城市地下空间工程专业施工课程的教学改革探索

曲宏略　张军伟　朱大鹏　朱云华

[摘要]根据城市地下空间专业施工课程的特点，分析了目前在教学中存在的主要问题，如教材内容偏颇、理论较难、学生实践能力差等，根据存在的问题，探索了一些关于教学内容、教学方法和成绩考核方面的引入式教学改革措施。教学实践表明，所提措施对学生掌握理论知识、提高学习效率，以及学以致用的能力有所提升。

[关键词]地下工程施工；教学问题；教学改革；引导式教学

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1671-5918（2016）05-0110-03

一、引言

受地上建筑的限制，地下空间在21世纪得到广泛而快速的发展，各个国家对地下空间的开发热情空前高涨，利用的规模越来越大，速度也越来越快。公路、铁路和城市地下铁道交通、水利生产设施、矿山能源采掘等行业得到长足发展，地下建筑工程越来越多，同时，这些建设项目的发展也促进了地下工程设计和施工水平的提高。作为城市地下空间工程新专业本科教学中的一门专业核心课程，施工课程主要介绍施工工艺、工法和组织管理方面的内容，与同学们以后从业联系紧密，也是就业后经常用到的一门“看家”课程。从我校目前城市地下空间工程专业的本科毕业生就业情况来看，出口主要面向的还是基层施工单位，占整体就业比例的80%以上，主要从事的也是相关的施工管理工作，因此，如何搞好施工课程的教学工作，保证教学质量，真正让学生学有所得、学以致用，这是城市地下空间施工课程的相关任课老师们都必须面临和认真解决的问题。

二、地下工程施工课程的特点

施工类课程，特别是地下工程施工的课程，是一门很重要但同时又不易掌握的课程，总的来说，该课程具有理论知识面宽、实践性和综合性较强、且技术更新迅速等特点，包含的研究对象、方法等与其他的课程有较大区别。理论面宽是指施工技术涉及水利、矿山、交通等多个行业，包括钻爆法、盾构法、基坑开挖法、顶管法、沉管法等众多工法，各工法之间几乎没有联系，各有各的理论。实践性和综合性强是指该类课程本身就是很多实际工程项目施工中施工工艺、施工方法和实际操作过程的实践总结，它源于实际，又用于实际，但所含理论知识却涉及了岩土力学、水力学、工程数学、结构力学和工程水文地质等多门学科，需要学生具备扎实的前期专业基础知识。技术更新迅速是指基本建设的需要带动施工中不断涌现出新技术、新工艺、新材料等，因此，国家、地方、行业的标准、规程也需要不断地进行调整修订。

三、课程教学中的主要问题

（一）教材内容

目前关于城市地下空间工程专业施工方面的教材已越来越多，包括使用较多的姜玉松等编写的《地下工程施工》，另外还有周传波、任建喜、许建聪、梁文学、闫富有等主编的相关教材，总的来看，每本教材的理论侧重点、行业倾向和难易程度都有所不同，但很多教材在内容上要么不够接地气，理论性太强，实用性又不够，本科生接受难度较大，且学无用武之地，要么内容滞后于技术革新，有些施工工艺已经在全国许多地方使用好几年，教材中却未能加以选编，或者内容编排时图文并茂做得不好，大量的施工工艺描述让学生摸不着头脑，非常不直观。由于开设本专业的学校、学生水平参差不齐，研究侧重的方向各有特色，如何选定合适的教材以合适自身的层次和水平是目前该专业施工类课程授课的一个大问题。

（二）教学方法

从我校情况来看，目前该类课程教学方法方面的主要不足是缺乏创新力，教学方式大多千篇一律，几乎都采用黑板粉笔加PPT和课本的教学方式。这种传统“灌输式”教学方式的最大弊端在于忽略了学生的学习兴趣、好奇心和创新能力的培养。另外，教学模式上，过分的强调了教师的“教法”，而对学生的“学法”和学习效果并未引起足够的重视，长此以往，就容易出现课堂上教师“满堂灌”和学生“随意听”的现象，教学效果大打折扣。再者，如果施工类课程的教学只停留在课堂和书本上，其中涉及到的施工工法、关键点等具体问题老师很难讲清楚，学生也难以掌握地下工程施工技术的核心问题。

（三）实践教学

由于安全管理、经济效益等多方面的原因，目前许多正在进行地下施工的生产单位不接收学生到现场进行学习和实践，而高校扩招的学生人数却逐年递增，所以城市地下空间工程专业施工类课程的实习基地较为紧张。另外，地下工程施工周期都很长，一条隧道或地铁的工期一般在几年以上，而课程实践一般只有几天，在工地现场上能见到的施工过程和工艺很有限，如果学生再缺乏主动性和积极性时，就仅能了解一些非常皮毛的知识，不能做到融会贯通，更不敢妄谈了解完整的施工过程了。

（四）成绩考核

考试是考核学生最传统的方式，但作为一门实践性和综合性非常强的专业课程，最终的卷面成绩并不能真正体现学生对知识掌握的程度，也考查不了学生运用学习到的理论知识解决实际问题的应用能力。因此，高校在施工类的课程上应重视过程化考核，以及应用考核环节，强调培养学生积极主动思考、从实际出发、又回到实际的良好习惯，这样才有助于培养学生的实践技能，发展创新思维，提高学生的综合素质。

四、关于本课程教学改革的几点建议

（一）教学内容改革

1.教学内容前沿化

在教学内容中建议舍弃落伍的和不经济、不实用的旧知识，及时体现施工课程的最新技术成果，包括介绍当前地下工程施工技术方面的前沿发展动态、面临的挑战等，让学生在课堂上能够广开思路，提出自己想到的新方案并讨论，以提高学生的学习兴趣，培养他们创新思考的能力。授课教师在此过程中对学生提出的方案进行评价后加以合理指导，让学生深切理解各种方案的优劣。在整个教学过程中，前沿的施工技术成果还可以采取专家专题讲座、专业书籍的读书学习等方式，加强学生对新技术的了解，并拓宽他们的知识面。从而让学生感受到专业在发展，技术在进步，激发学习的动力，提高学生的适应能力。

2.教学内容应用化

以前期知识理论为基础，在学习施工方法的过程中，建议大量利用现行的国家标准、规程，结合实际的工程问题，让学生充分发挥自己的才智，调动学生分析问题和解决问题的能力。

3.教学内容多元化

除了专业知识的讲授以外，施工类课程还应注重通识教育，培养学生的综合能力，施工类课程应体现学科交叉和融合，加强包括社会、人文、管理、运筹等在内的基本职业道德素质的培养。比如：目前地下工程施工中的平面图布置、施工方案选择就体现了人文、社会等多学科的需要。

（二）教学方法改革

1.引导式教学

针对课程关键知识点，增加大量的自学环节、讨论课程，学生就某一个主题搜集资料、发言讨论，同学和老师进行点评，达到拓展知识面、调动学习积极性、培养独立思考和科研创作的目的，并能强化理解基本概念。例如目前地下工程施工热点问题中的关于隧道施工、深基坑工程施工等的方法和技术。通过工程讲座和案例分析的形式，指导学生综合应用知识，理论联系实际，分析问题和解决问题，启发创新思维。此外，还可利用网络资源在课堂教学中向学生提供更多的图表、图片以及大量的专题背景资料，以及大量相关的地下工程施工动画视频，一方面大大增加了课堂授课的信息量，提高了教学效率，有助于激发学生的学习兴趣和调动积极性。比如：《隧道施工（上、中、下）》可配合矿山法修建的地下工程的课堂教学使用。其次，进一步提高学生识别、分析和解决某一具体问题的能力，加强地下工程施工等问题分析和判断能力的训练。

2.实践性教学

任课教师首先在授课时明确提出为什么做和做什么的实践目标和内容，由学生项目小组查阅资料。让学生带着问题去做实践，这样实践的效果就会明显改善。为了使学生对施工全过程有个直观感性的认识，可根据教学大纲的要求和实践的条件制作一套地下工程施工录像，让实践内容、实践方法和操作步骤等在学生头脑中留下较深的印象；增加演示性实践，如深基坑工程的施工演示，地下连续墙的施工演示，隧道工程施工的演示；改进实践课考试方法，重点考察独立操作、实践分析与报告编写。教师对实践环节进行合理监控。

除课堂授课外，组织学生到实际工地参观深基坑工程、钻爆工程、顶管工程等施工现场进行开放教室的教学，让学生更加有兴趣地去深刻了解与其相关的施工方法和技术。

3.互动式教学

促进学生独立自主思考和提出问题、解答问题的能力，激发学生潜能。在学生遇到疑惑问题时，定时定点的安排答疑。此外，针对有科研兴趣的学生，以岩土工程科技小组、大学生开放实验和大学生创新训练的形式，吸引学生参与教师的科研工作，加深学生对地下工程施工问题的认识，激发学习兴趣，揭开科研的神秘面纱，增强学生参与意识与开展科研工作的能力，促进理论与实践的相结合。

（三）成绩考核方式改革

小组式的学习方式可以作为一种借鉴形式。将学生分成若干项目小组，以队内合作、队外协作加竞争方式进行自主的探究式学习，授课教师仅起指导作用，促使学生完成从构思到设计实施，再到改进和展示的全过程。另外，在课程内容增设习题讨论课，增加过程化考核和考核环节。成绩评定由平时成绩（10%）、每章小测验成绩（15%）、实践考核成绩（30%）和期末考试成绩（45%）组成。其中，施工实践的教学环节要求学生根据地下空间施工的目的，运用施工技术，实施既定实践方案，讨论实践中存在的和遇到的相关问题，认知分析实践结果，并严格考核。

五、结论

城市地下空间工程近些年发展非常快，企业对专业合格人才的需求空间非常大，在施工类课程的教学中有针对性地培养学生的创新意识、实践能力、独立思考和解决问题的能力具有很大的理论和实际意义。本文对城市地下空间工程专业施工类课程的教学内容、方法与手段等的改革进行了尝试性的探索，有些已付诸于实践，取得了实用可行的阶段性成果，但是课程建设是个长期的过程，仍有些改革措施尚需在教学改革实践中接受检验和完善，还需要学校的大力支持和任课老师的不懈努力。

（责任编辑：桂杉杉）