也應進行篩選，避免海量資源對學生造成的沖擊和增加不必要的負荷，反而降低了學習效果。

（五） 系統性的思政元素體現

根據教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》［10］，工學類專業課程要注重強化學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。為達到以上的課程思政建設目標，應根據課程的屬性和特點，構建必要的思政元素體系，包括習近平新時代中國特色社會主義思想、社會主義核心價值觀、中華優秀傳統文化教育、工程法治教育、職業理想和道德教育，根據教學內容的展開，適當融入課程教學活動中，達到潤物細無聲的育人目的。

根據隧道工程實踐性較強且與工程結合緊密的特點，較為適宜的思政元素主要為工程案例、發展歷史和知名人物［11-12］。通過合適的工程案例等基礎資料篩選，剖析其中的思政元素和內涵，并融入教學內容和教學環節中，強化對學生的正確價值塑造。

三、課程教學內容與資源的建設實效

歷經4年的建設，西南交通大學隧道工程課程組教師聯合中國中鐵隧道股份有限公司等單位，對課程教學內容與資源進行了系統性更新，并由機械工業出版社出版發行了立體化的新形態教材［13］，作為課程教學內容與資源的重要載體。

（一） 完備的教學內容組織

依托西南交通大學在隧道工程學科的傳統優勢和行業特色，組織了12位科研和教學一線的骨干教師，對課程的教學內容進行了編寫。在教材中形成系統性的12章課程教學內容，全面覆蓋隧道工程的勘察、設計、施工、運營與養護等全生命周期環節，以設計、施工為重點教學內容，并將鐵路、公路隧道的相關知識點進行了有機融合。

在教學內容的組織中，考慮到外校選用教材及人才培養目標的差異，適當對教學內容進行了擴充，以便適應32、48等不同學時課程的教學需要。其中，32學時以采用鉆爆法修建的山嶺隧道相關內容為教學重點，48學時則可以全面兼顧盾構法、掘進機法、頂管法及明挖法等隧道修建技術的教學需求。

在教材的編寫過程中，為保證教學內容的完備性和時效性，參考了34本鐵路、公路、地鐵、市政等行業的現行技術規范，以及100本同類教材、學術專著和論文，以反映目前國內外隧道工程的技術現狀和發展趨勢。此外，課程教師團隊的部分科研成果也被適當引入教材的編寫中，如隧道圍巖分級標準、隧道施工機械化配套、隧道防水新技術、隧道防災救援等。同時，在教學內容的選取上，適當舍去了部分已經過時的理論和技術內容，積極納入行業新技術和介紹新的理論與方法，以保證教學內容與時代和行業發展同步。

完備的教學內容組織，拓展課程的深度和廣度，并及時將學術研究、科技發展前沿成果引入課程，是達成課程的高階性、創新性和挑戰度的基石。在此基礎上，通過科學合理的教學設計和考核評價，就可以實現一流課程的建設目標，更好地達成課程及專業的人才培養目標［14-15］。

（二） 豐富的教學資源配套

為彌補隧道工程實踐性教學活動不足的局限，對課程的教學資源也進行了全面的配套建設，形成了包括課件、案例、影像資料、虛擬仿真實驗等立體化的教學資源庫。在教材每一章的最后一頁附有相應的資源二維碼，教師和學生可以通過掃描二維碼進入相應的資源頁面，閱讀和瀏覽提供的在線資源。

在配套的教學資源中，由中國中鐵隧道股份有限公司在隧道施工現場攝制的鉆爆法隧道施工技術系列視頻尤為珍貴，全面反映了目前國內山嶺隧道最新的施工技術現狀，并讓學生能身臨其境地學習鉆爆法隧道施工技術，結合課程的理論學習掌握相關的技術要點。此外，結合西南交通大學教學改革項目建設的成果，還提供了“地下工程防水”和“隧道施工通風”兩個虛擬仿真實驗，免費向師生開放，以強化學生的實踐動手能力，并進一步理解和掌握課程的相關技術內容。

（三） 全面的思政元素體系

在課程教學內容組織和教學資源建設中，全面構建了課程思政元素體系，將我國隧道工程發展歷史、知名人物、重大工程案例等，融入教材編寫、課件編制、案例和資源建設中，對學生進行全面的理想信念、傳統文化、工程法制、職業道德教育，以形成正確的價值觀。

比如，在緒論部分介紹了中國隧道工程的歷史與成就，重點梳理了建國之后我國鐵路隧道的建設歷史，對我國隧道工程技術人員在難以想象的艱難困苦條件下所取得隧道建設成就進行介紹，對學生進行中華優秀傳統文化教育，激勵學生的愛國主義精神。又以隧道工程知名專家王夢恕院士為例（也是西南交通大學校友），介紹其在工程實踐中總結提煉的“淺埋暗挖法”對隧道工程的創造性貢獻和成就，鼓勵學生追求大國工匠的精神。在課程中穿插的部分案例中，也通過引入中國近年來實施的世紀大工程，如川藏鐵路、港珠澳大橋沉管隧道等，介紹我國隧道工程所取得的重大成就，激發學生的愛國主義精神和民族自豪感。通過歷史、人物、案例等思政元素載體的全面引入，構建全面的課程思政體系，對學生進行價值塑造。

四、結語

以隧道工程課程為例，介紹了在一流課程建設背景下專業課程的教學內容組織與資源建設思路和實效。目前該課程的教材、教學資源已經被國內幾十所院校所采用，在國內形成了一定的影響力和獲得了諸多好評?；诒疚乃龅囊恍┱n程建設工作和經驗，可以得出如下結論供讀者參考。

（1）在一流本科課程建設的新形勢下，為達成工程專業課程的“兩性一度”建設標準，完備的教學內容組織和豐富的教學資源配套是重要的基礎工作，應在做好課程頂層設計的前提下，重視相應課程教學內容的組織與建設工作。

（2）基于工程專業課程的屬性和特點，尤其是實踐性、交叉性較強的課程，應遵循學生認知規律和課程教學實施過程的要求，豐富配套的實踐性教學資源，才能較好地彌補專業課程重理論輕實踐的現狀，提高課程的教學效果。

（3）工程專業課程的思政元素可以從發展歷史、知名人物、重大工程案例等方面去充分挖掘，并形成具有課程特色的課程思政元素體系，有機融入課程的教學活動中，達成課程的思政育人目標。

除此之外，根據各院校人才培養的類型和目標差異，以及工程教育認證的核心理念，對課程進行合理的教學設計（如基于OBE的教學設計），選用合適的教學節奏和方法、學習主線、考核評價等，以綜合支撐達成所需的課程目標和畢業要求。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部.教育部關于一流本科課程建設的實施意見［EB/OL］.（2019-10-30）［2022-01-02］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

［2］ 陳濤，邵云飛.《華盛頓協議》：內涵闡釋與中國實踐——兼談與“新工科”建設的實質性等效［J］.重慶高教研究，2018，6（1）：56-64.

［3］ 樊一陽，易靜怡.《華盛頓協議》對我國高等工程教育的啟示［J］.中國高教研究，2014（8）：45-49.

［4］ 段玉平，吳迪，黃琦.科學評價推動一流本科課程閉環迭代建設［J］.大學，2021（35）：27-29.

［5］ 王麗麗，張曉慧.基于產出導向的大學英語混合式“一流課程”建設研究［J］.黑龍江高教研究，2021（3）：146-151.

［6］ 蘇冰琴，岳秀萍，張瑞.給排水科學與工程一流專業課程建設的思考［J］.高教學刊，2021（24）：39-42，47.

［7］ 李化云，王璐，張鑫.基于應用型人才培養的“隧道工程”課程教學改革探索［J］.教育教學論壇，2020（48）：192-193.

［8］ 王克忠，王臨波，劉先亮.軌道交通時代隧道工程課程教學改革與創新路徑探究——以浙江工業大學為例［J］.浙江工業大學學報（社會科學版），2019，18（3）：349-352.

［9］ 王章瓊，黃敏，王亞軍.“隧道工程”課程研究性教學探索與實踐［J］.中國地質教育，2015（2）：28-31.

［10］ 中華人民共和國教育部.教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知［EB/OL］.（2020-05-28）［2022-01-02］.http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

［11］ 金正超，方光秀.土木工程專業課程思政示范項目建設的實踐［J］.山西建筑，2021，47（24）：192-193，198.

［12］ 沈俁.辯證統一角度構建“思政課程”到“課程思政”的教學體系——以南京林業大學為例［J］.中國多媒體與網絡教學學報，2021（12）：226-228.

［13］ 蔣雅君，方勇，王士民.隧道工程［M］.北京：機械工業出版社，2021.

［14］ 李志義，王澤武.成果導向的課程教學設計［J］.高教發展與評估，2021，37（3）：91-98.

［15］ 張迎慶，馬卓，尤祥宇，等.“成果導向”的課程教學質量評價機制的構建與實施［J］.化工高等教育，2021，38（1）：61-67.

Teaching content organization and resource construction of engineering specialty course under the background of first-class curriculum construction： taking the course of tunnel engineering as an example

JIANG Yajun1， LI Shuai2，3， FANG Yong1， WANG Shimin1

（1.School of Civil Engineering， Southwest Jiaotong University， Chengdu 610031， P.R.China；2.Machinery Industry Information Research Institute， Beijing 100037， P.R.China；3.China Machine Press， Beijing 100037， P.R.China）

Abstract： Under the background of first-class curriculum construction， the reconstruction of teaching content and resources in the professional curriculum of engineering specialty should also be carried out in time， so as to lay an important foundation for the teaching design and implementation of the curriculum. Taking the tunnel engineering course as an example， this paper analyzes the difficulties in the current course teaching， and introduces the teaching content organization ideas of engineering courses， including programmatic syllabus compilation， structured knowledge system design， modular teaching content organization， practical teaching resource allocation， systematic ideological and political elements， etc. Through a complete teaching content organization， rich teaching resources and a comprehensive ideological and political element system， a relatively complete teaching content and teaching resources have been formed to help achieve the goal of first-class curriculum construction.

Key words： first class curriculum construction; professional courses of tunnel engineering; teaching content; teaching resources

（責任編輯? 周沫）