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“岩土与隧道工程”课程群建设与特色人才培养探讨

2010-09-12周德泉王桂尧刘宏利

中国地质教育 2010年4期
关键词:岩土隧道特色

周德泉,王桂尧,刘宏利,严 聪

长沙理工大学 岩土与隧道工程系,湖南 长沙 410004

课程建设

“岩土与隧道工程”课程群建设与特色人才培养探讨

周德泉,王桂尧,刘宏利,严 聪

长沙理工大学 岩土与隧道工程系,湖南 长沙 410004

顺应交通大发展的难得机遇,以培养特色人才为目的,本文分析了“岩土与隧道工程”课程群建设与所在专业方向的定位与特色的关系,介绍了建设的内容与关键,提出了以修订培养计划、进行专业课程群综合教学改革、强化实践教学和建设精品课程为主的建设方案。

岩土工程;隧道工程;课程群;特色人才

随着我国改革开放和经济的快速发展,实行以高速公路、高速铁路和城市地下铁道等建设为主的积极财政政策,大型交通基础设施建设项目会越来越多,从而带来了大量的岩土与隧道工程问题。相关问题的有效解决,需要大批具有理论基础扎实、实践经验丰富的高级工程技术人才,这就对大学教学提出了新的更高的要求。大学专业课程建设及人才培养必须适应新形势,突出特色,教学改革势在必行。

我校土木工程专业分为道路工程、桥梁工程、建筑工程、岩土工程、隧道与地下工程等5个专业方向,岩土与隧道工程系承担了土木工程专业与岩石和土体相关的专业基础课及岩土工程、隧道与地下工程2个专业方向的专业课,即“岩土与隧道工程”课程群,也是岩土工程学科(博士点和硕士点)的依托单位。近几年来,在道路工程和桥梁工程方向学生就业很好的情况下,岩土工程方向学生就业相对逊色,研究生生源质量和数量不够理想。这与岩土工程、隧道与地下工程2个专业方向的定位模糊、特色不鲜明不无关系。

立足岩土与隧道工程系,顺应国家加强交通基础设施建设对人才的需求,认真建设“岩土与隧道工程”课程群,培养学生的工程实践能力和创新精神,强化人才培养特色,对于激发学生的学习积极性和教师教学工作的热情、维护师资队伍的稳定、促进专业学科的发展和教学研究型大学的建设具有重大意义。

一、课程群建设与专业方向的关系

“岩土与隧道工程”课程群与其他课程相比,最突出特点就是实践性强、内容丰富,既包含土木工程专业的专业基础课程(平台课程),又包含土木工程专业岩土工程、隧道与地下工程2个专业方向的专业课程。“岩土与隧道工程”课程群的建设质量直接影响这2个专业方向的定位与特色,从而影响特色人才的培养。

1.课程群建设与专业方向的定位

岩土工程首先由美籍奥地利土力学家Terzaghi提出,经过一个时期的酝酿和发展,在最近的20年里,在不少工业技术发达的国家,逐渐建立起包括生产、科研、教学以及学术组织在内的比较完善的岩土工程体制,尤以美国、加拿大、日本等国家的岩土工程技术咨询公司和岩土工程学术团体的组织体制最为完善,在解决重大工程难题中作出了独特的贡献。国际岩土工程的发展引导了国内岩土工程的成长,表现在国内很多大学开设了许多有关岩石和土体的专业课程,并且招收岩土与隧道工程方向的本科学生。表1是国内部分高校土木工程专业岩土类课程设置情况[1],从中可见各高校特别是知名院校的相关课程设置方案很不相同,这与办学历史和专业定位密切相关。

东南大学根据表1中的课程群设置,充分利用交通学院在交通工程建设领域中的专业优势,注重交通领域勘查、测试与评价。从1995年至今全程参与了宁沪、连徐、连盐等高速公路建设的勘查、咨询、技术服务工作,为专业建设积累了前期经验,并锻炼了教师队伍;从2003年起,南京地铁工程检测中心设在东南大学,为参与地下工程建设提供了平台。这些为岩土与隧道工程专业建设奠定了基础,并最终将“专业建设服务于交通发展”确立为专业发展思路之一[2]。

随着教学改革的深入,目前国内许多高校参照国外高水平大学土木工程专业的课程设置情况,结合各专业方向的发展和学分制的实施,提出了以课程群为基础的专业培养思路和选课指南,加强专业课程的教育,使学生了解和熟悉土木工程师将来可能遇到的主要问题及一般处理方法[3-4]。并为学生未来继续深造打下基础,探索了新的土木工程人才培养模式,明确了专业方向的定位。

业内熟知,岩土工程和地质工程、隧道与地下工程和采矿工程的研究对象分别有部分交叉,而地质工程和采矿工程主要在原地矿类院校招生,这些院校大部分是“985”或“211”建设高校,定位与行业特色非常明显。长沙理工大学是省管高校,土木工程专业岩土工程方向、隧道与地下工程方向分别于1996年、2003年才开始招生。由于开办时间不长,存在定位不明确的问题。

针对新时期专业人才的需求特点,在借鉴国外专业教育模式的基础上,我校与兄弟院校一样,采用了“平台+模块”的人才培养模式[5]。为此,在确保“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的基础上,土木工程专业在地质勘察与地基基础课群大胆进行教学内容的改革[6],配合科学的教学手段,探索了一条紧紧围绕市场,为社会培养更多既有强劲的可持续发展性,又具有较好的工作适应性的创新型人才的培养道路。

表1 国内部分高校土木工程专业岩土类课程设置

“岩土与隧道工程”课程群,代表了土木工程专业岩土工程、隧道与地下工程等2个专业方向,虽然进行了局部教学改革,但是课程之间仍然不同程度地存在部分内容重复,联系不紧密等现象,系统性不强,难以激发学生的专业兴趣,制约了学生的学习积极性和主动性。况且,与国内高校类似,专业课课时数占总课时数的百分比较低,不利于培养高素质、适应社会发展的现代工程技术人才[3]。以专业方向课程群的方式融合起来,必然使学生加深对专业的认识,缓和教学内容增多与学时减少之间的矛盾,缩短大学教学和工程建设之间的距离。况且,国家原建设部和人事部决定从2002年起逐步推行注册岩土工程师执业资格制度,对土木工程人才提出了新的要求。“岩土与隧道工程”课程群是注册土木工程师(岩土)的必考课程,需要进行配套改革[7-8],主要依托交通大发展的需要,将课程教学与课程设计、毕业设计和注册土木工程师(岩土)考试内容紧密结合,便于实现大学教学与社会需求相结合,便于探索新时期人才培养新模式,便于实现大学生与工程师或研究人员的对接,最终形成人才培养特色。

2.课程群建设与专业方向的特色

美籍奥地利土力学家Terzaghi集教学、研究和实践于一体,十分重视工程实践对土力学发展的重大意义。国内在岩土与隧道工程人才培养方面,存在知识面狭窄、动手能力低等现象,或者空谈理论而不具备实际操作能力,或者具有许多经验而不能总结上升为理论,给岩土与隧道工程建设带来困难。这里涉及“岩土与隧道工程”课程群的教学内容与教学体系欠合理的问题,影响了专业特色的形成。

教学内容与使用的教材密切关联。目前出版的课程群教材虽然已根据新的专业要求进行了重新编写,但仍然存在着专业特色不明显、缺乏对教学内容的统一规划、互相重复过多、与新规范接轨不及时等方面的不足。甚至个别出版社为了抢占教材市场,过分强调速度,忽视了教材质量,教材中甚至出现了多处错误,给教学带来了诸多不便。有必要进行课程群建设研究,实现课程设置、内容组合、规范应用、时间安排等方面的系统优化,促进专业特色的形成。

教学体系与办学指导思想和认识水平密切相关。岩土与隧道工程与国民经济、人民生活紧密相关,以工程岩土体为研究对象,其主要特点是实践性强。这是由于我国幅员辽阔、地质条件各不相同、构成地球表层的岩土体复杂多变、不确定性强决定的。因此在课程设置上既要注重实用,又要考虑学生将来深造的要求,理论与工程应用互为经纬,应特别重视构建合理的实践性教学模式,保障实践性教学效果。如沈阳建筑大学积极开展科学研究工作和教学研究工作,引导学生积极参与教师的科研、科技服务项目,加大科研及科技服务力度,走“产学研”相结合的道路,收到了良好的效果[9]。

根据《长沙理工大学本科生学习指南》(2009年修订),在培养方案中,土木工程专业(岩土工程、隧道与地下工程方向) 四年总学分均为168学分,其中前者课内教学130.5学分(占77.7% ),实践教学环节37.5学分(占22.3% );后者课内教学129.5学分(占77.1% ),实践教学环节38.5学分(占22.9% )。整个大学期间实践教学环节均不足40周时间,教学时数远远满足不了培养专业知识扎实学生的需要,更不可能培养出具有较强动手能力和创新能力的学生。针对特色不突出的问题,我院于是提出了一些改进的设想[10-11],但有待实践与探索。

实践教学的时间安排也存在问题,如毕业实习安排在寒假后第1~2周,此时交通异常紧张,天气较寒冷,工程工地也处于“半停工”阶段,教师大部分处于申报各类教学科研项目的关键阶段,因而没有取得应有的教学效果。如果与第3~4周在室内进行的开题报告和外文翻译对调,可能更科学合理。

课程设置也存在问题,如将“岩土工程勘察”课程确定为选修课程,没有必要的实践环节,以至有的学生没有选学该课程。以2007级隧道与地下工程方向的2个班为例,在2009~2010学年第2学期只有几个学生选修而导致全班停开该课。这批学生若不懂勘察,将来如何修建隧道与地下工程?

综上所述,专业方向课程群的建设质量直接影响专业方向的定位与特色,直接影响专业人才的培养质量。依托交通大发展的优势建设岩土与隧道工程课程群,特别注重培养学生的工程实践能力和创新精神,是历史赋予岩土工程学科与岩土工程、隧道与地下工程2个专业方向难得的发展机遇。

二、课程群建设与特色人才培养方案

1.建设内容与关键问题

(1)“岩土与隧道工程”课程群设置。

综合考虑大学总学分要求,满足“岩土与隧道工程”建设的知识结构并参考《国家注册岩土工程师考试大纲》,调整和设置专业课程群。以对学生的未来高度负责的精神,采用切实可行的有效方式积极引导学生学好专业课程,完善学生的知识结构。

(2)岩土工程、隧道与地下工程方向办学定位。

交通是各种运输与邮电通信的总称。在确保“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的基础上,面向大力发展的交通基础设施建设,调整专业课程群的教学内容,改变其教学模式和教学体系。

(3)学生的工程实践能力和创新精神培养。

改变“岩土与隧道工程”课程群相应的课程设计、室内实验、各类实习、毕业设计等实践环节的教学体系和教学模式,让学生在实践中培养学习兴趣,提升学生的工程应用能力、责任意识和创新精神,形成特色。

进行以上建设,关键是要引进全能或拔尖人才;提升在岗教师的教学、科研和实践综合能力,培养教学改革兴趣;设置“岩土与隧道工程”课程群,综合制订课程教学大纲,选定或编写特色教材;建设实践教学场地,配置试验仪器。

2.实施方案与方法

(1)实施方案。

特色人才培养应从培养计划修订、专业课程群理论与实践教学方面开展综合教学改革研究。首先,调研并收集兄弟院校相关资料,制定整体改革方案,修订土木工程专业(岩土工程、隧道与地下工程方向)培养计划,然后进行岩土与隧道工程方向专业课程群综合教学改革。包括优化“岩土与隧道工程”课程群设置,改革教学手段和方式,优化并加强实践性教学环节,配套调整理论与实践教学内容和教学大纲。对于部分特色课程编写教材,形成特色系列教材,建设精品课程,探索一条充分发挥专业课程教师的作用培养具有较强实践能力和创新精神的特色人才培养道路。

(2)实施方法。

①修订培养计划。调研并收集兄弟院校相关资料,组织已毕业硕士和本科学生座谈,征求意见与建议,坚持“厚基础、宽口径、强能力、高素质”思想,兼顾《国家注册岩土工程师考试大纲》,修订岩土工程、隧道与地下工程方向培养计划。

②专业课程群综合教学改革。开展调研与讨论,整合“岩土与隧道工程”课程群并优化设置;配套调整理论教学内容和教学大纲,对于部分特色课程编写教材;改革教学手段和方式,将承担的国家自然科学基金等高级别、大型纵横向科研课题成果引入课堂,言传身教,缩短师生之间的距离,以新颖的内容和手段激发学生的学习兴趣。

③实践教学改革。开展调研与讨论,配套调整实践教学内容和教学大纲,并与校外合作,建设实习基地;与新开馆的湖南省地质博物馆开展网络与场地合作,探索“产学研”结合新模式;以创新性实验项目申报和大学生科研立项为契机,以承担的国家自然科学基金等高级别、大型纵横向科研课题为龙头,组建大学生科研或兴趣小组,强化专业教师对大学生的示范与引导作用,充实学生的课余生活,提升学生的工程实践能力和创新精神。

④建设精品课程。建设省级精品课程“土力学”和校级精品课程“工程地质”、“基础工程”,将“隧道工程”建设成精品课程。

[1] 臧秀平,李萍,阮含婷,等.土木工程专业岩土工程课程群建设研究[J].常州工学院学报,2005,(S1):155-158.

[2] 童立元,刘松玉,石名磊,等.准确定位,突出特色——勘查技术与工程(岩土)专业发展浅析[J].中国地质教育,2007,(1):119-122.

[3] 顾祥林,林峰.中美英德加五国土木工程专业课程体系的比较研究[J].高等建筑教育,2006,15(1):50-53.

[4] 周亦唐,王东,费维水,等.以土木工程教学计划为基础的新的人才培养模式[J].昆明理工大学学报(社科版),2007,7(8):75-78.

[5] 邹昀,王中华,华渊.土木工程专业课程体系的改革和实践[J].高等建筑教育,2007,16(3):72-74.

[6] 周德泉,黄生文,陈永贵,等.地质勘察与地基基础课群综合教学改革的研究与实践[J].中国地质教育,2009,(4):140-144.

[7] 周德泉.岩土执业资格制度下的高校专业人才培养[J].交通高教研究,2003,(2):68-69.

[8] 李飞,霍宁.我国注册岩土工程师执业制度与高校教学改革探析[J].理工高教研究,2005,24(1):106-108.

[9] 赵俭斌,王军,韩景学,等.岩土工程学科“产、学、研”相结合的教学研究与实践[J].辽宁教育研究,2004,(8):84-85.

[10] 陈永贵,黄生文,周德泉,等.土木工程专业工程地质课程实践性教学改革与创新研究[J].中国地质教育,2008,(4):160-163.

[11] 陈永贵,王桂尧,黄生文,等.土木工程专业岩土工程实践性教学改革思考[J].高等建筑教育,2009,18(3):104-107.

Discussion of Geotechnical-Tunnel Engineering Courses Group Construction and Characteristic Talents Training

ZHOU De-quan, WANG GUI-yao, LIU Hong-li,YAN Cong
Changsha University of Science and Technology, Changsha 410004, China

Corresponding the rare opportunity of great development of traffic, this paper analyzed the relationship between geotechnical-tunnel engineering courses group construction and the status and features of their professional direction, introduced the content and key of construction, proposed building program focusing on revising training plan,comprehensively reforming of professional courses, strengthening practice-teaching and building boutique courses, in order to train characteristic talents.

geotechnical engineering; tunnel engineering; courses group; characteristic talents

G 642

A

1006-9372 (2010)04-0119-04

2010-09-25。

湖南省教育厅教学改革项目“岩土与隧道工程课程群建设与特色人才培养研究与实践”[湘教通(2010)243号-136];长沙理工大学重点教学改革项目“岩土与隧道工程课程群建设与特色人才培养研究与实践”(JG1008z)资助。

周德泉,男,教授,主要从事岩土与隧道工程的教学和科研工作。

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