深部地下工程重大災(zāi)害案例網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用

王迎超　李亞博　陳建嵩等

摘要：為改變當(dāng)前巖土工程專業(yè)課“填鴨式”教學(xué)模式，文章提出建設(shè)深部地下工程重大災(zāi)害案例網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)案例式、研討式教學(xué)模式。通過搜集與整理大量的案例素材，并根據(jù)教學(xué)要求對(duì)案例進(jìn)行篩選與設(shè)計(jì)，構(gòu)建工程災(zāi)害案例庫(kù)。在此基礎(chǔ)上，基于Web技術(shù)開發(fā)地下工程重大災(zāi)害案例庫(kù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)案例資源信息的整合與共享，便于學(xué)生及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)。該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)已應(yīng)用于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)巖土工程專業(yè)課教學(xué)實(shí)踐，效果良好，深受學(xué)生歡迎，其具有廣泛的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：深部地下工程；災(zāi)害；案例；網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2015）03-0151-03

在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)無處不在的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)已成為人們檢索信息、獲取知識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和科學(xué)研究的重要渠道，專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)更是為學(xué)生、教師、科研工作者提供了方便，國(guó)內(nèi)外學(xué)者結(jié)合各專業(yè)課程的特色，分別開發(fā)了相應(yīng)的教學(xué)網(wǎng)站[1-9]，如實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源網(wǎng)站、云計(jì)算課程網(wǎng)站、攝影教學(xué)網(wǎng)站、英語(yǔ)教學(xué)網(wǎng)站和有機(jī)化學(xué)課程網(wǎng)站等，在輔助課堂教學(xué)方面起到了重要的積極作用。

近年來，隨著我國(guó)交通土建行業(yè)的迅猛發(fā)展，國(guó)家對(duì)巖土工程方面的人才需求與日俱增，國(guó)內(nèi)許多高校都設(shè)置了巖土工程專業(yè)，并開設(shè)了相關(guān)課程。在以往的巖土工程專業(yè)課程教學(xué)過程中，面對(duì)海量的巖土工程信息，常常為尋找特定的工程災(zāi)害案例而感到無從下手。另外，學(xué)生過度依賴教師現(xiàn)象也越加嚴(yán)重。鑒于此，筆者結(jié)合自身的教學(xué)與科研經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的探索和努力，搜集與整理了大量的案例素材，構(gòu)建工程災(zāi)害案例庫(kù)，并開發(fā)了深部地下工程重大災(zāi)害案例網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為巖土工程專業(yè)學(xué)生提供一個(gè)方便快捷的課外學(xué)習(xí)平臺(tái)。

一、案例教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的目的

地下工程是人類為開辟地下通道和利用地下空間而進(jìn)行的營(yíng)造活動(dòng)，是人類挑戰(zhàn)生存空間的一種重要方式。中國(guó)的地下工程建設(shè)進(jìn)入21世紀(jì)以來快速發(fā)展，取得世人矚目的成就，但在建設(shè)過程中各種工程災(zāi)害頻繁發(fā)生。地下工程

重大災(zāi)害案例庫(kù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是為實(shí)現(xiàn)地下工程建設(shè)過程中發(fā)生的重大工程地質(zhì)災(zāi)害案例資料的網(wǎng)絡(luò)管理而開發(fā)的，包括塌方、突水突泥、涌砂、大變形、巖爆、沖擊地壓等災(zāi)害案例的圖片、文字資料及其案例設(shè)計(jì)問題等內(nèi)容。其目的是為了實(shí)現(xiàn)案例資料的網(wǎng)絡(luò)共享，便于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行課下復(fù)習(xí)和及時(shí)鞏固，通過網(wǎng)絡(luò)的交互功能，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可應(yīng)用于巖石力學(xué)、隧道工程、地下工程設(shè)計(jì)與施工、礦山建設(shè)工程等巖土工程專業(yè)課程的教學(xué)，對(duì)于案例研討教學(xué)模式的實(shí)施具有重要作用，可以激發(fā)學(xué)生的興趣，由“注入式教學(xué)”向“啟發(fā)式教學(xué)”轉(zhuǎn)變。

二、案例教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)

（一）案例素材的搜集與整理

針對(duì)當(dāng)前深部地下工程建設(shè)過程中遇到的各種重大災(zāi)害，如塌方、圍巖失穩(wěn)、沖擊地壓、突水突泥等，進(jìn)行野外調(diào)研，獲取第一手現(xiàn)場(chǎng)資料。帶領(lǐng)學(xué)生參與科研項(xiàng)目研究，搜集不同領(lǐng)域的地下工程案例，如大型水利水電工程、深埋長(zhǎng)大隧道工程、深部煤礦與金屬礦山工程的文字、圖紙、現(xiàn)場(chǎng)照片、錄像等相關(guān)資料，形成案例原始材料。

（二）案例資料的設(shè)計(jì)

對(duì)搜集的典型工程案例進(jìn)行篩選與分類，本著實(shí)踐性、典型性和啟發(fā)性的原則，選取和設(shè)計(jì)合適的案例。然后，對(duì)案例進(jìn)行深入剖析，設(shè)置相應(yīng)的思考題，并針對(duì)較典型的工程案例，運(yùn)用相關(guān)數(shù)值模擬軟件進(jìn)行建模分析，以滿足課堂教學(xué)需求。圖1為部分工程案例的數(shù)值分析，以滿足案例設(shè)計(jì)需求。

三、 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開發(fā)

（一）網(wǎng)站規(guī)劃

以上通過搜集與整理案例素材，并進(jìn)行案例設(shè)計(jì)，形成了豐富的地下工程重大災(zāi)害案例庫(kù)，接下來就需對(duì)案例資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理。這里選用Frontpage軟件來制作教學(xué)輔助網(wǎng)站。Frontpage具有表單任務(wù)不高深，圖像定位更精確，不用表格也加框，網(wǎng)頁(yè)樣式隨心換的特點(diǎn)，網(wǎng)站制作、管理和運(yùn)營(yíng)非常方便。

網(wǎng)站是一層一層的結(jié)構(gòu)，即一個(gè)網(wǎng)頁(yè)鏈接到另一個(gè)網(wǎng)頁(yè)或幾個(gè)網(wǎng)頁(yè)鏈接到一個(gè)主網(wǎng)頁(yè)，以此類推來建成一個(gè)龐大的網(wǎng)站系統(tǒng)，所以在制作網(wǎng)站前，最重要的是做好網(wǎng)站的層次結(jié)構(gòu)，本次進(jìn)行的網(wǎng)站規(guī)劃思路如圖2所示?！肮こ贪咐龓?kù)框架”作為本網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的首頁(yè)，此網(wǎng)頁(yè)為框架結(jié)構(gòu)，將原先的一個(gè)網(wǎng)頁(yè)拆分為四部分。接下來需設(shè)計(jì)子網(wǎng)頁(yè)，將每一類工程災(zāi)害對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)頁(yè)和相應(yīng)的案例資料。另外，為便于教師制作多媒體課件或使用工程案例圖片，此網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)還專門設(shè)計(jì)了災(zāi)害案例圖片集模塊。

（二）網(wǎng)站架構(gòu)

1. 主頁(yè)設(shè)計(jì)

地下工程重大災(zāi)害案例庫(kù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)主頁(yè)采用框架結(jié)構(gòu)，即將一個(gè)網(wǎng)頁(yè)拆分，從而更好統(tǒng)籌規(guī)劃網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容。設(shè)計(jì)過程中將主頁(yè)拆分為四個(gè)板塊，如圖3所示。從圖中可以看出，網(wǎng)頁(yè)上面部分插入了“地下工程重大災(zāi)害案例庫(kù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)”橫幅作為標(biāo)題，?；沼脕順?biāo)識(shí)所屬單位。中間部分為平臺(tái)負(fù)責(zé)人、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)簡(jiǎn)介和圖片集模塊。左邊部分為交互式按鈕，用來顯示地下工程各種災(zāi)害的子網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容。網(wǎng)頁(yè)下面部分為開發(fā)單位及日期。

2.子網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)

子網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)主要進(jìn)行主頁(yè)與地下工程各種災(zāi)害的案例庫(kù)銜接，子網(wǎng)頁(yè)打開后首先顯示的是災(zāi)害概述，主要介紹各種災(zāi)害的概念與發(fā)生條件及特征。接下來是災(zāi)害案例目錄導(dǎo)航，每一個(gè)超鏈接對(duì)應(yīng)一個(gè)案例網(wǎng)頁(yè)，即前面已設(shè)計(jì)好的案例材料庫(kù)，如圖4所示。

3. 案例圖片集模塊設(shè)計(jì)

為了豐富地下工程災(zāi)害案例庫(kù)的資源，也讓教師在教學(xué)過程中方便快捷地獲得所需的圖片資源，本網(wǎng)站平臺(tái)專門設(shè)計(jì)了案例圖片集模塊，通過在圖片集板塊上點(diǎn)擊任何一個(gè)按鈕，就會(huì)彈出新建窗口展示災(zāi)害的圖片資源，如圖5所示。

四、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在巖土工程專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用

（一）在本科生教學(xué)中的應(yīng)用

深部地下工程重大災(zāi)害案例網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)已被應(yīng)用于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)土木2010級(jí)8、9班和土木2011級(jí)4、5班等相關(guān)專業(yè)課（巖石力學(xué)、隧道工程、地下工程設(shè)計(jì)與施工等）課堂教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)了由注入式教學(xué)向啟發(fā)式教學(xué)的轉(zhuǎn)變，取得了較好的教學(xué)效果。借助該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，課堂上實(shí)施了案例研討教學(xué)模式，學(xué)生以小組為單位針對(duì)相關(guān)案例進(jìn)行課堂討論，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與其他小組成員進(jìn)行交流，解決工程問題。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了工程案例資源的網(wǎng)絡(luò)共享，以現(xiàn)場(chǎng)工程案例為依托，便于隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，了解工程現(xiàn)場(chǎng)，提升學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。endprint

（二）在研究生教學(xué)中的應(yīng)用

將該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)應(yīng)用于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)巖土工程專業(yè)碩士研究生的隧道施工技術(shù)、高等巖石力學(xué)等專業(yè)課程教學(xué)，活躍了學(xué)生的思維，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)知，提高了學(xué)生的工程應(yīng)用和實(shí)踐能力。通過該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可對(duì)巖土工程專業(yè)課學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)進(jìn)度自行控制，學(xué)習(xí)過程不再受空間和時(shí)間的限制，而且通過學(xué)生之間的互動(dòng)拓展了巖土工程學(xué)習(xí)的廣度和深度。

五、結(jié)語(yǔ)

文章通過搜集與整理大量的案例素材，構(gòu)建了工程災(zāi)害案例庫(kù)，并開發(fā)了深部地下工程重大災(zāi)害案例網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。在以后的教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的交互功能，實(shí)施案例式、研討式等教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情，營(yíng)造協(xié)作式的學(xué)習(xí)環(huán)境，體現(xiàn)“案例學(xué)習(xí)+師生互動(dòng)”的在線教學(xué)新理念。另外，可通過該平臺(tái)轉(zhuǎn)變巖土工程以往的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。以往巖土工程專業(yè)課主要采用注入式教學(xué)模式，教學(xué)效果較差。因此，需要打破傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空限制，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的交互功能，轉(zhuǎn)變巖土工程教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，

發(fā)展協(xié)作式學(xué)習(xí)，激發(fā)巖土工程專業(yè)課的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力。參考文獻(xiàn)：

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（編輯 周 沫）endprint