隧道施工教学范文1
［关键词］新工科；互动式教学；教学模式；教学理念；隧道工程课程
随着世界范围内新一轮科技革命和产业变革的加速以及我国“一带一路”“制造强国”等重大战略的实施，以新技术、新产业、新模式为特点的新经济蓬勃发展，势必要求我国的高等教育培养大批新型工程科技人才，为新形势下国民经济的持续发展提供动力。鉴于这一现状，教育部于2017年2月和4月分别在复旦大学和天津大学召开了高等教育发展战略研讨会，确立了新工科背景下高等工程教育的发展共识和建设行动路线。在此基础上，教育部高等教育司下发了《关于开展新工科研究与实践的通知》，全面推进新工科的建设与发展。新工科建设是一种新的工程教育发展模式，其核心内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才[1-4]。从新工科的核心理念可以看出，新工科是在培养具备实践创新能力的新型工程科技人才的基础上，根据未来新技术和新产业的发展，推动不同学科的交叉融合，以新理念、新结构、新模式对高等工程教育进行新一轮改革。土木工程专业隶属于工程类学科，对学生的实践能力和创新能力有较高的要求，尤其是在目前我国“一带一路”部级合作倡议大规模实施的背景下，大量由我国投资或者参与的基础设施在“一带一路”沿途国家建设。国外的地理环境、地质条件和法律法规与我国有很大不同，导致按我国现行规范设计和施工不一定完全符合当地的建设要求，需要参与的施工设计人员具备更好的创新思维和灵活应变能力来解决项目建设过程中遇到的各种问题。因此，有必要在土工工程人才培养过程中通过对现有专业课程教学方法进行改革，寻求新的教学模式，满足新工科形势下土木工程技术人才培养的需求。本文拟从新工科的视角，结合土木工程隧道工程课程的教学实践，通过分析传统课堂教学体系和教学方法存在的不足，对新工科背景下的课堂教学模式改革进行探索。
一、传统工科的课程教学存在的主要问题
（一）新工科的教学理念没有完全融入传统工科的课堂教学体系中
传统的工科课堂教学还是以灌输式教学方法为主，教师按照教学大纲制定的教学内容，将课本上的知识点传授给学生，学生被当成“知识容器”，被动地接受一个个知识点，课堂成为知识搬运的场所，教学过程中忽视了对知识的探索，压抑了学生的创新热情，从而导致学生学习兴趣下降，影响教学效果。而新工科背景下的高等工程教育，提倡以学生为中心，注重个性化学习，提高学生的适应变化能力与工程创新能力。传统教学主要采用“以教师为中心”的“传道、授业、解惑”方式，与新工科所要求的“以学生为中心”的“悟道、生惑、解疑”方式有很大的差别。
（二）传统工科的教学内容体系与新工科背景下的社会需求脱节
传统的工科课程教学按照学校制定的教学大纲和教学计划开展教学，教学大纲一旦通过学校审核，课堂教学的内容和进度必须严格按照教学大纲执行。当前科技的发展日新月异，工程技术的更新速度更是一日千里，而教学大纲一般几年才会重新修订一次，这就造成了传统工科教学内容难以跟上现代工程技术更新的步伐，不能很好地为新工科所需求的新型工程人才培养服务。以笔者承担的隧道工程课程为例，某版本的《隧道工程》教材多年没有再版，课本还在介绍十几年前的老式施工工艺和设备。而随着机械化施工技术的成熟，以盾构机和硬岩掘进机为施工设备的大型机械化掘进技术在地铁和长大山岭隧道施工中所占的比率越来越高。盾构机作为一种高度自动化的大型机械，其施工过程和支护方式与常规的钻爆法截然不同，而且对施工人员综合能力的要求更高，因此有必要对盾构机的结构和盾构隧道的施工过程进行详细介绍。如果学生在课堂里没有学习过相关的专业知识，当走上工作岗位、面对采用盾构法施工的隧道时，就需要花费更多的时间和精力去熟悉设备和相关工法，从而难以快速融入项目团队。
二、新工科背景下的课堂教学模式探索
本研究根据新工科教育理念，结合笔者在隧道工程课程中的教学实践，通过对传统的工程课堂教学模式进行改革，探寻构建“知识探究、能力培养、实践创新”的以学生为中心的教学方法，以为新工科背景下的新型工科人才培养提供一些有益的思路。
（一）采用互动式教学提升课堂教学效果
根据教学班级人数将全班分为6个小组，每个小组8-10人，按照隧道工程课程教学大纲对知识点的要求，将知识点分配给各个小组。每个小组在课余时间对相应的知识点进行自学并展开讨论，通过查阅文献和相关资料对自学结果进行归纳总结，制作一个用于讲解该知识点的PPT。在课堂教学中，各个小组派出一个代表利用本小组制作的PPT向全班同学和老师讲授该知识点，并在讲授结束后提出在自学过程中遇到的问题。其他学生可以回答这些问题，也可以根据听讲情况提出自己的问题。教师在此过程中组织学生开展讨论，并对学生提出的问题进行点评，与此同时也可以根据学生的讨论情况提出一些具有前瞻性的问题，激发学生对学科前沿问题的探索欲望。教师接着再对学生讲授不够完善的内容进行补充，完成预定的课堂教学任务。此外，教师还要将学生在课堂上的表现记录下来，在平时成绩的评定中予以体现，并计入期末成绩，这样可以有效激励学生积极投入互动式教学当中，从而进一步提升课堂教学效果，实现良性循环。互动式教学方法需要大部分学生在课前就对教学内容进行自学。在自学过程中，学生不但可以树立勤于思考的意识，还可以锻炼他们解决问题的能力，这对于新工科人才必须具备的工程创新能力的培养是大有裨益的。此外，学生通过“讲授—讨论—提问—回答”这样的教学模式参与到教学活动中，有助于活跃课堂教学气氛，避免传统课堂教学中常见“低头族”的出现，这对于课堂教学效果的提升有很大的帮助。在这种教学模式中，授课教师不能作为旁观者，而是要成为课堂走向的引导者和课堂讨论的组织者。这需要教师非常熟悉相关教学内容并且在备课过程中通过查阅文献资料储备大量的专业知识，这样在面对学生提出的各种问题时才能从容回答，做到游刃有余。另外，学生在开展讨论时容易偏离主题，教师在这个时候要进行有效引导，用比较自然的方式把讨论内容过渡到与授课知识点相关的主题上，需要教师具备比较好的应变能力。总而言之，互动式教学方法，从表面上看好像只是一种新的教学形式，实际上它对学生和教师都有较高的要求。如果没有理解互动式教学的核心思想，即使采用了互动式教学也只是空有“互动式”的外壳而已[5]。
（二）结合科研成果将最新的工程技术引入课堂教学
由于本专业绝大多数本科毕业生都面向施工单位就业，因此我们将隧道的施工方法作为隧道工程课程教学大纲中的重点内容。目前，我国山岭隧道施工中采用得最为广泛的施工方法还是20世纪60年代由奥地利学者提出的新奥法。由于该方法适用于从软岩到硬岩，从完整岩体到破碎岩体的各种类型岩体和地质条件的隧道施工，因而在我国隧道施工中占据了统治性地位。隧道工程教材主要介绍的也是这种施工方法，而对于其他施工方法则较少涉及。但是，随着岩体力学理论的发展和工程技术人员对岩体力学认识的进步，其他国家也提出了适合自己国情的施工方法，并逐渐在一些隧道工程中加以应用和推广。比如挪威的工程技术人员根据斯堪的纳维亚半岛的地质条件，提出了适合在硬质岩体中开挖隧道的挪威法。挪威法也强调发挥围岩的自我承载能力，但是把支护看作是辅助手段，采用喷射混凝土和锚杆支护之后，不再施作二次衬砌。因此，施工成本降低了很多，而且减少了大量施工工序，提高了施工速度，节约了后期的维修成本。笔者在对自己所承担的深埋隧道围岩塌方机理研究课题进行研究的过程中接触到挪威法这一新型施工方法。考虑到我国幅员辽阔，也广泛分布着硬质岩层，笔者在讲授隧道施工方法这部分内容时，就将教学大纲中没有的挪威法加入到讲授内容中。笔者在教学中通过对比新奥法和挪威法的不同特点，介绍了在硬岩中采用挪威法开挖隧道的优势，并利用典型的工程案例加深了学生对挪威法的理解。介绍这些新型的施工方法，可以开阔学生的视野，为他们解决类似的工程问题提供一些参考。将国内外最新的工程技术引入课堂教学，不但可以提高学生的学习兴趣，而且可以为培养新工科所需要的复合型人才奠定基础。
（三）采用现代化采用现代化的教学手段提高学生的学习兴趣
隧道工程是一门专业性很强的课程，内容涵盖隧道的规划、勘测、设计、施工和养护几个方面，许多知识点难以采用传统教学方法中的板书予以展示。例如，山岭隧道二次衬砌施工中采用衬砌台车对混凝土衬砌进行浇筑，衬砌台车利用钢材架设起与隧道内轮廓吻合的钢制模板，然后在底部轨道铺设好的轨道上推进，根据隧道施工进尺，完成混凝土的浇筑作业。这样的工艺流程，如果在课堂上仅仅采用文字介绍很难把这一过程描述清楚。即使采用PPT演示，二维的图片也只能展示这个施工过程的一个断面，难以反映这个三维施工过程的整个流程。因此，笔者在备课过程中考虑采用三维动画展示这个三维施工过程。笔者在网上搜索到一个山岭隧道施工的三维动画，里面演示了利用衬砌台车浇筑二次衬砌的施工过程，制作比较精致，但是这个视频还涵盖了其他施工工艺，不利于学生集中精力学次衬砌浇筑这个知识点。此外，视频只演示了施工过程，没有对每个施工步骤进行解说，学生在观看过程中对一些细节难以充分理解。因此，笔者采用视频编辑软件，将授课所需要的内容剪辑出来。在此基础上对该施工过程进行详细的讲解，并利用软件将讲解音频与视频进行合成，制作出一段符合授课要求的动画演示视频。最后将制作好的视频插入到PPT中，在讲授到二次衬砌施工这一知识点时进行播放，学生通过观看视频并聆听讲解，较好地理解了采用衬砌台车浇筑二次衬砌的整个过程。上述例子可以看出，采用现代化的教学手段对于隧道工程这类与工程实践结合得很紧密的课程的课堂教学有很好的帮助。采用动画、视频等手段，不但能够把一些难以用语言描述清楚的知识点直接演示出来，还可以加深学生对知识点的理解，激发学生的学习兴趣[6]。现代化的教学手段与新工科背景下的高等工程教育所提倡的教学模式是一致的，采用这样的教学手段有助于提升新工科背景下的课堂教学效果，促进新工科教学理念在高等工程课堂教学中的推广。
三、结语
笔者结合本科生隧道工程课程课堂教学的实践经验，通过对比传统的课堂教学模式与基于新工科教学理念的课堂教学模式的差异，探索了采用新工科教学理念的课堂教学方法，并提出了具体实施思路。由于“新工科”这一教育理念提出的时间还不长，仍需要在高等工程教育实践过程中进行不断的探索和完善。基于新工科理念的教学模式是目前高等工程教育发展的趋势，对于培养土木工程领域需要的创新型人才和复合型人才有重要意义。
［参考文献］
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隧道施工教学范文2
隧道工程课程内容覆盖面广、零散，传统教学模式难以达到理想效果，迫切需要创新教学模式。结合该课程特点，可采用模块化教学方法进行教学。根据涉及科学、工程问题的不同，将该课程内容划分为基本概念模块和地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，还提出按照工程项目建设阶段来划分课程模块，进一步丰富了隧道工程课程模块化教学方法。实践表明，该教学模式有助于学生深入理解课程内容，帮助学生建立专业知识体系。
关键词:
隧道工程;模块化教学;学习迁移理论;教学研究
近年来，随着高速公路、铁路建设及城市地下空间开发的蓬勃发展，出现了越来越多的隧道工程，交通、市政建设领域对隧道工程专业技术人才的需求量不断增大。培养创新能力、应用能力及解决能力实际问题较强的应用型专业人才是地方本科院校的主要办学目标之一［1－2］。笔者在隧道工程教学过程中发现，该课程内容覆盖面广，且较为零散，采用按教材章节顺序进行授课的传统教学模式难以达到良好效果，亟需探索新的教学模式。起源于德国的“模块化教学”［3］方法，可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理，把课程内容分解成若干个部分，再将具有相同或相近主题的内容进行整合，形成具有内在联系的单元模块并进行教学［4－6］，可以提高学生学习的灵活度，激发学生学习的积极性和主动性，进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例，探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。
一、隧道工程课程特点及教学现状
(一)内容覆盖面广
目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》［7］，同时参考了丁文其［8］、覃仁辉［9］、朱永全［10］等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括:绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见，隧道工程课程内容涵盖面广，包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面，既有基本概念和理论，又有施工工艺和方法;既包含技术层面问题，又包含管理层面问题。
(二)主要内容之间独立性强
隧道工程课程不仅知识点多，而且其主要内容之间具有较强的独立性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等，主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识;隧道主体结构与附属结构，主要涉及建筑结构等知识;隧道施工，主要涉及工程爆破、工程机械等知识;隧道支护，主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。
(三)与先行课程关系密切
隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设，在此之前，学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课，掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系.
(四)教学困境
综上，隧道工程课程内容庞杂，涉及土木工程专业大部分基础知识，导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题，学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣，是授课教师面临的一大挑战。另一方面，隧道工程课程内容具有较强的综合性，如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类，使之成为若干个相互联系的有机整体，则不仅能够提升学生的学习兴趣，还可以帮助学生构建专业知识体系，使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。
二、模块化教学设计
针对上述问题，采用模块化基本理论和方法，并根据涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块，具体分述如下:
(一)基本概念模块
主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种，有别于一般建筑工程，该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。
(二)地质、力学及支护结构模块
主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中，其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性，隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用，即围岩的地质力学问题。
(三)传统施工方法模块
主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同，可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工，土质隧道多采用盾构法(掘进机法的一种)。新奥法不是具体的施工方法，但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。
(四)非传统施工方法模块
主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程，与之配套的新技术、新方法也日趋成熟，其占有重要地位。
(五)施工管理与运营维护模块
主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程，在施工过程中作业空间有限，作业环境危险性高，且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段，车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响，隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨，包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外，和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样，也可以将隧道工程作为工程项目的一种，相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工，再到后期管理等。按照该思路，可以将隧道工程课程的内容划分为:隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块，这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程。
三、模块化教学实施及效果评价
武汉工程大学土木工程专业创办于1992年，是学校“十二五”重点建设学科之一，为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始，将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业(中英班)、土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。首先，从内容属性的角度出发进行模块划分，在讲授每一个模块之前，提醒学生复习与之相关的课程内容;在讲授课程的过程中，提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识，从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次，在每一个模块内容讲授完毕时，归纳总结该模块的主要内容，详细分析将这些内容作为一个模块的原因，让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次，在全部课程内容讲授完毕时，引导学生回顾课程内容，分析各部分内容之间的逻辑关系，帮助学生建立专业思维，构建专业知识体系。最后，采用上述工程项目建设阶段模块，引导学生再次回顾教学内容，可以有效促进学生的开放性思维，并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。经过一年多的模块化教学探索和实践，该课程教学取得了一定成效，学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映，在学习隧道工程课程过程中，较全面地回顾了先行课程涉及到的知识，对专业知识体系的认识上升到了新的高度。
四、结语
基于学习迁移理论基本原理，按照涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，按照工程项目建设的阶段，将该课程内容划分为:基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密，互为补充。实施该模块化教学方法，提高了学生的学习积极性，促进学生深入理解课程内容，培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力，帮助学生构建专业知识体系，收到了良好效果。需要指出的是，模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中，需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系，并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成，从而帮助学生构建专业知识体系，培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习，并布置课程作业，充分发挥学生自主性，实现师生之间互动。
作者：王章琼 黄民水 余浩延 单位：武汉工程大学资源与土木工程学院
参考文献:
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［8］丁文其，杨林德．隧道工程［M］．北京:人民交通出版社，2012．
隧道施工教学范文3
［关键词］应用型；人才培养；隧道工程；教学改革
在世界范围内，新一轮的产业变革与科技革命快速发展，具有新模式、新产业、新技术特点的新经济得到蓬勃发展，因此培养大量优秀的应用型、新型工程技术人才势在必行隧道工程课程作为一门工程类课程，旨在培养创新、实践能力强的优秀人才，为国家基础设施建设输送大量人才。尤其是在“一带一路”倡议下，我国大量参与或投资了许多“一带一路”沿线国家的基础设施建设。由于国外地质条件、地理环境、法律法规等方面与国内的差异，使得参与设计施工的人员需要更强的灵活应对的能力以及更好的创新性思维，以解决在具体设计施工中的各种问题。所以，高校隧道工程课程教学要以培养应用型人才为目标，对现有的教学内容、教学方法、教学模式等进行改革，以期满足社会对工程人才的需求。
一、隧道工程课程的特点与改革的必要性
（一）隧道工程课程的特点。隧道工程课程涉及结构力学、岩石力学、工程地质、高等数学、混凝土结构等多学科知识，其内容广泛，具有很强的学科交叉性，同时注重理论与实践的高度结合。在隧道工程教学中，教师会对隧道工程的勘察、设计、施工、运营等方面的知识进行系统讲授。所以该课程涉及的内容较为广泛庞杂，结构体系较为松散。不仅如此，该课程内容涉及大量复杂难懂的公式，仅靠理论学习远远不够，需要理论与应用密切集合。其中，理论学习的内容主要包括隧道勘察、围岩分级、围岩压力、衬砌结构等，其中在设计衬砌结构时需要运用力法方程计算公式，过程比较复杂难懂。在学习理论知识的同时，还要加强实践教学。比如，在学习隧道实用技术时，会涉及矿山法、盾构法、TBM法等，这些施工方法的学习如果仅依靠课上的理论教学，而不组织学生进工地参观实习，则很难让学生真正理解并掌握。
（二）隧道工程课程改革的必要性。基于隧道工程课程的特点，以及当前高校隧道工程课程的教学现状，可以发现隧道工程课程教学存在诸多问题，亟须进行教学改革。其中主要问题集中在以下四个方面。第一，隧道工程课程现使用的教材主线不明，存在结构体系混乱的问题。目前，该课程存在几十种不同的教材，每种教材各有侧重点。现有的教材种类较为繁杂，教学内容错综复杂，往往导致教学缺乏主线，结构体系混乱，不易于学生抓住重点。第二，当前隧道工程课程教学模式较为单一，板书与多媒体相结合是主要的授课模式，加之教师的知识灌输，使得学生始终处于被动接受知识的地位。长此以往，学生的独立思考能力、主观能动性会逐渐丧失，难以取得良好的学习效果。第三，隧道工程课程教学存在理论与实践严重脱节的问题，对学生理解并掌握所学知识造成了一定影响。隧道工程具有很强的应用性与实践性，对于很多的施工工艺与技术，学生只有亲临施工现场才能真正了解。但在实际教学中，由于缺乏实习场地，学生只能凭借想象去理解隧道工程中涉及的工艺与方法。第四，隧道工程课程的学时难以满足教学需求。教学内容多与教学学时少是高校教育中普遍存在的一个矛盾，尤其是对于内容繁杂且难懂的隧道工程课程来说，在有限的课时内很难把所有的知识点讲透彻，学生对知识的掌握、应用也就很难得到保障。
二、基于应用型人才培养的隧道工程课程教学改革思考
（一）将科研融入教学，充实教学内容。隧道工程是一门工程学科，它对学生的实践能力、应用能力、理论基础都有一定的要求。隧道工程专业的老师如果只是把教材内容简单的传达给学生，那学生必然感觉不到专业内容的丰富性和趣味性，会逐渐地对学习感到枯燥乏味，进而降低他们的学习意愿，最终会影响他们对相关工作的理解和热爱。我国的隧道工程科学在实践和理论的双重作用下不断发展和完善，涌现了一大批具备良好实用性的新的设计理念和工程成果。当教师在进行专业内容教学时，可以适当地在课堂教学内容中引入新鲜的和广受关注的隧道设计施工理念、方法、工艺，尤其是我国近几年建成的具有标志性的重大隧道工程，比如港珠澳沉管隧道、胶州湾海底隧道等，这些项目所涉及的科研计划以及成果都适合给学生进行讲解。这一方面能够让学生更好地了解学科发展现状以及未来的发展方向，另一方面也可以提高学生的学习兴趣、创新动力以及工程思维，还能够增强学生对基础知识的理解和掌握。这不仅对学生有很大的益处，教师也可以在此过程中加强对国内外行业发展前沿的了解，更加清楚地掌握学科应用与发展方向，不断地进行自我研究能力的提升与眼界的拓宽，增强自身能力，提高教学水平，使自己的教学能够与最新的科研成果相结合，丰富教学内容，让学生学习内容与科技发展保持联系，促进教师教学能力与研发能力的双重提升。
（二）改革课堂教学模式，丰富教学手段。隧道工程专业知识的教学需要与工程实际建设进行结合，工程建设中各式各样的结构设计和施工方法均有一定的变化，这些具有各自特点的技术很难通过课堂讲授来进行表现，学生对实际工程施工缺乏了解，对施工现场缺乏认知，因此教师需要在授课过程中来培养学生对课程和工程的认知。教师需要利用更多丰富多彩的教学展示手段，使用多媒体教学平台向学生展现与工程相关的视频、动画、图表等内容，学生接收到图文并茂、虚实互补的生动内容，可以实现对课程内容更好的理解与掌握。在介绍一些具备典型性的工程实例时，可以借助于影像、施工照片以及实物等让学生更加直观的了解工程建设的全过程，让课堂内容丰富起来，学生也能够有更加有趣和生动的课堂体验，教师借助丰富的内容和形式让学生对专业知识获得更好的理解，激发他们学习专业知识的兴趣，同时将丰富的教学内容融合起来进行教学，最终达到良好的教学效果。
（三）加强建设虚拟仿真实验室，为实践教学提供平台。在隧道工程领域，很多新工艺、新技术层出不穷，在当前工程建设中很多新技术如盾构法、TBM法、沉管法等被广泛应用，但高校使用的教材中仍然以传统的技术方法如矿山法为主，在讲授新技术、新工艺时高校的实验室配置已远远不能满足教学需求。面对这一现状，高校应依托信息技术优势，加强虚拟仿真实验室建设，积极与企业合作，共同开展实践基地建设的项目，推进虚拟仿真实验室的建设与运行。通过虚拟仿真实验室，隧道工程课程中涉及的地铁施工、海底隧道施工等的全过程都可以实现3D可视化，有助于学生对隧道工程工艺及技术的深刻理解，对于培养学生的应用实践能力具有很大帮助。
（四）聘请一线专家、技术骨干授课，提高课堂效率。为了在有限的学时内培养更多优秀的隧道工程应用型人才，可以将在工程施工现场进行工作的技术、生产、施工等方面的专业负责人邀请到学校给学生授课或者举办相关的讲座，向学生介绍当下隧道施工领域遇到的难题和解决方案，向学生传授工作经验与专业热点、难点，给学生传授最新的隧道工程技术研究发展成果，帮助学生解决专业知识方面的困惑，让学生了解最新的学科动态，使他们具备更好的视野和思路。具备实践能力的专家和技术骨干能够结合自身经验和经历来向学生讲解实际工程案例，开展实际案例教学，使学生学习到与工程设计施工相关的各类具备实践价值的知识，加深学生对隧道工程不同知识特点的理解，使其逐渐具备解决实际问题的能力。
三、结语
基于应用型人才培养，隧道工程课程在教学实践中还存在诸多问题，如教材结构体系混乱、教学模式单理论与实践教学脱节、教学课时偏少等。针对这些问题，文中从四个方面进行了教学改革的思考，如将科研融入教学、改革教学模式与手段、加强虚拟仿真实验室建设、聘请工程一线技术专家授课等，以期提高学生的应用实践能力与创新能力，为社会培养能解决实际工程问题、适应社会需要的应用型隧道技术人才。
参考文献
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隧道施工教学范文4
隧道工程是交通土建学科隧道与地下工程方向的核心专业课程，其理论性、实践性及应用性强，涵盖的知识面广而深，且更新较快，给教学带来一定的难度。为了满足新时期创新型工程技术人才培养的迫切需要，结合笔者近年来在教学一线所积累的经验及深切体会，从课程教学特点及存在问题出发，对教学模式、教学方法等方面对隧道工程课程的教学改革问题进行探讨，以期进一步提高教学质量与效果。
关键词：
隧道工程；教学改革；教学模式；教学方法
一、引言
我国是一个多山的国家，尤其是西部地区，山地面积更是占到了国土面积的一半以上。近年来，随着国家西部大开发战略的实施以及拉动内需的需要，在西部山区修建了大量的高速公路、铁路以及水电工程，相应的隧道工程数量也日益增多。隧道工程的大发展，遇到的岩土及地下工程灾害问题也越来越多。对各种复杂工程灾害问题的处置，需要工程技术人员具有一定的理论基础、实践经验和从事科研的能力，这同时也对目前高等院校隧道工程专业的教学培养模式提出更为严格的要求。作为交通工程与土木工程专业必须具备的重要专业基础课，《隧道工程》是一门实践性、综合性和针对性很强的课程。该课程的教学目的和教学任务就是使学生掌握隧道工程的基本概念、基本构造、设计理念、施工方法以及行业规范等，初步具备从事隧道工程设计、施工和监管的行业从业能力。如果继续沿用传统的单纯课程教学，对发展技能、培养能力等方面的作用有限，不能完全适应新形势下学生全面发展的需要。有鉴于此，部分学者从教学模式[1，2]、教学方法[3-6]和教学手段[7-9]等方面对隧道工程的教学改革进行了研究，力图在提高隧道工程的课堂教学质量的同时，培养学生的专业素质以及工程实践和创新能力。这些研究大大促进隧道工程教学的改革，但是从实际教学效果来看，还有继续提升的空间。本文结合《隧道工程》实践性强的特点，继续探索更为适用的教学模式和教学方法。
二、隧道工程教学特点
1.隧道工程课程涵盖的知识面广，是工程地质、建筑材料、建筑结构和力学等诸多基础课程的综合应用。
例如，在讲解隧道围岩压力计算时，就必须用到土力学中的侧向压力计算理论和弹性力学中的圆环受均布压力计算理论，而在讲解衬砌结构设计方法时，就要用到结构力学和材料力学知识。
2.课程教学内容具有实践性强的特点，但学生往往缺乏对实际工程的了解，故而在课程学习时对有些知识难以理解和消化。
例如，在讲解隧道钻爆法施工时，需要对钻孔深度、钻孔间距、钻孔深度、钻孔布置、雷管类型、起爆药量等进行设计，对于从未到过施工现场的学生而言，理解起来有一定难度。
3.隧道工程涉及到的行业规范、规程或标准有很多种，不同规范之间既有区别又相互联系[10]。
仅就隧道设计规范而言，既有《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005），也有《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）以及《地铁设计规范》（GB50157-2003），更有水利、矿山和能源地下工程等行业相应的隧道设计规范。因此，在教学过程中既要讲解隧道工程的基本概念、基本原理，也要对不同行业规范加以对比分析，增强学生毕业后对所从事行业的适应能力。
三、教学存在问题分析
1.教材结构体系混乱、主线不明。
现有的隧道工程教材有几十种之多，但其侧重点又不完全一致。对于交通土建专业学生的来说，隧道工程的教学内容不仅要有勘察、设计、施工、管理等方面的知识结构，而且还有铁路、公路、城市地铁的功能区分。面对种类繁多的教材，以及错综复杂的教学内容，容易给学生造成结构体系松散、主线不明的感觉。
2.教学学时偏少，往往难于满足教学需求。
教学学时少与教学内容多是当前高等学校本科课程教学的一个突出矛盾，这就很难在规定的时间内把课程内容讲透、讲通、讲精，也使得学生对课程内容的掌握和熟练应用的难度加大。
3.教学模式单一，学生被动接受知识传播。
现有的教学方式，大多采取“板书+多媒体”的形式，再配以必要的图片和说明，通过教师的灌输和学生的被动接收，实现知识的传播，这就导致学生的主观能动性差，缺乏独立思考，无法掌握课堂教学的精髓。
4.课程教学与实践脱节严重，影响对所学知识的理解与掌握。
隧道工程实践性、应用性强，很多施工技术和施工工艺只有在现场亲眼所见，才能知其所以然。现实情况是很多学校由于资金限制或缺少能够实习的场地，学生只能靠课堂上的想象，难以深入理解隧道工程的设计方法与施工工艺。
四、教学改革探索与实践
1.教学模式改革。
传统的教学模式是教师先根据开课内容选定教材，根据教材内容制定教学大纲和教学计划，再编写教案和进行教学活动[11]。这种单一的以教定学和因教材而施教的模式，一方面不能适应学生毕业后所从事的实际工作对其能力培养的需求，另一方面学生对这种宣教式的教学模式容易产生视觉、听觉上的疲劳，因此隧道工程教学模式急需向多元化的方向发展。
（1）研究性教学模式。研究性教学起源于20世纪欧美国家，建构主义和人本主义是研究性教学的理论基础，基本要求是师生共同参与，实现“教”与“学”的互动[12-14]。在《隧道工程》实际教学过程中，可结合教师当前正在开展的科研活动创设具有前沿科学命题的问题情境，如针对隧道衬砌结构的建养一体化自修复问题，可引导学生通过查阅文献、搜集资料、调查等方式来思考、分析并解决问题，让学生在探索过程中体验学习的乐趣。
（2）讨论式教学模式。传统教学的一个特点就是教师讲、学生记，双方缺少互动，教学过程枯燥，为更好地教学，可采取讨论式教学模式。例如，在教学过程中，可适当布置一些小任务让学生分组讨论，如针对隧道围岩塌方问题，让不同组的学生分别提供一个各自的加固方案，然后各组之间展开辩论，分析各自的优缺点。这样既掌握学生对问题的理解能力，以便更好地教学，又能最大限度地调动其学习积极性和参与意识[15]。
（3）案例式教学模式。案例式教学往往围绕某个真实工程，利用当前学习的理论知识，对其进行分析，以求学生在解决疑难问题时做出相应的决策[16]。例如，在讲解盾构隧道联络通道冻结法施工时，可结合上海地铁4号线穿越黄浦江段的施工事故案例，让学生在进行软土冻结帷幕设计计算的同时，分析事故发生的根源，并提出防控措施，加深其对基本原理和概念的理解，进而提高分析问题和解决问题能力。
（4）实践式教学模式。课堂讲授与工程实践相结合是完成隧道工程教学内容的必要环节[17]。例如，在讲解隧道围岩破坏和支护设计时，带领学生参观本校现有的试验室和仪器设备，通过观摩模拟隧道开挖和结构支护的模型试验，加深对隧道工程理论知识的理解与认识。此外，利用暑假短学期，带领学生到隧道施工单位进行认识实习，增强学生对隧道施工的感性认识。
2.教学方法改革。
（1）手写板书与多媒体相结合教学。《隧道工程》课程教学内容较多，也比较枯燥，如果单凭教师板书和图片展示，还是很难让学生对真正理解实际施工过程和施工工艺的。为解决这一问题，在教学过程中辅之以多媒体技术，通过预录现场施工视频和动画演示的方式，向学生展现隧道施工的各过程，便于其理解和掌握，使原本枯燥、平面的教学变得生动、立体起来。采用多媒体教学，不仅增强了学生的感官认识，而且还有利于让学生了解国内外先进的设计理念和施工技术，激发学生的学习兴趣，起到事半功倍的效果。
（2）结合工程实例讲解基本理论。隧道工程理论性和实践性都很强，仅凭文字描述或简单的几幅图片难以提高学生对问题的理解，只有结合工程案例才能讲得生动、形象，有利于提高学生的兴趣。例如，在讲解隧道围岩塌方破坏机理时，如图1所示，以作者参与过的科研项目———江西武宁至吉安段高速公路上奉隧道塌方事故为例，详细分析了围岩变形以致塌方破坏的机理，并据此介绍了相关处治措施。通过案例教学，不仅活跃了学生的思维，增强学生对相关理论知识的认识水平，而且也大大提高学生的工程实践能力。
（3）采用模型试验实现教学内容直观化。在讲解隧道围岩稳定性及其破坏模式时，仅凭教师口头描述和解释，仍难以说明地下工程失稳、破坏等相关问题。作者向学生演示的围岩渐进性破坏模型试验，可以直观地再现围岩破坏过程，从而让学生对所学的基础理论知识有深刻的理解。
（4）采用仿真模拟展示隧道力学问题。隧道工程设计涉及到围岩压力计算、支护结构选型和结构内力计算，因而其中的力学问题颇为复杂。为此，教学过程中，结合数值模拟方法对地下工程变形和破坏进行数值模拟，不仅简单易懂，适用性强、经济型、可操作性和可重复性，而且能得到许多在常规实验中难以观测到的重要信息[17]。作者结合自身研究经历和积累的相关研究成果，在教学中想学生展示如何利用数值分析软件模拟不同类型的围岩变形破坏形式及不同支护方案对应的支护效果，并引导部分兴趣浓厚的学生进行实际操作训练。
（5）采用虚拟现实技术增强学习兴趣。虚拟现实技术是运用计算机技术对现实世界进行全面仿真，能解决学习媒体的情景化及自然交互性要求，在教育领域内有着极其广阔的应用前景[18]。如图4所示，作者通过与校内其他院系教师合作，利用自行开发的软件，实现沉浸式三维环境中的体验式教学，有利于加深学生对地下工程的施工环境、施工过程和健康诊断等问题的理解，增强进一步学习兴趣。
（6）通过专题讲座拓展学生视野。为进一步调动学生学习的主动性，在教学过程中适当地引导学生参与一些专题讲座。同济大学每年会定期和不定期地邀请一些国内外专家学者和有经验的技术人员来开展学术交流，介绍隧道工程的最新发展动态和研究成果，在这些活动中，不仅能解答学生的一些疑惑，而且还拓展了学生视野和思路，并加深学生对隧道基本概念和基本原理的理解，进而提高对实际工程问题的分析与解决能力。
五、结语
《隧道工程》课程的教学内容涉及岩土与地下工程的勘查、设计、施工和养护等多方面的专业知识，是一门理论性、实践性和应用性均较强的课程。结合作者自身的教学经历，从该门课程教学特点和存在的问题出发，对课程教学模式和教学方法的改革做了初步的探索，从而适应新形势下对卓越工程师能力和技能培养的需要。
作者：徐前卫 程盼盼 杨新安 丁春林 王婉婷 单位：同济大学交通运输工程学院
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隧道施工教学范文5
现阶段的隧道结构计算都采用电算，无论是设计、施工及研究都需要掌握隧道结构电算相关知识，但是《隧道结构电算》课程在一些学校没有开设或课时较少。该门课程教学明显不够成熟，且具有理论性强、实践性要求高等特点，本文通过分析隧道工程专业本科生的就业现状，对教学的目的、内容及教学方式展开了探讨，可为《隧道结构电算》课程的教学提供一定的参考。
关键词：
隧道工程；隧道电算；有限元
结构受力计算如果采用手算需要大量的人力、物力和时间，并且精度可能达不到要求，而电算可以解决这些问题。随着计算机硬件和软件技术的发展，结构计算已经基本采用电算。隧道结构电算在上世纪80年代起步并获得了一定的发展，比如：1981年4月21~27日在成都举行了第一次隧道专业电算交流会[1]；1984年3月18~22日在北京召开了专业标准化工作会议[2]；1987年3月20~24日在成都召开了铁道部基建系统隧道专业第三次电算归口会议[3]等。这些会议的召开对隧道电算的发展起到了巨大的推动作用，由此也可以看出隧道电算受到隧道工程专业人员的高度重视。目前，并非所有具有隧道工程专业的学校都开设了《隧道结构电算》课程，但是它是隧道工程专业必须学习的重要专业课程，因而《隧道结构电算》教学值得探讨。该课程具有自身的特点，其最大的特点是考虑围岩与隧道结构的相互作用或先计算出荷载直接作用于隧道支护结构上，实现理论与实践的高度统一，使学生能够运用有限元软件完成简单的、常见隧道结构受力计算。
1《隧道结构电算》教学的目的
课程的教学目的与学生毕业后所从事的工作密切相关，全国范围内土木工程专业本科生就业去向主要有施工和读研两大类，隧道工程专业毕业生也不例外。从目前的施工技术水平来讲，施工单位应对一般隧道工程项目的技术相当成熟，但是遇到特殊地质状况时需要工程变更。由于地勘资料不可能完整反映整个隧道开挖及影响范围内的地质情况，所以在隧道施工过程中变更常常存在。隧道结构计算书是设计图变更及施工工艺变更的重要支撑材料。对于立志进一步深造的同学更应该学好电算计算理论和软件应用，因为这是目前主流及常用的研究手段之一。总之，《隧道结构电算》对隧道工程专业的学生都非常重要。由上述分析可知，《隧道结构电算》教学应使学生了解隧道结构计算的当前状况和技术水平，理解一般隧道结构计算的基本理论、计算方法和手段，掌握一种计算方法和一种计算软件，能够独立使用电算软件完成二维隧道结构模型计算（包括荷载——结构法和地层——结构法），为毕业后从事隧道工程相关工作或研究奠定基础。
2《隧道结构电算》教学的内容
《隧道结构电算》是一门专业课程，在学习该门课程之前，应该先修《线性代数》、《材料力学》、《结构力学》、及《弹性力学》等课程，除此之外《数值分析》、《计算机程序设计》及《有限元》等相关课程知识也是学习这门课程的重要基础。然而，一些学校的隧道工程专业并未全部开设这些课程。《隧道结构电算》的课时一般较少，在短时间内要完整、系统和深入的完成这门课程教学比较难。隧道电算有很多计算方法，包括：有限元法、有限差分法及边界元法等方法。目前国内外隧道结构计算使用较多方法是有限元法和有限差分法，本文以有限元法为例进行探讨。针对《隧道结构电算》教学的实际情况，推荐理论部分主要教学内容为：有限元法的计算过程，离散，单元计算理论（杆单元、梁单元及实体单元），边界条件及处理，求解方法，结果分析等知识点。该门课程除理论教学之外，还需要上机练习以提高实践能力。上机练习应该以实例教学为主，主要完成荷载——结构法和地层——结构法的实例练习。
3《隧道结构电算》教学的方式
《隧道结构电算》的理论部分涉及多门课程，知识面广，有些课程虽已经学过但是时间已经比较久远，又由于理论性较强因而教师的教学和学生的学习过程都比较困难。结合笔者的教学经验，本课程教学应注重加强思路、方法和步骤讲解，而不是以具体的推导和演算教学为重点。但是重要的知识点，未学知识点有必要深入讲解。对于有限元法来讲，位移函数、单元刚度矩阵、总体刚度矩阵等重要知识点可以通过例题讲解。求解方法则应以讲解各种求解方法的思路及优势为主，若以例题讲解则比较繁琐且容易出错，实例讲授方法不适用于该知识点的教学。《隧道结构电算》上机练习之前，应该简单讲解所用软件的功能，界面菜单及操作流程。操作流程应结合有限元理论，比如：定义单元类型、材料参数、单元特性、建立几何模型、划分单元、施加荷载和约束、求解及后处理。在软件计算过程中应考虑初始地应力，施工过程：超前支护、开挖、初期支护和二衬等施工阶段。计算完成后，根据计算目的获得计算结果。上机课程应设计荷载——结构法和地层——结构法的实例练习，使学生进一步理解电算计算理论和掌握隧道结构计算过程与方法。
4结语
《隧道结构电算》是隧道工程专业需要学习的重要课程，但是课时少、内容多、理论性强、实践性要求高，本文通过分析隧道工程专业本科生的就业现状，归纳了教学目的，提出了教学内容的重点，探讨了理论教学与上机实践教学相结合的教学模式。
作者：周元辅 单位：重庆交通大学土木工程学院
参考文献：
[1]郑天中.隧道专业第一次电算经验交流会[J].铁道标准设计通讯,1981,(6):49.
隧道施工教学范文6
关键词：地下工程；案例库；数据库开发
隧道工程工程是一门实践与应用性很强的课程，受场地、资金和工程条件等因素制约，现在的教学模式仍主要以书本知识传授为主，缺乏与工程实践的有机结合。学习隧道工程的最终目的是为工程服务，而对于与工程应用紧密结合的章节，如隧道工程支护原则与支护技术等内容，学生在课堂上只能靠想象，与工程实践脱节，这不符合《隧道工程》理论与实践兼备的课程特点，难以激发学生学习的积极性和主动性，更不用提培养学生的创造性。因此，迫切需要建设科学合理的工程案例库，在课堂教学中引入工程案例教学模块，通过典型的工程案例讲解和讨论，提高学生的兴趣，激发其自主学习的热情。目前案例库的研究在商务英语、化学、禁毒学、工程索赔等课程开展了初步的研究，但是从文献内容看，还没形成具体的数据库系统，只是一个大体的思路。本文主要以承担教学的《隧道工程》课程为依托，探讨隧道工程案例库中案例选取的选择及建设开发思路。
一、隧道工程案例遴选原则、分类与收集方法
（一）隧道工程案例遴选的原则
（1）入库案例及依托工程的真实性。这是隧道工程案例库遴选案例的首要条件。真实性保证了每个工程案例确有其事，要对案例进行实事求是的描述。（2）入库案例必须服务教学目的。隧道工程案例库遴选的案例是为了适应特定的教学而选编，因此每个工程案例都应具有相应的教学目的，反映相应的教学内容。（3）入库案例具有典型性和启发性。典型性就是保证每一个工程入库遴选的案例价值。典型工程案例，要选择知名度比较高的地下工程，或者在勘察、设计、施工和科研上有特色的工程，在业界有口碑且比较知晓的工程。特别是在科研上有特色的要更加注重收集，这个有利于启发培养学生的创新思维和精神，从工程中发现工程问题。
（二）隧道工程案例分类
隧道工程案例库可以根据教学大纲要求，结合书本，根据不同章节的不同要求，进行案例分类，并做收集；也可以按照课堂的教学顺序进行分类，如课堂引导案例、课堂讨论案例、课外思考案例。其中课堂引导案例非常重要，如何让引导案例能够引人入胜，激发学生兴趣，吸引学生的课堂注意力，并调动其学习积极性，则可以为一节精彩的课做了很好的开端。课堂讨论案例要注重案例的启发性、案例问题的多解性。在讨论解决案例问题的过程中，再现真实案例情境，通过教师、学生之间的互动和交流，锻炼和提高学生分析问题和解决问题的能力。课外思考案例要难易适中，以易为主，要求学生通过案例学习，提交学习报告或解决问题的方法，考察学生对所学知识的掌握情况，以锻炼学生理论联系实际、分析解决问题的综合能力。考虑到我校土木工程专业岩土地下方向学生就业主要以施工单位为主的现实情况，本案例库中的案例按照施工方法进行分类为主，兼顾使用功能分类，如现在提上国家计划的轨道交通，就是分地铁区间隧道和地铁车站，则开挖方法细化为区间矿山法施工、区间盾构法施工、区间明挖法施工，地铁车站明挖法、地铁车站盖挖法、地铁车站暗挖法施工。
（三）隧道工程案例收集
巧妇难为无米之炊，没有大量隧道工程案例的收集，工程案例库的建设就会成为无源之水，无本之木。案例收集的充足、翔实是开发工程案例库的前提和基础。在收集工程案例时，案例可以来源于课题组老师及自己参与或主持的科研项目依托工程，也可以来源于系部其他老师参与或主持的隧道工程，甚至学院其他系部或者我们学校其他相关学院老师的相关工程项目。为了更广泛的收集，从事隧道工程的同学及已毕业学生中收集资料也是非常好的收集渠道。另外一个就是网络资源，含期刊及学位论文中的隧道工程案例。《隧道工程》相关教材中的案例也可以作为收集渠道。收集时既要注意文本资料的收集，也要注意现场相关照片及视频录像资料的收集。不仅收集国内的工程案例，国外的案例也要注意收集。为了启发学生的学术思维和创新性，对于施工重难点以及采取相应的技术与科技攻关，要给予关注，着重收集，如针对某个特长隧道，设了哪些研究课题，相关研究课题如何开展研究的，取得了哪些成果，这些成果对设计及施工有什么指导作用等。
二、隧道工程案例库的构成与功能
隧道工程案例库的整体构成是按照不同的地下工程进行分类构成，每一种隧道下面在为明挖法、矿山法、盾构法、TBM法等。对于具体的案例，则要包括工程的名称、地点、所在线路名称、长度、采用的开挖方法、支护措施、施工重难点、相关科研情况，具体资料既有文字，也有相应的照片及视频资料。隧道工程案例库的功能包括案例案例录入、案例查询/检索、案例修改、案例删除、案例下载等，以满足老师教学与学生学习的要求。案例录入，可以单机录入也可以联网录入，案例查询/检索可以按照地下工程的名称、地下工程修建时间、地下工程的开挖方法等进行检索。同时为了面向特点学生和老师的学生，须设置用户登录功能。
三、隧道工程案例建设路线
隧道工程案例库建设路线如图1所示。案例整理加工，是指案例收集后进行遴选，对其进行整理加工，去粗取精，最大限度地提升所选案例的教学应用价值。试用完善，是指在教学活动中对案例进行初步的试用，用实际教学效果来检验案例的质量。对于试用过程中暴露出来的问题与缺陷，要及时加以修改完善。入库指的是经过收集、整理加工和试用完善的案例，应当按照预先设定的层级与模块分门别类地录入到案例库中。案例数据库开发是指采用数据库开发软件，将隧道工程案例库形成一个数据系统，方便使用。系统评估与维护是指软件系统开发好后，要进行调试，根据软件系统使用者（主要是学生和老师）反馈情况进行调试修改，并不断完善升级。
四、基于B/S网络的隧道工程案例库开发思路
B/S模式就是在老师/学生的手机或个人PC电脑的终端机与案例库数据库服务器之间加入Web应用服务器，形成一个“老师/学生—Web应用服务器—案例数据库服务器”三层结构体系。在这种三层结构模式下，浏览器作为终端工作界面，主要数据处理业务在服务器端（Server）实现，学生/教师通过浏览器访问Internet上的各种数据信息，这些数据信息由与案例库的数据库服务器直接相连的Web服务器产生。
五、基于ACCESS数据库的地下工程案例库初步开发
基于B/S网络的地下工程案例库需要服务器，专业的开发团队，开发成本高。本次研究采用access数据库，基于Delphi软件编程语言，初步开发了隧道工程案例库软件系统。其包含了如下功能：可以查看工程概况、看工程照片与播放视频，并能实现查询、删除及修改等功能。
六、结论
（1）隧道工程案例遴选原则应遵循案例的真实性、典型性、启发性，并且服务教学目的。（2）案例分类可以按照教学过程进行分类；也可以按照不同的隧道工程进行分类；案例收集要广泛，可以通过学生、同事、网络、书本等渠道获得。既要注意文本资料的收集，也要注意现场相关照片及视频录像资料的收集。（3）案例建设流程是案例收集、案例整理加工、案例试用完善、案例入库、案例库的开发、案例库系统维护；其中案例库的开发可以采用B/S网络模式开发。应用Delphi软件，采用access数据库，初步开发了隧道工程案例库系统，实现了相应的功能。
【参考文献】
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隧道施工教学范文7
关键词：地下工程；案例库；数据库开发
隧道工程工程是一门实践与应用性很强的课程，受场地、资金和工程条件等因素制约，现在的教学模式仍主要以书本知识传授为主，缺乏与工程实践的有机结合。学习隧道工程的最终目的是为工程服务，而对于与工程应用紧密结合的章节，如隧道工程支护原则与支护技术等内容，学生在课堂上只能靠想象，与工程实践脱节，这不符合《隧道工程》理论与实践兼备的课程特点，难以激发学生学习的积极性和主动性，更不用提培养学生的创造性。因此，迫切需要建设科学合理的工程案例库，在课堂教学中引入工程案例教学模块，通过典型的工程案例讲解和讨论，提高学生的兴趣，激发其自主学习的热情。目前案例库的研究在商务英语、化学、禁毒学、工程索赔等课程开展了初步的研究，但是从文献内容看，还没形成具体的数据库系统，只是一个大体的思路。本文主要以承担教学的《隧道工程》课程为依托，探讨隧道工程案例库中案例选取的选择及建设开发思路。
一、隧道工程案例遴选原则、分类与收集方法
（一）隧道工程案例遴选的原则
（1）入库案例及依托工程的真实性。这是隧道工程案例库遴选案例的首要条件。真实性保证了每个工程案例确有其事，要对案例进行实事求是的描述。（2）入库案例必须服务教学目的。隧道工程案例库遴选的案例是为了适应特定的教学而选编，因此每个工程案例都应具有相应的教学目的，反映相应的教学内容。（3）入库案例具有典型性和启发性。典型性就是保证每一个工程入库遴选的案例价值。典型工程案例，要选择知名度比较高的地下工程，或者在勘察、设计、施工和科研上有特色的工程，在业界有口碑且比较知晓的工程。特别是在科研上有特色的要更加注重收集，这个有利于启发培养学生的创新思维和精神，从工程中发现工程问题。
（二）隧道工程案例分类
隧道工程案例库可以根据教学大纲要求，结合书本，根据不同章节的不同要求，进行案例分类，并做收集；也可以按照课堂的教学顺序进行分类，如课堂引导案例、课堂讨论案例、课外思考案例。其中课堂引导案例非常重要，如何让引导案例能够引人入胜，激发学生兴趣，吸引学生的课堂注意力，并调动其学习积极性，则可以为一节精彩的课做了很好的开端。课堂讨论案例要注重案例的启发性、案例问题的多解性。在讨论解决案例问题的过程中，再现真实案例情境，通过教师、学生之间的互动和交流，锻炼和提高学生分析问题和解决问题的能力。课外思考案例要难易适中，以易为主，要求学生通过案例学习，提交学习报告或解决问题的方法，考察学生对所学知识的掌握情况，以锻炼学生理论联系实际、分析解决问题的综合能力。考虑到我校土木工程专业岩土地下方向学生就业主要以施工单位为主的现实情况，本案例库中的案例按照施工方法进行分类为主，兼顾使用功能分类，如现在提上国家计划的轨道交通，就是分地铁区间隧道和地铁车站，则开挖方法细化为区间矿山法施工、区间盾构法施工、区间明挖法施工，地铁车站明挖法、地铁车站盖挖法、地铁车站暗挖法施工。
（三）隧道工程案例收集
巧妇难为无米之炊，没有大量隧道工程案例的收集，工程案例库的建设就会成为无源之水，无本之木。案例收集的充足、翔实是开发工程案例库的前提和基础。在收集工程案例时，案例可以来源于课题组老师及自己参与或主持的科研项目依托工程，也可以来源于系部其他老师参与或主持的隧道工程，甚至学院其他系部或者我们学校其他相关学院老师的相关工程项目。为了更广泛的收集，从事隧道工程的同学及已毕业学生中收集资料也是非常好的收集渠道。另外一个就是网络资源，含期刊及学位论文中的隧道工程案例。《隧道工程》相关教材中的案例也可以作为收集渠道。收集时既要注意文本资料的收集，也要注意现场相关照片及视频录像资料的收集。不仅收集国内的工程案例，国外的案例也要注意收集。为了启发学生的学术思维和创新性，对于施工重难点以及采取相应的技术与科技攻关，要给予关注，着重收集，如针对某个特长隧道，设了哪些研究课题，相关研究课题如何开展研究的，取得了哪些成果，这些成果对设计及施工有什么指导作用等。
二、隧道工程案例库的构成与功能
隧道工程案例库的整体构成是按照不同的地下工程进行分类构成，每一种隧道下面在为明挖法、矿山法、盾构法、TBM法等。对于具体的案例，则要包括工程的名称、地点、所在线路名称、长度、采用的开挖方法、支护措施、施工重难点、相关科研情况，具体资料既有文字，也有相应的照片及视频资料。隧道工程案例库的功能包括案例案例录入、案例查询/检索、案例修改、案例删除、案例下载等，以满足老师教学与学生学习的要求。案例录入，可以单机录入也可以联网录入，案例查询/检索可以按照地下工程的名称、地下工程修建时间、地下工程的开挖方法等进行检索。同时为了面向特点学生和老师的学生，须设置用户登录功能。
三、隧道工程案例建设路线
隧道工程案例库建设路线如图1所示。案例整理加工，是指案例收集后进行遴选，对其进行整理加工，去粗取精，最大限度地提升所选案例的教学应用价值。试用完善，是指在教学活动中对案例进行初步的试用，用实际教学效果来检验案例的质量。对于试用过程中暴露出来的问题与缺陷，要及时加以修改完善。入库指的是经过收集、整理加工和试用完善的案例，应当按照预先设定的层级与模块分门别类地录入到案例库中。案例数据库开发是指采用数据库开发软件，将隧道工程案例库形成一个数据系统，方便使用。系统评估与维护是指软件系统开发好后，要进行调试，根据软件系统使用者（主要是学生和老师）反馈情况进行调试修改，并不断完善升级。
四、基于B/S网络的隧道工程案例库开发思路
B/S模式就是在老师/学生的手机或个人PC电脑的终端机与案例库数据库服务器之间加入Web应用服务器，形成一个“老师/学生—Web应用服务器—案例数据库服务器”三层结构体系。在这种三层结构模式下，浏览器作为终端工作界面，主要数据处理业务在服务器端（Server）实现，学生/教师通过浏览器访问Internet上的各种数据信息，这些数据信息由与案例库的数据库服务器直接相连的Web服务器产生。
五、基于ACCESS数据库的地下工程案例库初步开发
基于B/S网络的地下工程案例库需要服务器，专业的开发团队，开发成本高。本次研究采用access数据库，基于Delphi软件编程语言，初步开发了隧道工程案例库软件系统。其包含了如下功能：可以查看工程概况、看工程照片与播放视频，并能实现查询、删除及修改等功能。
六、结论
（1）隧道工程案例遴选原则应遵循案例的真实性、典型性、启发性，并且服务教学目的。（2）案例分类可以按照教学过程进行分类；也可以按照不同的隧道工程进行分类；案例收集要广泛，可以通过学生、同事、网络、书本等渠道获得。既要注意文本资料的收集，也要注意现场相关照片及视频录像资料的收集。（3）案例建设流程是案例收集、案例整理加工、案例试用完善、案例入库、案例库的开发、案例库系统维护；其中案例库的开发可以采用B/S网络模式开发。应用Delphi软件，采用access数据库，初步开发了隧道工程案例库系统，实现了相应的功能。
【参考文献】
[1]安永林,贺建清,钟新谷,等.土木工程地下方向学生首次课程设计实践[J].当代教育理论与实践,2015,7(6):59-60.
[2]樊继英,张晙.商务英语系列课程案例教学库建设初探[J].经济研究导刊,2010(27):269-270．
[3]徐世明,王宏娟,古同男,等.高职生物化学教学案例库的建设[J].现代医药卫生,2013,29(22):3492-3493．
隧道施工教学范文8
关键词：山岭隧道；班组培训；管理标准化
0引言
随着交通建设的逐渐发展，山岭隧道工程日益增加，我国已成为世界上隧道工程数量最多、通车里程最长、在建规模最大、发展速度最快的国家[1]。与其他建设工程不同，山岭隧道施工具有特殊性，加之劳务班组技术水平参差不齐，亟需建立标准化培训管理体系。许多学者对不同行业的班组培训进行了研究。李超等[2]分析了煤矿企业班组存在的问题，基于成人学习特征，提出了解决对策。徐睿等[3]分析了传统电力班组培训的不足，基于胜任力模型，搭建了班组移动学习平台。李来福[4]突破传统培训模式，提出了火力发电班组培训的改进方式。然而，隧道施工班组培训的研究少有涉及。本文从培训内容、培训方式、培训频次、培训流程、培训效果考核五个方面对山岭隧道班组培训管理进行了标准化分析，并研究了山岭隧道班组培训管理标准化对工程质量、安全管理、农民工产业化的意义。
1标准化培训管理
1.1培训内容标准化。（1）施工安全培训一线隧道工人拥有良好的安全意识主要在于教育和培训，“平安班组”建设需要施工现场的每位工人携手共建。隧道施工班组安全培训除了本岗位的生产技术和安全生产知识，还要紧密结合施工实际和一些典型事故案例，对班组全员进行安全教育，提高安全意识，增强自我保护能力以及遇到突发事故时的自救技能。（2）施工技术培训隧道施工技术是不断进步的，各种新技术、新设备的引入必然会对隧道施工的方式、过程等产生较大的影响。但新技术、新设备都是在已有的技术设备上进行的技术突破，已有的技术是根本，因此，应更加重视对施工技术的培训。同时，新技术、新设备的培训要具体到不同的工种，使培训更有针对性。（3）职业健康培训隧道施工职业健康培训主要从班组成员的职业健康意识、职业健康内容，以及如何保护自身健康方面着手。①职业健康意识。职业健康意识的培训主要是使班组成员对职业健康有初步的认识。②职业健康内容。职业健康内容主要包括隧道建设职业病的概念、隧道建设职业病危害来源、隧道建设职业病危害后果。③自我保护。职业健康培训主要目的在于指导隧道班组成员如何预防职业病，如电焊尘肺、噪声聋等。（4）企业规章制度培训隧道班组作为一个有纪律的组织，其良好运行需要必备的规章制度进行约束。隧道班组常见的制度培训主要包括安全管理制度、质量管理制度、后勤管理制度、请假销假制度、劳动纪律、岗位职责等。
1.2培训方式标准化。培训方法的选择应把握“内容第一，方法第二”。培训的目的是为了使工人快速、扎实地掌握培训内容，培训方法是为培训内容服务的。（1）网络视频教学由于隧道工人对基础知识的掌握程度不一，采用集体授课的方式培训基础知识，对一些知识扎实、经验丰富的技术骨干来说意义不大，强制性授课非但不会起到积极的促进作用，而且很有可能打消老员工培训的积极性。网络视频教学更加适合班组成员接触新知识、新技能或者对旧知识、技能的巩固，是一种良好的基础知识培训方式。（2）工人夜校工人夜校主要用于工人隧道安全生产、施工技能、职业健康、维权等知识的培训。工人夜校培训要做到“短、频、快”，即“教育时间要短、上课频率要高、教育成果运用于施工实践要快”[5]。通过工人夜校的培训，能够提高工人综合素质，促进班组规范化管理，提升隧道工程质量，建设隧道品质工程。（3）导师带徒导师带徒的实践指导模式是现在很多大型企业对新员工的培训方式。从实际出发，通过师徒结对的模式，加快每一位新员工的成长速度。营造出“学技术、练本领、强素质”的良好氛围，使每一位新员工或岗位技能不娴熟的员工迅速成长，早日成为班组的中坚力量。导师带徒要坚持“一对一”的原则，让师傅以高度的责任感帮助徒弟，提高每一位徒弟的业务技能，在带徒弟过程中与徒弟共同进步，师傅与徒弟的综合素质得到全方位提高。在导师带徒过程中，师傅要严格实施培训计划、合理安排时间，徒弟要不断提高自我。（4）短视频随着通信技术的发展，智能手机的普及，未来的生活必然是知识经济时代。信息爆炸对每一个岗位都造成了冲击，产生了更多的碎片化时间，如果将碎片化时间充分利用起来，可以使每一位员工都得到长足的进步。相比传统的现场授课、网络视频课程，短视频的课程更具有吸引力。因此，可以通过“抖音”、“快手”等App将工人的业余时间充分利用起来。（5）现场示范现场示范的培训模式不同于理论授课，其更具有直观性和实操性。理论授课只有理性的认知，而现场示范是理性与感性相结合，对事物的认知更系统、更全面、更符合客观实际。（6）案例分析法我国目前已建成的或在建的隧道数量众多，针对隧道班组培训，案例分析法以隧道施工中的真实案例为蓝本，让工人对隧道施工有更加清楚的了解，以此提高班组成员的技能水平和应对突发事件的能力。（7）安全体验安全体验馆是实地体验项目，通过模拟现场施工环境，针对容易出现安全问题的地方进行现实演示，体验人员通过自身参与性，了解安全问题的重要性。
1.3培训频次标准化。（1）岗前培训。隧道施工危险系数较高，安全事故易发。然而，新进场人员中超过1/3的人没有从事过隧道施工工作。岗前安全培训能使广大作业人员熟悉隧道安全生产知识，掌握本岗位的安全操作技能，增强预防事故、控制职业危害和应急处理的能力，进而减少隧道施工安全事故。（2）转岗培训。转岗培训指对变换工作岗位的人员进行培训。隧道施工专业性较强，每一个岗位都有自己的特色，对于特殊岗位，如爆破作业等需持证上岗。临时转换工作岗位会出现不适应情况，容易出现安全事故，因此应对转岗工人进行安全培训。（3）定期培训。安全意识决定安全行为，随着时间的推移，工人安全意识逐渐淡化。通过定期安全培训，可以提高隧道作业人员的安全意识，减少隧道施工安全事故发生的概率。（4）不定期培训。不定期培训应有特定的主题，通常在以下情况会进行不定期培训：颁布最新的法律、法规、条例和相关政策；隧道施工环境发生变化；采用新工艺、新标准、新技术、新材料、新设备；上级领导要求；本项目发生安全事故。
1.4培训流程标准化。完整的班组培训流程如图1所示，包括确定培训需求→设定培训目标→确定参训人员→制定培训计划→培训准备工作→培训实施及协调→培训项目评估与总结。1.5培训效果考核标准化隧道班组培训效果考核包括培训考核准备、培训考核实施、培训考核总结三个阶段。（1）培训考核准备阶段培训效果考核的准备阶段是培训过程必不可少的阶段。以特定目的为起点，对培训内容及对象进行方案准备。在准备阶段，要设计好有关考核的文件、表格、问卷等相关文件。（2）培训考核实施阶段培训考核是为了对培训效果进行总结。以一定的形式将培训结果，如受训员工的认知能力、技能水平、绩效成果等更为直观地展示给受训者。（3）培训考核总结阶段培训考核的最终阶段是对整个培训进行总结。对本次培训的成果作出总结，并总结经验教训，为下次培训的方式、内容及时间安排等作出调整。
2隧道班组培训管理标准化的意义
2.1保证工程质量。当前隧道施工人员综合素质较低，大多工人未受过专业培训。随着科学技术的发展，各种大型机械设备、新的施工技术引入隧道施工，传统的施工技术以及经验固然能够满足隧道施工的要求，但已达不到当下对新技术以及品质工程的要求。打造隧道品质工程需要对施工人员进行各个方面的培训，标准化培训管理规定了培训内容、培训频次，班组培训可以在较短的时间内使施工人员掌握施工技术。同时，标准化培训管理能够确保每位施工人员培训上岗，为品质工程的建设奠定坚实的基础。
2.2安全管理需要。隧道施工安全管理的最终落脚点是每一位班组成员，提高每位员工的安全意识是实现安全管理的本质所在，对班组的稳定发展起到至关重要的作用。从事故原因分析来看，大多数事故是由安全措施不到位，自救、急救技能掌握不充分造成的。一些劳务企业或者班组长未将安全培训工作纳入优秀员工培养计划中，造成一线工人安全意识淡薄，自救技能差，遇到突发事件无法及时有效地处理等问题；还有的劳务企业为了利益最大化，缺少相关隧道施工安全知识培训，新招聘的员工未接受系统规范的培训就上岗实操，因此会造成安全隐患。标准化培训管理规范了培训内容、培训方式、培训频次以及培训流程，因此，可以有效避免上述原因造成的安全隐患。
2.3农民工产业化方向。隧道工人要成为产业工人，不仅需要掌握专业的施工作业技能，更要提升自身综合素质。只有作业规范、服从管理、服务企业，才能打造一支高效、稳定的隧道产业工人队伍，而这些都离不开职业培训。标准化培训管理可以帮助一批农民工顺利转变成隧道产业工人，身份的转变使其愿意接受更多的培训去获得更多的幸福感和归属感，从而带动更多的农民工通过职业培训成为隧道产业工人。
3结语
本文从培训内容、培训方式、培训频次、培训流程、培训效果考核五个方面对山岭隧道班组培训管理进行了标准化分析，分析结果表明，山岭隧道班组培训管理标准化对工程质量、安全管理、农民工产业化均具有积极意义。
参考文献：
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