蔣雅君 李帥 方勇 王士民

doi：10.11835/j.issn.1005-2909.2024.03.016

歡迎按以下格式引用：蔣雅君，李帥，方勇，等.一流課程建設(shè)背景下工程專業(yè)課程教學內(nèi)容組織與資源建設(shè)——以隧道工程課程為例［J］.高等建筑教育，2024，33（3）：130-136.

修回日期：2022-01-25

基金項目：西南交通大學教育教學研究與改革項目（20201003-04，20201003-06）；西南交通大學全日制本科教育教材建設(shè)研究項目（202004）；四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學改革項目

作者簡介：蔣雅君（1980—），西南交通大學土木工程學院副教授，博士，主要從事隧道及地下工程的教學與科研工作，（E-mail）yajunjiang@swjtu.edu.cn；（通信作者）李帥（1980—），機械工程出版社副編審，博士，主要從事高等教育教材的出版和研究工作，（E-mail）lishuaicmp@163.com。

摘要：在一流課程建設(shè)的背景下，工程專業(yè)的專業(yè)課程也應及時開展教學內(nèi)容與資源的重構(gòu)，為課程的教學設(shè)計和實施奠定重要基礎(chǔ)。以隧道工程課程為例，分析了目前課程教學中的困境，并介紹了工程專業(yè)課程的教學內(nèi)容組織思路，包括綱領(lǐng)性的教學大綱編寫、結(jié)構(gòu)化的知識體系設(shè)計、模塊化的教學內(nèi)容組織、實踐性的教學資源配置、系統(tǒng)性的思政元素體現(xiàn)等方面。通過完備的教學內(nèi)容組織、豐富的教學資源配套和全面的思政元素體系，形成了較為完備的課程教學內(nèi)容和教學資源，助力一流課程建設(shè)目標的達成。

關(guān)鍵詞：一流課程建設(shè)；隧道工程專業(yè)課程；教學內(nèi)容；教學資源

中圖分類號：G642.3? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1005-2909（2024）03-0130-07

2019年，教育部發(fā)布的《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》要求把教學改革成果落實到課程建設(shè)上來，以新理念引領(lǐng)一流本科課程建設(shè)，以目標為導向加強課程建設(shè)，以提升教學效果為目的創(chuàng)新教學方法，全面推進全國一流本科課程建設(shè)［1］。同時，一流本科課程的建設(shè)內(nèi)涵也與工程教育認證的核心理念（學生中心、成果導向、持續(xù)改進）一致，對于各類工程本科專業(yè)的認證也有促進作用［2-3］。自此之后，全國各高等學校紛紛對標“兩性一度”（高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度），開始了各類一流本科課程的建設(shè)工作［4-6］。

課程是人才培養(yǎng)的核心要素，而在課程建設(shè)過程中，教學內(nèi)容與資源的建設(shè)是最為基礎(chǔ)的工作內(nèi)容之一。在經(jīng)過精心設(shè)計、良好組織所形成的系統(tǒng)而全面的教學內(nèi)容與教學資源的基礎(chǔ)上，根據(jù)“兩性一度”的一流本科課程建設(shè)標準，開展相應的課程教學設(shè)計、教學實施、課程達成度評價和持續(xù)改進等工作。因此，對于一門課程來說，根據(jù)課程的教學目標，開展相應的教學內(nèi)容組織和資源建設(shè)，是達到一流課程建設(shè)目標和標準的重要基石。

基于西南交通大學土木工程、鐵道工程、道路橋梁與渡河工程等專業(yè)的主干課隧道工程的教學實踐，探討如何基于一流本科課程建設(shè)的要求，組織和建設(shè)好相應的課程教學內(nèi)容與資源，為一流課程的建設(shè)及人才培養(yǎng)提供有效支撐。希望本文所提出的一些模式或思路，能對其他同類專業(yè)課程提供一定借鑒和參考。

一、課程教學面臨的困境和挑戰(zhàn)

隧道工程是土木工程專業(yè)隧道及地下工程方向、鐵道工程方向、道路工程方向、城市軌道交通工程方向，以及其他幾個特設(shè)專業(yè)中開設(shè)的專業(yè)核心課程之一，主要講授隧道工程的勘測、設(shè)計、施工、維修與運營管理等方面的內(nèi)容。西南交通大學（原唐山鐵道學院）于1952年設(shè)立了隧道專業(yè)并開始招收本科生，在此階段也同步開設(shè)了隧道類的專業(yè)課程，距今已有70年的歷史。雖然相關(guān)課程開設(shè)的歷史悠久，但是在行業(yè)及技術(shù)不斷發(fā)展的新形勢下，也同樣面臨著許多新的挑戰(zhàn)。

（一） 課程教學內(nèi)容不夠完備、主線不明晰

隧道工程是一門多學科相結(jié)合的交叉課程，從專業(yè)領(lǐng)域來說覆蓋了地質(zhì)工程、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、交通工程等，知識體系相對龐雜，頭緒繁多［7-8］。這是該課程的一個重要特點，在具體的教學內(nèi)容組織上，如果不抓住其中的主線，合理安排教學內(nèi)容和區(qū)分學習重點的話，就容易使學生產(chǎn)生混淆，影響教學效果和課程目標達成。

此外，由于行業(yè)的區(qū)分，鐵路、公路、地鐵、水利、電力等對于隧道結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施的設(shè)計要求也有一定區(qū)別，在一本教材中很難同時把各種隧道的相關(guān)內(nèi)容完全納入，并做系統(tǒng)性的區(qū)分，對課程的教學實施也造成一定的困難。目前，國內(nèi)正在使用各類隧道工程的教材約20種以上，但是絕大多數(shù)的教材只能側(cè)重于公路或鐵路某一種類型的隧道，而沒有將相關(guān)內(nèi)容進行有效整合，造成學生對隧道工程知識體系的缺失，視野受限。近年來又受到課時壓縮的影響，這個問題更為突出。

（二） 課程教學主要側(cè)重理論，與實踐脫節(jié)

隧道工程是一門實踐性非常強的課程，覆蓋的施工技術(shù)包括礦山法、明挖法、機械開挖法等，為讓學生掌握相應的施工方法，必須要加強實踐性教學資源的建設(shè)。由于編寫教材的教師積累的資料缺乏系統(tǒng)性及教材形式受限等因素的影響，呈現(xiàn)給學生的教學資源偏少，主要以理論教學的方法開展課程內(nèi)容的學習，學生不易理解和掌握隧道工程的現(xiàn)場實用技術(shù)，造成與工程實踐脫節(jié)［7］。

為解決此問題，各院校主要是通過生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等環(huán)節(jié)對學生相關(guān)的知識進行補充，對相關(guān)技能進行訓練。但是，由于在實習實訓環(huán)節(jié)中也存在諸多不可控的因素，如實習的工程類型有限、實習經(jīng)費限制等，也難以全面覆蓋隧道工程實踐中學生需要掌握的所有技術(shù)要點。因此，仍然要重視隧道工程課程教學過程中實踐性教學內(nèi)容和資源的建設(shè)。

（三） 課程教學內(nèi)容與資源滯后于行業(yè)發(fā)展

隨著我國近年來大力推進鐵路、公路、地鐵等交通設(shè)施的建設(shè)，在工程實踐中隧道工程技術(shù)的發(fā)展進步較快，一些新的設(shè)計方法、施工技術(shù)、機械裝備等紛紛出現(xiàn)。而教材的修編周期往往較長，不能及時地反映行業(yè)最新進展，導致課程教學內(nèi)容和資源陳舊，滯后于行業(yè)的發(fā)展，這個可能是同類專業(yè)課程所面臨的共性問題之一。

此外，為增加探索性和創(chuàng)新性的教學內(nèi)容，也應適當在教學過程中引入與科研成果結(jié)合的內(nèi)容，啟發(fā)學生對未知事物的探索興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力［9］。但這方面也受到授課教師或教材編寫團隊的研究方向、科研成果積累等因素的限制，往往會在不同的院校中存在一定差異。

（四） 課程思政元素較為零散

在教育部正式印發(fā)《高等學校課程思政建設(shè)指導綱要》［10］之前，雖然隧道工程課程的教學內(nèi)容中也不同程度地體現(xiàn)了課程思政的元素，對學生進行價值塑造，如隧道發(fā)展歷史、重大隧道工程案例等，但沒有經(jīng)過系統(tǒng)梳理，較為零散，體系性不強，其內(nèi)涵建設(shè)和系統(tǒng)性還有待進一步提升。

此外，對于該課程的授課教師來說，由于剛開始系統(tǒng)性地進行課程思政的建設(shè)工作，目前也暫時存在對課程思政如何與課程教學有機融合的問題，往往因人而異，實施效果波動性較大。

（五） 課程建設(shè)中“兩性一度”的對標挑戰(zhàn)

雖然隧道工程是一門開設(shè)時間較長、特色鮮明的傳統(tǒng)工程專業(yè)課，課程建設(shè)的經(jīng)驗和成果非常多，但是在“兩性一度”的一流課程建設(shè)新標準下，也面臨諸多挑戰(zhàn)。

高階性。與其他工程專業(yè)課類似，在隧道工程課程教學中側(cè)重知識講授，而對能力與素質(zhì)的培養(yǎng)則較為弱化，學生主要掌握隧道工程的基礎(chǔ)知識，而對相關(guān)知識和專業(yè)技能的應用及結(jié)合復雜工程問題的分析、評價、創(chuàng)新等能力較弱。

創(chuàng)新性。由于教材內(nèi)容與教學資源的滯后問題，隧道工程課程的教學內(nèi)容對于行業(yè)發(fā)展中的前沿性與時代性內(nèi)容往往反映不夠及時，對于學術(shù)研究成果的引入則會受到授課教師團隊自身科研積累的影響，而存在較大的差異性。

挑戰(zhàn)度。在隧道工程課程教學設(shè)計中，由于課程通常偏理論，對于研究性、創(chuàng)新性、綜合性的內(nèi)容設(shè)置偏少。此外，課程教學資源的豐富程度也往往是開展這類教學環(huán)節(jié)和對學生科學“增負”的重要前提。

綜合以上分析，在一流課程建設(shè)的新形勢下，隧道工程課程需要組織較為強大的課程教學團隊及聯(lián)合企業(yè)單位，重新系統(tǒng)梳理和全面完善課程教學內(nèi)容和資源，并通過精心的課程設(shè)計，全面達到“兩性一度”的標準。

二、課程教學內(nèi)容與資源的組織思路

圍繞西南交通大學隧道工程的教學需求，簡要介紹相關(guān)教學內(nèi)容與資源的組織與建設(shè)思路。

（一） 綱領(lǐng)性的教學大綱編寫

在開展具體的課程教學內(nèi)容與資源組織與建設(shè)之前，必須要根據(jù)課程的定位和教學目標，編寫合理、完善的教學大綱，用于指導課程的建設(shè)和實施。課程是人才培養(yǎng)的核心要素，也是支持畢業(yè)要求達成的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，因此，要根據(jù)學校相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求和課程支撐矩陣，梳理該課程的教學目標，做好課程的頂層設(shè)計，以明確課程的教學內(nèi)容和必要的教學資源。

隧道工程是鐵道工程、道路工程、地下工程、城市軌道交通工程等專業(yè)方向的核心課程，目前在第6學期開設(shè)，與前置的建筑材料、土力學、結(jié)構(gòu)力學、工程地質(zhì)等課程銜接，并為學生后續(xù)從事課程設(shè)計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計奠定重要基礎(chǔ)。根據(jù)課程體系的總體設(shè)置，該課程需要讓學生系統(tǒng)性地掌握隧道工程勘察、設(shè)計、施工、運營與養(yǎng)護等全生命周期的學科知識，具備從事相關(guān)工作的技術(shù)能力，并在學習過程中形成正確的工程價值觀。根據(jù)以上課程總體目標，逐層對應進行課程教學目標的分解，并落實到教學內(nèi)容和資源的組織與建設(shè)上，再進行合理的課程教學設(shè)計和實施，達成課程教學目標。

（二） 結(jié)構(gòu)化的知識體系設(shè)計

在教學大綱編制完成后，需要進行課程的知識體系設(shè)計，讓學生在課程學習完成后構(gòu)建起結(jié)構(gòu)化的隧道工程學科知識體系。按照課程的定位和目標，將隧道工程勘察、設(shè)計、施工、運營與養(yǎng)護等全生命周期的學科知識點按邏輯關(guān)系和遞進順序逐層分解，形成一個結(jié)構(gòu)化的知識體系。

在這個階段中，應根據(jù)學生的認知規(guī)律，按隧道工程的全生命周期順序和邏輯關(guān)系安排相關(guān)的知識點，由淺入深地合理組織知識體系結(jié)構(gòu)。此外，還應注意區(qū)分課程教學內(nèi)容的主次關(guān)系，在保證知識體系結(jié)構(gòu)均衡性的前提下，對隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和施工技術(shù)等要點適當細化和加強，以保證學生在隧道工程相關(guān)的設(shè)計、施工中具備扎實的知識和技能。

（三） 模塊化的教學內(nèi)容組織

從教學實施的便利性出發(fā)，對于所構(gòu)建的課程知識體系，進行模塊化的教學內(nèi)容組織。根據(jù)知識結(jié)構(gòu)體系，按知識點的關(guān)聯(lián)性和遞進關(guān)系，細化為若干章節(jié)單元，便于教師授課和學生學習。因此，在教學章節(jié)單元組織中，對應于所構(gòu)建的知識體系，按學習線索將相關(guān)知識點落實到具體的內(nèi)容組織上。

在隧道工程課程的教學內(nèi)容組織上，需要關(guān)注行業(yè)目前發(fā)展的現(xiàn)狀，及時引入一些新的技術(shù)內(nèi)容，應對標最新的行業(yè)規(guī)范和工程案例組織相應的教學內(nèi)容，盡可能地保證教學內(nèi)容不與行業(yè)脫節(jié)。此外，結(jié)合教學團隊所開展的科研工作，也應適當引入部分最新的研究成果，以反映行業(yè)和技術(shù)的發(fā)展趨勢并培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力和終身學習意識。

（四） 實踐性的教學資源配置

隧道工程是一門實踐性很強的專業(yè)課程，而學生在學習階段往往缺少現(xiàn)場實踐的機會，必須在課程學習階段，根據(jù)課程教學的需要盡可能地為學生提供一些源自實際工程的案例、影像資料、虛擬仿真實驗等資源，以彌補授課過程中實踐環(huán)節(jié)不足的問題。

這部分的資源建設(shè)，除了依靠課程教學團隊自身積累的科研項目外，還應聯(lián)合施工企業(yè)共同開展，盡可能地豐富和補充實踐性的教學資源。此外，對教學資源也應進行篩選，避免海量資源對學生造成的沖擊和增加不必要的負荷，反而降低了學習效果。

（五） 系統(tǒng)性的思政元素體現(xiàn)

根據(jù)教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設(shè)指導綱要》［10］，工學類專業(yè)課程要注重強化學生工程倫理教育，培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。為達到以上的課程思政建設(shè)目標，應根據(jù)課程的屬性和特點，構(gòu)建必要的思政元素體系，包括習近平新時代中國特色社會主義思想、社會主義核心價值觀、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育、工程法治教育、職業(yè)理想和道德教育，根據(jù)教學內(nèi)容的展開，適當融入課程教學活動中，達到潤物細無聲的育人目的。

根據(jù)隧道工程實踐性較強且與工程結(jié)合緊密的特點，較為適宜的思政元素主要為工程案例、發(fā)展歷史和知名人物［11-12］。通過合適的工程案例等基礎(chǔ)資料篩選，剖析其中的思政元素和內(nèi)涵，并融入教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)中，強化對學生的正確價值塑造。

三、課程教學內(nèi)容與資源的建設(shè)實效

歷經(jīng)4年的建設(shè)，西南交通大學隧道工程課程組教師聯(lián)合中國中鐵隧道股份有限公司等單位，對課程教學內(nèi)容與資源進行了系統(tǒng)性更新，并由機械工業(yè)出版社出版發(fā)行了立體化的新形態(tài)教材［13］，作為課程教學內(nèi)容與資源的重要載體。

（一） 完備的教學內(nèi)容組織

依托西南交通大學在隧道工程學科的傳統(tǒng)優(yōu)勢和行業(yè)特色，組織了12位科研和教學一線的骨干教師，對課程的教學內(nèi)容進行了編寫。在教材中形成系統(tǒng)性的12章課程教學內(nèi)容，全面覆蓋隧道工程的勘察、設(shè)計、施工、運營與養(yǎng)護等全生命周期環(huán)節(jié)，以設(shè)計、施工為重點教學內(nèi)容，并將鐵路、公路隧道的相關(guān)知識點進行了有機融合。

在教學內(nèi)容的組織中，考慮到外校選用教材及人才培養(yǎng)目標的差異，適當對教學內(nèi)容進行了擴充，以便適應32、48等不同學時課程的教學需要。其中，32學時以采用鉆爆法修建的山嶺隧道相關(guān)內(nèi)容為教學重點，48學時則可以全面兼顧盾構(gòu)法、掘進機法、頂管法及明挖法等隧道修建技術(shù)的教學需求。

在教材的編寫過程中，為保證教學內(nèi)容的完備性和時效性，參考了34本鐵路、公路、地鐵、市政等行業(yè)的現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，以及100本同類教材、學術(shù)專著和論文，以反映目前國內(nèi)外隧道工程的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。此外，課程教師團隊的部分科研成果也被適當引入教材的編寫中，如隧道圍巖分級標準、隧道施工機械化配套、隧道防水新技術(shù)、隧道防災救援等。同時，在教學內(nèi)容的選取上，適當舍去了部分已經(jīng)過時的理論和技術(shù)內(nèi)容，積極納入行業(yè)新技術(shù)和介紹新的理論與方法，以保證教學內(nèi)容與時代和行業(yè)發(fā)展同步。

完備的教學內(nèi)容組織，拓展課程的深度和廣度，并及時將學術(shù)研究、科技發(fā)展前沿成果引入課程，是達成課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的基石。在此基礎(chǔ)上，通過科學合理的教學設(shè)計和考核評價，就可以實現(xiàn)一流課程的建設(shè)目標，更好地達成課程及專業(yè)的人才培養(yǎng)目標［14-15］。

（二） 豐富的教學資源配套

為彌補隧道工程實踐性教學活動不足的局限，對課程的教學資源也進行了全面的配套建設(shè)，形成了包括課件、案例、影像資料、虛擬仿真實驗等立體化的教學資源庫。在教材每一章的最后一頁附有相應的資源二維碼，教師和學生可以通過掃描二維碼進入相應的資源頁面，閱讀和瀏覽提供的在線資源。

在配套的教學資源中，由中國中鐵隧道股份有限公司在隧道施工現(xiàn)場攝制的鉆爆法隧道施工技術(shù)系列視頻尤為珍貴，全面反映了目前國內(nèi)山嶺隧道最新的施工技術(shù)現(xiàn)狀，并讓學生能身臨其境地學習鉆爆法隧道施工技術(shù)，結(jié)合課程的理論學習掌握相關(guān)的技術(shù)要點。此外，結(jié)合西南交通大學教學改革項目建設(shè)的成果，還提供了“地下工程防水”和“隧道施工通風”兩個虛擬仿真實驗，免費向師生開放，以強化學生的實踐動手能力，并進一步理解和掌握課程的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。

（三） 全面的思政元素體系

在課程教學內(nèi)容組織和教學資源建設(shè)中，全面構(gòu)建了課程思政元素體系，將我國隧道工程發(fā)展歷史、知名人物、重大工程案例等，融入教材編寫、課件編制、案例和資源建設(shè)中，對學生進行全面的理想信念、傳統(tǒng)文化、工程法制、職業(yè)道德教育，以形成正確的價值觀。

比如，在緒論部分介紹了中國隧道工程的歷史與成就，重點梳理了建國之后我國鐵路隧道的建設(shè)歷史，對我國隧道工程技術(shù)人員在難以想象的艱難困苦條件下所取得隧道建設(shè)成就進行介紹，對學生進行中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育，激勵學生的愛國主義精神。又以隧道工程知名專家王夢恕院士為例（也是西南交通大學校友），介紹其在工程實踐中總結(jié)提煉的“淺埋暗挖法”對隧道工程的創(chuàng)造性貢獻和成就，鼓勵學生追求大國工匠的精神。在課程中穿插的部分案例中，也通過引入中國近年來實施的世紀大工程，如川藏鐵路、港珠澳大橋沉管隧道等，介紹我國隧道工程所取得的重大成就，激發(fā)學生的愛國主義精神和民族自豪感。通過歷史、人物、案例等思政元素載體的全面引入，構(gòu)建全面的課程思政體系，對學生進行價值塑造。

四、結(jié)語

以隧道工程課程為例，介紹了在一流課程建設(shè)背景下專業(yè)課程的教學內(nèi)容組織與資源建設(shè)思路和實效。目前該課程的教材、教學資源已經(jīng)被國內(nèi)幾十所院校所采用，在國內(nèi)形成了一定的影響力和獲得了諸多好評。基于本文所做的一些課程建設(shè)工作和經(jīng)驗，可以得出如下結(jié)論供讀者參考。

（1）在一流本科課程建設(shè)的新形勢下，為達成工程專業(yè)課程的“兩性一度”建設(shè)標準，完備的教學內(nèi)容組織和豐富的教學資源配套是重要的基礎(chǔ)工作，應在做好課程頂層設(shè)計的前提下，重視相應課程教學內(nèi)容的組織與建設(shè)工作。

（2）基于工程專業(yè)課程的屬性和特點，尤其是實踐性、交叉性較強的課程，應遵循學生認知規(guī)律和課程教學實施過程的要求，豐富配套的實踐性教學資源，才能較好地彌補專業(yè)課程重理論輕實踐的現(xiàn)狀，提高課程的教學效果。

（3）工程專業(yè)課程的思政元素可以從發(fā)展歷史、知名人物、重大工程案例等方面去充分挖掘，并形成具有課程特色的課程思政元素體系，有機融入課程的教學活動中，達成課程的思政育人目標。

除此之外，根據(jù)各院校人才培養(yǎng)的類型和目標差異，以及工程教育認證的核心理念，對課程進行合理的教學設(shè)計（如基于OBE的教學設(shè)計），選用合適的教學節(jié)奏和方法、學習主線、考核評價等，以綜合支撐達成所需的課程目標和畢業(yè)要求。

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Teaching content organization and resource construction of engineering specialty course under the background of first-class curriculum construction： taking the course of tunnel engineering as an example

JIANG Yajun1， LI Shuai2，3， FANG Yong1， WANG Shimin1

（1.School of Civil Engineering， Southwest Jiaotong University， Chengdu 610031， P.R.China；2.Machinery Industry Information Research Institute， Beijing 100037， P.R.China；3.China Machine Press， Beijing 100037， P.R.China）

Abstract： Under the background of first-class curriculum construction， the reconstruction of teaching content and resources in the professional curriculum of engineering specialty should also be carried out in time， so as to lay an important foundation for the teaching design and implementation of the curriculum. Taking the tunnel engineering course as an example， this paper analyzes the difficulties in the current course teaching， and introduces the teaching content organization ideas of engineering courses， including programmatic syllabus compilation， structured knowledge system design， modular teaching content organization， practical teaching resource allocation， systematic ideological and political elements， etc. Through a complete teaching content organization， rich teaching resources and a comprehensive ideological and political element system， a relatively complete teaching content and teaching resources have been formed to help achieve the goal of first-class curriculum construction.

Key words： first class curriculum construction; professional courses of tunnel engineering; teaching content; teaching resources

（責任編輯? 周沫）