鄧代強(qiáng)

(湘潭大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 湘潭 411105)

近年來，教育界不斷提倡和加強(qiáng)對(duì)學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)，在小學(xué)、初中、高中、大學(xué)及研究生等各個(gè)階段均體現(xiàn)出了對(duì)素質(zhì)教育的大力推進(jìn)。高等教育之中的素質(zhì)培養(yǎng)具體呈現(xiàn)為，學(xué)生動(dòng)手能力得到加強(qiáng)，具有較好的解決實(shí)際問題和與人交流溝通的能力，能夠?qū)W以致用，積極探索科學(xué)技術(shù)及事物的發(fā)展規(guī)律。對(duì)于土木工程專業(yè)的高等院校學(xué)生來說，提升自身素質(zhì)主要在于能夠應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)知識(shí)，當(dāng)面對(duì)所遇到的土木工程問題時(shí)，可以具體問題具體分析，借助豐富的理論知識(shí)對(duì)客觀事物展開探索，為處理工程實(shí)際問題提出相對(duì)合理的方案，并最終使問題得以較好地解決。在各類專業(yè)學(xué)科發(fā)展的不同階段，課程教學(xué)體系通常也會(huì)隨著培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)要求的變化而做一定調(diào)整，以便為適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才需求轉(zhuǎn)變而提供所需的教學(xué)模式和教學(xué)方法保障。當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展較為快捷，這也對(duì)高等院校向社會(huì)輸出的人才提出了一些新要求，為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，針對(duì)性強(qiáng)的人才培養(yǎng)模式隨之應(yīng)運(yùn)而生，也有的專業(yè)根據(jù)實(shí)際需求而量體打造培養(yǎng)體系，從而為培養(yǎng)出適應(yīng)人才市場(chǎng)需求的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與管理類人員創(chuàng)造了對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)條件?，F(xiàn)階段不同工程專業(yè)都在著力于工程教育認(rèn)證準(zhǔn)備、申請(qǐng)、自評(píng)、復(fù)評(píng)等一系列的相關(guān)工作，此項(xiàng)工作對(duì)于各個(gè)學(xué)校的相關(guān)專業(yè)提升實(shí)力大有裨益，因此有關(guān)的課程體系也隨工程教育專業(yè)認(rèn)證需求而變得更加靈活實(shí)用，相關(guān)的教學(xué)規(guī)劃、研究與改革也逐漸活躍起來。

在不同的行業(yè)里對(duì)于能力和素質(zhì)培養(yǎng)的體現(xiàn)有所不同，由于專業(yè)方向的差異，其所處環(huán)境與面對(duì)的事物也有所不同，因此面對(duì)出現(xiàn)問題所需采取的策略也有所不同，需要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)、具體問題采用不同的方法加以處置，如在工科專業(yè)的學(xué)習(xí)與工作中，其所面臨的事物通常為工程現(xiàn)場(chǎng)、施工設(shè)備、工藝器具和工程材料物資等，因而所需采用的策略為如何將材料、人力、財(cái)力等優(yōu)化配置，使工程進(jìn)度、工藝設(shè)施等達(dá)到較好地工程狀態(tài)，在保障安全的前提下提高工作效率，同時(shí)將生產(chǎn)成本控制在合理的范圍之內(nèi)。在國內(nèi)、外近年來的一些研究中，著力于學(xué)生能力素質(zhì)、創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)課程體系建設(shè)的報(bào)道越來越多，這些分析研究中通常結(jié)合重要的目標(biāo)需求，在逐步延展的過程中深入探討人才培養(yǎng)思路，通過具體實(shí)施后得到的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)為后繼研究提供了良好的借鑒作用，同時(shí)也為培養(yǎng)合格人才創(chuàng)造了必要的理論與實(shí)踐指導(dǎo)。對(duì)于一些高校安全工程專業(yè)在工程教育認(rèn)證階段的發(fā)展，相關(guān)文獻(xiàn)討論了專業(yè)課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并在實(shí)踐應(yīng)用的過程中體現(xiàn)出了較好效果。結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證背景要求，一些研究對(duì)軟件工程專業(yè)、電氣工程專業(yè)課程體系及能力培養(yǎng)方式進(jìn)行了探索與分析，為相關(guān)教學(xué)提供了良好的參考作用。在實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施與新工科背景下的課程體系構(gòu)建方面，相關(guān)探討與實(shí)踐對(duì)學(xué)科發(fā)展具有一定程度的促進(jìn)作用。

由于土木工程專業(yè)面對(duì)的是性質(zhì)迥異的工程結(jié)構(gòu)、巖土材料、工程地質(zhì)等，各類情況所需的施工設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、工藝流程、工程材料、實(shí)施進(jìn)度和工程性能要求也有所不同，需要針對(duì)具體情況具體對(duì)待，土木工程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性要求，有關(guān)的專業(yè)課對(duì)于學(xué)生們的重要性不言而喻，因此許多相關(guān)的教育工作者在傳遞書本理論知識(shí)的同時(shí)，也在想方設(shè)法地構(gòu)思應(yīng)用與實(shí)踐內(nèi)容，如在各類實(shí)踐環(huán)節(jié)中，積極開展、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)操作、觀摩演示、交流探討、體會(huì)反饋和持續(xù)改進(jìn)等。對(duì)于地下工程施工技術(shù)課程體系建設(shè)，文獻(xiàn)[8-9]進(jìn)行了四維實(shí)踐教學(xué)模式探索和將BIM 技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)環(huán)節(jié)，在課程教學(xué)中收效較好。文獻(xiàn)[10]在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制建設(shè)中，通過卓越計(jì)劃目標(biāo)，在地下工程施工技術(shù)教學(xué)過程中加強(qiáng)了學(xué)生的能力提升。本研究立足于能力培養(yǎng)需求，結(jié)合地下工程施工技術(shù)課程內(nèi)容，開展基于工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的課程教學(xué)改革，探索該門課程教學(xué)內(nèi)容的選擇、工程案例的收集、教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)效果的反饋、教學(xué)方法的完善等相關(guān)的規(guī)律與聯(lián)系，以期為課程教學(xué)體系的改善與優(yōu)化創(chuàng)造條件，最終起到促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率提高的目的。

一、地下工程施工技術(shù)課程教學(xué)相關(guān)問題

(一)工程案例引導(dǎo)作用

在土木工程領(lǐng)域，工程經(jīng)驗(yàn)的積累對(duì)于工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化選取、工程造價(jià)、工序流程、應(yīng)用效果、結(jié)構(gòu)維護(hù)等極其重要。工程施工伊始，具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐能力是工程順利實(shí)施的必然要求，以便為做出合理的評(píng)估、計(jì)算、推理、判斷、指揮等提供堅(jiān)實(shí)的人員智力保障。對(duì)于土木工程的一些相關(guān)問題，除具有自身特有的性質(zhì)外，有時(shí)還需要采用工程類比法，了解別人如何構(gòu)思、如何實(shí)施，同時(shí)結(jié)合自身的特點(diǎn)進(jìn)行引申與思索，以最終達(dá)到預(yù)定的功能為目標(biāo)。在此教學(xué)階段需要盡可能多地引入生動(dòng)的實(shí)例，將動(dòng)態(tài)的教學(xué)內(nèi)容融入到相對(duì)枯燥的現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)中。精細(xì)化構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容體系，使之具有層次感與時(shí)空邏輯性，以便創(chuàng)造適宜的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，最大限度地發(fā)揮學(xué)生們的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生能夠真正地參與進(jìn)來，深度融入課堂氛圍當(dāng)中，開拓思維、展開聯(lián)想與比較。在此教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施過程中，需要提前按照培養(yǎng)法、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、課程教案等選定的一些內(nèi)容開展素材調(diào)研與收集，并做相應(yīng)地歸類與整合，使之精煉且豐富，便于引人入勝，促進(jìn)獨(dú)立思考和交流探討。將生動(dòng)的工程案例引入到課堂教學(xué)之中，構(gòu)建精細(xì)化的教學(xué)內(nèi)容，其體系結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 將生動(dòng)的工程案例引入課堂教學(xué)

(二)內(nèi)容有機(jī)組織協(xié)調(diào)

在實(shí)際各類工作中，均涉及到相關(guān)工作內(nèi)容的組織與實(shí)施、協(xié)調(diào)與改進(jìn)，其最終的目的在于提高工作效率，降低各類生產(chǎn)與運(yùn)營成本。對(duì)于高等教育的教學(xué)工作而言，其教學(xué)內(nèi)容的收集整理、組織模式、實(shí)施方式也關(guān)乎著學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率，因而需要對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的組織與協(xié)調(diào)，使學(xué)生們?cè)谟邢薜慕虒W(xué)課時(shí)內(nèi)吸收和掌握規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率最大化的目標(biāo)。在不同階段的課程教學(xué)實(shí)施中，需要根據(jù)事物發(fā)展的客觀規(guī)律，循序漸進(jìn)地組織相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，以由淺入深、有張有弛、寬嚴(yán)并進(jìn)的方式逐步推進(jìn)教學(xué)的準(zhǔn)備與實(shí)施工作。如對(duì)一些系統(tǒng)性的知識(shí)進(jìn)行講解，需要把所涉及到的準(zhǔn)確概念展現(xiàn)給學(xué)生們，同時(shí)可使用類似較為常見的知識(shí)點(diǎn)輔助其理解記憶，并以此為基礎(chǔ)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行逐項(xiàng)發(fā)掘拓展，使學(xué)生能夠針對(duì)復(fù)雜工程問題具備獨(dú)立思考的潛能。此階段的教學(xué)工作要求較為細(xì)膩，教師能夠結(jié)合學(xué)生們的感觀視角，將自己視為學(xué)習(xí)者，感受不同教學(xué)內(nèi)容組織方式所產(chǎn)生的效果，總結(jié)其中的可能存在的差別與聯(lián)系，將效果較好的模式應(yīng)用于課堂教學(xué)，并在實(shí)施的過程中及時(shí)總結(jié)心得體會(huì)，并隨時(shí)記錄下來，用于今后教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建與組織方面的優(yōu)化改進(jìn)。教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建與組織的基本模式如圖2 所示。

圖2 教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建與組織

(三)適時(shí)激勵(lì)自我展示

適時(shí)激勵(lì)的方法在各行各業(yè)均有較為廣泛的應(yīng)用，該種方法能夠?yàn)樘嵘ぷ餍势鸬捷^好的促進(jìn)作用。激勵(lì)法在各類教學(xué)過程也有較多的應(yīng)用，并在各類教學(xué)的環(huán)節(jié)中起到了很好的提升學(xué)習(xí)效率、增進(jìn)師生了解、改善學(xué)習(xí)氛圍的作用。在國外的高等院校教學(xué)過程中，往往會(huì)穿插一些相關(guān)的實(shí)踐案例，在觀察、操作、思考、反饋等各個(gè)流程中，教師也會(huì)適時(shí)與學(xué)生探討交流，并適時(shí)表達(dá)對(duì)學(xué)生的贊賞與認(rèn)可之意。一個(gè)整體的教學(xué)體系是由不同階段組合而成，不同的學(xué)科根據(jù)自己的課程教學(xué)體系將各項(xiàng)內(nèi)容做合理安排，從而得到適應(yīng)于特定專業(yè)的教學(xué)體系。在完成各階段教學(xué)內(nèi)容的過程中，學(xué)生們通常會(huì)有一定的收獲與提升。在此環(huán)節(jié)往往需要一定激勵(lì)，以便促進(jìn)后繼工作的開展，教師增加對(duì)學(xué)生鼓勵(lì)與肯定的頻次，從而為其樹立信心、再接再厲創(chuàng)造和諧條件。在不同的教學(xué)階段，教師可以邀請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講解與闡述，教師以通過點(diǎn)評(píng)和分組討論的形式對(duì)學(xué)生講解效果進(jìn)行評(píng)述，指出其中的相關(guān)問題，使學(xué)生揚(yáng)長避短，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解記憶。適時(shí)激勵(lì)學(xué)生勇于展示自我，鍛煉分析問題和解決問題的能力，其具體實(shí)施的基本模式如圖3 所示。

圖3 激勵(lì)學(xué)生勇于展示自我

二、地下工程施工技術(shù)課程教學(xué)優(yōu)化成效

在教學(xué)環(huán)節(jié)中的期初、期中、期末，可以有針對(duì)性地進(jìn)行所教班級(jí)課程教學(xué)模式、內(nèi)容、方法等的相關(guān)調(diào)研與考察，以便在相應(yīng)的環(huán)節(jié)改進(jìn)教學(xué)方法、完善教學(xué)內(nèi)容、成效總結(jié)和突出重點(diǎn)。通過有針對(duì)性地瞄準(zhǔn)地下工程施工技術(shù)課程教學(xué)中的一些問題，積極應(yīng)對(duì)處理和思考，發(fā)掘其中的內(nèi)在規(guī)律，使學(xué)生掌握其中的聯(lián)系與特征，為今后的工作打下基礎(chǔ)。如在進(jìn)行地下巖石硐室工程的開掘與支護(hù)過程的教學(xué)內(nèi)容講解中，教師需要使學(xué)生了解巖石工程的具體作用，同時(shí)激發(fā)學(xué)生們的主動(dòng)探究和研判興趣，對(duì)其功能有比較深入的知悉；如果教學(xué)素材更為豐富，還可以將工程所處地質(zhì)巖層特性、圍巖風(fēng)化程度及穩(wěn)定性、巖石硐室工程的可行性分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、工藝設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、鑿巖爆破與支護(hù)等一些列相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行適度簡(jiǎn)介，將其中的一些細(xì)節(jié)初步“點(diǎn)、畫”出來，學(xué)生通過實(shí)際案例而獲得較多的工程知識(shí)，由此使學(xué)生們對(duì)工程實(shí)際地掌握更為全面，出現(xiàn)偏差的可能性也可大大減少。教學(xué)成效由此而得到明顯體現(xiàn)，在建構(gòu)培養(yǎng)目標(biāo)具體化的活動(dòng)中，以往單調(diào)乏味的教學(xué)過程也將會(huì)更加具有趣味性。

湘潭大學(xué)土木工程專業(yè)的地下工程施工技術(shù)課程為本校土木工程專業(yè)重要的專業(yè)課，選課主體為城市地下工程方向的本科生，該課程為土木工程的專業(yè)選修課，總共32 學(xué)時(shí)，2 學(xué)分，無課帶實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。該課程具體涉及到各類常見的地下工程施工技術(shù)問題、工藝流程、施工裝備、人員調(diào)配、事故處理、應(yīng)急預(yù)案及效果分析等內(nèi)容，旨在為進(jìn)行地鐵車站、水底設(shè)施、地鐵隧道、地下倉儲(chǔ)、地下商業(yè)與民用設(shè)施的順利施工、安全管理、加固維護(hù)等提供技術(shù)支持。在該課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，做了許多案例采集與選別工作，通過引入一些典型的工程案例，結(jié)合書本理論知識(shí)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的協(xié)調(diào)與組織，課堂教學(xué)的實(shí)施過程中增強(qiáng)了師生互動(dòng)，并通過課堂提問或場(chǎng)景創(chuàng)設(shè)的方式適時(shí)激勵(lì)學(xué)生，通過與以往教學(xué)方式比較，總體上在教學(xué)過程中獲得了良好的效果，為相關(guān)的專業(yè)課程教學(xué)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。通過對(duì)課程實(shí)施過程的分析與總結(jié)、精簡(jiǎn)與改進(jìn)，地下工程施工技術(shù)課程所采用的教學(xué)體系架構(gòu)如圖4 所示。

圖4 地下工程施工技術(shù)課程教學(xué)架構(gòu)

三、結(jié)束語

作為土木工程等相關(guān)工科專業(yè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，地下工程施工技術(shù)課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)非常重要，地下工程施工技術(shù)往往面對(duì)的是復(fù)雜多變的工程實(shí)況，即使是同一區(qū)域的類似工程，其施工環(huán)節(jié)也會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的情況不同而呈現(xiàn)出較大的差異，施工過程中往往需要根據(jù)地質(zhì)情況和工程結(jié)構(gòu)、設(shè)施功能等做靈活處理。由于該課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)較多，且較為分散，因此需學(xué)生們要有較好的歸納和總結(jié)能力；該課程具有一定的難度，從其教學(xué)內(nèi)容來看，地下工程施工技術(shù)課程往往偏重于施工技術(shù)的過程體現(xiàn)，而施工過程通常是按照安全規(guī)程、行業(yè)規(guī)范等進(jìn)行，此階段也是工程安全的保障環(huán)節(jié)，因此必須要在保證安全的前提下提高質(zhì)量和加快施工進(jìn)度。通過對(duì)地下工程施工技術(shù)課程教學(xué)影響因素的探究，掌握該課程中一些明顯的和隱含的問題，分析其中的規(guī)律與緣由，對(duì)于類似專業(yè)課程教學(xué)改進(jìn)具有一定的促進(jìn)作用。

土木工程專業(yè)內(nèi)容涉及面較廣，不同的方向所面臨的工程問題也不盡相同，對(duì)于土木工程之中的地下工程，由于其深埋于地下，許多感官現(xiàn)象與判斷需要作較為深入的決策，根據(jù)自身的情況作合理的分析與處理。作為土木工程施工的傳統(tǒng)模式，通常根據(jù)類似工程的施工情況，加以分析與總結(jié)，將在施工過程中所遇到的問題與自己所具有的經(jīng)驗(yàn)相比較，結(jié)合案例，舉一反三，最后作出合理的判斷。在構(gòu)思地下工程施工技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容過程中，需要緊密聯(lián)系工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，加強(qiáng)學(xué)生利用基礎(chǔ)知識(shí)、掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)，對(duì)復(fù)雜土木工程所遇到的問題進(jìn)行分析與判斷，在符合各項(xiàng)要求的前提下按照規(guī)定完成學(xué)習(xí)與工作任務(wù)。通過將生動(dòng)靈活的工程案例引入到課程教學(xué)，可以引導(dǎo)學(xué)生們發(fā)散思維，積極聯(lián)想與思考，在將文字性的課程教學(xué)內(nèi)容穿插于聲、像教學(xué)材料的過程中，輔以清晰地講解與勾畫，使所有的內(nèi)容有機(jī)協(xié)調(diào)，從而為增進(jìn)教學(xué)效率提供幫助。在教學(xué)各環(huán)節(jié)，教師以欣賞的眼光去發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生較好的學(xué)習(xí)策略，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)鼓勵(lì)，使之具有一定的收獲感，進(jìn)而推動(dòng)地下工程施工技術(shù)課程體系建設(shè)。