《隧道工程》課程標準

《隧道工程》課程標準課程名稱：隧道工程課程標準適用專業(yè)：鐵道工程技術(shù)開設學期：第二學年第四學期學時：32學分：2學分一、課程的性質(zhì)與作用《隧道工程》是高職鐵路工程技術(shù)專業(yè)核心課程之一。本課程教學目標培養(yǎng)學生運用有關(guān)隧道工程設計與施工的國家現(xiàn)行標準、規(guī)范、規(guī)程的能力；進行隧道工程量測、隧道施工放樣、隧道開挖與支護、洞身襯砌、隧道洞口施工、隧道防排水設施與通風照明設施的施工能力；加強對不良地質(zhì)隧道施工新技術(shù)、新工藝、隧道施工超前預報技術(shù)、隧道施工量測監(jiān)控方法的應用探討，促進學生處理隧道工程實際施工問題能力的提高。本專業(yè)學生應達到隧道工程施工員或鐵路隧道工的資格證書中相關(guān)技能考證的基本要求。本課程的前續(xù)課程有：鐵路工程制圖、鐵道工程測量、土建力學、鐵路建筑材料、結(jié)構(gòu)設計原理、土力學余地基基礎(chǔ)、應用高等數(shù)學等。本課程的平行課程有：鐵路施工組織與概預算。本課程的后續(xù)課程有：鐵路軌道與維護、地鐵工程技術(shù)。二、課程設計思路1.總體思路根據(jù)交通土建行業(yè)的發(fā)展和不同崗位的典型工作任務，結(jié)合本地區(qū)情況，通過企業(yè)專家、專業(yè)帶頭人和骨干教師共同分析鐵路工程技術(shù)專業(yè)施工、質(zhì)檢、試驗、檢測崗位能力要求與素質(zhì)、知識結(jié)構(gòu)關(guān)系，重新構(gòu)建了《隧道工程》課程體系和教學內(nèi)容，將原有分散的知識與技能體系情境化,實現(xiàn)了所學知識與技能與職業(yè)崗位技能相對接,突出培養(yǎng)學生的職業(yè)能力,充分體現(xiàn)基于職業(yè)鹵位分析和職業(yè)鹵位技術(shù)應用能力培養(yǎng)的課程設計理念。因此本課程的設計思路從“高職鐵道工程技術(shù)專業(yè)工作任務與職業(yè)能力分析表”中的鐵路隧道設計、施工、養(yǎng)護管理能力分析出發(fā)，構(gòu)建學生為“主體”的教學模式，采用“情境教學法”組織課程教學，突出對學生職業(yè)能力和基本知識的培養(yǎng)。理的能力；表8學習情境7描述學習情境7鐵路隧道養(yǎng)護管理學時2學習目標能編制鐵路隧道養(yǎng)護管理計劃，熟悉養(yǎng)護管理內(nèi)容與方法。學習內(nèi)容教學方法和建議任務：編制養(yǎng)護與管理計劃（1學時）.編制養(yǎng)護管理計劃任務：養(yǎng)護管理內(nèi)容與方法（1學時）1,養(yǎng)護管理內(nèi)容；.養(yǎng)護管理方式。行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、實訓行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、案例教學教學媒體與設備：學生已有的知識和能力要求教師執(zhí)教能力的要求多媒體教室影像資料4組以上的試驗儀器和設備實訓室.試驗操作能力.數(shù)據(jù)處理能力.編制報告能力.講師或工程師以上職稱；.具備豐富的隧道養(yǎng)護管理經(jīng)驗。五、實施建議.學習材料選用與編寫本課程教材優(yōu)先選用自編且公開出版的教材。教材要求要充分體現(xiàn)任務引領(lǐng)、項目導向課程、工學結(jié)合的設計思想，教材應將本專業(yè)職業(yè)活動，分解成七個典型的學習情境，按完成學習情境的需要，結(jié)合中（高）級試驗職業(yè)技能證書考證來組織教材內(nèi)容。要通過完成具體的隧道設計、施工、養(yǎng)護管理同，掌握所學知識、掌握試驗操作技能和取得職業(yè)資格證書等方式進行綜合評價。教材編寫上要求應圖文并茂，提高學生的學習興趣，加深學生對隧道工程設計、施工、養(yǎng)護管理等基本知識的認識和理解，培養(yǎng)學生的設計、施工、養(yǎng)護管理的指導能力。教材表達必須精煉、準確、科學。如選用公開出版的其他教材，在教學組織過程中也要按照本標準組織教學。在省級示范學院以及骨干院校建設中，《隧道工程技術(shù)》課程作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課還需要進一步開發(fā)具有區(qū)域特色的教學資源，為教學服務。.教學組織與設計《隧道工程》課程采用以項目為載體的行動導向教學方法，實現(xiàn)學習過程與工作過程的統(tǒng)一，實現(xiàn)理論與實踐一體化；教學與評價一體化；教育與德育一體化。在教學過程中，創(chuàng)設工作情景，同時加大了實訓操作的比例，加強職業(yè)技能證書考證的實操項目的訓練，使學生掌握基本操作技能，提高學生的崗位適應能力。在這種教學模式下，我們也采用了靈活多樣的教學方法。(1)行動導向教學法：針對課程教育目標，教師有目的地、系統(tǒng)化地組織學生在實際或知模擬實際的職業(yè)性情境的行動中，積極主動參與項目設計、項目實施、過程檢查、結(jié)果評價，目的在于培養(yǎng)學生獨立學習、計劃、實施和檢查的能力，使學生在學到工作方法的同時，能用之獨立解決培訓中(今后的職業(yè)生涯中)遇到的問題。(2)項目教學法：將課程內(nèi)容按照工程項目分為七個核心情境即鐵路隧道認知與識圖,鐵路隧道設計，施工放樣與測量，開挖與支護，防水層與二次襯砌，監(jiān)控量測，養(yǎng)護管理。(3)任務驅(qū)動法：本課程每個學習項目主要根據(jù)已學的理論知識結(jié)合行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范、標準或規(guī)程進行，完成編制施工方案，確定開挖方法，監(jiān)控量測數(shù)據(jù)應用等，這一部分以突出學生實踐能力為主，任務驅(qū)動教學法特別適用。(4)案例教學法：對于課程中知識能力的綜合應用部分引入案例教學法，如鐵路隧道簡單設計，養(yǎng)護管理方案編制等；此外，工程實際應用案例將引導學生從課程走向?qū)嶋H工程應用，案例教學法最為適合。(5)教學做一體化教學法：利用校內(nèi)生產(chǎn)性實訓基地，某些課程可以實現(xiàn)邊學邊做，甚至以真實的任務為載體邊做邊學，實現(xiàn)教學做一體化的教學方法，如周邊位移量測。(6)多媒體教學法：利用多媒體教學設備和教學課件、工程圖片、試驗錄像、動畫等手段進行多媒體教學，使學生在直觀感受中學習掌握課程教學內(nèi)容。(7)討論教學法：討論時教學法是發(fā)揮學生自主學習、思考的主要手段之一，對于剛剛學過的教學內(nèi)容，組織學生進行分組討論，加深學生對所學知識和能力的理解與掌握。本課程各學習情境建議采用的教學方法見表9O表9《隧道工程》教學方法序號學習情境任務建議教學方法1鐵路隧道認知與識圖1鐵路隧道認知與識圖行動導向、多媒體、互動、任務驅(qū)動2圍巖分類及圍巖壓務行動導向、多媒體、任務驅(qū)動2鐵路隧道設計1工程地質(zhì)調(diào)查行動導向、多媒體、任務驅(qū)動2規(guī)范要求3構(gòu)造選用行動導向、多媒體、任務驅(qū)動3施工放樣與測量1洞外控制測量行動導向、多媒體、任務驅(qū)動2洞內(nèi)施工測量課堂教學、互動討論式教學3竣工測量行動導向、多媒體、互動、任務驅(qū)動4開挖與支護1開挖方法及參數(shù)選擇行動導向、多媒體、任務驅(qū)動2超欠挖測量及土石方計算案例教學3新奧法應用任務驅(qū)動4錨噴支護施工行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、案例教學5防水層與二次襯砌1防水層施工行動導向、多媒體、任務驅(qū)動2二次襯砌施工行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、案例教學6監(jiān)控量測1監(jiān)控量測項目與方法認知行動導向、多媒體、任務驅(qū)動2監(jiān)控量測結(jié)果及應用行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、案例教學7養(yǎng)護管理1養(yǎng)護管理計劃編制行動導向、多媒體、任務驅(qū)動2養(yǎng)護管理方法與實施行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、案例教學3.課程考核與評價(1)考核目的建立以學生綜合職業(yè)能力考核為主線的開放式、全過程的課程考核體系，更好地調(diào)動學生自主學習的積極性，全面掌握學生對該門課程的學習動態(tài)，總結(jié)和發(fā)現(xiàn)教師與學生在教與學兩個環(huán)節(jié)中的經(jīng)驗和問題，指導教師和學生更好地完成教學任務。（2）考核原則體現(xiàn)高職“教、學、做”結(jié)合原則，提高學生學習的主觀能動性和積極性；考核過程中要堅持體現(xiàn)學生的能力，以能力強弱來衡量學生成績的高低；采用過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的成績評定方式，突出過程性考核和能力考核。（3）考核形式采取多元性評價的方式，即學生完成教學任務效果、單項能力考核、終結(jié)考試情況來綜合評價學生成績。（4）考核內(nèi)容《隧道工程》考核內(nèi)容以鐵路橋梁工程技術(shù)專業(yè)《隧道工程技術(shù)》課程標準中規(guī)定的學習情境和教學任務的教學內(nèi)容進行考核?？己朔桨敢詫W習情境為序，考核目標按教學任務分為理解（A）、掌握（B）、操作（C）和綜合運用（D）四個層次進行。表10《隧道工程》考核內(nèi)容序號學習情境任務考核內(nèi)容考核層次1鐵路隧道認知與識圖1鐵路隧道認知與識圖隧道認知A\B隧道識圖D2圍巖分類及圍巖壓力圍巖分類A\B圍巖壓力計算C\D2鐵路隧道設計1工程地質(zhì)調(diào)查巖體構(gòu)造C巖石特性B2規(guī)范要求規(guī)范要求A\B3構(gòu)造選用構(gòu)造選用D3施工放樣與測量1洞外控制測量平面控制網(wǎng)C高程控制網(wǎng)C2洞內(nèi)施工測量中線放樣C開挖面放樣C3竣工測量線形測量C凈空測量C4開挖與支護1開挖方法及參數(shù)選擇鉆爆法施工組織A\B鉆爆法參數(shù)選擇D2超欠挖測量及土石方計算超欠挖量測C土石方計算D3新奧法應用新奧法A\B4錨噴支護施工錨桿施工A\B噴射混凝土施工A\B其它支護手段施工A\B5防水層與二次襯砌1防水層施工防水層施工A\B2二次襯砌施工二次襯砌施工A\B6監(jiān)控量測1監(jiān)控量測項目與方法認知監(jiān)控量測項目與方法A\B2監(jiān)控量測結(jié)果及應用監(jiān)控量測數(shù)據(jù)采集C\D數(shù)據(jù)處理及應用7養(yǎng)護管理1養(yǎng)護管理計劃編制養(yǎng)護管理計劃編制C\D2養(yǎng)護管理方法與實施養(yǎng)護管理方法與實施A\B（5）成績考核與評定考核成績由平時成績占20%,技能考核占30%和期末考試占50%三部分組成。4.課程教學性資源使用與建設（包括條件）學院現(xiàn)有路橋?qū)嵱栔行囊粋€，與本課程教學需要相關(guān)的儀器設備如下：表11《隧道工程》課程開設實訓項目與儀器設備配備表序號實訓項目主要儀器設備型號或規(guī)格單位數(shù)量1工程地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)羅盤個202施工放樣與測量全站儀套5水準儀臺10隧道斷面儀套13超欠挖測量隧道斷面儀套14監(jiān)控量測地質(zhì)羅盤個20全站儀臺2水準儀臺10收斂計個此外，學院校內(nèi)還有具有鐵路綜合乙級資質(zhì)的工程檢測試驗室、浙江省交通工程建設集團有限公司測試中心，為本課程能力培養(yǎng)提供有力條件。在教學資料上，通過學院圖書館、分院圖書資料室將進一步補充完善現(xiàn)行國家標準及相關(guān)參考資料。另外，學院正在進行一體化教室的改造，對于常規(guī)材料試驗檢測充分實現(xiàn)教學做一體化的教學模式。(1)設計五個學習情境即：①鋼筋混凝土材料；②砌體工程材料；③路基填筑材料；④路面基層材料；⑤路面面層材料。每個學習情境又分為若干個教學項目，圍繞每個教學項目又選取若干個教學任務。打破傳統(tǒng)的知識傳授方式，以“學習情境”為主線，結(jié)合職業(yè)技能證書考證，培養(yǎng)學生的實踐動手能力。(2)采用靈活多樣的教學方法。針對不同的教學任務可分別采用課堂講授、行動導向教學法、多媒體教學、任務引領(lǐng)教學、理實一體化和案例教學等教學方法。(3)教學效果評價采取過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合的方式，通過理論與實踐相結(jié)合，重點評價學生對本課程基本知識和基本技能的掌握情況。2.課程設計思路(1)目標設計《隧道工程》課程教學目標設計體現(xiàn)目前高等職業(yè)教育的最新教學理念，采用凸顯職業(yè)教育的教學方法和評價體系，最終達到高等職業(yè)教育培養(yǎng)學生的目標要求，即用職業(yè)能力表述課程目標。(2)內(nèi)容設計根據(jù)鐵道工程技術(shù)專業(yè)的就業(yè)崗位核心能力要求，將課程教學內(nèi)容整合設計為七個學習情境：①鐵路隧道認知與識圖；②鐵路隧道設計；③施工放樣與測量；④開挖與支護；；⑤防水層與二次襯砌；⑥監(jiān)控量測；⑦養(yǎng)護管理。鐵路隧道認知與識圖包括隧道結(jié)構(gòu)組成、規(guī)范要求、圍巖分類、圍巖壓力計算；鐵路隧道設計包括鐵路隧道設計所需資料收集，平、縱、橫設計；施工放樣與測量包括洞外控制測量、洞內(nèi)施工測量及竣工測量；開挖與支護主要包括隧道斷面開挖方法及工序，初期支護的手段及施工要點；防水層與二次襯砌包括初期支護后的防水層施工和二次襯砌施工；監(jiān)控量測包括隧道施工過程中所必須的監(jiān)控量測項目、方法、數(shù)據(jù)處理及成果應用；養(yǎng)護管理包括運營后隧道的養(yǎng)護管理方案與實施方法。按照以上七個情境進行教學設計，不但涵蓋了鐵路隧道設計、施工、養(yǎng)護管理的常用能力，更是通過改變知識與能力在課程中的排序，達到人才培養(yǎng)與職業(yè)崗位能力需求的有效合一，即達到教學內(nèi)容與專業(yè)基本能力培養(yǎng)目標一致。(3)項目設計基于鐵路橋梁工程技術(shù)專業(yè)人員從事隧道設計、施工、養(yǎng)護管理等分部分項工程為特點,依托分部分項或單位工程來設計課程教學項目，以真實或模擬的任務為載體來組織《隧道工程技術(shù)》的教學過程，根據(jù)每個情境的內(nèi)容不同，分別構(gòu)建課程的項目和任務，通過每個具體任務開展基本的教學，采用靈活多樣的教學方法和手段培養(yǎng)學生鐵路隧道的設計、施工、養(yǎng)護管理能力。（4）考核評價設計《隧道工程》課程以典型、具體的工作任務為考核依據(jù)，建立以綜合職業(yè)能力考核為主線的開放式、全過程的課程考核體系。采取靈活多樣的考核方式，即采用知識與技能相結(jié)合的考核模式，即閉卷與開卷相結(jié)合、筆試和口試相結(jié)合、個人自主學習與項目任務相結(jié)合的“多元化”考核方法?？己朔桨敢詫W習情境為序，考核目標按教學任務分為理解（A）、掌握（B）、操作（C）和綜合運用（D）四個層次進行。三、課程目標以學生為中心，通過任務引領(lǐng)組織教學，使學生掌握鐵路隧道設計、施工、養(yǎng)護管理等具體工作的要求，具備完成簡單隧道設計、指導隧道施工、組織養(yǎng)護管理的能力。課程教學過程中堅持教書育人原則，同時培養(yǎng)學生誠實、守信、善于溝通和合作的品質(zhì)、吃苦耐勞和客觀科學的職業(yè)精神，為發(fā)展職業(yè)能力奠定良好的基礎(chǔ)。.認知目標：能認識鐵路隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造；能計算隧道圍巖壓力；能認識鐵路隧道工程地質(zhì)要求、隧道總體設計與隧道施工組織設計；能根據(jù)隧道設計結(jié)構(gòu)施工圖紙，進行隧道量測與施工放樣（包括測量恢復隧道平面控制中線，隧道斷面量測，隧道開挖斷面定位測量等放樣工作）；能進行隧道平面控制與斷面測量放樣數(shù)據(jù)計算，能進行隧道開挖土石方量測算；能掌握隧道開挖爆破與支護的施工方法、工藝流程和有關(guān)各項技術(shù)評價指標；能掌握隧道結(jié)構(gòu)襯砌的施工技術(shù)、方法、工藝流程和有關(guān)各項技術(shù)評價指標；能認識隧道新奧法設計要點；能掌握隧道新奧法施工工藝流程和有關(guān)各項技術(shù)評價指標；能進行隧道現(xiàn)場施工監(jiān)控量測；能對隧道施工過程中各道工序進行檢查和質(zhì)量控制；能掌握隧道施工輔助施工作業(yè)；能說明隧道施工超前預報技術(shù)。2.能力目標培養(yǎng)學生具有強烈的社會責任感，明確的職業(yè)理想和良好的職業(yè)道德，具有一定的吃苦耐勞的精神；培養(yǎng)學生與人協(xié)助工作的良好品德，理論聯(lián)系實際、實事求是、言行一致的思想作風，踏實肯干、任勞任怨的工作態(tài)度；培養(yǎng)學生與人溝通的能力，不斷追求知識、獨立思考、勇于自謀職業(yè)和自主創(chuàng)業(yè);具有面向基層、服務基層、扎根于群眾的思想觀點。3.素質(zhì)目標搜集、整理、分析資料的能力；與他人溝通的能力；規(guī)劃組織工作能力；團隊合作能力；利用所學知識解決問題的能力；系統(tǒng)化思考的能力。＞四、課程內(nèi)容和要求1.課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排表序號學習情境任務單元參考學時1鐵路隧道認知與識圖1鐵路隧道認知與識圖82圍巖分類及圍巖壓力2鐵路隧道設計1鐵路隧道設計資料收集82鐵路隧道線形設計3鐵路隧道構(gòu)造選用3施工放樣與測量1洞外控制測量102洞內(nèi)施工測量3竣工測量4開挖與支護1開挖182初期支護5防水層與二次襯砌1防水層102二次襯砌6鐵路隧道監(jiān)控量測1監(jiān)控量測項目認知62監(jiān)控量測方法與數(shù)據(jù)分析7鐵路隧道養(yǎng)護管理1養(yǎng)護管理計劃42養(yǎng)護管理內(nèi)容與方式學習情境1描述學習情境1鐵路隧道認知與識圖學時4學習目標能熟悉鐵路隧道的結(jié)構(gòu)組成及規(guī)范要求，理解圍巖分類，計算圍巖壓力。學習內(nèi)容教學方法和建議任務：鐵路隧道認知（1學時）.鐵路隧道的結(jié)構(gòu)組成；.鐵路隧道設計規(guī)范的相應要求。任務：鐵路隧道施工圖熟悉（3學時）.鐵路隧道施工圖；.圍巖分類；.圍巖壓力。行動導向、多媒體、互動、任務驅(qū)動行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、實訓教室教學媒體與設備：學生已有的知識和能力要求教師執(zhí)教能力的要求多媒體教室、影像資料、實訓室、規(guī)范、已有的工程圖紙.認圖知識與繪制圖紙的能力；.地質(zhì)知識與判別巖體構(gòu)造、巖石類型的能力；.路線設計知識與應用能力；.建材知識.講師或工程師以上職稱；.具備豐富的隧道設計知識與經(jīng)驗。2.課程內(nèi)容要求表2表32.課程內(nèi)容要求表2學習情境2鐵路隧道設計學時4學習目標熟悉鐵路隧道設計所需資料的收集；熟悉鐵路隧道線形設計的要求；能根據(jù)不同的地質(zhì)地貌條件選用適宜的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。學習內(nèi)容教學方法和建議任務：工程地質(zhì)調(diào)查（2學時）.工程地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容；.工程地質(zhì)調(diào)查方法、程序。任務：規(guī)范對鐵路隧道線形的要求（2學時）L平面線形要求；行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、實訓行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、實訓行動導向、多媒體、任務驅(qū)動表4學習情境3描述.縱斷面線形要求；.橫斷面要求。任務：構(gòu)造類型與適用條件（1學時）.洞身襯砌構(gòu)造類型及適用條件；.洞門、明洞類型及適用條件；.附屬設施。教學媒體與設備：學生已有的知識和能力要求教師執(zhí)教能力的要求多媒體教室、影像資料、實訓室、規(guī)范、已有的工程圖紙.認圖知識與繪制圖紙的能力；.地質(zhì)知識與判別巖體構(gòu)造、巖石類型的能力；.路線設計知識與應用能力；.建材知識L講師或工程師以上職稱；2.具備豐富的隧道設計知識與經(jīng)驗。學習情境3施工放樣與測量學時4學習目標能根據(jù)施工組織設計要求，完成洞外控制測量、洞內(nèi)施工測量及竣工測量工作。學習內(nèi)容教學方法和建議任務：測量控制網(wǎng)（2學時）.建立平面測量控制網(wǎng)；.建立水準測量系統(tǒng)。任務：洞內(nèi)控制測量（1學時）.中線放樣；.開挖面放樣；任務：竣工測量（1學時）.線形測量.隧道凈空測量行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、實訓行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、實訓行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、實訓表5學習情境4描述學習目標學習情境4開挖與支護學時7能根據(jù)施工組織設計要求，完成隧道鉆爆法開挖施工及超欠挖測量，根據(jù)設計要求，完成相應初期支護。學習內(nèi)容教學方法和建議任務1：鉆爆法開挖（2學時）.鉆爆法開挖施工工藝；.鉆爆法開挖所需材料。任務2：超欠挖測量（1學時）L超欠挖測量；任務1：新奧法（2學時）.新奧法基本理論基礎(chǔ)；.新奧法在施工中的應用；任務2：錨噴支護施工（4學時）.錨噴支護的特性；.錨噴支護施工要點；.錨噴支護施工質(zhì)量控制；.其它支護類型。行動導向、多媒體、任務驅(qū)動行動導向、多媒體、任務驅(qū)動、實訓行動導向、多媒體、任務驅(qū)動行動導向、多媒體、任務驅(qū)動教學媒體與設備：學生已有