隧道工程课程六位一体教学模式探索与实践.docx
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1、隧道工程课程六位一体教学模式探索与实践 改革 中图分类号：G6420;TV91 文献标记码：A 文章编号：1015-290901-0088-05 近年来，随着社会经济的快速發展，以及科技水平的逐步提升，很多领域的工作岗位对从业人员的专业技能、创新实力提出了更高要求1。为适应社会对专业技术人才日益增长的综合实力的要求，很多高校调整本科人才培育目标，尤为重视复合型创新人才的培育，实行措施增加学生本科学习阶段的科研实力，以拓宽学生的就业面。国家中长期教化改革和发展规划纲要2要求老师在教学活动中不断探究适应高校生学习特点的教学模式，培育高校生的创新精神，提升高校生的创新实力。为此，很多高校在教学模式、
2、教学方法、教学手段等方面开展了大量探讨3-6，笔者在隧道工程课程教学中，主动推动主体内容模块化7-8、抽象理论可视化9-10、工程病害案例化11-12、科学问题研讨化13、协助学习网络化14以及考核方式多样化的改革15-16，取得了良好效果。 隧道工程课程具有实践性强、理论问题抽象、工程问题困难等特点。传统的以课堂讲授为主的教学方法，不仅不利于学生对学问点的驾驭，更无法较好地训练学生运用所学学问分析和解决实际工程问题的实力。为此，运用探讨性教学基本理论和方法，依据隧道工程课程的内容和特点，将可视化、模块化、案例化、研讨化、网络化教学手段以及多样化考试方式改革等进行有机结合，探究和构建以专业基础
3、积累为主体、以创新实力提升为核心的课程教学体系，培育基本功扎实、创新实力强的工程技术人才，增加学生的创新意识，提升学生的就业竞争力，促进学生的长期发展。 一、 创新教学模式的尝试 主体内容模块化 隧道工程课程涵盖了工程地质、岩土工程、地下工程、工程结构、建筑材料、力学、工程机械、施工技术等多个学科领域的专业学问，涉及面广。针对此类课程，模块化教学是一种行之有效的方法。模块化教学方法是将具有相同或相像属性的课程内容归为一类，形成具有内在联系的模块，从而将课程内容分解成若干个部分来讲解17。 当隧道工程作为一个专业学问体系时，可以依据学问点的性质，将其内容划分为基本概念、地质及力学问题、施工方法、
4、新技术新方法、运营管理与维护等五个模块。这五个模块涵盖了隧道工程的基本概念、基本理论、技术方法、管理与维护等内容，形成系统的专业学问体系。 当隧道工程作为工程建设项目时，其实施过程包括规划选址、设计、施工、运营管理等阶段。据此可以将课程内容分为基本理论与概念、规划选址、勘测设计、施工、运营管理等五个模块，这五个模块直观呈现了隧道工程项目建设的大体流程。 抽象理论可视化 隧道工程作为一种典型的地下工程，在开挖、支护、运营等各阶段，就是围岩受力状态不断调整，以及围岩与支护结构发生相互作用的动态过程。上述问题涉及土力学、弹性力学、岩体力学等专业学问，传统教学方法往往采纳数学表达式或语言描述，无法将这
5、些动态力学问题直观呈现出来，从而影响教学效果。 为此，笔者结合参加的地下工程项目，利用岩土数值分析软件，将上述围岩力学问题通过图片或视频的形式呈现出来18，采纳可视化教学方法，达到增加教学效果、提升教学质量的目的。 工程病害案例化 由于围岩地质条件的困难性及不良地质体的隐藏性，施工过程中可能发生大变形、塌方、突泥、突水等地质灾难，不仅影响施工进度，甚至可能造成机毁人亡的严峻后果。传统教学方法往往仅介绍典型地质灾难的类型和缘由，并辅之以若干典型工程病害的图片进行讲解。然而，从培育施工技术人员或施工管理人员的角度来看，这样的教学方法难以培育学生分析、解决实际工程问题的实力，存在明显不足。 教学中，
6、笔者以自己参加的某隧道工程项目为例，先通过现场照片展示隧道塌方、涌水、突泥灾难的特征，形成视觉上的冲击，给学生留下深刻印象。在此基础上，从区域地质背景、地质构造、地层岩性、水文地质条件、围岩质量等角度，结合隧道施工方法，综合分析上述灾难的主要缘由。接着介绍灾难发生过程，分析施工单位在处置灾难过程中的合理之处和不当之处，并引导学生了解相关地质灾难发生时所应实行的处置方法。最终，归纳总结隧道工程在规划选址、勘察、设计、施工等各个阶段，应如何规避和处置塌方、涌水等地质灾难。 科学问题研讨化 大部分隧道工程课程教材在支配各章节内容时，往往分别依次介绍基本概念、基本理论、基本方法等。假如在实际教学中也根
7、据教材的内容布局来讲授，就无法将理论学问和实际工程很好地结合起来，不利于训练学生的创新思维和创建实力。为此，在讲授工程问题时，宜采纳研讨式教学方法。先依据教学内容中的某一实际工程问题，创设问题情境，引导学生分析该工程问题中存在哪些科学问题，让学生运用所学相关专业学问绽开探讨，最终老师对学生探讨的结果进行点评。 如针对高速铁路隧道中的空气动力学问题，先让学生回顾日常生活中乘坐动车/高铁时，列车通过隧道时有哪些特殊的感受，学生很自然地联想到耳膜不适这一最深刻的体验。于是提出工程问题：高速铁路列车进入隧道时乘客耳膜不适。当日常生活中的经验、体验、感受与所学专业产生联系时，学生的留意力会很自然地集中到
8、课堂中来。此时可以从该工程问题中提炼出科学问题，即列车进入隧道时的空气动力学问题，向学生介绍“瞬变压力”“堵塞比”等概念，并提示学生从流体力学的角度来分析上述问题。在此基础上，引导学生分析解决高速铁路隧道空气动力学问题的可能途径和方法。 协助学习网络化 随着互联网的发展和普及，师生沟通途径越来越多，网络学习资源也日益丰富。充分利用网络平台和资源，通过QQ群、微信群等平台，与学生沟通学习问题，在课余时间为学生解答疑问。该方式便利了师生之间的沟通，也有利于拉近师生之间的距离。 此外，还可以向学生举荐与课程相关的专业论坛、教学视频网站等网络资源。给学生布置适量的开放性作业，让学生在课余时间依据个人爱
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