隧道与地下工程课程体系建设探索

隧道与地下工程课程体系建设探索

摘要:吉林大学土木工程专业始建于2001年,下设4个专业方向,其中包括隧道与地下工程专业方向。目前,国内有多所院校开设了隧道与地下工程相关的专业,如何在高手如云的竞争中占有一席之地,办出专业特色,是需要潜心研究的课题,在吉林大学建设工程学院隧道与地下工程专业课程体系建设方面,进行了一些有意义的探索和实践。

关键词:隧道及地下工程专业;课程体系建设;培养目标;教学计划

随着中国国民经济建设的飞速发展,地下空间资源的开发利用已成为21世纪人类发展的重要方向。城市地铁、城市综合管廊、铁路及公路隧道、矿山地下采场、地下军事工程、地下水利水电工程等的建设占有越来越重要的地位。为这些领域培养专业技术人才,隧道与地下工程专业将是一个重要的土木工程学科的发展方向[1]。2000年,吉林大学等五所院校合并后成立新的吉林大学,建设工程学院为拓宽专业研究领域、适应社会需要、满足地方和国家建设需求,于2001年创建了土木工程本科专业,下设结构工程、岩土工程、道路与桥梁工程和隧道与地下工程四个研究方向。隧道与地下工程研究方向是在原长春地质学院工程地质和探矿工程专业基础上新拓展的土木工程专业的研究方向之一。目前国内已经有同济大学、北京交通大学、西南交通大学等多所院校设立此专业方向,而对于在该专业方向的学科建设发展中应如何定位,形成带有自身专业特色课程体系,如何在高手如云的竞争中保有一席之地,是需要潜心研究的课题[2-3]。

1隧道与地下工程课程体系建设的总体思路的确定

为了确定隧道与地下工程专业课程体系建设的总体思路,专门走访了北京、上海等地开设相关专业的高等院校,同时对需求这方面专业人才的用人单位进行了走访,在进行大量调研工作的基础上,确定了我校隧道与地下工程课程体系建设的总体思路。隧道与地下工程课程体系建设总体思路为:确立隧道与地下工程专业在课程结构设置、课程内容确定、实验教学环节、实习基地建设、现代化教学方法的应用以及教材建设和师资队伍建设等方面一系列完整、全面的专业教学体系,总结其他院校宝贵的专业和学科建设经验,并突出自己的优势和特色。围绕这一整体思路,制订了我校隧道与地下工程专业方向的培养目标和培养计划,对隧道与地下工程专业方向课程体系建设进行了有益的探索和实践。

2隧道与地下工程专业方向培养目标的确定

根据社会对隧道与地下工程专业技术人员的需求和未来发展的客观要求,以及提高培养的学生在社会上竞争能力的需要,将培养目标定位为“综合素质型”人才的培养。使学生在思想品德、智力、知识和技能等各个方面都能得以全面的锻炼和发展。隧道与地下工程专业方向的培养目标是:本专业方向培养掌握工程力学、弹性理论、土力学、岩体力学、地下建筑结构、隧道与地下工程施工技术、岩石地下工程学科的基本理论和基本知识,具备从事土木工程、地下与隧道工程的项目规划、设计、施工、管理的能力,能在地下工程、隧道工程等设计、施工、研究、管理部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。培养适应现代化建设和未来社会与科技发展需要,立志为国家富强、民族振兴和人类文明进步而奋斗,德智体美全面发展与健康个性相统一的,富有创新精神、实践能力强的高素质人才。

3教学计划的制订

3.1教学学时、学分总体分配方案。综合素质型人才的培养中,基础理论教育是关键的一环,同时,为使学生对该领域研究状况有总体的掌握和了解,专业课的设置也要求合理且能与时俱进[4-5]。因此,必须以科学的态度和方法确定教学计划。根据国家教育部的相关文件精神,结合新形势下高等教育的发展趋势,在借鉴国内外先进的高等教育理念、岗位应用型人才培养方案以及总结兄弟院校土木工程、地下工程、隧道工程专业办学经验的基础上,根据吉林大学本科专业教学计划的基本要求和我们确定的培养目标,制定了本专业的教学学时、学分分配方案,如表1所示。

3.2教学计划。根据学时、学分分配方案和本专业的培养目标的基本要求,制定了本专业的教学计划,如表2所示。

3.3专业课程教学内容的优化。对于本专业来说,专业课程的教学内容如何确定,每门课程讲授哪些教学内容,如何处理好前置与后继课程之间的相互衔接,先行课程需要怎样为后续课程做好铺垫,为后续课程奠定基础,保证整个课程体系的高效性、系统性和完整性,也需在实践中进行思考和探索。为此,隧道与地下工程系教师召开多次教学研讨会,同时面向即将毕业的学生和用人单位征求意见。在综合分析各方意见和建议的基础上,对课程体系进行优化,对每门专业课的教学内容进行整合,明确先行与后续课程的教学内容。在教学内容确定方面,提出了以科研促教学的理念,将科研成果运用到专业课教学当中,实现教学与科研的有效结合,做到以科研促教学,科研和教学齐头并进。并且增设了隧道与地下工程监测与检测课程,形成完整的课程体系。调整后的专业课程教学内容突出了基础理论的运用实例,调整学生的知识能力和素质结构,加强人才培养的应用性、针对性、可塑性。并准确定位隧道与地下工程专业在人才培养过程中的地位和作用,反映了课程特点和当前隧道与地下工程领域的新需求、新技术和发展动态。

4实验室、实习基地建设

实验和实习是本专业的一个重要实践教学环节,学生学到的理论知识很好地消化吸收、学生动手能力和解决实际问题能力的培养,都必须在此环节内完成。因此我们为了满足专业教学的需要,加大了实验室和实习基地的建设力度。在实验室建设方面,增设了隧道与地下工程监测与检测实验室,购置了具有代表性的先进的隧道与地下工程检测与监测现代仪器设备,如地质雷达、隧道弹性波超前地质预报系统、隧道衬砌质量超声波检测仪等,并开设了相关实验,使学生抢先一步掌握了本行业各种先进仪器的使用方法,大大缩短了分配到单位后进一步培训的时间,提高了学生的竞争能力。在实习基地建设方面,在长春地质学院净月潭岩体力学教学实习基地的基础上,根据新专业的教学需要,建立了隧道与地下工程实习基地,开设出隧道收敛监测、松动圈测试试验、隧道衬砌质量检测、锚杆锚固力检测等多项地下工程方面的实习及试验项目。经过近十年的实习教学实践,收到了良好的成效,使学生在实践技能方面得到了很好的锻炼,使培养的学生具有良好的实际工作能力。

5教学方法的改进

根据隧道与地下工程专业课程特点恰当运用现代教育技术,改革传统的教学思想观念、教学方法、教学手段和教学管理。进一步充实和完善现有的教学资源,在实际教学过程中,运用新型教学方法,采取先进教学手段,保证教与学都能达到最佳目标。由于本专业涉及到的课程较多,而平时学生很少接触到这方面的知识,许多内容本来是一目了然的东西,但讲授起来却让学生感觉很抽象,因此在教学中,不仅需要注意教学内容的组织安排,更需要引入新的教学方法和手段,努力做到化纷杂为系统,化抽象为直观:①合理地运用多媒体教学手段,会使教学效果提升。网络教学为学生创造了良好的自学空间。基于此,根据不同课程的特点,对于适合多媒体教学的课程,大力提倡教师制作多媒体课件,提高授课质量。②网络教学平台的建设,为构筑良好的学生自学平台,投入了人力和物力,进行网络教学课件和视频的制作,方便了学生的自学。

6取得的成效

通过15年的探索与实践,吉林大学建设工程学院土木工程专业成为吉林省特色专业,并于2017年获批博士点。隧道与地下工程方向也形成了完整的教学实践体系。实验室和实习基地建设已全部完成并收到成效,可以开出教学计划中的全部实验和实习项目,学生动手能力和解决实际问题能力得到很大程度的提高。隧道与地下工程方向开设的全部专业课已实现多媒体教学和网络教学,教学效果比较好,深受学生好评。按照培养方案已经培养了近15屇毕业生,因为我专业培养的学生知识结构合理、动手能力强,深受用人单位欢迎,并迅速成为单位的技术骨干。

7结束语

一个学科的发展和一个专业的建设决不是一朝一夕的事情,而是一个需要花费大量的心血去潜心研究、不断探索不断实践的过程。为了建设好吉林大学隧道与地下工程专业方向,建设工程学院隧道与地下工程系教师做了大量工作,以上是对工作的总结,和同行们进行交流,以期共同进步。

参考文献:

[1]杨子荣,蒋福兴.地下工程专业的改革与实践[J].中国地质教育,2004(1):19-21.

[2]张树明,郭福生,余修日,等.我院地质学专业课程体系改革设想与实现[J].中国地质教育,2004(1):67-69.

[3]高英,朱跃钊,许辉,等.能源与环境系统工程专业课程体系建设研究[J].高等工程教育研究,2019(Suppl1):94-96.

[4]周益民,田玲,陈文宇.人工智能专业体系建设探索[J].高教学刊,2020(16):92-96.

[5]谢晓艳,杨圣洪,陈娟,等.高校计算机基础课程体系建设与实践[J].大学教育,2020(9):93-95.

作者:代树林 张敏 于清杨 徐燕 沈世伟 单位:吉林大学建设工程学院