新工科與雙一流建設背景下隧道工程課程智慧教學改革探索

段淑倩　時剛　閆長斌　熊杰程

摘要：在雙一流和新工科建設背景下，合理運用教學智慧引領智慧教學改革成為實現(xiàn)和深化高等工程教育改革的關鍵舉措。隧道工程課程作為一門理論性、綜合性、實踐性和學科交叉性極強的土木工程專業(yè)核心課程，傳統(tǒng)的教學理念、模式和課程內容等已不能滿足新時期城市軌道交通、資源開發(fā)工程及“一帶一路”建設等對高層次創(chuàng)新復合型工程人才的需求。在系統(tǒng)闡述隧道工程課程特點和教學現(xiàn)狀的基礎上，堅持以學生為主體，以學科育人為準繩，結合鄭州大學隧道工程課程教學實踐，提出教學能力智慧升級、教學內容智慧更新、教學模式智慧立體化、學習導向智慧自主化的“四維一體”智慧教學改革方法，以實現(xiàn)教學相長，智慧相融。實踐表明，該方法使隧道工程課程的“教”與“學”從單一知識的講解逐步走向多元智慧的傳授，體現(xiàn)了智慧教學改革的有益探索。

關鍵詞：新工科;雙一流;隧道工程;智慧教學改革

中圖分類號：G642.2; TV91 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2020）06-0030-10

“天行健，君子以自強不息”。隨著中國特色自主創(chuàng)新道路、創(chuàng)新型國家、制造強國和人才強國等重大戰(zhàn)略的部署和實施，以新模式、新產業(yè)、新業(yè)態(tài)為代表的“三新”經(jīng)濟快速高質量發(fā)展，對高素質創(chuàng)新復合型工程科技人才的培養(yǎng)提出更高要求。基于此，雙一流和新工科建設應運而生，成為新時代高等工程教育改革發(fā)展的里程碑和主引擎[1-4]。在新發(fā)展新機遇面前，鄭州大學堅持“立德樹人”“以本為本”，把培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力及國際化視野的多元化創(chuàng)新型卓越人才作為根本任務，科學引領并深化學校內涵建設，切實提高人才培養(yǎng)的協(xié)同性和針對性，這與雙一流和新工科建設提出的核心內涵高度契合[1-9]。

工程安全與防災是鄭州大學重點建設的一流學科[5]，土木工程和城市地下空間工程專業(yè)是一流本科專業(yè)建設點，其一體化發(fā)展最終落實到專業(yè)課程的建設改革上來[7]。隧道工程課程作為專業(yè)核心課程，綜合性、理論性、實踐性和學科交叉性極強，需要學生具備扎實的結構力學、巖體力學、工程地質學、物理學和化學等領域的知識基礎，課程學習難度較大。隨著我國“一帶一路”建設以及城市軌道交通、資源開發(fā)工程的推進，隧道逐漸步入“超大、超長、超深”的大發(fā)展時代[10]，遇到的工程問題也更復雜（如高應力、高地溫、高水壓、復雜地質條件、卸荷強擾動等）[11]，這對工程專業(yè)人才的培養(yǎng)和隧道工程課程教學提出嚴峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)“大滿貫”教學理念、模式和內容等已不能應對新形勢的發(fā)展，新工科和雙一流建設背景下的隧道工程課程改革勢在必行。目前，已有高校在教學模式、方法和手段方面開展了研究[12-18]，并取得一定成效。本文結合鄭州大學隧道工程課程教學實踐，系統(tǒng)闡述課程特點和教學現(xiàn)狀，探索以學科育人[19]為準繩的“四維一體”智慧教學改革方法，以實現(xiàn)教學相長，促進學生從“知識隧道人”到“智慧創(chuàng)新隧道人”的轉變。

一、隧道工程課程教學現(xiàn)狀與存在問題

（一）教師教學能力略顯欠缺

由于隧道技術的迅速發(fā)展，以及隧道工程課程的復雜性和實戰(zhàn)性與教師自身因素等原因，目前許多高校隧道工程課程任課教師的教學能力略顯欠缺，仍需進一步提高和加強。譬如在教學科研能力和教學內容把控能力方面，許多青年教師參與大型隧道工程建設的實踐經(jīng)驗不夠豐富，科研活動也多局限于隧道風險控制、隧道掘進技術研究等某一方面，并不能對隧道工程課程中所涉及的勘測、設計、施工和養(yǎng)護等各領域展開深入的研究與探索，以致課堂教學講解和組織管理不到位，不利于學生課程學習興趣的培養(yǎng)。另外，目前許多教師缺乏教學反思，或反思浮于表面，流于形式，或反思局限性大，缺乏廣度，教學質量難以得到提升。因此，教師教學能力的智慧升級是隧道工程課程教學改革的首要任務。

（二）教學內容更新較為遲緩

目前，隧道工程課程教材內容更新略顯滯后，與隧道工程新技術新理論的發(fā)展矛盾日益突出。比如教材中關于隧道的施工方法，主要涉及傳統(tǒng)的礦山法、新奧法、鉆爆法和簡單的TBM施工方法，而國內外隧道建設的最新施工理念、方法、工藝和先進的地下工程掘進裝備，以及與云計算和物聯(lián)網(wǎng)等高度融合的智慧隧道建造技術等卻較少提及。教師課堂教學能力和實踐經(jīng)驗的欠缺，往往使得教師課程準備不充分，授課時無法及時與學生交流教材中未涉及的隧道工程領域的新信息，導致課堂教學內容講解得不完整，實踐教學內容也不全面。教學和教材內容更新的遲緩，造成學生隧道工程課程理論和實踐學習不到位，新工科建設背景下隧道工程課程教學改革面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

（三）教學模式相對簡單形式化

隧道工程課程傳統(tǒng)課堂教學模式多采用固化的“PPT+板書”機械式教學，在課堂教學中對學生的啟發(fā)不夠，學生的參與度也并不高，有的還錯誤地認為教師是課堂的主導者，通過課堂單向傳授學生隧道工程理論知識，便給學生傳授了隧道工程學習智慧，這樣的教學模式很可能使學生淪為知識的奴隸，使課堂教學失去智慧和活力，這與新工科建設理念并不相符。實質上，課程學習智慧的成就，不能僅僅依賴理論知識單一輸入的教學模式，更需要采用智慧的多樣化和立體化的教學模式，激發(fā)學生內心作為“隧道人”的渴望。

隧道工程課程傳統(tǒng)實踐教學主要包括簡單的室內試驗、認識實習、生產實習和畢業(yè)實習四種實踐方式，這在一定程度上培養(yǎng)了學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。然而，由于具體實踐教學過程的形式化和固定化，實驗教學多局限于簡易的驗證性實驗，缺乏創(chuàng)新性強的自主設計實驗。實習教學又大多存在“走馬觀花”式的“教”或“學”，因此需對當前的實踐教學進行改革，以實現(xiàn)專業(yè)知識與工程實踐產學研的真正融合。

目前“互聯(lián)網(wǎng)+”技術在隧道工程課程教學模式中的應用處于相對初級階段，許多學生對網(wǎng)絡教學資源過度依賴，忽視真實課堂中與教師的互動，學生仍處于淺層學習狀態(tài)，還需要積極推進符合雙一流和新工科建設理念的隧道工程課程理論和實踐教學模式的探索。

（四）學生主觀能動性不足

上述教師教學能力的欠缺、教學內容更新的遲緩和教學模式的簡單形式化，是導致學生對隧道工程課程學習主觀能動性不足的重要原因。隧道工程課程本身內容覆蓋面極廣，主要章節(jié)之間具有一定的獨立性，需要用聯(lián)系和系統(tǒng)的觀點去學習和歸納分析，課程所涉及的理論知識與工程地質、工程測量、彈塑性力學和地下建筑結構等諸多專業(yè)基礎課密切相關，以致學生在理論和實踐學習中積極性普遍不高，興趣不濃厚，對課程知識理解不透徹，學習效果亦不理想。另外，目前的隧道工程課程考核手段多采用“考試成績+平時作業(yè)”形式，這使得學生學習變得更被動，忽視自主學習能力的培養(yǎng)。如何將調動學生主觀能動性貫穿于教學全過程，值得深入思考和研究。

二、隧道工程課程智慧教學改革方法構建

國家督學成尚榮教授曾指出，課堂教學改革須從知識走向智慧[20]。新工科和雙一流建設背景下的隧道工程課程智慧教學改革過程是師生共同展示和發(fā)展隧道工程教學智慧和生命智慧的過程[21]，即通過教師“智慧全方位的教”和學生“智慧多角度的學”，融合現(xiàn)代“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術，突破傳統(tǒng)的教學模式和手段，使隧道工程課程課堂教學和實踐教學煥發(fā)生機，從而引領教師和學生共同成長。結合鄭州大學隧道工程課程教學實踐，以學科育人為準繩，從教學能力智慧升級、教學內容智慧更新、教學模式智慧立體化和學習導向智慧自主化四個方面，探索隧道工程課程智慧教學改革方法（如圖1所示），從而達到“四維一體”的閉環(huán)反饋優(yōu)化和深度智慧融合。

（一）教學能力智慧升級

教師的智慧在于立德樹人，在于學科育人，在于與時俱進。教師的教學能力、學識和人格修養(yǎng)等與教學內容、教學模式和人才培養(yǎng)等密切相關，因此，教師應將教學智慧貫穿于隧道工程課程教學改革的全過程，科學推進教學能力的智慧升級。

1.工匠精神：教學能力智慧提升之基石

“教師是人類靈魂的工程師。”時刻保持和踏實踐行“工匠精神”，是教學能力提升的基礎

，也是學科育人的關鍵所在。隧道工程專業(yè)教師應牢固樹立“學生主體，以學定教，教學相長”的教學理念，將教學智慧滲透于教學全過程，精益求精，發(fā)自內心地熱愛隧道工程學科和課程教學，熱愛學生，并以良好的教師人格魅力影響學生，喚醒學生的課程學習之心，潛移默化中成為學生的“心愛教師”，使隧道工程課程成為學生的“心愛課程”[19]。從信念維度和情感維度上促進學生對隧道工程課程“長情”，從而實現(xiàn)隧道工程課程的“育知”和“育人”。

2.廣博鉆研：教學能力智慧升級之路徑

“臺上一分鐘，臺下十年功”，教師的講臺亦是如此。作為一名隧道工程課程任課教師，其教學能力的智慧升級離不開課堂內外教師對自我發(fā)展水平、隧道學科專業(yè)課程知識、智慧教學改革方法、學生認知水平和工程人才培養(yǎng)目標定位等的把握，唯有智慧“源頭活水”的不斷注入，才能智繪隧道工程課程教學中教師與學生共同的“天光云影”，構建創(chuàng)新智慧隧道課堂。作為任課教師，一要鉆研隧道工程學科前沿，穩(wěn)步提升自身學術研究水平和創(chuàng)新能力。任課教師可通過國內外隧道工程領域頂級期刊及時了解最新科研成果，參與國內外隧道工程最新學術會議和技術論壇的學術交流，加強對國內外隧道工程重點實驗室的調研，以及參與大型隧道與地下工程建設實踐，提高隧道學科思維的深度和廣度，實現(xiàn)自身在隧道工程領域的新技術理論、新試驗方法、新數(shù)值仿真手段和新設計施工方法的不斷更新與突破。二是鉆研最新教育理念、教學理論和改革方法，提高符合學科發(fā)展和人才培養(yǎng)目標的教研能力。譬如通過深入學習雙一流和新工科建設相關文件，獲取隧道工程最新人才需求和教學導向;通過吸取教育學、心理學、哲學和文學知識，提高科學理論修養(yǎng)和文學修養(yǎng)，進而提高語言表達能力和課堂控場能力;通過參加國內外教育教學培訓研討會，吸收最新教育教學理論和課程改革研究成果，增強隧道工程課程教學的創(chuàng)造性思維能力，以更好地設計和完善隧道工程課程教學模式和教學方法。

3.多維反思：教學能力智慧升級之突破

若想在教學能力提升上有所突破，在教學方法和模式改革上有所創(chuàng)新，隧道工程課程任課教師需要進行多維反思。反思內容的多維體現(xiàn)在對課程教學的深度和廣度的審視，對隧道工程課程課堂教學和實踐教學辯證統(tǒng)一關系的反思，對教學過程中“特色”和“問題”的兩方面探尋，對課程環(huán)節(jié)設計、呈現(xiàn)方式和學生課堂參與度等進行多方分析。反思方式的多維包括“個體反思”“集體反思”和“對比反思”，譬如與聽課專家、隧道工程課程教學名師和學生等進行探討和交流，以他人的視角來反思自身教學，吸取他人的教學經(jīng)驗;反思時機的多維則貫穿于教學過程的始終，包括“課前反思”“課中反思”“課后反思”“期中反思”和“綜合反思”等。

以“隧道附屬建筑設施-防排水系統(tǒng)”為例，課前反思著重考慮學生對隧道工程防排水的已有認知水平和相關知識儲備的可能欠缺，對教學過程設計進行預設，對課堂突發(fā)情況和學生參與理解情況進行反復預設和修正，力求獲得最佳的教學效果。課中反思則基于課前防排水預設教學方法和內容在課堂的實時落實以及與學生的互動情況等進行靈活分析和適時調整，以保證學生最大程度地理解隧道防排水的重難點，激發(fā)學生對隧道防排水設計的興趣。課后反思是對隧道防排水課堂教學進行全面回顧和總結，包括預設目標和實際教學效果的比較、學生達成度分析等。通過全過程的教學反思，不斷學習、審視和實踐，逐步實現(xiàn)教學能力的突破。

4.團隊建設：教學能力智慧升級之體系

教學能力智慧升級體系的建立離不開教研團隊的建設。針對隧道工程課程教學，可將具有隧道工程專業(yè)背景的專任教師以及合作企業(yè)的隧道高級工程技術人員組成教研團隊，開展協(xié)作，實現(xiàn)教學、科研及工程實踐的融合。可通過定期召開團隊隧道工程學術和教學研討會，分享隧道工程最新科研成果，對“隧道的圍巖分級與圍巖壓力”等學科交叉性較強章節(jié)的教學方法進行討論，尋求最優(yōu)教學方案。由于團隊成員所擅長的研究方向和工程實踐經(jīng)驗不同，可將隧道工程課程教學

分專題進行。譬如筆者自2012年起一直從事高應力深埋隧洞災變機制與控制理論和方法的研究，且有三年以上的深部隧洞現(xiàn)場實踐經(jīng)驗，教學中重點講授隧道施工方法和巖體穩(wěn)定性分析章節(jié)，以幫助學生深入理解和及時了解隧道施工最新方法和理論。

（二）教學內容智慧更新

1.教研融合，實現(xiàn)課堂教學內容的融會貫通

隧道工程課程專任教師教學能力的智慧升級，有助于教師對隧道科學領域前沿、最新隧道建設技術和最新教育理念的準確把握，是課堂教學內容智慧更新的根本保障。一方面，打破教材的局限，在廣博鉆研和多維反思的基礎上，將最新科研成果和研究方法及時準確地融入教學內容中，同時及時糾正教材中相對陳舊的隧道理論，避免學生的學習與隧道前沿發(fā)展和工程實踐脫節(jié)，以實現(xiàn)對教材內容的有效拓展。另一方面，面向學生定期舉辦隧道工程系列學術講座，邀請校內外隧道領域優(yōu)秀專家學者和業(yè)界精英講解隧道工程的新發(fā)展和新問題，引導學生對所學內容進行創(chuàng)新整合與反思。

2.編研一體，實現(xiàn)教材的推陳出新

教師的教研融合固然重要，但編研一體，實現(xiàn)隧道工程課程教材的推陳出新對隧道工程人才的培養(yǎng)具有重要意義。首先，可基于新工科和雙一流建設理念下的工程人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案，結合土木工程和城市地下空間工程專業(yè)學生的具體情況，對隧道工程課程大綱進行重構。此外，將隧道工程前沿最新信息和技術源源不斷地補充到隧道工程課程教材中。當然，這里的教材不只局限于文字教材，還包括相關的媒體電子教材和網(wǎng)絡學習資料（微課、慕課等）等多元立體化教材的融合，逐步實現(xiàn)隧道工程課程教材的智慧更新。

3.產學合作深化，探索實踐教學內容的更新

新工科建設背景下，隧道工程課程實踐教學內容應在學校現(xiàn)有實踐條件的基礎上，進一步加強校企合作，豐富實踐內容。一方面，將隧道新工藝新技術適時創(chuàng)新地納入隧道工程實驗實習中，使學生對隧道工程理論知識的理解能全方位多角度地“活”起來。另一方面，實踐教學內容不應只局限于課堂教學內容的真實實踐，更應側重于“攻堅克難，勇往直前，科學求是，勇于開拓”隧道精神的實踐，使學生在隧道工程課程實踐教學中做到“知行合一”。

（三）教學模式智慧立體化

隧道工程課程教學模式的智慧立體化改革，即從學生角度出發(fā)，通過融合現(xiàn)代“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術，聚焦于教學方法、教學傳播手段、教學過程組織形式與教學評價的精準化、可視化、互動化和智慧化發(fā)展，從而促成線上線下融合的智慧立體化分層遞進式教學模式的構建，如圖2所示。

（1）智慧教學準備：按照新工科和雙一流建設背景下國家對高層次創(chuàng)新復合型工程人才的要求，以及土木工程/城市地下空間工程人才培養(yǎng)方案，制訂隧道工程課程教學計劃和課程大綱。筆者所在的鄭州大學隧道工程課程教研團隊已通過融合多元智能和交互式教學策略，采用線上課程講授與課外資料閱讀相結合和知識講授與課堂討論相結合的教學方法，采用問題式教學和案例式教學，在中國大學MOOC平臺進行隧道與地鐵工程線上課程建設與運營，完成了互動開放式線上線下智慧課堂設計。

（2）課前智慧自主預習：以教材和MOOC平臺發(fā)布的PPT、視頻、案例和文獻資料等學習資源為載體，發(fā)布學習任務進度和關鍵科學問題，引導學生進行針對性的自主預習。學生依據(jù)自身基礎能力自主安排學習時間和進度，通過平臺小測驗和線上討論對預習情況進行初步判定，并將各類疑問在MOOC平臺或課堂中及時反饋給教師。

（3）課中智慧講授與討論：首先教師對學生課前自主預習情況進行摸底，然后采用“PPT+板書+視頻+案例+數(shù)值仿真”“四維一體”教學模式，直觀立體地對學生反饋的各類疑問及課程重難點知識進行針對性的講解，并以此問題為導向，組織學生分組討論和研究，進一步激發(fā)學生對隧道工程學習的主動性，培養(yǎng)學生自主解決隧道相關問題的能力和團隊協(xié)作精神。例如在講授隧道工程新奧法施工方法時，利用PPT和板書對新奧法施工的程序、原則和技術進行講解的基礎上，對學生全方位多角度地展示新奧法施工照片、三維動畫或視頻，使其對隧道新奧法開挖過程有更直觀清晰的認識;引入隧道新奧法施工工程案例，采用FLAC3D和ANSYS數(shù)值仿真軟件對隧道開挖步序、圍巖應力重分布和支護結構受力情況進行可視化展示，引導學生對開挖中遇到的工程地質問題進行分組討論和分層剖析，增強隧道工程課程學習的趣味性，調動學生對研究性課程學習的積極性。

（4）課后智慧反思鞏固：依托線下教學資源和線上MOOC平臺資源，教師根據(jù)課堂學生理解程度和表現(xiàn)情況發(fā)布習題作業(yè)和課后討論課題，要求學生進行線上作答和相互討論，對所學內容進行反思鞏固和深化;教師定時或不定時地進行線上答疑解惑，并對學生作業(yè)、討論情況和反饋意見等進行總結分析，以實現(xiàn)教學設計和教學內容的動態(tài)優(yōu)化與實時調整。

（5）實踐教學智慧改革：隧道工程課程理論智慧教學著重于學生的基礎認知與理解，而實踐智慧教學更注重學生對隧道理論的應用和創(chuàng)新。筆者基于工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)對隧道工程實踐教學進行分層遞進強化，構建由校內創(chuàng)新試驗平臺和校外實踐教學創(chuàng)新基地組成的融合實踐教學平臺體系（圖2）。

基礎驗證性試驗實習著重訓練學生對基本理論的應用和基本技能的掌握。筆者所在隧道工程課程教研團隊成立實驗實習指導組，指導土木工程和城市地下空間工程專業(yè)學生在地下工程實驗室進行巖土體基本物理力學實驗;與嵩山世界地質公園簽訂實習基地協(xié)議，引領學生進行地質實習;采取專題講座與組織工地（地鐵車站、盾構區(qū)間）和中鐵隧盾構裝備國家重點實驗室參觀相結合的方式開展認識實習。

拓展型工程實習與設計要求學生在實踐中理解隧道工程理論、設計和施工技術精髓。筆者所在隧道工程課程教研團隊主動與中建、中鐵集團有限公司等企業(yè)合作，合力創(chuàng)建隧道與地下工程實習教學基地，成立實習設計指導組，每位教師負責指導5～6名學生實習和設計，包括學生的實習聯(lián)絡、過程監(jiān)督和考核評價，以保障生產實習和畢業(yè)實習實踐教學工作的高效開展和產學研協(xié)同育人的順利進行。另外，著力推進隧道工程虛擬仿真實驗室平臺的建設，逐步實現(xiàn)隧道智慧化勘測、設計和施工全過程的三維可視化教學，以及學生自主設計實驗的仿真模擬。

科技創(chuàng)新研究實踐則更注重學生創(chuàng)新能力和綜合實踐能力的全面培養(yǎng)。筆者所在隧道工程課程教研團隊實行“本科生導師制”，遵循雙向選擇原則，建立地下工程大學生創(chuàng)新實驗平臺，引導學生進行“自主選題、設計和操作”的創(chuàng)新研究性試驗設計。在此基礎上，組織學生參加全國城市地下空間工程專業(yè)大學生模型設計競賽和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目研究，開闊學生視野，促進創(chuàng)新復合型實踐人才的培養(yǎng)。

（6）隧道工程課程智慧考核辦法：調整傳統(tǒng)的“平時成績+卷面成績”總結性考核標準，實行“理論考試（50%）+線上學習（20%）+試驗考核（10%）+創(chuàng)新能力考核（20%）”過程化持續(xù)性智慧考核辦法。線上學習成績可由MOOC平臺根據(jù)學生自主視頻學習、作業(yè)、交互討論等表現(xiàn)進行自動考評計分統(tǒng)計;試驗考核由教師基于學生提交的試驗設計方案和報告水平來考評;創(chuàng)新能力考核由教師基于學生參與模型大賽、創(chuàng)造試驗設計、創(chuàng)新發(fā)明和科技論文等情況進行考評。

（7）隧道工程課程智慧教學評價：教師對學生學習的評價是基于上述過程化持續(xù)性智慧考核辦法來進行的;對教師教學質量評價則可綜合任課教師自評和互評、專家評價工作組（相關高校專業(yè)教師和企業(yè)技術人員）的評定來實現(xiàn);課程目標達成度評價依據(jù)課程大綱對學生培養(yǎng)目標達成情況進行評價。基于智慧評價實現(xiàn)課程教學設計和內容的持續(xù)改進，著力體現(xiàn)新工科特色。

（四）學習導向智慧自主化

1.外部客體的召喚和引導

實現(xiàn)學生對隧道工程課程學習的智慧自主化是上述課程改革三大措施的重要目標和意義。對學生而言，隧道工程課程學習過程并不只是隧道知識的簡單接收、碎片存儲和機械提取，而是全周期自主學習的知識建構過程。隨著以學生為主體的教師教學能力的智慧提升、教學內容的智慧更新以及教學模式的智慧立體化三方面改革的循序漸進和相互融合，學生對隧道工程課程學習的自主化逐步“從無形變有形”，學生的“向學力”得以增強，學生的人格、興趣愛好、自由發(fā)展和創(chuàng)造力逐步受到尊重，學生的主觀能動性得以激發(fā)，學生對立統(tǒng)一的邏輯思維和創(chuàng)新思維得以培養(yǎng)。顯然，基于外部客體的召喚和引導，學生對學習有興趣，也更主動，是教學改革的重點和目的。

2.內在自我的覺醒和行動

“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”學生對隧道工程課程學習的自主化不僅源自外部客體的召喚和引導，更源自內在自我的覺醒和行動?；诮處熢谒淼拦こ陶n堂教學和實踐教學中的智慧引導，學生自主發(fā)掘和探尋最適合自己的隧道工程課程學習方法和科技創(chuàng)新方向，并在學習過程中鍥而不舍，自我激勵，不斷反思和改進，學習自主性的提高“由點到面，由面到體”，最終形成穩(wěn)定而持久的隧道工程課程學習興趣。

三、隧道工程課程智慧教學改革初步成效與展望

鄭州大學隧道工程課程智慧教學改革在土木工程和城市地下空間工程專業(yè)本科教學中全面推行，每學年受益學生在180人左右。為切實反映該課程教學改革成效，課程教學團隊對學生和參與改革的教師進行了問卷調查。問卷內容主要涉及學生線上資源學習效果反饋、學習體驗反饋、智慧教學模式實行中的問題以及教學滿意度反饋等。從反饋結果看，“四維一體”隧道工程課程智慧教學改革得到絕大多數(shù)學生和教師的認可，特別是對智慧立體化教學模式給予充分肯定。課程改革取得了初步成效：（1）教師和學生能更好地融入教學活動中，師生互動增強，隧道工程課程課堂教學和實踐教學質量得以大幅提高;（2）學生學習效率、求知欲和學習自主性得到普遍提升;（3）學生的設計能力、創(chuàng)新能力以及工程意識和工匠精神得以有效培養(yǎng)。近年來，學生在全國城市地下空間工程專業(yè)大學生模型設計競賽、力學競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目中屢獲佳績。在教師指導下創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學生團隊還發(fā)表學術論文和獲得專利授權。

隧道工程課程智慧教學改革取得初步成效，但仍處于不斷探尋和摸索階段，在實施過程中還存在若干問題。譬如部分師生對智慧教學改革方法不適應、教研團隊仍需加強建設和整合、MOOC平臺功能和教學資源還需要更新、學生線上線下預習和復習的真實性和不確定性亟待進一步探究、虛擬實踐和實驗教學平臺建設也需要進一步完善等，這些問題都是全面推進和深化課程改革的關鍵。隧道工程課程后續(xù)智慧教學改革實踐，應著重克服改革過程中的困難，有的放矢，靈活應對，精耕細作，切實提升教師和學生“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術素養(yǎng)，逐步實現(xiàn)隧道工程課程教學能力、教學內容、教學模式和學生自主學習的真正融合，以建設隧道工程課程高效智慧教學課堂。

四、結語

“鼓蕩激情揚征棹，一路輕舟乘東風?！惫P者所在教研團隊以學生為主體，構建面向新工科和雙一流建設的“四維一體”隧道工程課程智慧教學改革體系，探索隧道工程課程專任教師教學能力智慧提升，基于教研融合、編研一體和產學合作深化探討隧道工程課程教學內容的智慧更新，融合現(xiàn)代“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術完成線上線下智慧立體化分層遞進式課程教學模式的構建，基于外部客體的召喚和引導以及內在自我的覺醒與行動，著力實現(xiàn)學生學習導向的智慧自主化。隨著隧道技術的不斷發(fā)展以及信息化技術的日新月異，未來仍需樹立系統(tǒng)、聯(lián)系和發(fā)展的觀點，把握隧道工程發(fā)展的新機遇和新挑戰(zhàn)，不斷探索新的教學模式、教學手段，以培養(yǎng)新時代“智慧創(chuàng)新隧道人”和高層次創(chuàng)新復合型工程人才。

參考文獻：

[1]閆長斌， 楊建中， 梁巖. 新工科建設背景下工程意識與工匠精神的培養(yǎng)——以土木工程類專業(yè)為例[J]. 北京航空航天大學學報（社會科學版）， 2019， 32（6）： 152-160.

[2]教育部， 財政部. 國家發(fā)展改革委關于印發(fā)《統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設實施辦法 （暫行）》的通知[J]. 教研， 2017 （2）： 4.

[3]方曉田， 鄭白玲， 陳亮， 等. 以高等教育內部治理現(xiàn)代化推進“雙一流”建設（筆談）[J]. 教育發(fā)展研究， 2018 （19）： 12.

[4]劉炯天. 努力服務區(qū)域發(fā)展 扎實推進一流建設[J]. 中國高等教育， 2017 （19）： 28-29.

[5]黃阜， 黃粉保， 谷淡平. 新工科背景下隧道工程課堂教學模式改革與探索[J]. 大學教育， 2019， 8（1）： 37-39.

[6]胡達， 劉敏， 付貴海， 等. 新工科理念下隧道工程課程實踐教學改革與探索[J]. 教育現(xiàn)代化， 2019 （86）： 30.

[7]郭華. “雙一流” 背景下隧道與地下工程課程教學反思[J]. 教書育人（高教論壇）， 2017（8）： 98-99.

[8]侯翠紅，韓一帆，劉國際，等.“雙一流”背景下鄭州大學化工本科教育思考[J].河南化工， 2018， 35（12）： 49-51.

[9]謝紅梅， 耿葵花， 李競. 以“新工科”為導向、以“雙一流”建設為背景的機械基礎系列課程改革——以廣西大學為例[J]. 黑龍江教師發(fā)展學院學報， 2020， 39（3）： 44-46.

[10]王夢恕. 21世紀是隧道及地下空間大發(fā)展的年代[J]. 巖土工程界， 2000（6）： 13-15.

[11]謝和平， 高峰， 鞠楊， 張茹， 高明忠， 鄧建輝. 深地科學領域的若干顛覆性技術構想和研究方向[J]. 工程科學與技術， 2017， 49（1）： 1-8.

[12]王章瓊， 黃民水， 余浩延. 隧道工程課程模塊化教學模式研究[J]. 高等建筑教育， 2016， 25（3）： 72-75.

[13]王章瓊， 肖尊群， 王亞軍. 隧道工程課程六位一體教學模式探索與實踐[J]. 高等建筑教育， 2019， 28（1）： 88-92.

[14]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(chuàng)新路徑探究——以浙江工業(yè)大學為例[J]. 浙江工業(yè)大學學報（社會科學版）， 2019， 18（3）： 349-352.

[15]丁玉琴， 蔣吉清， 廖娟， 等. 基于CDIO工程教育理念的隧道工程教學改革[J]. 高等建筑教育， 2019， 28（2）： 85-88.

[16]于洋， 刁心宏. “隧道工程” 課程教學改革與實踐探討——以華東交通大學土木工程專業(yè)為例[J]. 西部素質教育， 2017， 3（15）： 158-159.

[17]汪洪星， 談云志， 左清軍. 教學科研團隊對高校教學的促進作用分析——以“隧道工程”教學為例[J]. 中國地質教育， 2016， 25（2）： 36-39.

[18]賈蓬. 隧道與地下工程課程教學改革探索[J]. 高等建筑教育， 2012， 21（4）： 70-73.

[19]成尚榮. 學科育人：教學改革的指南針和準繩[J]. 課程.教材.教法， 2019（10）： 82-89.

[20]霍文蘭， 溫俊峰. 智慧教學五步法打造高校有機化學 “金課” [J]. 榆林學院學報， 2020， 30（2）： 110-112.

[21]吳丹陽. 用智慧教學凸顯教學的真本[J]. 吉林教育， 2013（1）：71.

Abstract： Wisdom teaching reform led by the appropriate application of teaching wisdom， has gradually become a key measure to realize and deepen the reform of higher engineering education under the background of emerging engineering education and Double First-Class. The tunnel engineering as a theoretical， comprehensive， practical and interdisciplinary core curriculum of civil engineering specialty， the traditional teaching concepts， mode and curriculum content can no longer meet the demand for high-level innovative engineering talents in urban rail transit， resource development engineering and the “Belt and Road” construction. The current teaching status and the existing problems of tunnel engineering course are systemically elaborated first， and then a creative wisdom teaching reform method is proposed. The student-oriented method fully integrates teaching ability intelligent upgrading， teaching content intelligent updating， multidimensional teaching mode and learning-oriented intelligent autonomy， taking discipline education as the criterion. The practice indicates that the method is a beneficial exploration of wisdom teaching reform and can effectively promote both teaching and learning of tunnel engineering course， making it possible for teaching from single knowledge to multiple wisdom.

Key words： emerging engineering education; Double First-Class; tunnel engineering; wisdom teaching reform

（責任編輯 王 宣）