隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)的探索與實(shí)踐＊

代樹(shù)林，張 敏，于清楊，徐 燕，沈世偉

（吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春130026）

隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，地下空間資源的開(kāi)發(fā)利用已成為21 世紀(jì)人類(lèi)發(fā)展的重要方向。城市地鐵、城市綜合管廊、鐵路及公路隧道、礦山地下采場(chǎng)、地下軍事工程、地下水利水電工程等的建設(shè)占有越來(lái)越重要的地位。為這些領(lǐng)域培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)將是一個(gè)重要的土木工程學(xué)科的發(fā)展方向[1]。

2000 年，吉林大學(xué)等五所院校合并后成立新的吉林大學(xué)，建設(shè)工程學(xué)院為拓寬專(zhuān)業(yè)研究領(lǐng)域、適應(yīng)社會(huì)需要、滿足地方和國(guó)家建設(shè)需求，于2001 年創(chuàng)建了土木工程本科專(zhuān)業(yè)，下設(shè)結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、道路與橋梁工程和隧道與地下工程四個(gè)研究方向。隧道與地下工程研究方向是在原長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院工程地質(zhì)和探礦工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)上新拓展的土木工程專(zhuān)業(yè)的研究方向之一。

目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有同濟(jì)大學(xué)、北京交通大學(xué)、西南交通大學(xué)等多所院校設(shè)立此專(zhuān)業(yè)方向，而對(duì)于在該專(zhuān)業(yè)方向的學(xué)科建設(shè)發(fā)展中應(yīng)如何定位，形成帶有自身專(zhuān)業(yè)特色課程體系，如何在高手如云的競(jìng)爭(zhēng)中保有一席之地，是需要潛心研究的課題[2-3]。

1 隧道與地下工程課程體系建設(shè)的總體思路的確定

為了確定隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)的總體思路，專(zhuān)門(mén)走訪了北京、上海等地開(kāi)設(shè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的高等院校，同時(shí)對(duì)需求這方面專(zhuān)業(yè)人才的用人單位進(jìn)行了走訪，在進(jìn)行大量調(diào)研工作的基礎(chǔ)上，確定了我校隧道與地下工程課程體系建設(shè)的總體思路。

隧道與地下工程課程體系建設(shè)總體思路為：確立隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)在課程結(jié)構(gòu)設(shè)置、課程內(nèi)容確定、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)、現(xiàn)代化教學(xué)方法的應(yīng)用以及教材建設(shè)和師資隊(duì)伍建設(shè)等方面一系列完整、全面的專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系，總結(jié)其他院校寶貴的專(zhuān)業(yè)和學(xué)科建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，并突出自己的優(yōu)勢(shì)和特色。圍繞這一整體思路，制訂了我校隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)方向的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)計(jì)劃，對(duì)隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)方向課程體系建設(shè)進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐。

2 隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)方向培養(yǎng)目標(biāo)的確定

根據(jù)社會(huì)對(duì)隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的需求和未來(lái)發(fā)展的客觀要求，以及提高培養(yǎng)的學(xué)生在社會(huì)上競(jìng)爭(zhēng)能力的需要，將培養(yǎng)目標(biāo)定位為“綜合素質(zhì)型”人才的培養(yǎng)。使學(xué)生在思想品德、智力、知識(shí)和技能等各個(gè)方面都能得以全面的鍛煉和發(fā)展。

隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)方向的培養(yǎng)目標(biāo)是：本專(zhuān)業(yè)方向培養(yǎng)掌握工程力學(xué)、彈性理論、土力學(xué)、巖體力學(xué)、地下建筑結(jié)構(gòu)、隧道與地下工程施工技術(shù)、巖石地下工程學(xué)科的基本理論和基本知識(shí)，具備從事土木工程、地下與隧道工程的項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理的能力，能在地下工程、隧道工程等設(shè)計(jì)、施工、研究、管理部門(mén)從事技術(shù)或管理工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)和未來(lái)社會(huì)與科技發(fā)展需要，立志為國(guó)家富強(qiáng)、民族振興和人類(lèi)文明進(jìn)步而奮斗，德智體美全面發(fā)展與健康個(gè)性相統(tǒng)一的，富有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力強(qiáng)的高素質(zhì)人才。

3 教學(xué)計(jì)劃的制訂

3.1 教學(xué)學(xué)時(shí)、學(xué)分總體分配方案

綜合素質(zhì)型人才的培養(yǎng)中，基礎(chǔ)理論教育是關(guān)鍵的一環(huán)，同時(shí)，為使學(xué)生對(duì)該領(lǐng)域研究狀況有總體的掌握和了解，專(zhuān)業(yè)課的設(shè)置也要求合理且能與時(shí)俱進(jìn)[4-5]。因此，必須以科學(xué)的態(tài)度和方法確定教學(xué)計(jì)劃。根據(jù)國(guó)家教育部的相關(guān)文件精神，結(jié)合新形勢(shì)下高等教育的發(fā)展趨勢(shì)，在借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的高等教育理念、崗位應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案以及總結(jié)兄弟院校土木工程、地下工程、隧道工程專(zhuān)業(yè)辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)吉林大學(xué)本科專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃的基本要求和我們確定的培養(yǎng)目標(biāo)，制定了本專(zhuān)業(yè)的教學(xué)學(xué)時(shí)、學(xué)分分配方案，如表1 所示。

表1 土木工程（隧道與地下工程方向）專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案學(xué)時(shí)、學(xué)分分配表

3.2 教學(xué)計(jì)劃

根據(jù)學(xué)時(shí)、學(xué)分分配方案和本專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求，制定了本專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃，如表2 所示。

3.3 專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

對(duì)于本專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容如何確定，每門(mén)課程講授哪些教學(xué)內(nèi)容，如何處理好前置與后繼課程之間的相互銜接，先行課程需要怎樣為后續(xù)課程做好鋪墊，為后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)，保證整個(gè)課程體系的高效性、系統(tǒng)性和完整性，也需在實(shí)踐中進(jìn)行思考和探索。為此，隧道與地下工程系教師召開(kāi)多次教學(xué)研討會(huì)，同時(shí)面向即將畢業(yè)的學(xué)生和用人單位征求意見(jiàn)。在綜合分析各方意見(jiàn)和建議的基礎(chǔ)上，對(duì)課程體系進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)每門(mén)專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，明確先行與后續(xù)課程的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容確定方面，提出了以科研促教學(xué)的理念，將科研成果運(yùn)用到專(zhuān)業(yè)課教學(xué)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的有效結(jié)合，做到以科研促教學(xué)，科研和教學(xué)齊頭并進(jìn)。

表2 隧道與地下工程本科專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃

并且增設(shè)了隧道與地下工程監(jiān)測(cè)與檢測(cè)課程，形成完整的課程體系。調(diào)整后的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容突出了基礎(chǔ)理論的運(yùn)用實(shí)例，調(diào)整學(xué)生的知識(shí)能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)人才培養(yǎng)的應(yīng)用性、針對(duì)性、可塑性。并準(zhǔn)確定位隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)在人才培養(yǎng)過(guò)程中的地位和作用，反映了課程特點(diǎn)和當(dāng)前隧道與地下工程領(lǐng)域的新需求、新技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)。

4 實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地建設(shè)

實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)是本專(zhuān)業(yè)的一個(gè)重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生學(xué)到的理論知識(shí)很好地消化吸收、學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)，都必須在此環(huán)節(jié)內(nèi)完成。因此我們?yōu)榱藵M足專(zhuān)業(yè)教學(xué)的需要，加大了實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地的建設(shè)力度。

在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面，增設(shè)了隧道與地下工程監(jiān)測(cè)與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)置了具有代表性的先進(jìn)的隧道與地下工程檢測(cè)與監(jiān)測(cè)現(xiàn)代儀器設(shè)備，如地質(zhì)雷達(dá)、隧道彈性波超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)、隧道襯砌質(zhì)量超聲波檢測(cè)儀等，并開(kāi)設(shè)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生搶先一步掌握了本行業(yè)各種先進(jìn)儀器的使用方法，大大縮短了分配到單位后進(jìn)一步培訓(xùn)的時(shí)間，提高了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)能力。在實(shí)習(xí)基地建設(shè)方面，在長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院凈月潭巖體力學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)基地的基礎(chǔ)上，根據(jù)新專(zhuān)業(yè)的教學(xué)需要，建立了隧道與地下工程實(shí)習(xí)基地，開(kāi)設(shè)出隧道收斂監(jiān)測(cè)、松動(dòng)圈測(cè)試試驗(yàn)、隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)、錨桿錨固力檢測(cè)等多項(xiàng)地下工程方面的實(shí)習(xí)及試驗(yàn)項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)近十年的實(shí)習(xí)教學(xué)實(shí)踐，收到了良好的成效，使學(xué)生在實(shí)踐技能方面得到了很好的鍛煉，使培養(yǎng)的學(xué)生具有良好的實(shí)際工作能力。

5 教學(xué)方法的改進(jìn)

根據(jù)隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，改革傳統(tǒng)的教學(xué)思想觀念、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)管理。進(jìn)一步充實(shí)和完善現(xiàn)有的教學(xué)資源，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，運(yùn)用新型教學(xué)方法，采取先進(jìn)教學(xué)手段，保證教與學(xué)都能達(dá)到最佳目標(biāo)。由于本專(zhuān)業(yè)涉及到的課程較多，而平時(shí)學(xué)生很少接觸到這方面的知識(shí)，許多內(nèi)容本來(lái)是一目了然的東西，但講授起來(lái)卻讓學(xué)生感覺(jué)很抽象，因此在教學(xué)中，不僅需要注意教學(xué)內(nèi)容的組織安排，更需要引入新的教學(xué)方法和手段，努力做到化紛雜為系統(tǒng)，化抽象為直觀：①合理地運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，會(huì)使教學(xué)效果提升。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為學(xué)生創(chuàng)造了良好的自學(xué)空間?；诖?，根據(jù)不同課程的特點(diǎn)，對(duì)于適合多媒體教學(xué)的課程，大力提倡教師制作多媒體課件，提高授課質(zhì)量。②網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，為構(gòu)筑良好的學(xué)生自學(xué)平臺(tái)，投入了人力和物力，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件和視頻的制作，方便了學(xué)生的自學(xué)。

6 取得的成效

通過(guò)15 年的探索與實(shí)踐，吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)成為吉林省特色專(zhuān)業(yè)，并于2017 年獲批博士點(diǎn)。隧道與地下工程方向也形成了完整的教學(xué)實(shí)踐體系。實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地建設(shè)已全部完成并收到成效，可以開(kāi)出教學(xué)計(jì)劃中的全部實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)項(xiàng)目，學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力得到很大程度的提高。隧道與地下工程方向開(kāi)設(shè)的全部專(zhuān)業(yè)課已實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，教學(xué)效果比較好，深受學(xué)生好評(píng)。

按照培養(yǎng)方案已經(jīng)培養(yǎng)了近15 屇畢業(yè)生，因?yàn)槲覍?zhuān)業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、動(dòng)手能力強(qiáng)，深受用人單位歡迎，并迅速成為單位的技術(shù)骨干。

7 結(jié)束語(yǔ)

一個(gè)學(xué)科的發(fā)展和一個(gè)專(zhuān)業(yè)的建設(shè)決不是一朝一夕的事情，而是一個(gè)需要花費(fèi)大量的心血去潛心研究、不斷探索不斷實(shí)踐的過(guò)程。為了建設(shè)好吉林大學(xué)隧道與地下工程專(zhuān)業(yè)方向，建設(shè)工程學(xué)院隧道與地下工程系教師做了大量工作，以上是對(duì)工作的總結(jié)，和同行們進(jìn)行交流，以期共同進(jìn)步。