城市地下空間工程專業(yè)施工課程的教學(xué)改革探索

曲宏略　張軍偉　朱大鵬　朱云華

[摘要]根據(jù)城市地下空間專業(yè)施工課程的特點(diǎn)，分析了目前在教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，如教材內(nèi)容偏頗、理論較難、學(xué)生實(shí)踐能力差等，根據(jù)存在的問(wèn)題，探索了一些關(guān)于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和成績(jī)考核方面的引入式教學(xué)改革措施。教學(xué)實(shí)踐表明，所提措施對(duì)學(xué)生掌握理論知識(shí)、提高學(xué)習(xí)效率，以及學(xué)以致用的能力有所提升。

[關(guān)鍵詞]地下工程施工；教學(xué)問(wèn)題；教學(xué)改革；引導(dǎo)式教學(xué)

[中圖分類號(hào)]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1671-5918（2016）05-0110-03

一、引言

受地上建筑的限制，地下空間在21世紀(jì)得到廣泛而快速的發(fā)展，各個(gè)國(guó)家對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)熱情空前高漲，利用的規(guī)模越來(lái)越大，速度也越來(lái)越快。公路、鐵路和城市地下鐵道交通、水利生產(chǎn)設(shè)施、礦山能源采掘等行業(yè)得到長(zhǎng)足發(fā)展，地下建筑工程越來(lái)越多，同時(shí)，這些建設(shè)項(xiàng)目的發(fā)展也促進(jìn)了地下工程設(shè)計(jì)和施工水平的提高。作為城市地下空間工程新專業(yè)本科教學(xué)中的一門(mén)專業(yè)核心課程，施工課程主要介紹施工工藝、工法和組織管理方面的內(nèi)容，與同學(xué)們以后從業(yè)聯(lián)系緊密，也是就業(yè)后經(jīng)常用到的一門(mén)“看家”課程。從我校目前城市地下空間工程專業(yè)的本科畢業(yè)生就業(yè)情況來(lái)看，出口主要面向的還是基層施工單位，占整體就業(yè)比例的80%以上，主要從事的也是相關(guān)的施工管理工作，因此，如何搞好施工課程的教學(xué)工作，保證教學(xué)質(zhì)量，真正讓學(xué)生學(xué)有所得、學(xué)以致用，這是城市地下空間施工課程的相關(guān)任課老師們都必須面臨和認(rèn)真解決的問(wèn)題。

二、地下工程施工課程的特點(diǎn)

施工類課程，特別是地下工程施工的課程，是一門(mén)很重要但同時(shí)又不易掌握的課程，總的來(lái)說(shuō)，該課程具有理論知識(shí)面寬、實(shí)踐性和綜合性較強(qiáng)、且技術(shù)更新迅速等特點(diǎn)，包含的研究對(duì)象、方法等與其他的課程有較大區(qū)別。理論面寬是指施工技術(shù)涉及水利、礦山、交通等多個(gè)行業(yè)，包括鉆爆法、盾構(gòu)法、基坑開(kāi)挖法、頂管法、沉管法等眾多工法，各工法之間幾乎沒(méi)有聯(lián)系，各有各的理論。實(shí)踐性和綜合性強(qiáng)是指該類課程本身就是很多實(shí)際工程項(xiàng)目施工中施工工藝、施工方法和實(shí)際操作過(guò)程的實(shí)踐總結(jié)，它源于實(shí)際，又用于實(shí)際，但所含理論知識(shí)卻涉及了巖土力學(xué)、水力學(xué)、工程數(shù)學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和工程水文地質(zhì)等多門(mén)學(xué)科，需要學(xué)生具備扎實(shí)的前期專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。技術(shù)更新迅速是指基本建設(shè)的需要帶動(dòng)施工中不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)、新工藝、新材料等，因此，國(guó)家、地方、行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程也需要不斷地進(jìn)行調(diào)整修訂。

三、課程教學(xué)中的主要問(wèn)題

（一）教材內(nèi)容

目前關(guān)于城市地下空間工程專業(yè)施工方面的教材已越來(lái)越多，包括使用較多的姜玉松等編寫(xiě)的《地下工程施工》，另外還有周傳波、任建喜、許建聰、梁文學(xué)、閆富有等主編的相關(guān)教材，總的來(lái)看，每本教材的理論側(cè)重點(diǎn)、行業(yè)傾向和難易程度都有所不同，但很多教材在內(nèi)容上要么不夠接地氣，理論性太強(qiáng)，實(shí)用性又不夠，本科生接受難度較大，且學(xué)無(wú)用武之地，要么內(nèi)容滯后于技術(shù)革新，有些施工工藝已經(jīng)在全國(guó)許多地方使用好幾年，教材中卻未能加以選編，或者內(nèi)容編排時(shí)圖文并茂做得不好，大量的施工工藝描述讓學(xué)生摸不著頭腦，非常不直觀。由于開(kāi)設(shè)本專業(yè)的學(xué)校、學(xué)生水平參差不齊，研究側(cè)重的方向各有特色，如何選定合適的教材以合適自身的層次和水平是目前該專業(yè)施工類課程授課的一個(gè)大問(wèn)題。

（二）教學(xué)方法

從我校情況來(lái)看，目前該類課程教學(xué)方法方面的主要不足是缺乏創(chuàng)新力，教學(xué)方式大多千篇一律，幾乎都采用黑板粉筆加PPT和課本的教學(xué)方式。這種傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)方式的最大弊端在于忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、好奇心和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另外，教學(xué)模式上，過(guò)分的強(qiáng)調(diào)了教師的“教法”，而對(duì)學(xué)生的“學(xué)法”和學(xué)習(xí)效果并未引起足夠的重視，長(zhǎng)此以往，就容易出現(xiàn)課堂上教師“滿堂灌”和學(xué)生“隨意聽(tīng)”的現(xiàn)象，教學(xué)效果大打折扣。再者，如果施工類課程的教學(xué)只停留在課堂和書(shū)本上，其中涉及到的施工工法、關(guān)鍵點(diǎn)等具體問(wèn)題老師很難講清楚，學(xué)生也難以掌握地下工程施工技術(shù)的核心問(wèn)題。

（三）實(shí)踐教學(xué)

由于安全管理、經(jīng)濟(jì)效益等多方面的原因，目前許多正在進(jìn)行地下施工的生產(chǎn)單位不接收學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐，而高校擴(kuò)招的學(xué)生人數(shù)卻逐年遞增，所以城市地下空間工程專業(yè)施工類課程的實(shí)習(xí)基地較為緊張。另外，地下工程施工周期都很長(zhǎng)，一條隧道或地鐵的工期一般在幾年以上，而課程實(shí)踐一般只有幾天，在工地現(xiàn)場(chǎng)上能見(jiàn)到的施工過(guò)程和工藝很有限，如果學(xué)生再缺乏主動(dòng)性和積極性時(shí)，就僅能了解一些非常皮毛的知識(shí)，不能做到融會(huì)貫通，更不敢妄談了解完整的施工過(guò)程了。

（四）成績(jī)考核

考試是考核學(xué)生最傳統(tǒng)的方式，但作為一門(mén)實(shí)踐性和綜合性非常強(qiáng)的專業(yè)課程，最終的卷面成績(jī)并不能真正體現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的程度，也考查不了學(xué)生運(yùn)用學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用能力。因此，高校在施工類的課程上應(yīng)重視過(guò)程化考核，以及應(yīng)用考核環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考、從實(shí)際出發(fā)、又回到實(shí)際的良好習(xí)慣，這樣才有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，發(fā)展創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

四、關(guān)于本課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)建議

（一）教學(xué)內(nèi)容改革

1.教學(xué)內(nèi)容前沿化

在教學(xué)內(nèi)容中建議舍棄落伍的和不經(jīng)濟(jì)、不實(shí)用的舊知識(shí)，及時(shí)體現(xiàn)施工課程的最新技術(shù)成果，包括介紹當(dāng)前地下工程施工技術(shù)方面的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)、面臨的挑戰(zhàn)等，讓學(xué)生在課堂上能夠廣開(kāi)思路，提出自己想到的新方案并討論，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們創(chuàng)新思考的能力。授課教師在此過(guò)程中對(duì)學(xué)生提出的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)后加以合理指導(dǎo)，讓學(xué)生深切理解各種方案的優(yōu)劣。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，前沿的施工技術(shù)成果還可以采取專家專題講座、專業(yè)書(shū)籍的讀書(shū)學(xué)習(xí)等方式，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)新技術(shù)的了解，并拓寬他們的知識(shí)面。從而讓學(xué)生感受到專業(yè)在發(fā)展，技術(shù)在進(jìn)步，激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，提高學(xué)生的適應(yīng)能力。

2.教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用化

以前期知識(shí)理論為基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)施工方法的過(guò)程中，建議大量利用現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程，結(jié)合實(shí)際的工程問(wèn)題，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的才智，調(diào)動(dòng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3.教學(xué)內(nèi)容多元化

除了專業(yè)知識(shí)的講授以外，施工類課程還應(yīng)注重通識(shí)教育，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，施工類課程應(yīng)體現(xiàn)學(xué)科交叉和融合，加強(qiáng)包括社會(huì)、人文、管理、運(yùn)籌等在內(nèi)的基本職業(yè)道德素質(zhì)的培養(yǎng)。比如：目前地下工程施工中的平面圖布置、施工方案選擇就體現(xiàn)了人文、社會(huì)等多學(xué)科的需要。

（二）教學(xué)方法改革

1.引導(dǎo)式教學(xué)

針對(duì)課程關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，增加大量的自學(xué)環(huán)節(jié)、討論課程，學(xué)生就某一個(gè)主題搜集資料、發(fā)言討論，同學(xué)和老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，達(dá)到拓展知識(shí)面、調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)獨(dú)立思考和科研創(chuàng)作的目的，并能強(qiáng)化理解基本概念。例如目前地下工程施工熱點(diǎn)問(wèn)題中的關(guān)于隧道施工、深基坑工程施工等的方法和技術(shù)。通過(guò)工程講座和案例分析的形式，指導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，啟發(fā)創(chuàng)新思維。此外，還可利用網(wǎng)絡(luò)資源在課堂教學(xué)中向?qū)W生提供更多的圖表、圖片以及大量的專題背景資料，以及大量相關(guān)的地下工程施工動(dòng)畫(huà)視頻，一方面大大增加了課堂授課的信息量，提高了教學(xué)效率，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和調(diào)動(dòng)積極性。比如：《隧道施工（上、中、下）》可配合礦山法修建的地下工程的課堂教學(xué)使用。其次，進(jìn)一步提高學(xué)生識(shí)別、分析和解決某一具體問(wèn)題的能力，加強(qiáng)地下工程施工等問(wèn)題分析和判斷能力的訓(xùn)練。

2.實(shí)踐性教學(xué)

任課教師首先在授課時(shí)明確提出為什么做和做什么的實(shí)踐目標(biāo)和內(nèi)容，由學(xué)生項(xiàng)目小組查閱資料。讓學(xué)生帶著問(wèn)題去做實(shí)踐，這樣實(shí)踐的效果就會(huì)明顯改善。為了使學(xué)生對(duì)施工全過(guò)程有個(gè)直觀感性的認(rèn)識(shí)，可根據(jù)教學(xué)大綱的要求和實(shí)踐的條件制作一套地下工程施工錄像，讓實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐方法和操作步驟等在學(xué)生頭腦中留下較深的印象；增加演示性實(shí)踐，如深基坑工程的施工演示，地下連續(xù)墻的施工演示，隧道工程施工的演示；改進(jìn)實(shí)踐課考試方法，重點(diǎn)考察獨(dú)立操作、實(shí)踐分析與報(bào)告編寫(xiě)。教師對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行合理監(jiān)控。

除課堂授課外，組織學(xué)生到實(shí)際工地參觀深基坑工程、鉆爆工程、頂管工程等施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)放教室的教學(xué)，讓學(xué)生更加有興趣地去深刻了解與其相關(guān)的施工方法和技術(shù)。

3.互動(dòng)式教學(xué)

促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立自主思考和提出問(wèn)題、解答問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生潛能。在學(xué)生遇到疑惑問(wèn)題時(shí)，定時(shí)定點(diǎn)的安排答疑。此外，針對(duì)有科研興趣的學(xué)生，以巖土工程科技小組、大學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的形式，吸引學(xué)生參與教師的科研工作，加深學(xué)生對(duì)地下工程施工問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，揭開(kāi)科研的神秘面紗，增強(qiáng)學(xué)生參與意識(shí)與開(kāi)展科研工作的能力，促進(jìn)理論與實(shí)踐的相結(jié)合。

（三）成績(jī)考核方式改革

小組式的學(xué)習(xí)方式可以作為一種借鑒形式。將學(xué)生分成若干項(xiàng)目小組，以隊(duì)內(nèi)合作、隊(duì)外協(xié)作加競(jìng)爭(zhēng)方式進(jìn)行自主的探究式學(xué)習(xí)，授課教師僅起指導(dǎo)作用，促使學(xué)生完成從構(gòu)思到設(shè)計(jì)實(shí)施，再到改進(jìn)和展示的全過(guò)程。另外，在課程內(nèi)容增設(shè)習(xí)題討論課，增加過(guò)程化考核和考核環(huán)節(jié)。成績(jī)?cè)u(píng)定由平時(shí)成績(jī)（10%）、每章小測(cè)驗(yàn)成績(jī)（15%）、實(shí)踐考核成績(jī)（30%）和期末考試成績(jī)（45%）組成。其中，施工實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié)要求學(xué)生根據(jù)地下空間施工的目的，運(yùn)用施工技術(shù)，實(shí)施既定實(shí)踐方案，討論實(shí)踐中存在的和遇到的相關(guān)問(wèn)題，認(rèn)知分析實(shí)踐結(jié)果，并嚴(yán)格考核。

五、結(jié)論

城市地下空間工程近些年發(fā)展非?？?，企業(yè)對(duì)專業(yè)合格人才的需求空間非常大，在施工類課程的教學(xué)中有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力、獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力具有很大的理論和實(shí)際意義。本文對(duì)城市地下空間工程專業(yè)施工類課程的教學(xué)內(nèi)容、方法與手段等的改革進(jìn)行了嘗試性的探索，有些已付諸于實(shí)踐，取得了實(shí)用可行的階段性成果，但是課程建設(shè)是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，仍有些改革措施尚需在教學(xué)改革實(shí)踐中接受檢驗(yàn)和完善，還需要學(xué)校的大力支持和任課老師的不懈努力。

（責(zé)任編輯：桂杉杉）