“巖土與隧道工程”課程群建設(shè)與特色人才培養(yǎng)探討

周德泉，王桂堯，劉宏利，嚴(yán) 聰

長沙理工大學(xué) 巖土與隧道工程系，湖南 長沙 410004

課程建設(shè)

“巖土與隧道工程”課程群建設(shè)與特色人才培養(yǎng)探討

周德泉，王桂堯，劉宏利，嚴(yán) 聰

長沙理工大學(xué) 巖土與隧道工程系，湖南 長沙 410004

順應(yīng)交通大發(fā)展的難得機(jī)遇，以培養(yǎng)特色人才為目的，本文分析了“巖土與隧道工程”課程群建設(shè)與所在專業(yè)方向的定位與特色的關(guān)系，介紹了建設(shè)的內(nèi)容與關(guān)鍵，提出了以修訂培養(yǎng)計劃、進(jìn)行專業(yè)課程群綜合教學(xué)改革、強(qiáng)化實踐教學(xué)和建設(shè)精品課程為主的建設(shè)方案。

巖土工程；隧道工程；課程群；特色人才

隨著我國改革開放和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，實行以高速公路、高速鐵路和城市地下鐵道等建設(shè)為主的積極財政政策，大型交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目會越來越多，從而帶來了大量的巖土與隧道工程問題。相關(guān)問題的有效解決，需要大批具有理論基礎(chǔ)扎實、實踐經(jīng)驗豐富的高級工程技術(shù)人才，這就對大學(xué)教學(xué)提出了新的更高的要求。大學(xué)專業(yè)課程建設(shè)及人才培養(yǎng)必須適應(yīng)新形勢，突出特色，教學(xué)改革勢在必行。

我校土木工程專業(yè)分為道路工程、橋梁工程、建筑工程、巖土工程、隧道與地下工程等5個專業(yè)方向，巖土與隧道工程系承擔(dān)了土木工程專業(yè)與巖石和土體相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課及巖土工程、隧道與地下工程2個專業(yè)方向的專業(yè)課，即“巖土與隧道工程”課程群，也是巖土工程學(xué)科（博士點和碩士點）的依托單位。近幾年來，在道路工程和橋梁工程方向?qū)W生就業(yè)很好的情況下，巖土工程方向?qū)W生就業(yè)相對遜色，研究生生源質(zhì)量和數(shù)量不夠理想。這與巖土工程、隧道與地下工程2個專業(yè)方向的定位模糊、特色不鮮明不無關(guān)系。

立足巖土與隧道工程系，順應(yīng)國家加強(qiáng)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對人才的需求，認(rèn)真建設(shè)“巖土與隧道工程”課程群，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神，強(qiáng)化人才培養(yǎng)特色，對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和教師教學(xué)工作的熱情、維護(hù)師資隊伍的穩(wěn)定、促進(jìn)專業(yè)學(xué)科的發(fā)展和教學(xué)研究型大學(xué)的建設(shè)具有重大意義。

一、課程群建設(shè)與專業(yè)方向的關(guān)系

“巖土與隧道工程”課程群與其他課程相比，最突出特點就是實踐性強(qiáng)、內(nèi)容豐富，既包含土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程（平臺課程），又包含土木工程專業(yè)巖土工程、隧道與地下工程2個專業(yè)方向的專業(yè)課程。“巖土與隧道工程”課程群的建設(shè)質(zhì)量直接影響這2個專業(yè)方向的定位與特色，從而影響特色人才的培養(yǎng)。

1.課程群建設(shè)與專業(yè)方向的定位

巖土工程首先由美籍奧地利土力學(xué)家Terzaghi提出，經(jīng)過一個時期的醞釀和發(fā)展，在最近的20年里，在不少工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，逐漸建立起包括生產(chǎn)、科研、教學(xué)以及學(xué)術(shù)組織在內(nèi)的比較完善的巖土工程體制，尤以美國、加拿大、日本等國家的巖土工程技術(shù)咨詢公司和巖土工程學(xué)術(shù)團(tuán)體的組織體制最為完善，在解決重大工程難題中作出了獨特的貢獻(xiàn)。國際巖土工程的發(fā)展引導(dǎo)了國內(nèi)巖土工程的成長，表現(xiàn)在國內(nèi)很多大學(xué)開設(shè)了許多有關(guān)巖石和土體的專業(yè)課程，并且招收巖土與隧道工程方向的本科學(xué)生。表1是國內(nèi)部分高校土木工程專業(yè)巖土類課程設(shè)置情況[1]，從中可見各高校特別是知名院校的相關(guān)課程設(shè)置方案很不相同，這與辦學(xué)歷史和專業(yè)定位密切相關(guān)。

東南大學(xué)根據(jù)表1中的課程群設(shè)置，充分利用交通學(xué)院在交通工程建設(shè)領(lǐng)域中的專業(yè)優(yōu)勢，注重交通領(lǐng)域勘查、測試與評價。從1995年至今全程參與了寧滬、連徐、連鹽等高速公路建設(shè)的勘查、咨詢、技術(shù)服務(wù)工作，為專業(yè)建設(shè)積累了前期經(jīng)驗，并鍛煉了教師隊伍；從2003年起，南京地鐵工程檢測中心設(shè)在東南大學(xué)，為參與地下工程建設(shè)提供了平臺。這些為巖土與隧道工程專業(yè)建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，并最終將“專業(yè)建設(shè)服務(wù)于交通發(fā)展”確立為專業(yè)發(fā)展思路之一[2]。

隨著教學(xué)改革的深入，目前國內(nèi)許多高校參照國外高水平大學(xué)土木工程專業(yè)的課程設(shè)置情況，結(jié)合各專業(yè)方向的發(fā)展和學(xué)分制的實施，提出了以課程群為基礎(chǔ)的專業(yè)培養(yǎng)思路和選課指南，加強(qiáng)專業(yè)課程的教育，使學(xué)生了解和熟悉土木工程師將來可能遇到的主要問題及一般處理方法[3-4]。并為學(xué)生未來繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)，探索了新的土木工程人才培養(yǎng)模式，明確了專業(yè)方向的定位。

業(yè)內(nèi)熟知，巖土工程和地質(zhì)工程、隧道與地下工程和采礦工程的研究對象分別有部分交叉，而地質(zhì)工程和采礦工程主要在原地礦類院校招生，這些院校大部分是“985”或“211”建設(shè)高校，定位與行業(yè)特色非常明顯。長沙理工大學(xué)是省管高校，土木工程專業(yè)巖土工程方向、隧道與地下工程方向分別于1996年、2003年才開始招生。由于開辦時間不長，存在定位不明確的問題。

針對新時期專業(yè)人才的需求特點，在借鑒國外專業(yè)教育模式的基礎(chǔ)上，我校與兄弟院校一樣，采用了“平臺＋模塊”的人才培養(yǎng)模式[5]。為此，在確?！昂窕A(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的基礎(chǔ)上，土木工程專業(yè)在地質(zhì)勘察與地基基礎(chǔ)課群大膽進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革[6]，配合科學(xué)的教學(xué)手段，探索了一條緊緊圍繞市場，為社會培養(yǎng)更多既有強(qiáng)勁的可持續(xù)發(fā)展性，又具有較好的工作適應(yīng)性的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)道路。

表1 國內(nèi)部分高校土木工程專業(yè)巖土類課程設(shè)置

“巖土與隧道工程”課程群，代表了土木工程專業(yè)巖土工程、隧道與地下工程等2個專業(yè)方向，雖然進(jìn)行了局部教學(xué)改革，但是課程之間仍然不同程度地存在部分內(nèi)容重復(fù)，聯(lián)系不緊密等現(xiàn)象，系統(tǒng)性不強(qiáng)，難以激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣，制約了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。況且，與國內(nèi)高校類似，專業(yè)課課時數(shù)占總課時數(shù)的百分比較低，不利于培養(yǎng)高素質(zhì)、適應(yīng)社會發(fā)展的現(xiàn)代工程技術(shù)人才[3]。以專業(yè)方向課程群的方式融合起來，必然使學(xué)生加深對專業(yè)的認(rèn)識，緩和教學(xué)內(nèi)容增多與學(xué)時減少之間的矛盾，縮短大學(xué)教學(xué)和工程建設(shè)之間的距離。況且，國家原建設(shè)部和人事部決定從2002年起逐步推行注冊巖土工程師執(zhí)業(yè)資格制度，對土木工程人才提出了新的要求?！皫r土與隧道工程”課程群是注冊土木工程師（巖土）的必考課程，需要進(jìn)行配套改革[7-8]，主要依托交通大發(fā)展的需要，將課程教學(xué)與課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和注冊土木工程師（巖土）考試內(nèi)容緊密結(jié)合，便于實現(xiàn)大學(xué)教學(xué)與社會需求相結(jié)合，便于探索新時期人才培養(yǎng)新模式，便于實現(xiàn)大學(xué)生與工程師或研究人員的對接，最終形成人才培養(yǎng)特色。

2.課程群建設(shè)與專業(yè)方向的特色

美籍奧地利土力學(xué)家Terzaghi集教學(xué)、研究和實踐于一體，十分重視工程實踐對土力學(xué)發(fā)展的重大意義。國內(nèi)在巖土與隧道工程人才培養(yǎng)方面，存在知識面狹窄、動手能力低等現(xiàn)象，或者空談理論而不具備實際操作能力，或者具有許多經(jīng)驗而不能總結(jié)上升為理論，給巖土與隧道工程建設(shè)帶來困難。這里涉及“巖土與隧道工程”課程群的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)體系欠合理的問題，影響了專業(yè)特色的形成。

教學(xué)內(nèi)容與使用的教材密切關(guān)聯(lián)。目前出版的課程群教材雖然已根據(jù)新的專業(yè)要求進(jìn)行了重新編寫，但仍然存在著專業(yè)特色不明顯、缺乏對教學(xué)內(nèi)容的統(tǒng)一規(guī)劃、互相重復(fù)過多、與新規(guī)范接軌不及時等方面的不足。甚至個別出版社為了搶占教材市場，過分強(qiáng)調(diào)速度，忽視了教材質(zhì)量，教材中甚至出現(xiàn)了多處錯誤，給教學(xué)帶來了諸多不便。有必要進(jìn)行課程群建設(shè)研究，實現(xiàn)課程設(shè)置、內(nèi)容組合、規(guī)范應(yīng)用、時間安排等方面的系統(tǒng)優(yōu)化，促進(jìn)專業(yè)特色的形成。

教學(xué)體系與辦學(xué)指導(dǎo)思想和認(rèn)識水平密切相關(guān)。巖土與隧道工程與國民經(jīng)濟(jì)、人民生活緊密相關(guān)，以工程巖土體為研究對象，其主要特點是實踐性強(qiáng)。這是由于我國幅員遼闊、地質(zhì)條件各不相同、構(gòu)成地球表層的巖土體復(fù)雜多變、不確定性強(qiáng)決定的。因此在課程設(shè)置上既要注重實用，又要考慮學(xué)生將來深造的要求，理論與工程應(yīng)用互為經(jīng)緯，應(yīng)特別重視構(gòu)建合理的實踐性教學(xué)模式，保障實踐性教學(xué)效果。如沈陽建筑大學(xué)積極開展科學(xué)研究工作和教學(xué)研究工作，引導(dǎo)學(xué)生積極參與教師的科研、科技服務(wù)項目，加大科研及科技服務(wù)力度，走“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的道路，收到了良好的效果[9]。

根據(jù)《長沙理工大學(xué)本科生學(xué)習(xí)指南》(2009年修訂)，在培養(yǎng)方案中，土木工程專業(yè)(巖土工程、隧道與地下工程方向) 四年總學(xué)分均為168學(xué)分，其中前者課內(nèi)教學(xué)130.5學(xué)分(占77.7% )，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)37.5學(xué)分(占22.3% )；后者課內(nèi)教學(xué)129.5學(xué)分(占77.1% )，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)38.5學(xué)分(占22.9% )。整個大學(xué)期間實踐教學(xué)環(huán)節(jié)均不足40周時間，教學(xué)時數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了培養(yǎng)專業(yè)知識扎實學(xué)生的需要，更不可能培養(yǎng)出具有較強(qiáng)動手能力和創(chuàng)新能力的學(xué)生。針對特色不突出的問題，我院于是提出了一些改進(jìn)的設(shè)想[10-11]，但有待實踐與探索。

實踐教學(xué)的時間安排也存在問題，如畢業(yè)實習(xí)安排在寒假后第1～2周，此時交通異常緊張，天氣較寒冷，工程工地也處于“半停工”階段，教師大部分處于申報各類教學(xué)科研項目的關(guān)鍵階段，因而沒有取得應(yīng)有的教學(xué)效果。如果與第3～4周在室內(nèi)進(jìn)行的開題報告和外文翻譯對調(diào)，可能更科學(xué)合理。

課程設(shè)置也存在問題，如將“巖土工程勘察”課程確定為選修課程，沒有必要的實踐環(huán)節(jié)，以至有的學(xué)生沒有選學(xué)該課程。以2007級隧道與地下工程方向的2個班為例，在2009～2010學(xué)年第2學(xué)期只有幾個學(xué)生選修而導(dǎo)致全班停開該課。這批學(xué)生若不懂勘察，將來如何修建隧道與地下工程？

綜上所述，專業(yè)方向課程群的建設(shè)質(zhì)量直接影響專業(yè)方向的定位與特色，直接影響專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。依托交通大發(fā)展的優(yōu)勢建設(shè)巖土與隧道工程課程群，特別注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神，是歷史賦予巖土工程學(xué)科與巖土工程、隧道與地下工程2個專業(yè)方向難得的發(fā)展機(jī)遇。

二、課程群建設(shè)與特色人才培養(yǎng)方案

1.建設(shè)內(nèi)容與關(guān)鍵問題

（1）“巖土與隧道工程”課程群設(shè)置。

綜合考慮大學(xué)總學(xué)分要求，滿足“巖土與隧道工程”建設(shè)的知識結(jié)構(gòu)并參考《國家注冊巖土工程師考試大綱》，調(diào)整和設(shè)置專業(yè)課程群。以對學(xué)生的未來高度負(fù)責(zé)的精神，采用切實可行的有效方式積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好專業(yè)課程，完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。

（2）巖土工程、隧道與地下工程方向辦學(xué)定位。

交通是各種運輸與郵電通信的總稱。在確保“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的基礎(chǔ)上，面向大力發(fā)展的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，調(diào)整專業(yè)課程群的教學(xué)內(nèi)容，改變其教學(xué)模式和教學(xué)體系。

（3）學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)。

改變“巖土與隧道工程”課程群相應(yīng)的課程設(shè)計、室內(nèi)實驗、各類實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)體系和教學(xué)模式，讓學(xué)生在實踐中培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力、責(zé)任意識和創(chuàng)新精神，形成特色。

進(jìn)行以上建設(shè)，關(guān)鍵是要引進(jìn)全能或拔尖人才；提升在崗教師的教學(xué)、科研和實踐綜合能力，培養(yǎng)教學(xué)改革興趣；設(shè)置“巖土與隧道工程”課程群，綜合制訂課程教學(xué)大綱，選定或編寫特色教材；建設(shè)實踐教學(xué)場地，配置試驗儀器。

2.實施方案與方法

（1）實施方案。

特色人才培養(yǎng)應(yīng)從培養(yǎng)計劃修訂、專業(yè)課程群理論與實踐教學(xué)方面開展綜合教學(xué)改革研究。首先，調(diào)研并收集兄弟院校相關(guān)資料，制定整體改革方案，修訂土木工程專業(yè)(巖土工程、隧道與地下工程方向)培養(yǎng)計劃，然后進(jìn)行巖土與隧道工程方向?qū)I(yè)課程群綜合教學(xué)改革。包括優(yōu)化“巖土與隧道工程”課程群設(shè)置，改革教學(xué)手段和方式，優(yōu)化并加強(qiáng)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，配套調(diào)整理論與實踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱。對于部分特色課程編寫教材，形成特色系列教材，建設(shè)精品課程，探索一條充分發(fā)揮專業(yè)課程教師的作用培養(yǎng)具有較強(qiáng)實踐能力和創(chuàng)新精神的特色人才培養(yǎng)道路。

（2）實施方法。

①修訂培養(yǎng)計劃。調(diào)研并收集兄弟院校相關(guān)資料，組織已畢業(yè)碩士和本科學(xué)生座談，征求意見與建議，堅持“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”思想，兼顧《國家注冊巖土工程師考試大綱》，修訂巖土工程、隧道與地下工程方向培養(yǎng)計劃。

②專業(yè)課程群綜合教學(xué)改革。開展調(diào)研與討論，整合“巖土與隧道工程”課程群并優(yōu)化設(shè)置；配套調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱，對于部分特色課程編寫教材；改革教學(xué)手段和方式，將承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金等高級別、大型縱橫向科研課題成果引入課堂，言傳身教，縮短師生之間的距離，以新穎的內(nèi)容和手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

③實踐教學(xué)改革。開展調(diào)研與討論，配套調(diào)整實踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱，并與校外合作，建設(shè)實習(xí)基地；與新開館的湖南省地質(zhì)博物館開展網(wǎng)絡(luò)與場地合作，探索“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合新模式；以創(chuàng)新性實驗項目申報和大學(xué)生科研立項為契機(jī)，以承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金等高級別、大型縱橫向科研課題為龍頭，組建大學(xué)生科研或興趣小組，強(qiáng)化專業(yè)教師對大學(xué)生的示范與引導(dǎo)作用，充實學(xué)生的課余生活，提升學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神。

④建設(shè)精品課程。建設(shè)省級精品課程“土力學(xué)”和校級精品課程“工程地質(zhì)”、“基礎(chǔ)工程”，將“隧道工程”建設(shè)成精品課程。

[1] 臧秀平，李萍，阮含婷，等.土木工程專業(yè)巖土工程課程群建設(shè)研究[J].常州工學(xué)院學(xué)報，2005，(S1)：155-158.

[2] 童立元，劉松玉，石名磊，等.準(zhǔn)確定位，突出特色——勘查技術(shù)與工程(巖土)專業(yè)發(fā)展淺析[J].中國地質(zhì)教育，2007，(1)：119-122.

[3] 顧祥林，林峰.中美英德加五國土木工程專業(yè)課程體系的比較研究[J].高等建筑教育，2006，15(1)：50-53.

[4] 周亦唐，王東，費維水，等.以土木工程教學(xué)計劃為基礎(chǔ)的新的人才培養(yǎng)模式[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報(社科版)，2007，7(8)：75-78.

[5] 鄒昀，王中華，華淵.土木工程專業(yè)課程體系的改革和實踐[J].高等建筑教育，2007，16(3)：72-74.

[6] 周德泉，黃生文，陳永貴，等.地質(zhì)勘察與地基基礎(chǔ)課群綜合教學(xué)改革的研究與實踐[J].中國地質(zhì)教育，2009，(4)：140-144.

[7] 周德泉.巖土執(zhí)業(yè)資格制度下的高校專業(yè)人才培養(yǎng)[J].交通高教研究，2003，(2)：68-69.

[8] 李飛，霍寧.我國注冊巖土工程師執(zhí)業(yè)制度與高校教學(xué)改革探析[J].理工高教研究，2005，24(1)：106-108.

[9] 趙儉斌，王軍，韓景學(xué)，等.巖土工程學(xué)科“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的教學(xué)研究與實踐[J].遼寧教育研究，2004，(8)：84-85.

[10] 陳永貴，黃生文，周德泉，等.土木工程專業(yè)工程地質(zhì)課程實踐性教學(xué)改革與創(chuàng)新研究[J].中國地質(zhì)教育，2008，(4)：160-163.

[11] 陳永貴，王桂堯，黃生文，等.土木工程專業(yè)巖土工程實踐性教學(xué)改革思考[J].高等建筑教育，2009，18(3)：104-107.

Discussion of Geotechnical-Tunnel Engineering Courses Group Construction and Characteristic Talents Training

ZHOU De-quan, WANG GUI-yao, LIU Hong-li,YAN Cong
Changsha University of Science and Technology, Changsha 410004, China

Corresponding the rare opportunity of great development of traffic, this paper analyzed the relationship between geotechnical-tunnel engineering courses group construction and the status and features of their professional direction, introduced the content and key of construction, proposed building program focusing on revising training plan,comprehensively reforming of professional courses, strengthening practice-teaching and building boutique courses, in order to train characteristic talents.

geotechnical engineering; tunnel engineering; courses group; characteristic talents

G 642

A

1006-9372 （2010）04-0119-04

2010-09-25。

湖南省教育廳教學(xué)改革項目“巖土與隧道工程課程群建設(shè)與特色人才培養(yǎng)研究與實踐”［湘教通(2010)243號-136]；長沙理工大學(xué)重點教學(xué)改革項目“巖土與隧道工程課程群建設(shè)與特色人才培養(yǎng)研究與實踐”（JG1008z）資助。

周德泉，男，教授，主要從事巖土與隧道工程的教學(xué)和科研工作。