李 明* ,胡 君
(重慶交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院,重慶 400074)
我國(guó)的隧道建設(shè)在總里程、隧道總座數(shù)等方面居世界第一,如何保證該類工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段的質(zhì)量,成為建設(shè)者和管理者面臨的一大挑戰(zhàn)。建設(shè)和養(yǎng)護(hù)任務(wù)不僅需要資金和技術(shù)的投入,更需要數(shù)以萬(wàn)計(jì)的基層高技能人才,尤其是掌握現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的工程師。目前我國(guó)隧道專業(yè)人才隊(duì)伍結(jié)構(gòu)不盡合理,與我國(guó)的交通事業(yè)快速發(fā)展的人才需求的現(xiàn)實(shí)不適應(yīng),制約了我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展。原國(guó)家交通部1998年以來(lái)頒布了《公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)人員資質(zhì)管理暫行辦法》《公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)管理辦法》和《公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)人員考試辦法》等規(guī)章制度,啟動(dòng)了注冊(cè)檢測(cè)人員考試制度,并于2007年組織了第一次過(guò)渡考試,自2009年以來(lái)一共組織了7次全國(guó)統(tǒng)一考試,一定程度上彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)隧道檢測(cè)人員的空缺。
當(dāng)前的注冊(cè)執(zhí)業(yè)資格考試制度對(duì)公路試驗(yàn)檢測(cè)人員的職業(yè)能力和水平提出了更新、更高的要求。高校需要培養(yǎng)出具備較高專業(yè)素質(zhì)和技能的人才,才能適應(yīng)注冊(cè)制度和市場(chǎng)需求。
“隧道檢測(cè)與處置技術(shù)”在全國(guó)高校中開設(shè)較少,屬于冷門專業(yè)課程和新興課程。重慶交通大學(xué)根據(jù)市場(chǎng)需求和需要,申辦了檢測(cè)專業(yè),開設(shè)了“隧道檢測(cè)與處置技術(shù)”課程,教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合自身教學(xué)優(yōu)勢(shì)特色和市場(chǎng)需求,搭設(shè)平臺(tái),積極探索新的教育與實(shí)踐模式,進(jìn)行了改革與大膽創(chuàng)新,并在實(shí)踐中加以運(yùn)用,取得了較好的效果。
該課程的培養(yǎng)目標(biāo)就是在教師講解課程基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)生掌握基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上[1],把試驗(yàn)檢測(cè)新工藝、新技術(shù)融入課程中去,結(jié)合國(guó)家行業(yè)現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)程,通過(guò)模擬、類比、仿真等項(xiàng)目教學(xué),融知識(shí)、技能和態(tài)度教學(xué)為一體,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)的實(shí)習(xí),加深試驗(yàn)檢測(cè)原理的探討,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,為今后的事業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)[2]。
該專業(yè)課程沒(méi)有統(tǒng)一的教材。教研組根據(jù)JTG H12—2015《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》及相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工、交竣工驗(yàn)收等規(guī)范的技術(shù)要求,結(jié)合公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)人員考試用書內(nèi)容,通過(guò)科技查新,了解國(guó)內(nèi)外的隧道與地下工程施工新技術(shù)和檢測(cè)技術(shù),參考公路工程試驗(yàn)檢測(cè)人員考試用書《隧道》,講授和實(shí)踐超前支護(hù)技術(shù)、圍巖施工質(zhì)量檢查、開挖質(zhì)量檢測(cè)、施工支護(hù)質(zhì)量檢測(cè)、地下工程防排水材料及施工質(zhì)量檢測(cè)、施工監(jiān)控量測(cè)、混凝土襯砌質(zhì)量檢測(cè)、運(yùn)營(yíng)隧道健康檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)、隧道施工和運(yùn)營(yíng)環(huán)境檢測(cè)技術(shù);結(jié)合國(guó)內(nèi)外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的工程實(shí)例,讓學(xué)生了解和掌握國(guó)內(nèi)的發(fā)展前沿;借助網(wǎng)絡(luò)延伸到國(guó)際工程,培養(yǎng)學(xué)生快速適應(yīng)市場(chǎng)需求和應(yīng)用的意識(shí)。在教材中,將現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)加以對(duì)比分析,增加學(xué)生的濃厚興趣。例如,通過(guò)力學(xué)分析和數(shù)值模擬技術(shù),講解隧道鉆孔檢測(cè)和現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè),體現(xiàn)出現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)越性和科技含量,增加學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)用性,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和未來(lái)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。增加土木類檢測(cè)中共用的檢測(cè)技術(shù)[3,4],在其他后續(xù)專業(yè)課程中不用再重復(fù)。
傳統(tǒng)教學(xué)模式一般是由主講教師按照教學(xué)大綱并結(jié)合教材章節(jié)進(jìn)行詳細(xì)講解,教師的發(fā)散性思維和擴(kuò)展教學(xué)受到了極大的約束和限制,教師講理論較多,實(shí)踐只能停留在課件視頻和圖片上[5]。隧道檢測(cè)課程專業(yè)性較強(qiáng),內(nèi)容多而雜,知識(shí)面要求廣,教師的個(gè)人能力和教師團(tuán)隊(duì)的合作要求較高。
在日常教學(xué)的基礎(chǔ)上,根據(jù)教師個(gè)人研究的縱、橫向課題的不同,結(jié)合注冊(cè)工程師的要求選擇學(xué)術(shù)帶頭人,聯(lián)合相關(guān)企業(yè),尤其是與檢測(cè)單位持證人員進(jìn)行溝通,把握前沿技術(shù)進(jìn)行講解。將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解和組合,內(nèi)容分為以下專題:公路隧道常見(jiàn)超前支護(hù)手段、公路隧道施工期間初期支護(hù)的質(zhì)量檢測(cè)、公路隧道防排水材料試驗(yàn)與檢測(cè)、公路隧道二次襯砌質(zhì)量檢測(cè)、公路隧道施工監(jiān)控量測(cè)、公路隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、公路隧道環(huán)境檢測(cè)等。利用團(tuán)隊(duì)教師的課題和工程實(shí)踐進(jìn)行授課,既重視了課程之間邏輯上的聯(lián)系,又消除了重復(fù)搭接內(nèi)容,有利于學(xué)生吸收、掌握和應(yīng)用知識(shí)和技術(shù)。
在實(shí)踐教學(xué)中,改變傳統(tǒng)模式,由4名教師組成團(tuán)隊(duì)進(jìn)行教學(xué)。先期主講隧道施工期間的質(zhì)量檢測(cè)和監(jiān)控量測(cè)技術(shù);然后進(jìn)行隧道施工期間超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和隧道運(yùn)營(yíng)期間的土建工程(主要是二次襯砌)的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)教學(xué);最后進(jìn)行隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)和照明質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的教學(xué);除過(guò)程試驗(yàn)技術(shù)在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室外,利用市內(nèi)地下工程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。這種團(tuán)隊(duì)教學(xué)模式效果十分明顯。
隧道檢測(cè)課程的理論與實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn)十分明顯,可利用的教育資源十分豐富,不僅有施工現(xiàn)場(chǎng)可以參觀實(shí)習(xí)和學(xué)習(xí),還可借助網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自學(xué)?,F(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度與教學(xué)進(jìn)度之間存在明顯差距,并且單一的工程在不同的施工環(huán)境下,不可能同時(shí)具備教學(xué)所需要的全部條件,不利于學(xué)生全面掌握相關(guān)知識(shí)。另外,隨著注冊(cè)考試的深入,為了避免社會(huì)上“持證不工作、工作不持證”的掛證現(xiàn)象,注冊(cè)考試更加注重現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和原理的應(yīng)用,采用綜合題型,以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例中存在的問(wèn)題、應(yīng)用的原理、采集數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用等作為考試內(nèi)容,死記硬背、沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)考生的考試難度增大。
針對(duì)隧道檢測(cè)技術(shù)中較為通用的儀器設(shè)備進(jìn)行總結(jié)性專題授課和實(shí)踐。購(gòu)入該課程中較為常用的現(xiàn)代化設(shè)備隧道激光斷面儀和地質(zhì)雷達(dá),在課堂上講解使用原理的基礎(chǔ)上,在隧道施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐。在隧道激光斷面儀的使用方面,讓學(xué)生掌握激光斷面儀在隧道超欠挖控制、隧道初期支護(hù)厚度和二襯厚度檢測(cè)、隧道周邊收斂和拱頂下沉測(cè)量等方面的應(yīng)用。在地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用方面,除了講解較為復(fù)雜的原理,還通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)不同目的測(cè)試,讓學(xué)生不僅掌握雷達(dá)在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和無(wú)損檢測(cè)方面的應(yīng)用,而且更加明確地質(zhì)雷達(dá)天線頻率與儀器探測(cè)深度和精度方面的關(guān)系;通過(guò)天線矩陣的應(yīng)用,引申到地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)車的應(yīng)用,由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生掌握理論知識(shí)和應(yīng)用,培養(yǎng)對(duì)儀器的濃厚興趣。土木工程中通用的設(shè)備儀器,如回彈儀和裂縫計(jì)等,放在專業(yè)課學(xué)習(xí)中統(tǒng)一講解,避免在其他專業(yè)檢測(cè)課程中的重復(fù),節(jié)約教學(xué)時(shí)間。較貴重的儀器主要是隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng),一般在100萬(wàn)元以上。為了緩解經(jīng)費(fèi)矛盾,我校購(gòu)置了TRT超前預(yù)報(bào)系統(tǒng),與友鄰單位互換資源,把社會(huì)上常用的TSP預(yù)報(bào)系統(tǒng)和TGP預(yù)報(bào)系統(tǒng)引入學(xué)校,豐富了學(xué)生的視野,獲得了較好的教學(xué)效果。
團(tuán)隊(duì)教師通過(guò)多方收集資料和集體探討,組建CAI課件制作團(tuán)隊(duì)、課外實(shí)習(xí)團(tuán)隊(duì)和試卷改革團(tuán)隊(duì)等進(jìn)行教學(xué),將現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題帶到課堂上或在現(xiàn)場(chǎng)直接解決,讓學(xué)生提前準(zhǔn)備課件,自己上臺(tái)講授,然后師生一起探討,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍了課堂氣氛。學(xué)校和相關(guān)的檢測(cè)單位建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系,共建學(xué)生實(shí)習(xí)基地,同時(shí)利用任課教師和相關(guān)教師的項(xiàng)目資源,在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。往往在教室中需要講解很久的原理和應(yīng)用,在現(xiàn)場(chǎng)僅需要幾分鐘就能達(dá)到教學(xué)目的,學(xué)生應(yīng)用和掌握較快。例如隧道監(jiān)控中的選測(cè)項(xiàng)目力學(xué)測(cè)試中的鋼弦式傳感器的測(cè)試、收斂計(jì)的應(yīng)用、錨桿拉拔儀的應(yīng)用、錨桿注漿飽滿度儀的應(yīng)用等。隧道開挖的過(guò)程一般較為緩慢,有時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)一周甚至更長(zhǎng)時(shí)間都看不到現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)展,這時(shí)就可以制作施工動(dòng)畫進(jìn)行模擬。有時(shí)結(jié)合方向教學(xué)實(shí)例,采用隧道塌方后的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生方向思維在工程施工中引起檢測(cè)工作不到位的原因,這不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也提高了學(xué)生的成本意識(shí),以及材料、力學(xué)和管理方面的綜合能力,為今后的工作奠定了更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),增加了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感,達(dá)到教學(xué)改革的目的。
傳統(tǒng)的考核方式主要是以課程出勤率、課程考試成績(jī)作為最終的考核方式,容易造成學(xué)生死記硬背,出現(xiàn)“考試高分,動(dòng)手不行”的現(xiàn)象。
在本門課程的先期課程結(jié)束后的考試中,采用注冊(cè)考試制度相同的方式,閉卷考試。先期分為基礎(chǔ)知識(shí)部分和計(jì)算部分,試題以注冊(cè)考試的歷年真題作為樣題,實(shí)行試題庫(kù)的方式,減輕了學(xué)生死記硬背的壓力,加深了對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用,獲得了學(xué)生和同行的認(rèn)可。隨著2013年注冊(cè)工程師考試試卷類型的改變,把原來(lái)的問(wèn)答題和計(jì)算題改為綜合型試題,更加注重理論和實(shí)踐相結(jié)合,有效避免了考生死記硬背。根據(jù)這一變化,教學(xué)團(tuán)隊(duì)加大了現(xiàn)場(chǎng)操作的考核和綜合能力的培養(yǎng),將現(xiàn)場(chǎng)操作和試驗(yàn)室試驗(yàn)成績(jī)計(jì)入考核系統(tǒng),不再沿用一考定終身的一張?jiān)嚲碇贫?,增加了教師?duì)學(xué)生成績(jī)的靈活把握程度,給予了學(xué)生更大的發(fā)揮空間。具體的操作方法是:1)加大實(shí)際操作和綜合能力考核在期末考試成績(jī)中的比例。由于新專業(yè)沒(méi)有先例可以參考,我們借鑒成熟專業(yè)的經(jīng)驗(yàn),將學(xué)生劃分為幾個(gè)小組,每個(gè)小組都由碩士生導(dǎo)師或者博士生導(dǎo)師進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo),即實(shí)行導(dǎo)師制[6]。在專業(yè)導(dǎo)師的帶領(lǐng)下,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工程項(xiàng)目檢測(cè)或者已有工程項(xiàng)目檢測(cè)資料,讓小組成員動(dòng)手整理成果,形成完整的檢測(cè)報(bào)告,根據(jù)實(shí)際情況和各個(gè)小組成員的貢獻(xiàn)給出公平、公正、合理的成績(jī),占考試課程綜合成績(jī)的40%。2)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與校內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新型試驗(yàn)項(xiàng)目或者開放基金項(xiàng)目,積極參加到科研和生產(chǎn)項(xiàng)目中去。公開發(fā)表與課程相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或者獲得校級(jí)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)以上的學(xué)生,允許申請(qǐng)課程免考或者參加由3位專業(yè)老師組成的答辯委員會(huì)的審查,通過(guò)后亦可獲得免考資格。3)鼓勵(lì)學(xué)生參加課堂教學(xué)實(shí)踐,即可以通過(guò)學(xué)生在課堂上講解,授課教師在臺(tái)下進(jìn)行講評(píng)和補(bǔ)充,鍛煉學(xué)生的綜合能力。該項(xiàng)考核占課程考核總成績(jī)的比例不超過(guò)10%。
課程改革培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和探索知識(shí)的動(dòng)力,同時(shí)亦培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和自學(xué)的能力,為將來(lái)的工作和進(jìn)一步的深造打下牢固的基礎(chǔ)。通過(guò)近6年的學(xué)生培養(yǎng),畢業(yè)學(xué)生在注冊(cè)檢測(cè)考試中的通過(guò)率逐年提高,在工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作能力、進(jìn)一步深造的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力等都明顯提高,得到了用人單位的好評(píng),專業(yè)課程的教學(xué)改革初見(jiàn)成效,目前該專業(yè)的就業(yè)率一直都在90%以上(不含考研升學(xué)、出國(guó)留學(xué)和自主創(chuàng)業(yè)等)。
承擔(dān)國(guó)內(nèi)外工程、持證執(zhí)業(yè)是本科生畢業(yè)后的必由之路,扎實(shí)的基礎(chǔ)和自學(xué)能力的培養(yǎng)是注冊(cè)制度的基石。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行專業(yè)課的改革是大勢(shì)所趨。我校在相關(guān)的專業(yè)課教學(xué)和實(shí)踐中投入了大量的教學(xué)資源并實(shí)踐了教育改革思路和模式,獲得了學(xué)生認(rèn)可和企業(yè)好評(píng),取得了良好的教學(xué)效果。
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