教学科研团队对高校教学的促进作用分析—以“隧道工程”教学为例

2016-02-15汪洪星谈云志左清军

中国地质教育 2016年2期

关键词：隧道工程科研活动教学科研

汪洪星，谈云志，左清军

三峡大学土木与建筑学院，湖北宜昌 443002

教学方法

教学科研团队对高校教学的促进作用分析—以“隧道工程”教学为例

汪洪星，谈云志，左清军

三峡大学土木与建筑学院，湖北宜昌 443002

“隧道工程”教学具有实战性强、多学科交叉和更新迅速等特点，教师的科研活动对提高该课程的教学效果具有非常重要的作用，但是具有一定的局限性。教学科研团队是针对目前高校科研与教学互相牵制、无法很好融合而提出的一种新型的团队模式，可以很好地发挥科研的作用促进高校教学的提高。本文结合教学科研团队促进高校教学质量的成功实例，分析了教学科研团队对高校教学的促进作用。

教学科研团队；高校教学；促进作用

teaching research team; teaching in universities; promoting effect

“隧道工程”是土木工程专业本科生的一门专业必修课，主要教学内容包括隧道及其他地下工程的基本概念、结构形式、通风设计、围岩稳定性计算、支护结构设计、施工组织、施工方法选择等，知识面涉及土力学、岩石力学、流体力学、高等数学、统计学、有限元数值分析及机械学、化学等方面的知识，是一门实战性和综合性很强且知识更新迅速的课程。随着地下工程在国民经济、环境保护、能源建设方面的大力发展，社会对土木工程专业学生在地下工程方向的专业知识要求越来越高，从而促使“隧道工程”成为衡量一个土木工程专业学生知识掌握程度的非常重要的课程。但是“隧道工程”教学的现状并不乐观，大部分高校陷于教师教学疲惫但是学生掌握知识乏力的困境。因此，需要对“隧道工程”教学进行改革，以提高“隧道工程”课程的教学质量，使得相关专业的学生毕业后能够适应社会的需求。

一、隧道工程教学改革研究现状

为了提高“隧道工程”教学质量，许多教师提出了很多的教学改革方案。如彭念[1]提出了包括理论、实践、效果三个方的“三位一体”教学模式，其主要创新点是强调了现场教学、实验教学、课程设计、专题实训、认识实习、毕业设计、生产实习以及聘请一线企业专家讲课等实践环节在“隧道工程”教学过程中的应用。该教学模式的成功，建立在能够为“隧道工程”这门课程安排更多的学时；比如现在我校“隧道工程”教学的学时为32学时，如果加入上述实践教学课时，总课时应该至少翻三番才能够完成教学任务。王迎超等[2]提出了“隧道工程”的研讨式教学模式改革，主要创新点为，在传统教学方式的基础上，增加课件、课堂和课外等教学活动实施过程中的启发性和互动性，调动学生的积极性，让学生对课程内容进行思考。该方法的成功与否因人而异，任课教师

对“隧道工程”各个环节的理解、教师的个人魅力、教师的教学态度、教师的时间精力等，决定该方法的成功与否。左清军等[3]提出了视频教学在“隧道工程”教学中的应用，通过相关知识点的视频放映，增加教学过程的生动性和趣味性，从而达到提高教学质量的目的；但是正如原作者指出，该方法在教学过程的使用需要慎重，不能滥用。

由此可见，尽管许多的学者们为提高“隧道工程”教学质量献言献策，但是大都局限于“隧道工程”讲授过程的调整；由于各个学校各个学院的师资力量、教学资源等方面的差异，以及各个教师的风格、能力、资源等方面的差异，上述方法都缺乏很好的推广性和继承性。而最近在我院推出的，通过教学科研团队来促进教学的方法，在本人所任教的“隧道工程”课程的教学中取得了很大的成功，并且该经验具有很强的推广性和继承性。因此，本文将在分析科研活动在“隧道工程”教学中的作用及其局限性的基础上，结合教学科研团队在本人所任教的“隧道工程”课程教学中的成功应用，详细地分析教学科研团队对教学的促进作用，以期为提高“隧道工程”教学质量提供一种新的思路。

二、教师科研活动在“隧道工程”教学中的作用及其局限性

高校教师的科研活动，与“隧道工程”课程的教学活动具有非常密切的关系，主要是由“隧道工程”这门课程的性质决定的。

首先，“隧道工程”的实战性非常强，整个课程的知识点，都是根据实际的工作流程来展开。但是由于现实中隧道工程施工的隐蔽性，学生们平时无法从生活实践中对隧道工程形成形象的认识，导致上课时对于书本上的一些专有名词比如“衬砌”等无法形成深刻的理解。那么此时，为了提高教学的质量，增进学生对隧道工程相关概念的理解，就需要任课教师对隧道工程的各个环节比较了解，这样才可以根据教师自己的经验，将相关的概念比较形象的传授给学生。而高校教师没有机会参与隧道工程的生产活动，其对于隧道工程知识的获得，最直接的途径，是通过自己的科研活动来获取。因此，从隧道工程的实战性的角度分析，教师的科研活动对于隧道工程的教学具有非常重要的作用。

其次，隧道工程是一门建立在多学科知识基础上的课程。比如，隧道通风设计方面需要坚实的流体力学基础，隧道的围岩压力计算需要坚实的岩土力学基础，隧道的支护设计需要比较坚实的结构力学基础和有限元分析基础，隧道的钻爆法施工需要比较坚实的应用化学基础，隧道的盾构施工需要比较坚实的机械学方面的基础。而对流体力学、岩土力学、有限元分析、应用化学、机械学等不同学科的专业知识的获得，对于高校教师而言，最直接最有效的途径，也是通过教师的科研活动获得；因此，从隧道工程的学科交叉性来说，教师的科研活动对促进“隧道工程”的教学也具有非常重要的作用。

再次，隧道工程是一门不断进步的学科。随着隧道工程实施过程中各种新问题的出现，以及学者们对这些问题的研究和解决，各种新的知识点和理念也会不断涌现；而了解隧道工程知识发展前沿的最直接的途径，对于高校教师而言，也是通过其科研活动来获得；因此，从隧道工程的更新迅速的特点来说，教师的科研活动对促进隧道工程的教学质量具有非常重要的作用。

根据上述分析可知，由于“隧道工程”实用性强、多学科交叉、更新迅速等特点，教师的科研活动对于促进“隧道工程”教学具有非常重要的作用。但是在“隧道工程”这么一个大的方向下，教师科研的方向一般会比较单一：有的教师科研方向偏向于通风设计；有的教师科研方向偏向于新奥法施工；有的教师科研方向偏向于盾构法施工等；有的科研方向偏向于防水设计。在这种情况下，如果让一个教师单独讲授一门课程，那么从隧道工程的实战性来说，教师只会对某一个方向比如盾构法施工的工程实际情况了解的多些，对于其他的方向如通风设计、新奥法施工等了解的则比较少；从隧道工程的多学科交叉的性质来说，教师只会在有限的学科如岩土力学、有限元分析等方面的知识掌握的深一些，对于其他的学科知识如流体力学、应用化学等则掌握的不够；从隧道工程的更新迅速的特点来说，教师只会对有限的科学问题如台阶法施工、轻型衬砌等方向的科技前沿了解的比较及时，而对于其他的科学问题如空气屏障、新型炸药等方向的科技前沿则无法及时获得。因此，一个教师单独讲授“隧道工程”一门课程，其科研活动无法满足隧道工程实战性强、多学科交叉、更新迅速的要求。在这种情况下，教学科研团队的出现，可以比较完美地解决上述问题。

三、教学科研团队对隧道工程教学的促进作用分析

教学科研团队是针对目前高校科研与教学互相牵制无法很好融合，而提出的一种新型的团队模式[4-7]。教学科研团队一般以同一个学科方向的几名老师组成，人数不宜过多，保持在10名以内。团队里的教师具有相似的专业背景，但是又不完全重叠，团队成员的专业知识具有很好的互补性。团队成员在教学和科研方面实行全天候的合作：科研方面，团队成员协同分工，共同完成一个科研项目中的各个部分，共享科研资料和科研成果；教学方面，团队成员共同承担一个学科方向的课程，每一门课程由不同研究方向的教师对相关的专业知识点进行讲授，遇到交叉的或者综合性的知识点，教师之间互相讨论，给出最合理的教学方案。

自我院鼓励成立教学科研团队以来，笔者任教的“隧道工程”课程亦被纳入教学科研团队的范畴。该团队由7名教师组成，团队成员包括1名教授、2名副教授、4名讲师，结构非常合理。这7个成员的研究背景都是隧道工程建设，但是各人的研究方向偏重不同，有从事地下通风方向研究的，有从事隧道矿山法施工研究的，有从事隧道盾构研究的，有从事隧道监测分析的，有从事隧道防水研究的。在教学科研团队的促进作用下，隧道工程课程的教学取得了很大的成功，教学效果和质量较以前有了很大的提升。究其原因，主要是教学科研团队的以下作用极大的促进了隧道工程的教学。

（1）教学科研团队充分利用了集体的知识，可以发挥教师知识价值的最大化利用。在课时分布时，将“隧道工程”这门课分为4个专题进行讲授：隧道通风设计、隧道矿山法施工理论、隧道盾构施工理论和隧道防水分析。比如笔者承担其中的隧道盾构施工理论教学专题模块。笔者在硕士博士期间一直从事盾构施工方向的科研工作，参加完成多个盾构隧道方向的横向科研和纵向科研项目，具有比较丰富的隧道施工现场经验、设计经验和理论基础。在讲课时，可以结合教材和笔者的工作经历，深入浅出地对隧道盾构施工的程序、原理、要点、注意事项等进行非常形象的讲解，并且对于学生提出的一些具有建设性的问题，可以展开非常深入的讨论，帮助学生更加深入的理解相关的知识点；同时，由于教材上的部分知识点已经更新换代了，笔者会及时给学生们纠正，介绍最新的研究情况，避免学生们走上岗位后继续使用陈旧的知识来适应不断发展的工程技术。另外，对于盾构隧道施工专题，会无法避免的涉及一些通风和防水设计方面的知识，当笔者对该知识点不是非常熟悉时，或者对最新的科技前沿无法掌握时，笔者会及时向团队里其他的两位教师请教，当自己有把握了，才做成教案，与学生分享。隧道盾构施工与隧道矿山法施工存在经济、技术、安全、环保的各个方面的对比分析，当这些知识点本人拿不准的时候，笔者也会与团队里研究矿山法施工的老师展开讨论，梳理出二者之间的对比关系，然后才去讲授。而团队的其他几位老师，其教学过程基本上与本人是一样的。

（2）教学科研团队资料共享，可以大大提高教学的质量和效率。教学科研团队的教师都是从事隧道工程生产和科研很多年的教师，具有非常丰富的经验，同时具有非常丰富的工程资料。那么在教学需要相关工程资料时，团队可以分享各自的工程资料，并且通过讨论会的形式，对相关的细节进行交流，增进教师对整个工程来龙去脉的深入的了解；那么这些工程资料对于任课教师而言，就是非常实用的工程资料了。同时，在教学科研团队里，各个成员参与了整个团队所有的实际工程项目，各个教师对于工程资料的积累，相对于各自为战的积累，要快很多倍，对于教学质量的提高的影响不言而喻了。

（3）教师教学的内容与自己科研工作研究的方向一致，教师能够掌握自己教学内容的科技前沿，且可以提高教师教学的积极性和学生学习的积极性。在一个教学科研团队中，各个成员结合自己的研究方向，选择自己最擅长和最感兴趣的部分进行教学。对于自己的研究方向，教师都有一种将自己的研究成果和自己了解的科技前沿向学生展示的欲望，与学生分享，这样不仅提高了教师教学的积极性，而且可以拉近教师与学生的距离，让学生觉得自己在跟自己的老师一起共同完成一项科研计划。对于自己最熟悉的知识点，教师可以非常自信的讲解，提高了教学时的心情，对于整个课程的教学气氛具有正面的影响。由于教师一直在教学知识点方面进行研究，教师科研的同时也是在备课，事半功倍，提高了教师的工作效率。

四、结论

教师的科研活动在提高“隧道工程”教学效

果方面具有非常重要的作用，但是单独一个教师讲授该课程在发挥科研的作用促进教学时具有局限性。教学科研团队应用于教学，可以有效的促进教学：（1）教学科研团队由于充分利用了集体的知识，可以发挥教师知识价值的最大化利用；（2）教学科研团队资料共享，可以大大提高教学的质量和效率；（3）教师教学的内容与自己科研工作研究的方向一致，有利于教师掌握教学内容的科技前沿，且可以提高教师从事教学和科研的积极性。

[1] 彭念.“三位一体”教学模式在隧道工程教学改革中的应用[J].科学咨询(科技•管理)，2012(7)：155-156.

[2] 王迎超，耿凡，张成林，等.《隧道工程》课程的研讨式教学改革[J].教育教学论坛，2014(15)：106-107.

[3] 左清军，谈云志，刘艺梁，等.视频教学模式在“隧道工程”课程教学中的应用[J].中国地质教育，2014(4)：92-95.

[4] 白晓丽，阮竞兰.创新型教学科研团队创建理论及实践[J].中国电力教育，2009(9)：22-23.

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[6] 陈学习，宋富美，赵东云.关于高校教学科研团队建设问题的探讨[J].华北科技学院学报，2012，9(1)：100-103.

[7] 张永发，周孟战.教学型高校科研团队的创新性探索[J].时代金融，2012(12)：201-202.

G640

1006-9372（2016）02-0036-04

2015-09-24。

三峡大学土木与建筑学院课程建设(优质)项目(001010632)；湖北省高等学校省级教学研究项目(2013243)；三峡大学教学研究重点项目(J2014006)。

汪洪星，男，讲师，主要从事隧道工程的教学和研究工作。