“地下工程施工與組織設(shè)計(jì)”課程立足于教學(xué)中存在的“真實(shí)”問(wèn)題，以“培養(yǎng)新時(shí)代新工科一流人才”為目標(biāo)，提出基于“D-P-I”理念的創(chuàng)新教學(xué)模式，涵蓋創(chuàng)新教學(xué)方法、拓展實(shí)踐資源、緊跟時(shí)代前沿更新課程內(nèi)容等多方面內(nèi)容。從課程內(nèi)容重構(gòu)、教學(xué)方法創(chuàng)新和教學(xué)評(píng)價(jià)改革等多個(gè)維度進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新舉措，包含導(dǎo)入、知識(shí)講解、小組討論、實(shí)踐模擬以及總結(jié)拓展的教學(xué)設(shè)計(jì)，致力于全面提升課程教學(xué)質(zhì)量，培育兼具專業(yè)技能與高尚品德的地下工程人才，推動(dòng)課程教學(xué)的發(fā)展與完善。

1“地下工程施工與組織設(shè)計(jì)”課程特點(diǎn)及教學(xué)中存在的真實(shí)問(wèn)題

1.1課程特點(diǎn)

（1）綜合性強(qiáng)

“地下工程施工與組織設(shè)計(jì)”涉及地質(zhì)學(xué)、力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程、施工技術(shù)、安全管理等多學(xué)科知識(shí)的交叉融合，要求學(xué)生具備廣泛的知識(shí)儲(chǔ)備和綜合運(yùn)用能力。

（2）實(shí)踐性突出

課程內(nèi)容緊密圍繞實(shí)際工程施工過(guò)程中的安全問(wèn)題，如隧道開(kāi)挖中的圍巖穩(wěn)定性控制、地下建筑物施工中的防水與防火等，需要學(xué)生深入了解施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作和安全規(guī)范。

（3）動(dòng)態(tài)更新快

地下工程施工技術(shù)和安全標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展和完善，新的施工工藝、材料和設(shè)備不斷涌現(xiàn)，課程內(nèi)容需要及時(shí)跟進(jìn)行業(yè)動(dòng)態(tài)，保持教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。

1.2教學(xué)中存在的真實(shí)問(wèn)題

（1）教學(xué)方法單一，信息化教學(xué)手段運(yùn)用不足

傳統(tǒng)教學(xué)以課堂講授為主，教師單向傳授知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)接受，課堂氛圍缺乏互動(dòng)性和主動(dòng)性，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。盡管多媒體教學(xué)已經(jīng)普及，然而對(duì)于“地下工程施工”這樣的課程，僅靠圖片和視頻等常規(guī)多媒體資料難以讓學(xué)生全面、深入地理解施工過(guò)程和組織設(shè)計(jì)原理。虛擬仿真、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)的信息化教學(xué)手段在教學(xué)中的應(yīng)用還不夠廣泛。

（2）學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)有限，“真正懂”現(xiàn)場(chǎng)的師資匱乏

地下工程施工的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜且具有一定危險(xiǎn)性，學(xué)生實(shí)地參觀和實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)往往較少，這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)施工過(guò)程的感性認(rèn)識(shí)不足，難以將理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合。同時(shí)，與企業(yè)合作建立的實(shí)習(xí)基地?cái)?shù)量有限，且企業(yè)出于安全、生產(chǎn)等因素考慮，學(xué)生在實(shí)習(xí)期間真正能夠參與的實(shí)踐內(nèi)容也較為有限。此外，絕大部分教師自身缺乏豐富的地下工程施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中只能照本宣科，無(wú)法給學(xué)生提供具有實(shí)際指導(dǎo)意義的意見(jiàn)和建議，影響實(shí)踐教學(xué)效果。

（3）課程內(nèi)容更新滯后，與行業(yè)前沿脫節(jié)

地下工程施工領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展迅速，新的施工工藝、材料和設(shè)備不斷涌現(xiàn)。然而，課程教材內(nèi)容更新速度較慢，諸多經(jīng)典教材中的案例和技術(shù)仍停留在多年之前，未能及時(shí)反映當(dāng)下行業(yè)最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)。例如，目前城市地下空間開(kāi)發(fā)中廣泛應(yīng)用的新型盾構(gòu)技術(shù)、智能監(jiān)測(cè)技術(shù)等，在教學(xué)過(guò)程中可能只是簡(jiǎn)單提及，缺乏深入講解和案例分析。此外，教師在教學(xué)過(guò)程中，由于忙于教學(xué)任務(wù)和科研工作，對(duì)行業(yè)最新的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)研讀不夠及時(shí)，致使在教學(xué)中難以將最新規(guī)范有效融入課程內(nèi)容，使得學(xué)生所學(xué)知識(shí)與實(shí)際工程應(yīng)用存在一定差距，這導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)后進(jìn)入工作崗位還需花費(fèi)大量時(shí)間重新學(xué)習(xí)和適應(yīng)行業(yè)最新要求。

2基于“D-P-I”理念的課程創(chuàng)新教學(xué)模式

基于“D-P-I”理念的課程創(chuàng)新教學(xué)模式旨在全面提升教學(xué)成效。其中，“D”（Diversification）強(qiáng)調(diào)教學(xué)方法、手段及評(píng)價(jià)的多元化，通過(guò)融合多種教學(xué)形式，充分激發(fā)學(xué)生的多樣潛能；“P”（practicality）突出實(shí)踐教學(xué)，借助豐富的實(shí)踐資源，使學(xué)生在實(shí)際操作過(guò)程中深化對(duì)知識(shí)的理解；“I”（interactivity）注重教學(xué)互動(dòng)性，通過(guò)加強(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的互動(dòng)交流，提高學(xué)生的參與度與積極性，促進(jìn)知識(shí)的高效吸收與應(yīng)用，進(jìn)而培養(yǎng)全面發(fā)展的專業(yè)人才。

2.1創(chuàng)新教學(xué)方法，強(qiáng)化信息化教學(xué)手段運(yùn)用

在教學(xué)方法與手段創(chuàng)新方面，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，選取地鐵車站施工、地鐵隧道區(qū)間施工等項(xiàng)目，組織學(xué)生分組進(jìn)行模擬操作；同時(shí)運(yùn)用問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)法，拋出實(shí)際問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考與探索。此外，充分借助信息化手段，構(gòu)建虛擬仿真平臺(tái)，利用VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)彌補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)中的不足；開(kāi)發(fā)在線課程資源，制作動(dòng)畫并搭建互動(dòng)平臺(tái)以促進(jìn)教學(xué)。

2.2拓展實(shí)踐教學(xué)資源，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

在實(shí)踐教學(xué)與師資建設(shè)方面，一方面，借助深度校企合作模式拓展實(shí)踐資源，與企業(yè)共建校外實(shí)習(xí)基地，并協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容，同時(shí)對(duì)校內(nèi)實(shí)踐基地進(jìn)行升級(jí)改造；另一方面，致力于打造“雙師型”師資隊(duì)伍，安排教師到企業(yè)掛職鍛煉，同時(shí)邀請(qǐng)企業(yè)骨干兼職授課，以此提升實(shí)踐教學(xué)的針對(duì)性、實(shí)用性與先進(jìn)性，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。

2.3緊跟行業(yè)前沿，更新課程內(nèi)容

成立教材審查小組，每 1～2 年對(duì)教材開(kāi)展審查工作。及時(shí)將教材中過(guò)時(shí)的案例、技術(shù)予以替換，納入新型盾構(gòu)技術(shù)、智能監(jiān)測(cè)技術(shù)等前沿內(nèi)容，并添加實(shí)際案例分析。同時(shí)，教師要密切關(guān)注行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，積極收集行業(yè)內(nèi)最新的研究報(bào)告、學(xué)術(shù)論文以及企業(yè)的成功實(shí)踐案例，將其整理成冊(cè)，作為教材的補(bǔ)充資料，以供學(xué)生拓展學(xué)習(xí)，進(jìn)而拓寬學(xué)生對(duì)行業(yè)前沿知識(shí)的視野。

3課程教學(xué)創(chuàng)新舉措

3.1課程內(nèi)容重構(gòu)

團(tuán)隊(duì)秉持“培養(yǎng)新時(shí)代新工科一流人才”的教育理念，結(jié)合“地下工程施工與組織設(shè)計(jì)”的實(shí)際課程需求，引入項(xiàng)目式教學(xué)方法，并借助科研思維模式對(duì)傳統(tǒng)課程內(nèi)容進(jìn)行了全面革新（如圖1）。該課程將零散分布在多個(gè)章節(jié)的內(nèi)容重新整合，構(gòu)建為3個(gè)有機(jī)聯(lián)系的核心模塊，細(xì)分為10個(gè)具體教學(xué)單元，同時(shí)精心策劃并完成了3項(xiàng)契合實(shí)際工程場(chǎng)景的項(xiàng)目組織設(shè)計(jì)任務(wù)和3項(xiàng)

原章節(jié) 模塊 細(xì)分單元緒論 地下工程的發(fā)展歷程、定義和分類和施工特點(diǎn)基坑開(kāi)挖主要施工方法與施工特點(diǎn)地下連續(xù)墻施工方法、施工工藝與參數(shù)設(shè)計(jì)明挖法施工 蓋挖法施工主要條件、施工方法和施工要點(diǎn)理論知識(shí) 沉管法和沉井法施工特點(diǎn)和施工參數(shù)TBM施工與礦山法施工工藝與參數(shù)設(shè)計(jì)盾構(gòu)法施工工藝與參數(shù)設(shè)計(jì)三 暗挖法施工 頂管法施工條件、施工工藝與參數(shù)設(shè)計(jì)施工輔助工作（通風(fēng)與防塵、供水與排水、供電及照明）地下工程施工質(zhì)量與監(jiān)測(cè)、信息化管理、應(yīng)急預(yù)案制定與實(shí)施四 施工輔助工作組織設(shè)計(jì) 地鐵法施工組織與設(shè)計(jì)礦山法隧道施工組織與設(shè)計(jì)五 施工組織設(shè)計(jì) +施工現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)知、施工設(shè)備觀摩、安全與質(zhì)量措施實(shí)地考察實(shí)踐教學(xué) 施工工藝模擬實(shí)驗(yàn)、施工組織模擬實(shí)驗(yàn)、巖土力學(xué)性質(zhì)模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)際案例分析、小組討論與匯報(bào)、外聘專家點(diǎn)評(píng)與總結(jié)六 質(zhì)量信息化

符合學(xué)科培養(yǎng)的實(shí)踐任務(wù)。

在課程內(nèi)容重構(gòu)過(guò)程中，嚴(yán)格遵循“點(diǎn)一線一面”的科學(xué)原則。一方面，對(duì)本學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行了深度梳理與重新架構(gòu)，去除陳舊、繁雜且與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)的部分，保留核心要點(diǎn)，并結(jié)合前沿施工技術(shù)與案例進(jìn)行闡釋，確保理論知識(shí)的實(shí)用性和時(shí)效性。另一方面，基于整個(gè)地下工程相關(guān)課程體系的高度，著重強(qiáng)化了不同理論課程之間的邏輯連貫性，促進(jìn)理論知識(shí)與“專業(yè)軟件應(yīng)用”課程的無(wú)縫對(duì)接。同時(shí)，積極拓展理論與實(shí)踐實(shí)訓(xùn)活動(dòng)的融合深度，增加施工現(xiàn)場(chǎng)觀摩、模擬項(xiàng)目施工組織策劃等實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生在實(shí)際操作中深化對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。

通過(guò)這樣的重構(gòu)，系統(tǒng)搭建起一套層次分明、循序漸進(jìn)，由基礎(chǔ)到綜合、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的課程模塊體系，成功實(shí)現(xiàn)了教學(xué)重點(diǎn)從單純的理論知識(shí)灌輸向?qū)嵺`創(chuàng)新能力鍛造以及情感價(jià)值塑造的重大轉(zhuǎn)變，有效彌補(bǔ)了以往學(xué)科導(dǎo)向下過(guò)于側(cè)重理論深度，而在實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面存在明顯短板的問(wèn)題，為培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代地下工程建設(shè)需求的高素質(zhì)專業(yè)人才提供了有力支撐。

3.2教學(xué)方法創(chuàng)新

（1）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）教學(xué)

通過(guò)利用VR技術(shù)創(chuàng)建虛擬的地下工程施工場(chǎng)景，學(xué)生可以通過(guò)頭戴式設(shè)備沉浸其中，仿佛置身于施工現(xiàn)場(chǎng)，直觀地感受施工流程、空間關(guān)系等。例如，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中觀察隧道開(kāi)挖時(shí)不同的開(kāi)挖方式對(duì)周圍巖土體的影響。AR技術(shù)則可以通過(guò)手機(jī)或平板設(shè)備，將地下工程施工的三維模型疊加到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，幫助學(xué)生更好地理解施工構(gòu)造和流程細(xì)節(jié)，同時(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)感。

（2）翻轉(zhuǎn)課堂

① 提供學(xué)習(xí)資料。教師精心下載或制作一系列關(guān)于地下工程施工的視頻。這些視頻內(nèi)容包括地下連續(xù)墻施工、盾構(gòu)法施工、礦山法施工等不同施工工藝的詳細(xì)講解。

② 布置預(yù)習(xí)任務(wù)。明確要求學(xué)生在課前觀看指定的視頻，閱讀學(xué)習(xí)資料，并完成簡(jiǎn)單的預(yù)習(xí)作業(yè)。

③ 知識(shí)檢查與答疑。開(kāi)始上課時(shí)，教師通過(guò)提問(wèn)、小測(cè)驗(yàn)等方式檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和存在的疑問(wèn)。針對(duì)學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中普遍遇到的問(wèn)題，進(jìn)行詳細(xì)解答。

④ 小組討論與案例分析。將學(xué)生分組，發(fā)放更復(fù)雜的實(shí)際地下工程案例，要求學(xué)生結(jié)合預(yù)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行討論。在討論過(guò)程中，教師在各小組間巡視，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考，鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度分析問(wèn)題。

⑤ 小組匯報(bào)與互動(dòng)評(píng)價(jià)。各小組選派代表匯報(bào)討論結(jié)果，其他小組可以進(jìn)行提問(wèn)和評(píng)價(jià)。通過(guò)這種互動(dòng)，學(xué)生能夠從不同的觀點(diǎn)中加深對(duì)知識(shí)的理解。

⑥ 總結(jié)歸納與拓展深化。教師對(duì)各小組的討論和匯報(bào)進(jìn)行總結(jié)歸納，梳理重點(diǎn)知識(shí)和解題思路。同時(shí)，根據(jù)學(xué)生的討論情況，拓展一些更深層次的知識(shí)。

（3）游戲化教學(xué)

利用專業(yè)的開(kāi)發(fā)軟件或模擬平臺(tái)，創(chuàng)建一個(gè)虛擬的地下工程施工現(xiàn)場(chǎng)，包括不同地質(zhì)條件的地層（如軟土地層、巖石地層等）、施工場(chǎng)地布局、各類施工設(shè)備（如盾構(gòu)機(jī)、起重機(jī)、挖掘機(jī)等）以及施工所需的材料堆放區(qū)等元素，盡可能真實(shí)地還原地下工程施工的實(shí)際環(huán)境。學(xué)生在游戲中扮演不同的角色，如施工經(jīng)理、工程師等，負(fù)責(zé)工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全等方面的工作。游戲過(guò)程中設(shè)置不同的任務(wù)和挑戰(zhàn)，如應(yīng)對(duì)突發(fā)的地下涌水、解決施工設(shè)備故障等，學(xué)生要根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)事件制訂相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，組織各方面的力量進(jìn)行救援和恢復(fù)工作，同時(shí)要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，完善風(fēng)險(xiǎn)管理體系。游戲根據(jù)學(xué)生在各個(gè)關(guān)卡中的表現(xiàn)，從施工進(jìn)度、成本控制、質(zhì)量達(dá)標(biāo)、安全管理、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等多個(gè)維度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，給出相應(yīng)的游戲成績(jī)和評(píng)價(jià)報(bào)告。評(píng)價(jià)報(bào)告中詳細(xì)列出學(xué)生在各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)和不足之處，并提供改進(jìn)建議，幫助學(xué)生更好地理解自己的學(xué)習(xí)情況和提高方向。

（4）項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)

與企業(yè)合作，安排學(xué)生參與實(shí)際地下工程項(xiàng)目的子項(xiàng)目或小型課題，如小型地下停車場(chǎng)、人行地道等適中項(xiàng)目。將項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行分解，明確各階段目標(biāo)。依學(xué)生能力和性格進(jìn)行分組，在項(xiàng)目開(kāi)展前，教師須為學(xué)生講解關(guān)鍵知識(shí)并提供資源。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生以小組形式進(jìn)行協(xié)作，教師則給予必要的指導(dǎo)。項(xiàng)目結(jié)束后，學(xué)生以PPT匯報(bào)、模型展示等方式呈現(xiàn)成果，并通過(guò)教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)與互評(píng)的方式開(kāi)展多元評(píng)價(jià)。

3.3教學(xué)評(píng)價(jià)改革

建立多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果?？己藘?nèi)容包括理論知識(shí)考試、實(shí)踐項(xiàng)目成果評(píng)價(jià)、課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)、小組協(xié)作評(píng)價(jià)等多個(gè)方面。通過(guò)多元化考核評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生注重綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。

（1）學(xué)生自評(píng)

在每個(gè)游戲關(guān)卡結(jié)束后以及課程學(xué)習(xí)的關(guān)鍵階段，安排學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)專門的自評(píng)問(wèn)卷，引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)掌握程度（如對(duì)不同施工工藝的理解、施工組織流程的熟悉情況等）、技能提升（如施工方案制定能力、資源調(diào)配能力、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力等）、團(tuán)隊(duì)協(xié)作表現(xiàn)（溝通交流、分工合作、解決團(tuán)隊(duì)內(nèi)部矛盾等方面）以及自我學(xué)習(xí)態(tài)度和進(jìn)步情況等多個(gè)維度進(jìn)行自我評(píng)估。

（2）小組互評(píng)

各小組之間相互評(píng)價(jià)在游戲過(guò)程中的表現(xiàn)。制定小組互評(píng)量表，涵蓋團(tuán)隊(duì)目標(biāo)達(dá)成情況（是否按時(shí)完成關(guān)卡任務(wù)、任務(wù)完成質(zhì)量等）、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力（成員之間的配合默契度、信息共享情況、對(duì)團(tuán)隊(duì)決策的貢獻(xiàn)等）、團(tuán)隊(duì)溝通效果（交流是否順暢、是否有效解決溝通障礙等）以及團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力（是否提出新穎的施工解決方案或優(yōu)化建議等）。

（3）教師評(píng)價(jià)

教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中全程觀察學(xué)生的表現(xiàn)，包括課堂參與度、游戲操作熟練程度、對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作過(guò)程中的引導(dǎo)作用等。教師除了依據(jù)游戲系統(tǒng)生成的量化數(shù)據(jù)（如施工進(jìn)度完成情況、成本控制數(shù)據(jù)、質(zhì)量達(dá)標(biāo)指標(biāo)等）進(jìn)行評(píng)價(jià)外，還要注重對(duì)學(xué)生在解決復(fù)雜問(wèn)題時(shí)的思維過(guò)程、團(tuán)隊(duì)合作中的角色擔(dān)當(dāng)以及面對(duì)困難時(shí)的態(tài)度和應(yīng)變能力等方面進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。

通過(guò)實(shí)施以上教學(xué)評(píng)價(jià)優(yōu)化方案，可以更加全面、客觀、準(zhǔn)確地評(píng)估學(xué)生在“地下工程施工與組織設(shè)計(jì)”課程中的學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)、技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和學(xué)習(xí)態(tài)度等方面的全面發(fā)展，提高課程教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)水平。

4案例示范一地下工程施工盾構(gòu)施工工藝

4.1課程內(nèi)容

本次案例以某城市地鐵隧道盾構(gòu)施工項(xiàng)目為背景。在該項(xiàng)目中，盾構(gòu)機(jī)要穿越多種復(fù)雜地質(zhì)層，包括粉質(zhì)黏土、砂質(zhì)土以及強(qiáng)度較高的風(fēng)化巖等，同時(shí)還需下穿一條城市主干道和部分老舊居民區(qū)。

盾構(gòu)施工工藝流程包括盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)與組裝，通過(guò)刀盤切削土體向前推進(jìn)，同時(shí)利用螺旋輸送機(jī)出土。在推進(jìn)過(guò)程中，須及時(shí)進(jìn)行同步注漿，填充管片與土體之間的空隙，防止地層沉降；隨后進(jìn)行管片拼裝，形成隧道襯砌結(jié)構(gòu)；在遇到復(fù)雜地質(zhì)情況時(shí)，如前方土體含水量突然增大或遇到孤石等障礙物，需要采取相應(yīng)的輔助措施，如加固地層、破碎孤石等，以確保盾構(gòu)施工的順利進(jìn)行。

4.2教學(xué)設(shè)計(jì)

（1）導(dǎo)入環(huán)節(jié)

通過(guò)播放該地鐵建設(shè)項(xiàng)目的紀(jì)錄片片段，展示盾構(gòu)施工在城市發(fā)展中的重要作用，激發(fā)學(xué)生對(duì)盾構(gòu)施工工藝的興趣，同時(shí)提出一些問(wèn)題，如：“在這樣復(fù)雜的環(huán)境下如何保證隧道施工的安全和質(zhì)量？”引導(dǎo)學(xué)生思考，從而導(dǎo)入本次案例教學(xué)。

（2）知識(shí)講解

結(jié)合實(shí)際施工圖紙和盾構(gòu)機(jī)模型，詳細(xì)講解盾構(gòu)施工的工藝流程、各環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn)以及在不同地質(zhì)條件下的應(yīng)對(duì)措施，讓學(xué)生對(duì)盾構(gòu)施工有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，穿插介紹在施工過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題和解決方法，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

（3）小組討論

將學(xué)生劃分為若干小組，組織各小組針對(duì)案例中的盾構(gòu)施工過(guò)程展開(kāi)討論，分析可能遇到的技術(shù)問(wèn)題以及實(shí)操難題。每個(gè)小組推選代表進(jìn)行發(fā)言，分享小組討論的結(jié)果，最后，由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并作出總結(jié)。

（4）實(shí)踐模擬

利用虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中模擬盾構(gòu)施工操作，親身體驗(yàn)施工過(guò)程中的各種情況，包括應(yīng)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件和突發(fā)事件等，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決問(wèn)題的能力。

（5）總結(jié)拓展

教師對(duì)本次案例教學(xué)進(jìn)行總結(jié)，回顧盾構(gòu)施工工藝的重點(diǎn)知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和生活中繼續(xù)發(fā)揚(yáng)工匠精神、社會(huì)責(zé)任和創(chuàng)新精神。同時(shí)，布置課后作業(yè)，要求學(xué)生查閱資料，了解盾構(gòu)施工工藝的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和應(yīng)用案例，拓寬學(xué)生的知識(shí)面和視野。

通過(guò)以上教學(xué)設(shè)計(jì)，將盾構(gòu)施工工藝的專業(yè)知識(shí)傳授給學(xué)生，使學(xué)生收獲課堂樂(lè)趣的同時(shí)掌握專業(yè)技能，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

5結(jié)論

① 基于“D-P-I”理念構(gòu)建的課程多元融合教學(xué)創(chuàng)新模式，包含創(chuàng)新教學(xué)方法、拓展實(shí)踐資源等多方面舉措。該模式通過(guò)采用多元化教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生潛能、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)讓知識(shí)落地、增強(qiáng)互動(dòng)提升以提升學(xué)生參與積極性，有效解決了“地下工程施工與組織設(shè)計(jì)”課程教學(xué)方法單一、實(shí)踐資源匱乏、課程新知識(shí)更新遲緩等問(wèn)題，為課程教學(xué)成效的全面提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

② 從課程內(nèi)容、教學(xué)手段、評(píng)價(jià)體系到教學(xué)環(huán)境，均實(shí)施了深度變革。在課程內(nèi)容重構(gòu)方面，遵循“點(diǎn)一線一面”原則，打造出層次分明的模塊化課程體系，著重突出實(shí)踐與價(jià)值塑造；同時(shí)，綜合運(yùn)用多種創(chuàng)新教學(xué)手段，如VR/AR技術(shù)、翻轉(zhuǎn)課堂、游戲化教學(xué)以及項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)等，讓學(xué)生能夠以沉浸式、趣味化的方式開(kāi)展學(xué)習(xí)；此外，還建立了多元化評(píng)價(jià)體系，以客觀、全面地衡量學(xué)生的綜合素質(zhì)。

③ 以盾構(gòu)施工工藝案例作為示范，通過(guò)紀(jì)錄片導(dǎo)入、知識(shí)講解、小組討論、實(shí)踐模擬以及總結(jié)拓展等教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在掌握盾構(gòu)施工流程、應(yīng)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)措施等專業(yè)技能的同時(shí)，能夠深入現(xiàn)場(chǎng)一線進(jìn)行沉浸式學(xué)習(xí)。該教學(xué)實(shí)踐展現(xiàn)出良好的效果，為同類工科課程教學(xué)提供了范例。

本文系國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2024YFC3013802）；中央高校建設(shè)世界一流大學(xué)（學(xué)科）和特色發(fā)展引導(dǎo)專項(xiàng)（0502010804）研究成果。

（作者單位：1.華北科技學(xué)院河北省礦井災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2.華北科技學(xué)院應(yīng)急技術(shù)與管理學(xué)院）