田向輝講師 季淮君副教授 程五一教授

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 工程技術(shù)學(xué)院,北京 100083)

0 引言

“雙一流”建設(shè)是新時(shí)期黨和國(guó)家對(duì)高等教育的重要戰(zhàn)略部署,對(duì)于提高高等教育綜合實(shí)力、支撐創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展意義重大[1]。教育部、財(cái)政部、國(guó)家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于高等學(xué)校加快“雙一流”建設(shè)的指導(dǎo)意見》中明確要求[2],“雙一流”建設(shè)要堅(jiān)持特色一流,首先應(yīng)扎根中國(guó)大地,服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求。想國(guó)家之所想、急國(guó)家之所急、應(yīng)國(guó)家之所需,立足自身特色、瞄準(zhǔn)國(guó)家需求,成為行業(yè)院?！半p一流”建設(shè)取得有益突破的重要途徑[3]。

當(dāng)前,向深部要資源、向地下要空間是可持續(xù)發(fā)展的必然選擇?！笆濉逼陂g,我國(guó)累計(jì)新增地下空間建筑面積達(dá)13.3億m2,新增鐵路、公路、地鐵隧道運(yùn)營(yíng)里程分別達(dá)6592、9315.4、3622.8km,成為名副其實(shí)的地下空間開發(fā)利用大國(guó)[4-5]。地下工程規(guī)模越來(lái)越大、深度越來(lái)越深、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜[6],對(duì)長(zhǎng)期安全運(yùn)行的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。與此同時(shí),地下工程災(zāi)害和事故仍時(shí)有發(fā)生,例如,2007年,宜萬(wàn)鐵路高陽(yáng)寨隧道口巖崩,造成35人死亡;2008年,杭州地鐵1號(hào)線湘湖站坍塌,造成21人死亡;2020年,廣西百色上崗隧道坍塌,9人死亡;2021年,鄭州“7.20”特大暴雨,造成地下空間39人溺亡;2021年,珠海石景山施工隧道坍塌誘發(fā)透水,致14人死亡?？梢?我國(guó)地下工程安全形勢(shì)嚴(yán)峻,培養(yǎng)面向地下工程安全的高素質(zhì)人才不僅是當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)需求,更是順應(yīng)國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略需要。

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)(以下簡(jiǎn)稱“北地”)作為以地質(zhì)、地球科學(xué)為特色的“雙一流”院校,地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)資源與地質(zhì)工程連續(xù)兩輪入選國(guó)家“雙一流”學(xué)科,在培養(yǎng)安全工程類地下工程安全領(lǐng)域卓越拔尖人才方面具有顯著的特色優(yōu)勢(shì)和資源優(yōu)勢(shì)。此前,北地安全工程專業(yè)尚未開展地下工程安全相關(guān)的系統(tǒng)性教學(xué)工作。在“雙一流”建設(shè)和服務(wù)國(guó)家重大需求雙重背景下,進(jìn)行“地下工程安全”課程教學(xué)設(shè)計(jì)與探索具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,將有助于強(qiáng)化北地安全工程專業(yè)特色、提高學(xué)生的就業(yè)能力。同時(shí),在“雙一流”學(xué)科的引領(lǐng)下,安全工程有望成為北地新的優(yōu)勢(shì)學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)[7]。

鑒于此,本文開展“地下工程安全”課程教學(xué)設(shè)計(jì)研究,明確課程教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容設(shè)計(jì)原則,構(gòu)建課程主要教學(xué)內(nèi)容框架,并進(jìn)行教學(xué)方法和考核方式的設(shè)計(jì)探索。研究結(jié)果可為相關(guān)行業(yè)院校開展“地下工程安全”及其他特色安全類課程的教學(xué)與人才培養(yǎng)提供借鑒。

1 課程教學(xué)目標(biāo)

北地安全工程專業(yè)秉承“重基礎(chǔ)、寬口徑”的辦學(xué)理念,課程內(nèi)容涵蓋國(guó)家教委對(duì)安全工程專業(yè)在學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)知識(shí)和素質(zhì)教育方面的培養(yǎng)目標(biāo)要求。力求經(jīng)過(guò)專業(yè)學(xué)習(xí),學(xué)生既具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí),又具有寬泛的安全工程學(xué)科的基本知識(shí)和技能,培養(yǎng)能夠從事多行業(yè)安全管理、監(jiān)察和科研的“管理+技術(shù)”型綜合性高級(jí)人才,更加廣泛地適應(yīng)社會(huì)人才市場(chǎng)的需求?！暗叵鹿こ贪踩钡恼n程教學(xué)設(shè)計(jì),應(yīng)以當(dāng)前和長(zhǎng)期市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以提高學(xué)生就業(yè)能力為宗旨,著重培養(yǎng)能夠解決新時(shí)期城市地下工程安全科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題的高素質(zhì)人才。經(jīng)過(guò)該門課程的學(xué)習(xí),確保學(xué)生具備地下工程安全管理、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、安全評(píng)價(jià)、安全監(jiān)測(cè)、事故救援與應(yīng)急等基本從業(yè)能力,適應(yīng)并滿足國(guó)家對(duì)安全生產(chǎn)水平的高標(biāo)準(zhǔn)要求和對(duì)城市安全高質(zhì)量發(fā)展的需要。

2 課程教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)遵循“理論通俗易懂、方法系統(tǒng)全面、考核科學(xué)有效”的原則?！暗叵鹿こ贪踩辈煌凇暗V山安全工程”和“地下工程”課程,其主要面向的是城市地下工程,且學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是地下工程的安全建設(shè)、安全運(yùn)行和安全服役,而非地下工程的施工和設(shè)計(jì)[8]。首先,將城市地下工程概述作為課程開篇部分,具體包括各類地下商場(chǎng)、地下隧道(地鐵)、地下管廊、地下能源儲(chǔ)備庫(kù)等地下工程的特點(diǎn)和發(fā)展歷程,讓學(xué)生對(duì)課程研究對(duì)象和服務(wù)對(duì)象的現(xiàn)狀與未來(lái)趨勢(shì)有充分的了解;第二部分為典型地下工程的安全問(wèn)題,包括施工安全、運(yùn)行安全和工程服役安全3大專題,內(nèi)容涉及地下工程全生命周期,旨在用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生[9],激發(fā)其深入學(xué)習(xí)解決問(wèn)題的興趣、主觀能動(dòng)性和社會(huì)責(zé)任感;第三部分為地下工程安全管控原理與技術(shù),核心內(nèi)容包括地下工程風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、地下工程安全評(píng)估、地下工程安全監(jiān)測(cè)及地下工程安全事故應(yīng)急與救援;最后,開展地下工程安全案例研討,包括施工安全、運(yùn)行安全、工程服役安全和事故應(yīng)急4個(gè)專題,該部分課程可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,分類探討工程實(shí)際問(wèn)題,既是對(duì)前期教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),也是對(duì)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力的有效訓(xùn)練,達(dá)到了對(duì)總體教學(xué)效果進(jìn)行檢驗(yàn)的目的。

根據(jù)安全工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,“地下工程安全”課程應(yīng)安排在本科第6或第7學(xué)期,確保學(xué)生已經(jīng)掌握相關(guān)基礎(chǔ)課和部分專業(yè)課程,如“安全學(xué)原理”“安全評(píng)價(jià)”“事故調(diào)查與分析”“安全系統(tǒng)工程”“地下工程”等。課程教學(xué)內(nèi)容的總體構(gòu)成和預(yù)期課時(shí)分配,如圖1。

圖1 “地下工程安全”課程體系及課時(shí)分配Fig.1 Course system and hour allocation of "Underground Engineering Safety"

2.2 教學(xué)方法探索

“地下工程安全”的定位是理論和應(yīng)用并重的專業(yè)課,不僅要讓學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)原理和完備的方法論,同時(shí)需要具備過(guò)硬的實(shí)操能力,能夠發(fā)現(xiàn)并熟練解決地下工程各類具體的安全問(wèn)題。為此,根據(jù)課程特點(diǎn),采取“任課教師講授基礎(chǔ)知識(shí)+行業(yè)專家分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)+學(xué)生分組案例研討展示”的總體教學(xué)思路,如圖2。

傳統(tǒng)以任課教師口頭講授為主的教學(xué)方法是教學(xué)的根基,任課教師可根據(jù)課程特點(diǎn)和學(xué)生的接受能力提前做好講解設(shè)計(jì),確?；纠碚摰恼_講述和輸出,保證學(xué)生能夠最大限度、最高效率地吸收。但僅使用傳統(tǒng)講述模式往往較為枯燥[10],易造成學(xué)生的視聽疲勞,老師在講臺(tái)上滔滔不絕,學(xué)生在座位上低頭玩手機(jī),缺乏互動(dòng),教學(xué)效果不佳[11]。因此,傳統(tǒng)方法值得傳承但需要改進(jìn)。課程中“城市地下工程概述”“典型地下工程安全問(wèn)題”“地下工程安全管控原理與技術(shù)”3部分主要內(nèi)容由教師講授,在講授時(shí)可穿插一些視頻素材,例如,近年來(lái)一些典型地下工程安全事故的新聞報(bào)道,中大型城市的地下工程發(fā)展紀(jì)實(shí)等,并適時(shí)開展課堂討論,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,也是對(duì)前期教學(xué)效果的一個(gè)初步檢驗(yàn)。

圖2 “地下工程安全”課程教學(xué)思路Fig.2 Teaching ideas for the course of "Underground Engineering Safety"

為豐富教學(xué)內(nèi)涵與趣味,邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的行業(yè)專家(包括知名教授、企事業(yè)專職人員等)開展微型專題講座。例如,邀請(qǐng)學(xué)校“雙一流”學(xué)科的院士、資深教授等開展學(xué)術(shù)講座,邀請(qǐng)中鐵、中建等工程企業(yè)的一線安全管理人員分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、心得體會(huì)等。既能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)思維,對(duì)有志于科研的學(xué)生產(chǎn)生啟蒙作用,又能讓學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐有一定的認(rèn)識(shí),幫助其樹立正確的擇業(yè)和就業(yè)觀念。同時(shí),這些由實(shí)踐得出的真知也是對(duì)課程內(nèi)容的有效補(bǔ)充[12]。

在地下工程安全案例研討部分,學(xué)生作為課程主導(dǎo),采用抽簽的方式,劃分為4個(gè)組,對(duì)應(yīng)4個(gè)專題。每位同學(xué)在各自專題內(nèi)自主選題,獨(dú)立開展文獻(xiàn)調(diào)研、信息搜集和PPT制作,并在課堂上依次進(jìn)行展示分享。每位同學(xué)分享后,任課老師和其他同學(xué)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、提問(wèn)和打分,與展示人員共同探討交流。該過(guò)程不僅是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效檢驗(yàn),同時(shí)鍛煉了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,其中涉及信息檢索、語(yǔ)言表達(dá)、溝通協(xié)作和邏輯思辨等能力的塑造,真正實(shí)現(xiàn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[13]。

3 考核與反饋

大學(xué)教學(xué)注重的是綜合能力和素質(zhì)的培養(yǎng),傳統(tǒng)“平時(shí)作業(yè)+考試”的方式難以充分反映學(xué)生專業(yè)知識(shí)和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)效果[14],不適用于“地下工程安全”這種理論和應(yīng)用并重的專業(yè)課。此外,以試題考試為主來(lái)檢驗(yàn)和評(píng)判學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)?nèi)菀鬃寣W(xué)生陷入重理論、輕實(shí)踐的思維定式,產(chǎn)生重結(jié)果、輕過(guò)程的不良導(dǎo)向,造成會(huì)背書、掌握知識(shí)而不能解決問(wèn)題的后果[15]。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中一味追求高分,囫圇吞棗、死記硬背,或者僅靠考前的臨時(shí)抱佛腳來(lái)應(yīng)對(duì),用短期的記憶突擊換取高分,通常事后很快就對(duì)課程內(nèi)容一無(wú)所知。

教學(xué)的目的不是知識(shí)灌輸,而是知識(shí)賦能,讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)具備利用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。事實(shí)上,在教學(xué)方法中加入案例研討環(huán)節(jié),已經(jīng)可以有效反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和綜合素質(zhì)。鑒于此,本文通過(guò)“筆試試卷+日常表現(xiàn)+研討效果”的形式,從理論和實(shí)踐2個(gè)方面對(duì)學(xué)生的素質(zhì)與能力進(jìn)行充分考核,三者分值占比依次為30%、20%和50%。其中,筆試部分以基本概念、理論和方法考核為主,以百分制進(jìn)行考核;日常表現(xiàn)主要考核學(xué)生的出勤、課堂小測(cè)驗(yàn)完成情況、課堂活躍程度等,反映學(xué)生的積極性和認(rèn)真程度;研討效果由學(xué)生自評(píng)和匿名互評(píng)(自評(píng)和互評(píng)在該部分分值的占比不超過(guò)30%)以及老師評(píng)分共同組成,老師評(píng)分時(shí)著重考察案例研討的深入性、觀眾參與度及學(xué)生的答辯表現(xiàn)。

此外,通過(guò)觀察總結(jié)筆試結(jié)果和案例研討中暴露出來(lái)的普遍問(wèn)題,例如,是否存在某個(gè)概念未理解到位、某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或方法原理學(xué)生們普遍掌握得不夠扎實(shí)等,回看反思教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)和方法的合理性,及時(shí)做出調(diào)整完善。同時(shí),認(rèn)真分析結(jié)課后學(xué)生對(duì)課程的評(píng)分和建議,在反復(fù)的實(shí)踐中持續(xù)優(yōu)化教學(xué)方法,提高教學(xué)效果。

4 結(jié)論

為深入貫徹國(guó)家對(duì)“雙一流”建設(shè)提出的“堅(jiān)持特色一流,扎根中國(guó)大地,服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求”的指示要求,充分利用北地“雙一流”學(xué)科的引領(lǐng)效應(yīng)和特色優(yōu)勢(shì),開展“地下工程安全”課程教學(xué)設(shè)計(jì)與探索研究。主要結(jié)論如下:

(1)明確了“地下工程安全”課程教學(xué)目標(biāo),即通過(guò)課程學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)具備地下工程安全管理、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、安全評(píng)價(jià)、安全監(jiān)測(cè)、事故救援與應(yīng)急等基本從業(yè)能力,能夠有效應(yīng)對(duì)新時(shí)期城市地下工程安全科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題,滿足國(guó)家對(duì)城市安全高質(zhì)量發(fā)展的需要。

(2)提出了“理論通俗易懂、方法系統(tǒng)全面、考核科學(xué)有效”的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)原則,構(gòu)建了教學(xué)內(nèi)容的主要框架。課程內(nèi)容主要由城市地下工程概述、典型地下工程安全問(wèn)題、地下工程安全管控原理與技術(shù)、地下工程安全案例研討4個(gè)部分構(gòu)成,包含較為完備的基礎(chǔ)理論、方法原理和應(yīng)用實(shí)操,可滿足教學(xué)目標(biāo)要求。

(3)提出了“任課教師講授基礎(chǔ)知識(shí)+行業(yè)專家分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)+學(xué)生分組案例研討展示”的教學(xué)思路,并據(jù)此開展了教學(xué)方法和考核方式的探索?；A(chǔ)知識(shí)由教師講授并輔以行業(yè)專家微講座,可增加教學(xué)的趣味性、學(xué)術(shù)性、實(shí)用性,有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并對(duì)教學(xué)內(nèi)容形成補(bǔ)充。最后的地下工程安全案例研討以學(xué)生為主導(dǎo),是對(duì)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力的有效訓(xùn)練,也是對(duì)教學(xué)效果的檢驗(yàn)。