戴軒 霍海峰

[摘 要] “新工科”是基于教育立德樹人的要求及國家發(fā)展需要提出的工程教育改革新方向，這對于傳統(tǒng)學(xué)科提出了更高的要求。地基基礎(chǔ)類課程作為土木工程專業(yè)的專業(yè)課，課程知識體系繁雜、與實踐結(jié)合緊密，目前教學(xué)內(nèi)容和方式難以滿足新工科建設(shè)的需求。在深入分析課程特點的前提下，針對創(chuàng)新型工程人才的培養(yǎng)目標和產(chǎn)業(yè)需求，形成了體現(xiàn)工程系統(tǒng)、體現(xiàn)學(xué)科交叉、體現(xiàn)全球視野的“新工科”課程教育改革路徑，并進行了教學(xué)實踐探索。

[關(guān)鍵詞] 地基處理;新工科;全球化視野;民航特色

[基金項目] 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費項目（3122018C017）;中國民航大學(xué)優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項目資助

[作者簡介] 戴 軒（1988—），男，天津人，博士，中國民航大學(xué)機場學(xué)院講師，主要從事基坑工程與場道工程理論與教學(xué)研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0080-02 ? ?[收稿日期] 2019-09-29

一、引言

當今世界新一輪產(chǎn)業(yè)革命正在逐步興起，其核心標志為以互聯(lián)網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)等為代表的新興科技的蓬勃發(fā)展，引發(fā)一系列產(chǎn)業(yè)變革[1]。工程教育與產(chǎn)業(yè)的變革息息相關(guān)[2]。2017年2月23日，教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》。新工科的具體內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng);以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念;以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[3]。

新工科不僅指新興的工科，還包括傳統(tǒng)工科的轉(zhuǎn)型、改造和升級，在學(xué)科交叉中尋找傳統(tǒng)工科的新興增長點，在新工科建設(shè)大潮中使傳統(tǒng)工科迎來新的生命與生機[4]。對于傳統(tǒng)學(xué)科，主動適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等帶來的顛覆性影響，對自身教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)方式進行改造升級已成為當務(wù)之急。本文根據(jù)筆者的課堂實踐，以“地基處理”課程為例，對于地基基礎(chǔ)類課程的“新工科”改革路徑進行了初探。

二、地基處理課程特點及存在問題

“地基處理”課程為機場學(xué)院適應(yīng)機場工程建設(shè)要求，從工程實踐及產(chǎn)業(yè)需求出發(fā)新開設(shè)的一門專業(yè)課程。在該門課程的講授過程中，發(fā)現(xiàn)其具有如下特點和問題。

1.課程知識體系繁雜，教學(xué)內(nèi)容不系統(tǒng)?！暗鼗幚怼闭n程知識體系繁雜，目前，地基處理方法有將近數(shù)十種[5]。教師如果每個方法逐一講解，在課堂上進行大量的理論推導(dǎo)，不僅離工程實際太遠，也很難引起學(xué)生的興趣。

2.地基處理方法不斷更新，而現(xiàn)有課本知識陳舊。地基處理作為巖土工程較為活躍的領(lǐng)域之一，各種新工法、新技術(shù)層出不窮[6]。而目前課本知識點大多比較陳舊，仍然僅僅包括傳統(tǒng)的地基處理方法。

3.課時量嚴重不足。本門課目前課時量嚴重不足，與機場工程中對于地基處理的迫切需求并不匹配，也難以滿足教師傳遞課上知識點的要求。

4.缺乏國際化、前沿化教學(xué)內(nèi)容補充。建設(shè)新工科，應(yīng)處理好本土化與國際化的關(guān)系，新工科倡導(dǎo)學(xué)生具有全球化視野。反觀目前的地基處理課程，仍以傳統(tǒng)知識點為主，缺乏國際最前沿的工程知識的講授，致使學(xué)生不了解國際通用的地基處理技術(shù)術(shù)語，也并不清楚國際上有哪些典型的地基處理工程案例。

三、“新工科”視域下的課程改革實踐及心得

針對上述傳統(tǒng)地基處理課程中存在的問題，并結(jié)合“新工科”對于人才培養(yǎng)的需求，提出如下課程建設(shè)及改革路徑。

1.體現(xiàn)工程系統(tǒng)。地基處理所要解決的工程問題具有系統(tǒng)性、復(fù)雜性的特點。在講授這門課程時，需將課程涉及的工程體系介紹給學(xué)生，具體方案如下。（1）建立課程內(nèi)部聯(lián)系。在課程內(nèi)部，將基本的地基處理方法總結(jié)為“挖、換、壓、夯、擠、拌、噴”七字口訣，并講解這些方法之間的聯(lián)系，再介紹這七字口訣分別對應(yīng)那種地基處理方法，如“壓”是指處理軟土地基中的排水固結(jié)法。（2）建立地基處理技術(shù)的上、下序工程概念。如在地基處理前，往往進行工程勘察，確定基本地質(zhì)條件。在地基處理進行之后，將進行基礎(chǔ)工程施工;或者基坑底部有軟弱地層，地基處理后進行基坑工程施工;或?qū)τ跈C場跑道來說，地基處理之后將進行土方工程或機場場道施工。（3）貫徹全生命周期設(shè)計理念。在講解每一種具體地基處理工法時，均應(yīng)講解其對應(yīng)的勘察、設(shè)計、施工、運行、評價全過程。

2.體現(xiàn)前沿技術(shù)與學(xué)科交叉。學(xué)科交叉是“新工科”的顯著特征，在人才培養(yǎng)以及我國科技發(fā)展中，必將發(fā)揮重要作用。在上課過程中，筆者首先在知識點內(nèi)部講解現(xiàn)有地基處理方法之間如何交叉，如講解真空排水+強夯、真空堆載+預(yù)壓堆載等方法，通過啟迪學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力。

對于學(xué)科之間，將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、生物工程等學(xué)科的主要應(yīng)用及與本門課的結(jié)合點貫徹到課程中。比如在講解強夯法的施工，傳統(tǒng)課堂僅講解強夯法的機理及普通機械;改革后課程在此基礎(chǔ)上講解智能夯實的設(shè)備、原理及應(yīng)用，真正將學(xué)科交叉落到實處。

3.體現(xiàn)全球視野?！靶鹿た啤钡慕ㄔO(shè)需扎根中國大地辦學(xué)，為我們的祖國培養(yǎng)人才，培養(yǎng)學(xué)生們的家國情懷，同時應(yīng)在國際上發(fā)出我們的聲音。培養(yǎng)可承擔國際工程的人才，應(yīng)首先具備全球視野。為此進行了如下方面的改革。（1）選取了國際知名教材作為補充課程材料，供學(xué)生課下學(xué)習(xí)。國外原版教材是了解全球工程技術(shù)及工程教育方法最為直接的途徑，直接將相關(guān)教材推薦給學(xué)生，可培養(yǎng)學(xué)生的全球視野。（2）自編雙語教學(xué)講義?？紤]到學(xué)生們英語程度參差不齊，英語水平不好的學(xué)生很難一下子讀懂全英文的教材。筆者自編了雙語講義，講義中將英文專有名詞及生僻詞全部用中文標出，最大程度減少學(xué)生們的閱讀困難。（3）選取國際工程案例。在授課過程中，選取大量國際工程案例。如在緒論講解時，介紹了迪拜塔、加拿大的特朗斯康谷倉、意大利的比薩斜塔、日本的關(guān)西國際機場等國際工程案例。

四、結(jié)語

“新工科”的教育理念為工程教育進一步指明了方向。作為民航類院校，一方面課程應(yīng)突出民航特色，另一方面在教學(xué)中體現(xiàn)工程系統(tǒng)、體現(xiàn)學(xué)科交叉、體現(xiàn)學(xué)科視野。本課程沿著這兩個指導(dǎo)思想進行了初步探索，調(diào)動了學(xué)生的積極性，擴展了課程的內(nèi)容，在日后的教學(xué)中此類課程將不斷深化改革，為培養(yǎng)面向未來的工程人才服務(wù)。

參考文獻

[1]夏建國，趙軍.新工科建設(shè)背景下地方高校工程教育改革發(fā)展芻議[J].高等工程教育研究，2017（3）：15-19.

[2]胡波，馮輝，韓偉力，等.加快新工科建設(shè)，推進工程教育改革創(chuàng)新——“綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會”綜述[J].復(fù)旦教育論壇，2017（2）：20-27.

[3]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[4]趙淑麗，孫建恒，王軍林，等.新工科土木工程專業(yè)實踐教學(xué)改革研究——以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計類實踐課程為例[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（農(nóng)林教育版），2018（2）：31-34.

[5]鄭剛，龔曉南，謝永利，等.地基處理技術(shù)發(fā)展綜述[J].土木工程學(xué)報，2012，45（2）：127-146.

[6]劉漢龍，趙明華.地基處理研究進展[J].土木工程學(xué)報，2016，49（1）：96-115.