地下工程课程在土木工程专业的培养思路及教学效果探讨——以西南

王峰，胡辉

土木工程学院，四川

成都

610031）

摘要：面对当前地下工程的发展趋势，以西南交通大学地下工程课程教学为例，探讨了地下工程课程在土木工程专业培养方案中的地位及培养目标，分析了选修地下工程课程学生专业方向分布特点和原因，进一步总结和介绍了文章在地下工程课程教学方法中的实践经验和效果，以期为国内其他高校在土木工程专业中开设地下工程课程和人才培养提供参考和借鉴。

关键词：地下工程课程；土木工程专业；培养方案和目标；教学方法中图分类号：G2.0

文献标志码：A

文章编号：1674-9324（2020）08-0334-03

地下空间的利用可以追溯到公元前3000年的新

石器时代，人类利用兽骨等工具开挖洞穴而加以利用。随着人类文明以及科学技术的进步，当今我们所探讨的地下工程技术主要集中于近现代时期。自19世纪国际隧道协会提出“大力开发地下空间，开始人类新的穴居时代”的倡议以来，各国都开始大力推进地下空间的发展[1]。我们国家地下工程也得到了长足的发展，从早期的人防工程，到交通隧道，再到城市地下空间，以及当前大家探讨较多的深地空间的发展。今天我们国家地下工程的发展规模以及技术已经达到国际先进水平，部分领域正在引领世界地下空间的发展。

正是在这样的背景下，人们开始意识到地下工程在今后发展的广阔前景。越来越多的高校也开始在土木工程专业下设置地下工程方向，或直接设置城市地下空间专业，这是一个良好的开端[2]。但是需要注意，还有大部分高校未设置地下工程专业或方向，以及在土木工程专业培养中将地下工程设置为限选或选修课程。在这种情况下，如何有效地提高学生对地下工程的认识和了解，熟练掌握地下工程部分知识点，便于学生在本专业和地下工程间知识点的融会贯通，正是笔者这些年在从事地下工程课程教学中一直思考的问题。

因此，本文以西南交通大学土木工程专业地下工程课程教学为例，参考其他兄弟院校的成功经验[3-4]，结合笔者这些年的教学经历以及对地下工程课程教学的思路与实践，探讨地下工程在土木工程专业中的培养思路和教学效果，希望能为兄弟院校土木工程专业的建设和人才培养提供一些参考。

一、地下工程课程在土木工程专业培养方案中的地位和培养目标

西南交通大学是全国最早在土木工程专业下开设地下工程方向的高校之一。在长期的教学、实践和培养过程中，西南交通大学已经形成了以交通鲜明特色为主的办学思路。在土木工程专业的培养中，分别设立了铁道工程、桥梁工程、地下工程、岩土工程、建筑工程、城市轨道工程、道路工程七个方向。学生在大二期间根据成绩和意愿选择符合自己的专业方向。而地下工程是作为非地下工程方向大三同学选修的一门专业课程，2个学分32个学时。但目前，在西南交大土木工程专业培养方案中，还设置了多门并行的专业方向拓展课程供不同方向同学选择，各课程均为2个学分32学时，如图1所示。各方向同学需选择不少于4个学分的专业拓展课程，同时不得选择本方向的专业课程，例如，土木工程专业地下工程方向同学不得选修地下工程课程。因此，从课程设置而言，地下工程与其他六门专业课程具有同等重要地位，并非所有土木工程专业同学均会选修地下工程课程。

图1专业平台课程设置

收稿日期：2019-05-29

作者简介：王峰（1982-），男，江西吉安人，博士，副教授，主要从事隧道及地下工程教学与研究。

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2020年2月第8期教育教学论坛EDUCATIONTEACHINGFORUMFeb.2020No.8在实际土木工程专业培养过程中发现，土木工程专业非地下工程方向的学生在本科毕业后或继续深造中，均出现从事地下工程相关工作，或进入隧道与地下工程专业研究生阶段的学习。因此，地下工程课程发挥着培养学生了解和掌握地下工程相关知识点的桥梁作用。目前，西南交大地下工程课程的培养任务和目标是通过课程学习，使非地下工程土木工程专业同学能较系统地掌握地下工程的基本概念，熟悉地下工程的技术特点，了解地下工程的施工方法、结构设计、监控量测以及施工管理等，具备地下工程初步设计、施工和管理的基本技能。

笔者认为，西南交大作为国内最早开展隧道与地下工程专业培养高校之一，其地下工程专业的师资力量以及教学科研基础与实力在国内处于领先地位。因此，在土木工程专业中设置地下工程课程具有充分的理由。但是，从当前地下工程在社会中的发展前景以及土木工程专业学生就业和深造学习的发展方向而言，未设置地下工程专业或方向的高校仍然具有充足的理由在土木工程专业中设置一门地下工程为必修或者选修的课程，使土木工程专业学生具备一定的地下工程知识。另一方面，笔者在实际教学过程中发现，在交通见长的西南交大，尽管为非地下工程方向同学开设了地下工程课程，但仍有大量土木专业同学并未选修地下工程课程，而是选修了他们认为符合“自己需求”的相关课程。这满足了学生在课程选择的自主性，但也带来了一个弊端。笔者发现很多同学在就业和学业深造中，最终却“被动选择”了地下工程。对于这部分学生，本科课程培养方案的设置实际上存在一定的缺陷。因此，是否有必要在现阶段将地下工程设置为土木工程专业必修课程是笔者心中一直未解的结。笔者建议，在条件允许时，可以在相近专业中将地下工程调整为必修课程，例如，可以在岩土工程、道路工程等专业方向中将地下工程设置为必修课程。

二、地下工程课程学生专业方向分布特点

西南交大地下工程课程是为土木工程专业非地下方向开设的一门专业拓展课，这在第一节已有介绍。但从2014级开始，铁道工程方向已率先将地下工程纳入必修环节课程并改名为隧道工程。这一调整是充分考虑了铁道工程与隧道工程间的紧密联系，以及当前隧道与地下工程的良好发展前景。因此，从2015级开始，地下工程实际上只作为其他五个专业方向的拓展课程。

为分析地下工程课程学生专业方向分布情况，笔者对近两年学生方向进行了统计分析。图2给出了各专业方向的分布情况。从图中可以看出，桥梁和城市轨道方向的学生居多，岩土及道路方向的学生偏少，建工方向则没有学生选修地下工程。这是一个有趣的现象，分析其原因有两点：（1）西南交大土木工程专业每年招生600多名学生，其中桥梁方向约占40%，岩土

方向约占16%，城轨方向约占32%，道路方向约占

12%，因此选修地下工程课程桥梁方向学生的基数较大；（2）城轨方向学生基数较少，但选课人数相对较多，说明城轨方向的学生选修地下工程的需求性更大。总体分析不同专业方向学生选修地下工程分布以及课程特点，相近专业方向（岩土和城轨）与相差较远专业方向（桥梁和道路）选课人数基本各占50%。这对地下工程课程教学具有一定的指导意义。

图2选课同学方向比例

三、地下工程课程教学方法与效果地下工程是一门专业性极强的课程，按照课程教学内容安排，分为绪论、地下工程特性、地下工程利用形态、地下工程基础技术四个模块循序渐进开展讲授。前两个模块的内容相对简单、易懂，能让学生快速了解地下工程的基本性质。第三和第四个模块是地下工程课程的重点和难点，在实际教学中安排了60个学时对这两部分内容进行讲解。对于非地下方向的学生来说，要很好地掌握这两部分内容是需要课堂和课外花足够的时间才能完成。尤其对于桥梁和道路方向的学生，在完全缺乏地下工程知识背景的前提下，要在2个学分个学时教学中很好地掌握具有一定的难度；相反针对城市轨道和岩土方向的学生，一方面这部分学生在前期课程中对于岩土和地下工程特性具有一定的认识，另一方面在其他专业课程的同步教学中，有部分内容与地下工程课程内容存在相似性，因而在部分内容的讲授中该部分学生学习相对轻松。

根据地下工程课程和选课学生分布特点，笔者在近几年的教学方法中也进行了不断的探索，取得了一定收效。可用一句话概括：传统教学+新型教学模式；课堂教学+课外体验教学形式相结合。

何谓传统教学+新型教学模式，如何体现？在传统教学中，仍然采用讲授方式，包括定义介绍、内容讲解、问题提问、课堂讨论以及课后作业等形式。在新型教学模式中，笔者重点在地下工程第三个模块内容中开展，针对地下工程利用形态多样化，笔者让学生课后针对某一利用形态查找视频讲解内容，并在课堂上给大家进行讲解。在这个教学模式中，首先学生可以通过课后查找相关视频讲解内容进行预学习，提高了学生的主动性；其次，在课堂讲解过程中学生参与度显著提高，参与讲解的学生直接参与其中，台下的学

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2020年2月第8期教育教学论坛EDUCATIONTEACHINGFORUMFeb.2020No.8生因为同学的讲解而被动参与其中，部分学生还主动申请下一次的视频讲解，完成了一次从被动到主动的过程。从这种传统教学+新型教学模式的教学效果看，在视频教学中确实能够很好地调动学生的积极性，学生反馈的信息是对于自己参与讲解的内容印象深刻。

何谓课堂教学+课外体验教学，如何体现？地下工程是一门与实际紧密联系的课程，在实际生活学习工作中都很常见。因此，在本课程的讲授中，笔者提出课堂教学+课外体验的模式。在课堂教学中，通过讲授让大家了解和熟悉相关知识点。同时课后给大家安排了一次自发性的体验，让大家自己选择一处地下工程，例如体验地铁工程，结合课堂讲解的内容，参观、记录某一地下工程的特点，并形成一个图文并茂的小报告。这样让学生不仅从课本和课堂上了解和掌握地下工程相关知识点，而且从课外体验中加深学生对地下工程某一知识点的理解和掌握。从学生在课堂上回答问题以及课堂讨论中可以看出，通过课外体验教学学生进一步加深了对自己参观的地下工程的认识，同时能够较好地将课堂讲解的相关知识点和实际工程相联系，进行融会贯通。

总结这些年笔者在土木工程专业中开展地下工程课程教学实践经验和效果可知，由于课程所选学生方向存在的一定差异性，通过在传统讲授教学方式基础上增加以学生为主的视频教学方式和课外体验教学方式，能够较好地提高学生的参与度和主动性，使得学生在选修地下工程这门专业性极强的课程中更好地掌握其中的知识点，并将书本和课堂的知识与实际工程融会贯通，取得了一定的效果。

四、结论

以西南交通大学地下工程课程教学为例，通过对土木工程专业培养方案中地下工程课程设置的地位和目标的讨论，以及总结笔者这些年在开展地下工程教学的实践经验，取得了一定的效果。

（1）由于当前地下工程具有良好发展前景，在条件允许的高校中，可以在土木工程专业培养中增设地下工程课程，或将地下工程课程从选修调整为必修，以适当提高地下工程课程在土木工程专业培养中的地位。

（2）地下工程课程教学过程中，由于学生专业方向不同，前期的基础以及课程内容的接受度存在一定差异性，因此，建议适当调整教学方法，加强学生在课程中学习的能动性。

（3）通过在传统讲授教学方式基础上增加以学生为主的视频教学方式和课外体验教学方式，能够较好地提高学生的参与度和主动性，保证教学效果和教学质量。

随着地下工程的发展，地下工程课程培养目标与教学内容等也在不断发展，笔者在教学过程中还将继续探索和改进。

参考文献：

[1]关宝树,杨其新.地下工程概论[M].西南交通大学出版社,2001年第1版.

[2]邓祥辉,王睿,高晓悦.西部高校城市地下空间工程专业发展现状分析[J].教育教学论坛,2018,(33):222-223.

[3]李兴高.地下工程课程教学改革的思考和分析[J].高等建筑教育,2010,19(6):92-94.

[4]刘陕南,石嵘,汪磊.与工程实践相结合的地下工程课程教学模式[J].大学教育,2016,(7):138-139.

DiscussionontheTrainingIdeaofUndergroundEngineeringCourseinCivilEngineeringandTeaching

Effect:ACaseStudyofUndergroundEngineeringCourseTeachinginSWJTU

WANGFeng,HUHui

(SchoolofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,Sichuan610031,China)

Abstract:Inordertomeettheneedofundergroundengineeringdevelopment,theundergroundengineeringcourseteachinginSWJTUisemployedtostudythetrainingstatusoftheundergroundengineeringcourseanditsobjectiveincivilengineeringtrainingplan.Additionally,thestudents'specialtiesdistributionandthereasonarealsoanalyzedinthecourseteaching.Theauthor'sexperienceandresultsinthecourseteachingmethodaresummarized,withaviewtoprovidingreferenceforotherdomesticuniversityinundergroundengineeringtraining.

Keywords:undergroundspacecourse;civilengineering;trainingplanandobjective;teachingmethod

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