土木鐵道工程范文

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篇1

表1和表2分別為我校2005年和2008年課程體系改革后的課程體系構成及學分分配比例。從表中可以看出，2005年教學課程體系由理論教學和集中實踐環節構成，其中理論部分包括人文社科、公共基礎、專業課程和拓寬部分；實踐部分包括基本實驗、提高型實驗、創新性實驗和集中實踐環節。根據改革思路，以“寬口徑、大土木”為理念，于2008年對教學課程體系進行大幅調動，如表2所列。本專業的學生，第一至第三學年的課程全部相同，第四年分專業教學，即進行專業課程教學。同時，為了解決學生專業知識面窄的問題，在第四學年開設各專業平臺課，學生科自主選擇課程，以了解道路與鐵道工程的相關知識。通識教育選修課程至少完成10學分，其他任選課則要求完成7學分。通過此次課程體系改革，在增加教學內容的同時，總學分比2005年減少了7%。同時，相比2005年，學位課和必修課學分均有所降低，而選修課則增加了17%，讓學生根據自己的興趣選擇課程，一定程度上提高了學生學習的自主性。

2新理論和技術的融合

當今社會，科學技術日新月異，將新的技術和理論融入到教學、實習、試驗以及畢業設計中，培養學生的創新意識、創新精神，為“大土木”創新型人才服務是高等教育的重要使命。例如，在教學中，教師首先利用多媒體課件向學生講授基本知識，然后參觀鐵路線路教學沙盤、道岔模型等，生動地展現橋、涵、隧、路、軌道等內容，讓學生對道路與鐵道工程有一個初步認識，最后通過現場的認識實習，達到教學目標。又如，在畢業設計環節，增加科研類設計題目，讓學生參與到教師的科研課題當中，培養學生提出問題、解決問題的能力，挖掘學生的學習興趣。同時，通過畢業設計，讓學生了解和掌握現階段應用的新技術和新理論，并鍛煉學生發現和解決實際問題的能力。

3三維立體化教學資源的建設

隨著科學技術的發展，高等學校教學資源建設正在從傳統的紙質和黑板教學方式向數字化、電子化方式轉變，形成了以紙質和數字化相結合的三維立體化教學資源。三維立體化教學資源為教學提供了豐富的教學素材，高校教師如何合理利用，使之成為教學過程中的左右臂膀，提高學生的學習興趣，將是我們研究的方向。首先，建立以國家級教材《高速鐵路技術》、《路基路面工程》為核心，以電子教案、電子圖書、CAI課件、試題庫、資料庫為補充的立體化教材，構建教師—學生—企業的無縫連接教學模式，共同完成學生工程素質和創新能力的大幅提升。克服以往教材形式單一的缺陷，滿足現代學習者多種學習方式的要求，促進優秀教學資源的有機整合與合理運用；其次，進一步完善省級精品課程《鐵道工程》和《路基路面工程》的網絡課件，兩門省級精品課程的網絡課件的進一步完善，使得學生有了更豐富的立體化教學資源，為學生課外自主學習提供了很好的平臺。

4加強教學團隊建設

以學術帶頭人引領，教師成員協作的模式開展道路與鐵道工程課程群教學團隊建設，團隊各成員應積極樹立以科研促教學的意識，加強定期合作交流，將自己的科研成果、體會、創新思維等滲透到教學、講座等培養環節。首先，教學團隊成員將科研成果進行轉化，引入到課堂教學當中，以啟發、引導的方式，使學生發現問題、提出問題并最終解決問題，提高學生的學習積極性。其次，團隊成員借助論壇、講座、網絡等平臺將科研成果傳遞給學生，拓寬學生的專業知識面，培養學生的發散思維。

5結束語

篇2

關鍵詞：隧道工程；土木工程；課程改革

“隧道工程”是華東交通大學土木工程專業巖土及地下方向的一門專業課程，也是核心和代表性的必修課程之一，其課程教學目的和任務是使學生掌握隧道的基本概念與構造、基本力學原理、施工作業方法、最新設計理念及行業規范等專業知識，并具備與隧道工程相關的技術和研究工作的能力，為從事各類隧道工程建設的設計、施工及維護管理工作奠定基礎[1-3]。

一、“隧道工程”課程教學過程中存在的問題

“隧道工程”課程在本科教學中占有重要地位，其教學內容涉及到隧道設計計算方法，包括線路及平縱斷面設計、橫斷面設計、襯砌結構設計、洞門設計及穩定性驗算等鐵路、公路隧道設計與施工的理論、方法及相關知識[4-5]。課程學習過程中，不僅要掌握大量的基礎理論知識，又包含相當多的工程實踐性內容，使得教師在實際教學過程中存在許多問題，主要概括為以下幾個方面。首先，目前的教學方式主要采用板書并輔助以PPT的形式，而對于一些復雜的施工工藝流程，僅僅依靠一些簡單的圖片和流程圖很難使學生對知識進行有效掌握，更談不上將知識熟練地運用到工程實踐當中。其次，隧道工程的課程特點是與實際聯系緊密，工程實踐性強，并且其中的各個知識點看起來相互獨立，其實聯系緊密。因此，僅僅通過課堂講授的形式已經不能滿足教學需要。最后，大學的教學內容繁多，但畢竟課堂教學時間有限，隧道工程學時經過多次調整，已經從原有的40學時縮減至24學時，并且取消了原有課程設計的安排。因此，在教學過程中，會加快教學進度，導致學生難以消化，難以掌握現代化隧道設計和施工過程中亟待解決的問題，以及最新的技術、方案、科研進展等。針對上述實際教學過程中存在的問題，迫切需要教師結合“隧道工程”這門專業課程的特點及培養要求，從教學內容、實踐性教學方法等方面進行探索與改革，引導學生在掌握理論知識的基礎上提高動手能力，使其成為一名合格的專業型人才。

二、“隧道工程”課程教學改革與實踐方法

隧道圍巖壓力計算、支護設計理論等基礎性知識在“隧道工程”課程教學過程中非常重要，起到承上啟下的作用。因此，在教學計劃安排時應適當增加學時。在此基礎上，華東交通大學土木工程專業根據“隧道工程”課程要求及特點，建立了一套完善且行之有效的實踐性教學體系，使學生能夠更加牢固地理解與掌握隧道工程的專業知識，了解隧道工程最前沿的技術、工藝和發展方向。

（一）課堂教學方式的改革，增加教學的生動性

根據不同類型隧道，包括鐵路隧洞、公路隧洞、水工隧洞、礦山隧洞等的特點及典型工程實例，以Flas的形式建立多媒體課件，并輔以隧道超前支護、工程爆破、出渣作業等現場照片及視頻，在此基礎上，以課堂授課的形式針對具體工程實例進行剖析與講解；組織學生針對假設的工程案例，如對富水破碎圍巖、高地溫、高地應力等典型隧道施工過程中遇到的問題進行分析與討論，提出施工建議，增加學生互動，調動學生積極性的同時，也可以培養他們的學習能力，使學生在“隧道工程”課程的課堂學習過程中具備一定的分析和解決實際工程問題的能力。

（二）結合課程特點，加強實踐性教學環節

充分利用教師手中的資源與科研課題，讓本科生參與到在建的隧道工程項目中去。例如，南昌地鐵項目、上饒至萬年段高速公路隧洞段、黔張常鐵路張家界段等，從工程實踐的角度使學生對“隧道工程”這門課程的理解與認識得到更進一步的提升。另外，華東交通大學土木建筑學院目前已與中國中鐵股份有限公司、中車株洲電力機車有限公司、北京太格時代自動化設備有限公司正式簽署戰略合作協議，充分利用上述資源，每年定期組織學生前往合作單位進行實踐交流學習，在保證安全的基礎上，使學生理解與掌握隧道設計、施工及運營的整個過程，并且每年至少會選送50名以上的學生去合作企業和研究機構進行“隧道工程”的畢業設計及課程設計工作，在校外完成實踐環節。

（三）增加學術交流，充分掌握學科前沿動態

定期舉行學術講座，邀請校內相關專業的知名教授講授學習心得及研究體會。在此基礎上，結合華東交通大學“孔目湖講壇”邀請國內外“隧道工程”領域相關專業的知名專家、學者，講解最新的隧道施工技術、方案、方法，最新出現的亟待解決的問題，以及最新科研進展、工作經驗、體會等。

（四）組織教學競賽，充分激發學生的熱情

組織隧道建筑結構模型比賽，使學生能夠更加深刻地理解與掌握隧道工程中每一部分的作用與意義。根據“隧道工程”的課程大綱，將4～5名學生分為一組，以自選題目的形式組織隧道設計比賽。題目可以是運用CAD及數值分析軟件對隧道的選線及結構荷載進行設計與分析，也可以以建造模型的形式對隧道洞門、洞身及明洞等結構進行創新性設計，并且將設計比賽的評審結果加入到學生的最終成績考核之中。

三、“隧道工程”課程教學改革與實踐的初步成果

華東交通大學土木工程專業“隧道工程”課程教學改革在城市軌道工程、道路與鐵道工程、軟件+道路與鐵道工程、中鐵國際班等多個專業領域的本科教學過程中全面展開，每學年受益學生達300人以上，其合理地利用校內外資源，通過工程實例分析、施工現場學習、國內外專家講座、建筑模型比賽等教學手段，在增強學生的學習興趣的基礎上，有效提高學生的綜合能力，并已達到以下幾點成效：第一，大幅度地提高了“隧道工程”課程教學質量，充分調動了學生課上學習、課下討論的積極性和主動性；第二，培養了大量具有專業技術知識的復合型人才。近年來，華東交通大學土木工程畢業生在中國鐵建集團、中建集團等隧道類相關單位的各個崗位中均發揮著重要作用；第三，使學生充分掌握了學科的最新發展動態，在此基礎上有效提高了學生的工程實踐能力；第四，提高了學生的動手能力及團隊協作水平。近年來，華東交通大學在土木工程相關專業在全國范圍內的結構設計大賽中多次取得優異成績。總之，針對教學過程中存在的問題，在充分考慮土木工程相關專業本科生所具有的知識背景及需要的基礎上，結合學校所具有的教育與工程資源，進行了隧道工程課程的教學改革與實踐，對傳統教學內容與教學模式進行了調整，鍛煉了學生利用知識解決實際問題的能力；組織學生參加到教師的工程及科研實踐中，并通過校企合作，大大加強了實踐性教學環節；增加學術交流，使學生充分掌握學科發展的前沿動態；組織學生參加各種類型的教學競賽，充分激發學生的熱情，同時增加了學生的團隊協作能力。上述方法和成果對同行業的課程建設及教學改革具有借鑒意義及應用價值。

參考文獻：

[1]潘建平,汪小平,朱洪威.隧道工程課程教學改革探索[J].山西建筑,2011,37(30):240-241.

[2]王迎超,靖洪文,耿凡.“隧道工程”課程教學改革思路探討[J].煤炭高等教育,2013(6):116-118.

[3]孫明磊,劉志春,朱桃杏.高等工科院校成人函授教育課程教學改革淺析:以土木工程專業“隧道工程”課程為例[J].中國電力教育,2011(13):105-107.

[4]汪玉生.提高本科土木工程專業“隧道工程”課程教學質量的思考與對策[J].煤炭高等建筑教,2012,30(4):116-117.

篇3

現階段的隧道結構計算都采用電算，無論是設計、施工及研究都需要掌握隧道結構電算相關知識，但是《隧道結構電算》課程在一些學校沒有開設或課時較少。該門課程教學明顯不夠成熟，且具有理論性強、實踐性要求高等特點，本文通過分析隧道工程專業本科生的就業現狀，對教學的目的、內容及教學方式展開了探討，可為《隧道結構電算》課程的教學提供一定的參考。

關鍵詞：

隧道工程；隧道電算；有限元

結構受力計算如果采用手算需要大量的人力、物力和時間，并且精度可能達不到要求，而電算可以解決這些問題。隨著計算機硬件和軟件技術的發展，結構計算已經基本采用電算。隧道結構電算在上世紀80年代起步并獲得了一定的發展，比如：1981年4月21~27日在成都舉行了第一次隧道專業電算交流會[1]；1984年3月18~22日在北京召開了專業標準化工作會議[2]；1987年3月20~24日在成都召開了鐵道部基建系統隧道專業第三次電算歸口會議[3]等。這些會議的召開對隧道電算的發展起到了巨大的推動作用，由此也可以看出隧道電算受到隧道工程專業人員的高度重視。目前，并非所有具有隧道工程專業的學校都開設了《隧道結構電算》課程，但是它是隧道工程專業必須學習的重要專業課程，因而《隧道結構電算》教學值得探討。該課程具有自身的特點，其最大的特點是考慮圍巖與隧道結構的相互作用或先計算出荷載直接作用于隧道支護結構上，實現理論與實踐的高度統一，使學生能夠運用有限元軟件完成簡單的、常見隧道結構受力計算。

1《隧道結構電算》教學的目的

課程的教學目的與學生畢業后所從事的工作密切相關，全國范圍內土木工程專業本科生就業去向主要有施工和讀研兩大類，隧道工程專業畢業生也不例外。從目前的施工技術水平來講，施工單位應對一般隧道工程項目的技術相當成熟，但是遇到特殊地質狀況時需要工程變更。由于地勘資料不可能完整反映整個隧道開挖及影響范圍內的地質情況，所以在隧道施工過程中變更常常存在。隧道結構計算書是設計圖變更及施工工藝變更的重要支撐材料。對于立志進一步深造的同學更應該學好電算計算理論和軟件應用，因為這是目前主流及常用的研究手段之一。總之，《隧道結構電算》對隧道工程專業的學生都非常重要。由上述分析可知，《隧道結構電算》教學應使學生了解隧道結構計算的當前狀況和技術水平，理解一般隧道結構計算的基本理論、計算方法和手段，掌握一種計算方法和一種計算軟件，能夠獨立使用電算軟件完成二維隧道結構模型計算（包括荷載——結構法和地層——結構法），為畢業后從事隧道工程相關工作或研究奠定基礎。

2《隧道結構電算》教學的內容

《隧道結構電算》是一門專業課程，在學習該門課程之前，應該先修《線性代數》、《材料力學》、《結構力學》、及《彈性力學》等課程，除此之外《數值分析》、《計算機程序設計》及《有限元》等相關課程知識也是學習這門課程的重要基礎。然而，一些學校的隧道工程專業并未全部開設這些課程。《隧道結構電算》的課時一般較少，在短時間內要完整、系統和深入的完成這門課程教學比較難。隧道電算有很多計算方法，包括：有限元法、有限差分法及邊界元法等方法。目前國內外隧道結構計算使用較多方法是有限元法和有限差分法，本文以有限元法為例進行探討。針對《隧道結構電算》教學的實際情況，推薦理論部分主要教學內容為：有限元法的計算過程，離散，單元計算理論（桿單元、梁單元及實體單元），邊界條件及處理，求解方法，結果分析等知識點。該門課程除理論教學之外，還需要上機練習以提高實踐能力。上機練習應該以實例教學為主，主要完成荷載——結構法和地層——結構法的實例練習。

3《隧道結構電算》教學的方式

《隧道結構電算》的理論部分涉及多門課程，知識面廣，有些課程雖已經學過但是時間已經比較久遠，又由于理論性較強因而教師的教學和學生的學習過程都比較困難。結合筆者的教學經驗，本課程教學應注重加強思路、方法和步驟講解，而不是以具體的推導和演算教學為重點。但是重要的知識點，未學知識點有必要深入講解。對于有限元法來講，位移函數、單元剛度矩陣、總體剛度矩陣等重要知識點可以通過例題講解。求解方法則應以講解各種求解方法的思路及優勢為主，若以例題講解則比較繁瑣且容易出錯，實例講授方法不適用于該知識點的教學。《隧道結構電算》上機練習之前，應該簡單講解所用軟件的功能，界面菜單及操作流程。操作流程應結合有限元理論，比如：定義單元類型、材料參數、單元特性、建立幾何模型、劃分單元、施加荷載和約束、求解及后處理。在軟件計算過程中應考慮初始地應力，施工過程：超前支護、開挖、初期支護和二襯等施工階段。計算完成后，根據計算目的獲得計算結果。上機課程應設計荷載——結構法和地層——結構法的實例練習，使學生進一步理解電算計算理論和掌握隧道結構計算過程與方法。

4結語

《隧道結構電算》是隧道工程專業需要學習的重要課程，但是課時少、內容多、理論性強、實踐性要求高，本文通過分析隧道工程專業本科生的就業現狀，歸納了教學目的，提出了教學內容的重點，探討了理論教學與上機實踐教學相結合的教學模式。

作者：周元輔 單位：重慶交通大學土木工程學院

參考文獻：

[1]鄭天中.隧道專業第一次電算經驗交流會[J].鐵道標準設計通訊,1981,(6):49.

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關鍵詞：瀝青與瀝青混合料；教學改革；理論教學；實驗教學

作者簡介：黃寶濤（1975-），男，山東鄒城人，江蘇科技大學土木工程與建筑學院，講師。（江蘇?鎮江?212003）袁鑫（1982-），女，河南南陽人，東南大學土木工程學院博士研究生。（江蘇?南京?210096）

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0083-02

近十年來我國高速公路建設突飛猛進，截至2010年，全國高速公路達7.41萬千米，車道總里程為32.86萬千米。“五縱七橫”12條國道主干線已經提前全部建成。瀝青路面由于無接縫、行車舒適、施工快捷、維修方便、噪音低成為了我國高速公路的主要路面結構類型。瀝青與瀝青混合料的性能決定了我國高速公路瀝青路面的長期使用性能，“瀝青與瀝青混合料”是道路與鐵道工程專業的一門非常重要的專業課程，是道路建筑材料專業基礎課程的深化，更是路面結構方向碩士和博士研究生的專業學位必修課。該課程主要包括瀝青和瀝青混合料兩大部分。“瀝青與瀝青混合料”是集設計理論和試驗操作、施工檢測、質量評定、養護維修于一體的道路與鐵道工程專業必修學位課。隨著中國高速公路建設的迅猛發展，新型瀝青路面材料、新型施工技術、新型養護維修工藝層出不窮，這些新情況給該課程的教學增加了難度。為了實現道路與鐵道工程專業本、碩、博三級培養目標，讓學生真正掌握這門課程的主要內容并能將其應用于我國高速公路的工程建設實踐，必須不斷進行課程教學建設，探索新的課堂教學方法和新的試驗教學方法。[1]

一、課程教學存在的問題

瀝青與瀝青混合料的研究對象是由級配石子組成骨料、瀝青膠砂組成粘結料、中間有孔隙氣體或孔隙流體組成的固、液、氣三相非連續多孔介質材料。瀝青與瀝青混合料是一門研究瀝青混合料的設計方法、瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性、動態特性及疲勞性能和瀝青混合料的老化性能的學科，它是土木工程、道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程等多個專業本科生的專業基礎課和碩士、博士生的專業必修課，該門課程的突出特點是集設計理論和試驗操作、施工檢測、質量評定、養護維修于一體。[2]課程橫向跨度大，學該門課程前首先要掌握道路建筑材料、材料力學、非連續介質力學、接觸力學、石油瀝青和細觀動力學等多門專業基礎課。瀝青與瀝青混合料研究的對象學生沒有接觸過、比較生疏，材料設計公式繁多以及試驗操作、施工檢測、質量評定的過程復雜等，因此，本科學生不易理解和掌握。瀝青的物理性能和瀝青混合料的設計方法及其長期路用性能是“瀝青與瀝青混合料”課程教學的主要部分。由于“無法按照需要設計出滿足性能要求的瀝青路面材料”，且隨著技術的進步、試驗手段的革新、新型瀝青混合料的設計理論不斷更新，但瀝青與瀝青混合料教材更新速度滯后，課堂教學時學生基本都是單向地接受老師的傳授，外加瀝青與瀝青混合料抽象，學生學習熱情不高，研究生更是不能積極主動地自學。

瀝青與瀝青混合料試驗操作和長期路用性能評價的方法是該門課程學習的一個重要環節和學生深入理解所獲取知識的實踐手段。但是，目前實驗教學方面存在很多問題，實驗項目的開設受限于高校實驗室的硬件設施，由于實驗室設備不足，只能進行演示性實驗教學。加上近幾年以美國SHARP研究成果為代表的surpave瀝青混合料設計法需要的試驗設備價格昂貴，比如：旋轉壓實儀、低溫彎曲蠕變梁BBR試驗儀、動態剪切DSR流變儀、析漏試驗、肯塔堡飛散試驗儀等只有教育部行業重點實驗室或國家重點實驗室才能配備。一般學校的實驗室無法配備瀝青與瀝青混合料這種新型常規的教學試驗儀器，教師只能進行課堂演示實驗說明，更無法指導學生進行試驗操作，這些都跟不上與時俱進的教學新形勢，因此，瀝青與瀝青混合料試驗教學改革方面首先要購買新型瀝青混合料試驗設備。通過具體的試驗操作，激發學生對瀝青與瀝青混合料的學習興趣，提高學生的創新意識和創新能力，因此，試驗教學是提高學生綜合素質的一種重要途徑。

二、理論課程教學的改革探討

如何更好地上好瀝青與瀝青混合料的基礎理論部分，讓學生直觀生動地接受瀝青混合料的設計方法和設計過程、掌握瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性、動態特性及疲勞性能、瀝青混合料的老化性能的相關力學參數指標和性能評價方法及手段等相關的知識結構是該門課程教學改革的首要任務。由于瀝青與瀝青混合料的基礎理論部分涉及的影響因素太多，對于理論課的教學革新不能太著急，需要針對本、碩、博不同層次的專業知識要求，以及一本、二本、三本等不同素質的學生以及不同專業知識背景的教師等方面循序漸進地推進教學革新。

1.關于專業要求方面

瀝青與瀝青混合料是公路與城市道路工程、機場工程、道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程、交通規劃與管理、交通運輸工程等交通土建專業的學位專業課，因此，理論課程教學方式的革新需要根據專業的不同深度要求，進行有針對性的教學方式改進，對不同特色的專業的學生不能統一傳授相同的知識體系。譬如交通規劃與管理專業的學生對知識點掌握的標準就相對道路與鐵道工程專業的學生的要低，則講授過程中需要針對交通規劃與管理專業的要求對瀝青與瀝青混合料課程教學內容適當精簡壓縮，學生只要知道瀝青與瀝青混合料的知識體系和什么場合鋪筑什么類型的瀝青混合料即可；對于道路與鐵道工程專業的學生，在講授瀝青與瀝青混合料課程時，要詳細講授車輛間歇時間、隨機軸載組合，最佳瀝青用量對瀝青混合料路面的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性、動態特性及疲勞性能、老化性能影響的內容；對于碩士研究生教學，考慮學生需要對工程問題出現的機理和工程對策的需要，必需按照“細觀認識機理，宏觀解決問題”的思路對學生進行講授，應該從材料組成、優化設計、瀝青混合料細觀結構決定其宏觀路用性能的觀點，將非連續介質力學、接觸力學和細觀動力學等方面的知識傳授給學生。

2.在針對不同素質的學生方面

自從開設“瀝青與瀝青混合料”這門專業課以來，課程的理論教學覆蓋了不同層次的學生，包括道路與鐵道工程的碩士研究生、道路與橋梁專業的一本、二本、三本等不同層次類型的學生。由于瀝青與瀝青混合料授課過程中涉及車輛間歇時間、隨機軸載組合，最佳瀝青用量對瀝青混合料路面的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性、動態特性及疲勞性能、老化性能等相關的知識結構，對于理科出身的學生學習“瀝青與瀝青混合料”要相對容易些，而文科出身的學生由于缺乏嚴密的邏輯思維能力，學習起來難度較大。因此，要針對不同基礎的學生，有針對性地循序漸進、淺顯易懂地傳授相關的知識體系，在條件允許的情況下，可以通過到交通工程施工企業的實驗室和施工現場實地參觀調研，通過施工企業工作人員對瀝青混合料設計、檢驗、施工、檢測、性能評定、維修養護等全過程操作讓學生深入理解掌握本課程關鍵知識內容。

3.關于任課教師方面

教師首先要具有深厚的知識結構，寬闊的道路與鐵道的專業背景、豐富的施工組織管理經驗、掌握瀝青混合料路面的檢測評定技能、有較高的教學水平和技巧。因此，任課教師要根據自身情況有針對性的去“充電”：缺少施工組織管理經驗的要經常到施工企業去鍛煉學習；缺少檢測評定技能的要到有資質的道路檢測機構去學習；教學水平欠缺的要去聽優秀教師的課，以便掌握教學方式和方法；通過一系列的途徑不斷充實任課教師的專業知識體系和傳授知識方式和方法。要求任課教師能夠結合我國高速公路工程建設的最新情況，結合新型瀝青路面材料、新型施工工藝、新的瀝青混合料設計方法、新的檢測評價指標和評價手段、與時俱進地傳授給具有不同層次的學生。要有目的的搜集國內外瀝青與瀝青混合料方面的最近研究成果的圖片，將高速公路、民航機場瀝青道倉的新材料的跑道圖片做進課件里面，通過多媒體激發學生對瀝青與瀝青混合料的學習興趣和自主學習的能力，并且培養學生的思考和創新能力。

4.關于教材的選擇方面

為了培養不同專業的學生，對碩士研究生、本一、本二、本三和成教等五個層次的學生，要有針對性地編寫不同層次的瀝青與瀝青混合料培養計劃和課程教學大綱，要根據專業特點和學生層次不同而確定知識傳授的深度和寬度。譬如道路與鐵道工程專業碩士研究生要多增加些如何從材料組成、級配優化設計和細觀動力學、隨機荷載下高速公路瀝青路面結構與材料的動力特性等方面的知識內容。土木工程專業重點介紹些適合住宅小區輕型載荷下彩色瀝青路面的級配設計、最佳瀝青用量的確定等方面的知識特性。定期組織瀝青與瀝青混合料的專業教師對所選用的教材結合學生的掌握情況進行綜合評價，使教材的選用更趨于人性化、合理化、學習效果高效化。[3]由于瀝青與瀝青混合料與道路建筑材料、材料力學、非連續介質力學、接觸力學、石油瀝青和細觀動力學等多門專業基礎課聯系密切，交叉較多，在講授時應將教學內容有側重地精選和融會貫通，以提高課程的教學效率，讓學生掌握課程的精華。譬如新型環氧瀝青路面材料方面，一些教材增加了長大鋼橋面環氧瀝青表面鋪裝層等現代新型瀝青材料的內容，在教材選訂時優先選訂有關我國高速公路、汽車專用道、二級干線公路，三級、四級縣鄉道路瀝青路面設計與施工方面的最新研究成果內容的新版教材。[4]

5.關于教學方法與教學手段方面

教師要根據自己的專業特色背景和工程實踐管理經驗摸索出符合不同層次對象、不同專業特色、不同深度要求的課程教學方法和手段。筆者認為在課堂教學中，多介紹一些新型高速公路瀝青路面、新型民用機場道面、長大縱坡重型交通瀝青路面、耐疲勞抗退化的新型路面等工程實例，涉及的新型及設計方法和試驗操作技能、施工檢測手段、質量評定方法、養護維修新技術等概念都以工程實例圖片進行講解。另外，如何提高學生的學習積極性是任課教師首要的任務，這就要求教學中開展互動式，激發學生學習的樂趣，也可以通過專題視頻短片的放映，讓學生通過圖像音頻講解，深化對課堂知識的認識。如果條件允許，可以在學校內部修建瀝青路面試驗段，理論課堂知識講授完后，帶領學生到瀝青路面試驗段參觀，讓學生近距離對課堂所傳授的知識通過實物消化吸收，以便提高教學效果。

三、實驗教學的改革探討

對于瀝青與瀝青混合料實驗教學來講，教師對瀝青混合料的各種儀器設備進行操作演示，學生再實地操作，這樣培養學生的動手操作能力、學會整理測試資料和分析測試數據的能力。在操作過程中，學生將所學的知識融會貫通，若發現新問題，則請教師指點，這可以提高學生解決實際問題的能力，激發學生對科研的興趣，以至于培養學生的創新意識。[5]如果實驗室暫時沒有相關的教學儀器設備，可以通過計算機仿真模擬軟件，通過虛擬實驗手段將實驗過程給學生演示一遍，效果更形象直觀且生動。

瀝青與瀝青混合料實驗基本項目包括石油瀝青的性能、石油瀝青、乳化瀝青、改性瀝青、環氧瀝青的技術標準以及評價方法，瀝青混合料礦料的設計方法及最佳瀝青用量確定的馬歇爾穩定度試驗、瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性、動態特性及疲勞性能、瀝青混合料的老化性能等實驗。[6]

隨著高校由教學研究型向研究教學型大學的轉變和卓越工程師培訓計劃的開展，高校與企業的聯系進一步加強，高校缺少的試驗儀器和設備，可以利用企業的試驗儀器設備來彌補，做到優勢互補和雙方共贏。另外，以美國SHARP研究成果為代表的surpave瀝青混合料設計法所需的各種新儀器設備和各種先進的實驗方法的誕生，要求實驗教師充分利用高校與企業間的產學研合作項目，積極組織感興趣的學生一起參與瀝青混合料研究項目的實驗過程，讓學生在進行相關實驗時，體驗科研的樂趣、分享新成果取得重大突破的歡愉。學校也可以定期邀請具有交通工程甲級資質的相關企業高管或實驗技術主管，來做關于實驗的學術報告，讓學生在輕松交流的氣氛中掌握瀝青與瀝青混合料的最新成果和試驗技能。

四、結論

“瀝青與瀝青混合料”課程的教學方式和方法的革新是個任重而道遠的過程，本文主要是根據該課程教學中存在的問題，有針對性地分析了每一教學環節應該注意的事項和教學革新的內容。教師要結合不同層次對象、不同專業特色、不同深度要求的培養目標，有針對性地增減和優化教學的具體內容、采取合適的方式和技巧激發學生的學習興趣、結合卓越工程師培訓計劃的開展，任課教師要在教學方法與手段和實驗實踐等環節方面不斷地創新與實踐，強調學生主動性和創新性，以培養我國交通行業急需的各類專業技術人才，促進高速公路交通事業的發展。

參考文獻：

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[5]張彩利,李寧利,等.《道路工程材料》教學改革探討[J].教育教學

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2006年教育部16號文件《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干建議》明確指出“要全面貫徹黨的教育方針，以服務為宗旨，以就業為導向，走產學結合發展道路，為社會主義現代化建設培養千百萬高素質技能型專門人才，為全面建設小康社會，構建社會主義和諧社會作出應有的貢獻。”它不僅體現了高職教育辦學類型、人才層次及人才規格的定位，表明了對高職教育的高教性和職業性的雙重屬性的準確認識，也是高職教育觀念的深化，是高職院校辦學特色之所在。另外，以能力為本位的“基本素質+崗位能力（技能）模塊”課程體系是《教育部關于加強高職高專人才培養工作的意見》“培養學生的技術應用能力”為基本理論的課程體系。綜上所述，我國目前高職教育的人才培養都在朝著“高素質技能型專門人才”培養目標發展，而人才培養模式，最終只有在課程體系中才能得到體現。為此，該文的內容是以市場為導向，注重企業需求，來制定相應的課程，應用前景廣泛，符合高職教育的發展趨勢。

1 設計思路

高職院校的學生很多在第四學期就簽訂了就業協議，鑒于提前明確就業崗位使畢業生未來的工作內容具體化，特別是提前上崗，已經使學習和工作結合起來，進入“工作中學習，學習中工作”的狀態。基于現狀，在充分聽取行業協會和企業專家意見的基礎上，經過認真研究、反復論證，大量刪減了理論性過強且艱澀難懂的課程。同時，為強化畢業生的崗位適應能力，加大了實訓課程和頂崗實習的比重，重構了“學作結合”課程體系。

2 課程開發與設計

2.1 設計依據

依托鐵道工程技術專業校企合作委員會，針對專業培養目標，開展社會調研，總結歸納出鐵道工程技術專業畢業生核心工作崗位（群），通過職業崗位分析，學生的崗位主要工作內容如下。

（1）線路工，主要工作內容有：作業防護；線路基本作業；鋼軌作業；軌枕作業；道床及路基作業；簡易測量和識讀工程圖；檢查作業及故障處理。

（2）橋隧工，主要工作內容有：橋面作業；橋跨作業；橋臺作業；涵渠、隧道作業；施工作業；橋隧檢測；橋隧巡守。

（3）施工員，主要工作內容有：鐵路路基工程施工、鐵路橋梁工程施工、鐵路隧道工程施工、鐵路軌道工程施工、施工現場管理。

（4）測量員，主要工作內容有：交接樁和施工復測；施工過程控制測量、構筑物施工放線、監控測量及數據分析；工程測量方案、監控量測方案編寫；建立測量儀器臺賬，按時對測量儀器進行維修保養。

（5）試驗員，主要工作內容有：各種原材料試驗；施工配合比設計；各種材料的取樣、送檢、試驗、化驗、檢驗、復驗工作及報告；路基、橋梁、隧道、軌道結構物自檢、抽檢等試驗工作。

2.2 構建基于“學作結合”的課程體系

面向鐵路工程施工與鐵路線路養護維修企業，按照鐵路工程施工與養護維修崗位技能要求，參照國內鐵路工程施工與養護維修規范、標準，與合作企業技術專家共同分析鐵路線橋隧工程施工、養護維修、施工組織管理等典型工作任務，按照鐵路工程施工與線路養護維修過程確定行動領域、學習領域，依次設計教學內容，選擇合理的工作任務為載體，設計若干教學模塊，將相關的知識、模塊，通過對各教學模塊的學習，實現知識、技能、素質的同步提高，具備鐵路工程施工與養護維修工作的職業能力。構建“學作結合”的課程體系。其典型工作任務及對應的行動領域及學習領域如下。

（1）典型工作任務，主要包括：鐵路線橋隧施工、施工組織管理、鐵路線橋隧養護與維修三個方面。

（2）行動領域，主要包括：鐵路工程圖識圖、工程材料試驗與檢測、鐵路工程測量、鐵路路基施工、鐵路軌道施工、鐵路橋隧施工、鐵路橋隧養護、鐵路工程施工組織、鐵路工程概預算等。

（3）學習領域，主要包括：工程制圖、土木工程CAD、工程繪圖實訓、工程測量、工程測量實訓、鐵路軌道、鐵路工程施工、鐵路橋隧施工與維護、鐵路線路修理、鐵路線路修理實訓、養路機械實訓、高速鐵路軌道施工與維修、鐵路工程施工組織與概預算、鐵路工程預算實訓等主要課程。

以上學習內容的基礎部分集中在第一和第二學期，專業課集中在第三和第四學期，第四學期結束后學生應具備解決典型工作任務對應的行動領域相關問題的能力。

2.3 課程設計與教學準備

在整體課程設計過程中，從新生入學開始，便將兩年后自己能完成的工作內容發給學生，讓學生在對每門課程進行學習的過程中能夠明確具體的在實際中應用，同時將企業的考核標準及相關要求融入到具體的授課及考核中，激勵并鍛煉學生的實踐應用能力。課程與課程之間要有過渡和協調，用到什么就學什么或補什么。這就要求在做教學準備時，把企業的東西或者相關專家確定下來，在需要的時候能夠及時的應用；另外，還要求任課教師建立制定工學結合的課程標準和“以學生為主體”的教學模式與教學設計，大力推動以項目導向、任務驅動教學模式為主，其他教學模式為輔的多元教學模式改革。

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根據教育部網站統計，截止2013年12月，全國開設交通工程專業的院校有115所，其中江蘇省開設該專業的院校共計13所，四川省4所。該專業全國累計畢業人數達7000人。從性別比例統計上看，男生占80%，女生占20%。近3年全國就業率區間分別為2011年90%-95%，2012年85%-90%，2013年85%-90%。

上述統計結果表明，目前開設交通工程專業的院校不是很多，屬于相對偏冷門的專業，招生和畢業人數也不多，但是總體就業率基本保持在85%以上，高于全國71%的平均就業率。

一、開設交通工程專業院校分類

由于各高校的學科背景及交通工程專業所劃分在的院系不同，所以交通工程專業的培養方向、課程體系設置及學生就業也不盡相同。依照開設院校的特點，本文將開設交通工程專業的院校分為以下六類。

全國綜合性大學：同濟大學，東南大學。

傳統公路交通類院校：長安大學，重慶交通大學，長沙理工大學，山東交通學院。

傳統鐵路類院校：西南交通大學，北京交通大學，石家莊鐵道大學，蘭州交通大學。

汽車運輸類院校：武漢理工大學，西華大學，山東理工大學，淮陰工學院。

土木類院校：北京工業大學，南京工業大學，湖北工業大學，河南城建學院，長春建筑學院。

民航類院校：中國民航大學，中國民航飛行學院，南昌航空大學。

上述六類院校中只列舉了部分代表性的學校，并未對所有開設學校進行分類。

二、各類院校培養特點分析

由于交通工程專業在上述各個高校所處的院校及學校特點的不一樣，每個學校開設的課程也不盡相同，但同類高校之間還是具有共性的，下面分類分析。

（一）全國綜合性大學

此類院校以同濟大學和東南大學為代表，這兩所學校既是最早開設全國交通工程專業的學校，也是該專業的標桿學校。

同濟大學的交通工程專業開設于交通學院下，由于該院校知名度高，學生在交通行業口碑較好，學生就業較好。主干課程包括結構力學、鋼筋混凝土結構基本原理、工程地質、土力學與基礎工程、工程項目管理、道路規劃與幾何設計、客運交通系統、運輸經濟學等。根據課程設置可以看出該類型交通工程主要設置軌道交通工程、道路工程設計與交通設計規劃三大方向。

（二）傳統公路交通類院校

此類院校基本歸屬于原交通部，交通專業背景性強，學生畢業后也基本是在原交通部的下屬交通單位工作，例如中交公路局等。課程設置包括城市規劃原理、測量學、路基路面工程、道路勘測設計、交通規劃、運輸經濟學、交通設施管理與控制、交通安全、公交運營、交通樞紐設計。

（三）傳統鐵路類院校

此類院校的交通工程專業主要是在交通運輸（原鐵道運輸）專業背景下發展起來的，專業背景性不強。以西南交通大學為例，該校交通工程專業按交通工程和城市公共交通兩個專業方向進行培養，課程設置主要包括交通規劃、運輸布局、高速公路管理與控制、交通運輸智能技術、城市公共交通系統規劃設計。目前公交公司對本科類人才的需求主要還是集中在車輛工程方面，對運輸管理等重視程度還不夠，因此該類學生就業競爭力不夠強。

（四）汽車運輸類院校

此類院校的交通工程專業建設基本依靠汽車工程，交通工程專業的就業方向基本屬于汽車運輸工程方向，學生畢業后多數從事汽車運輸調度工作。專業課程設置主要包括運輸場站設計、交通調查與分析等。由于目前國內汽車運輸業發展緩慢，所以學生就業率普遍不高。

（五）土木類院校

此類院校的交通工程專業基本歸屬于土木工程系，專業方向為道路工程方向，建設基本依靠土木工程，學生畢業后主要從事道路工程設計、施工等工作。專業課程設置主要包括結構力學、土力學、地質工程、結構設計等。由于目前國內公路與鐵路建設發展蓬勃，所以學生就業率較高。

（六）民航類院校

此類院校的交通工程專業基本歸屬于民航系，專業方向為機場工程方向，建設基本依靠土木工程，學生畢業后主要從事機場工程設計、施工等工作。專業課程設置主要包括結構力學、土力學、地質工程、結構設計等。目前國內機場建設發展蓬勃，而且該行業具有一定的壟斷性，因此學生就業率也較高。

三、西華交通工程專業

西華大學交通工程專業于1999年申報，2000年招收第一批本科生，截止2014年10月，共計招收14屆學生，累計培養500余名學生。

西華交通工程專業設于交通與汽車工程學院，由上述汽車運輸類專業轉變而來，專業方向目前包括道路工程和交通規劃與設計兩個，但是根據學生就業市場需求，只開設了道路工程方向的教學班。

對比上述各類院校的交通工程專業開設課程特點，建議西華大學交通工程專業開設道路施工和軌道施工兩個教學方向。

（一）道路施工方向

四川地處于西部欠發達地區，道路基礎設施條件較差，道路建設需求在未來還是很大，道路施工方向的交通工程專業在未來的需求量將很大。開設課程建議參考南京工業大學的交通工程專業課程，主要專業課程如下：結構力學、土質土力學、道路工程制圖、道路建筑材料、道路施工、路基路面工程。

（二）軌道施工方向

目前全國地鐵與高鐵建設方興未艾，對軌道工程方向需求量巨大，但是在本科專業目錄里沒有軌道工程專業名稱。根據上述分析，我校交通工程專業可以開設軌道交通工程方向。開設課程建議參考同濟大學的交通工程專業課程，主要專業課程如下：結構力學、鋼筋混凝土結構基本原理、工程地質、土力學與基礎工程、工程項目管理、軌道工程、橋梁隧道工程。

四、總結

西華大學作為地方性高校，專業建設應該貼合地方，專業學科應該具有自己的特色，因此建議西華交通工程專業按道路工程與軌道工程兩個方向進行人才培養。交通工程作為一個工程類專業，人才培養過程中在重視理論知識傳授的同時，還應該重視對實踐類知識的教授。因此要求培養的學生具有專業基礎扎實、實踐動手能力和適應能力強、能吃 苦等特點。

只有做到以上幾點，西華交通工程專業培養的學生才能在就業中避開與重點高校和其他高校的競爭，做到特色辦專業，特色樹品牌。

[ 參 考 文 獻 ]

篇7

從本次政策調整來看，將帶來許多行業及產業的重大利好，那么與之相關的專業在未來幾年將相對容易就業。具體分析如下：

中央此次出臺四萬億的投資計劃，其資金流向大致在以下幾個方面：

一、中央政府投資1000億

涉及保障民生、基礎設施建設及災后恢復重建等方面，簡稱“6＋1”。

新增中央投資的方向可以簡稱為“6＋1”：加快建設保障性安居工程：加快建設農村民生工程和農村基礎設施：加快鐵路、公路和機場等重大基礎設施建設；加快醫療衛生、教育文化等社會事業發展；加快節能減排和生態建設工程：加快自主創新和結構調整；同時要加快地震災區的恢復重建工作。

改善城市低收入居民居住條件是重大的民生問題，加快建設保障性安居工程首先是加大對廉租住房建設的支持力度，初步計劃用3年時間解決城鎮低收入家庭住房困難。其次是加快棚戶區的改造工程，改造國有林區、墾區和中西部地區中央下放煤礦的棚戶區。三是組織實施游牧民定居工程，擴大農村危房改造試點。

在加快建設農村民生工程和農村基礎設施建設方面，主要是緊緊圍繞改善農民生活和解決制約農業生產的突出矛盾加大投入。

在重大基礎設施建設方面，鐵路重點是加快京滬高速鐵路等一批客運專線建設，包頭至西安鐵路擴能等煤運通道建設，以及貴陽至廣州等資源開發性西部干線鐵路建設：公路方面要加快完善高速公路網，加快擁擠路段擴能改造等：機場建設加快重點是中西部支線機場和西部干線機場。此外，還要加快城市電剛改造。

在加快醫療衛生、教育文化等社會事業發展方面，要支持基層醫療衛生服務體系和計劃生育服務體系建設：支持中西部農村初中校舍改造、中等職業教育和特殊教育發展：加快旅游基礎設施和鄉鎮綜合文化站建設。

加快節能減排和生態建設工程建設，重點是加快城鎮污水、垃圾處理設施、污水管網和重點流域水污染防治工程建設：加強重點防護林和天然林資源保護工程建設；加快國家十大節能工程、循環經濟和重點流域工業污染治理工程建設。

在加快自主創新和結構調整方面，要加大對自主創新和產業升級的支持力度，重點支持自主創新和高技術產業化。

以上行業將帶動的相關產業為：家具設計與制造、日用電器制造、物流業、輕紡產品、機械制造、建筑材料(鋼材、水泥等)、藥品加工與制造、生物制劑、醫療器械等。

行業動態對所學專業的影響：

由于國家對以上行業加大投資力度，未來幾年，與之相關的專業必然容易就業。以上行業涉及的專業有：土建類專業(建筑、土木、城市規劃、景觀建筑設計、水務工程、給排水工程、道橋與渡河工程等)、電氣信息類專業、職業教育師資類專業、幼兒教育、旅游管理、涉外旅游、水利水電類專業、測繪類專業、輕工紡織食品類專業、農業工程、林業工程、醫療器械、生物化工、護理學(男生尤好)、涉外護理等。

二、民航2010年基建投資將達2500億

中國民航局迅速部署國務院擴大內需相關措施，民航基礎設施建設今年在建投資規模為1000億元，到2010年，投資規模將達到2500億元。

民航業內專家指出，國家增加對民航的投資力度，對于整個國民經濟的發展具有先導性作用。此外，民航對社會公共體系和應急救援體系的建設具有重要意義。

此舉將帶動鋼鐵、水泥、工程機械、建筑開發、電網設備等多個行業的發展。也將帶動以下專業的學生就業相對容易：冶金地質、金屬材料、土木工程、建筑學、機械制造、城市規劃、測繪、電氣信息等。

三、交通運輸部投資總額上萬億元

1、高速公路建設、農村公路的建設、擴大國道及省道的干線公路改造。

2、此外適當考慮水運建設、航道

此類投資帶動行業有：基本建設、建筑材料、工程機械、測繪、工程設計等。由此帶動相對容易就業的專業有：土木工程、建筑設計、道路橋梁與渡河工程、材料學、機械類專業、冶金地質、測繪類專業、船舶制造、港口與河道工程等。

四、建設部：9000億住房保障

1、三年內要新增200萬套廉租房、400萬套經濟適用房：完成100多萬戶林業、農墾區棚戶區改造。

2、總投資將達9000億，平均每年3000億。

此舉帶動行業有：建筑業、工程建設、輕工紡織、家具制造、口用電器等。相關專業為：建筑設計、景觀園林設計、家具設計、室內設計、工業設計、土木工程、林業工程、林產化工、輕工紡織食品、電氣信息類專業等

五、鐵道部2.3萬億元

1、國家已批準的新建鐵路里程有2萬余公里。

2、投資規模超過2萬億元，其中2009年鐵路計劃完成6000億元的基本建設投資。

此舉帶動行業有：鋼鐵、水泥、機械制造、物流等與之相關的專業有：材料學、冶金、地質、機械類專業、物流工程、物流管理、交通運輸、交通工程、道路橋梁與隧道工程等專業

六、能源局：1885億

1、年內將有包括核電廠、西氣東輸、煉油廠等在內的一批大型能源基礎設施項目開工建設。

2、總計1885億元。

此舉帶動專業：能源動力類專業(石油工程、核電工程)油氣儲運、石油化工、土木工程、道路橋梁與渡河工程等專業。

七、環保局：1萬億

1、重點將集中在水污染治理、大氣污染治理、固體廢物治理、核安全治理等六方面。

2、今后3年，將籌集1萬億元資金。

環保板塊極有可能接過市場的領漲大旗，此舉將帶動環保產業的發展。

與之相關的專業有：環境與安全類專業、林業工程、森林資源與旅游、草業科學、景觀園林設計、園藝、植保、核科學與核技術等

八、水利局：300億

1、農村飲水安全、大中型病險水庫除險加固：大型灌區的續建配套與節水改造。

篇8

“我早上8點從金門出發，搭機到松山機場，然后乘車到桃園國際機場，乘飛機到香港。再等航班轉機廈門。當我抵達廈門時已是傍晚時分。回頭一看，竟發現我家就在對岸。”一位金門臺商在2001年1月1日兩岸“小三通”實現以前。曾這樣無奈地對記者訴說。

而在2008年12月1s日，臺灣本島商人和民眾不能直接與大陸溝通的無奈也成為歷史――當日，兩岸實現直接通航、海上貨運直航和直接通郵。這一天，上海空管中心和臺北空管中心在北方航路上名為SULEM的航管交接點進行交接；(臺灣)中華郵政董事長吳民佑寄出第一封快捷郵件給(大陸)中國郵政總經理劉安東。

“大三通”初步實現后，下一步進入民間討論、媒體想象甚至是政府規劃的，是從福建沿海挖一條海底隧道直通臺灣。目前，鐵道部已明確提出將京臺高鐵延伸至大陸距臺島最近的平潭島。2010年1月，鐵道部總工程師何華武赴福建平潭調研時表示，平潭島是大陸距離臺灣最近島嶼，在適當時候將通過規劃建設的臺海通道，將合福鐵路延伸至臺灣，形成京福臺陜速鐵路通道。

而最早提出海峽通道設想的，是出生在臺灣、現任美國費城里亥大學教授、環境巖土工程專家方曉陽和清華大學21世紀發展研究院臺灣海峽隧道論證中心主任、土木水利學院教授吳之明。

萌動兩代人

刺激方曉陽教授產生海峽隧道夢想的，是臺灣“2?28事件”。一連串骨肉桕殘的悲劇給年輕的方曉陽造成了巨大的心理傷害：如何能愈合地理和歷史的鴻溝在兩岸中國人心理造成的巨大傷痕?思前想后的方曉陽終于在1948年提出了一個石破天驚的設想：挖海底隧道。

不料日后中國時局的變化，這一宏偉設想失去著力點，方曉陽本人也因，不見容于當局，遠走美國。

接過方曉陽海峽通道夢想的，是清華大學教授昊之明。1995年夏天英吉利海峽海底隧道落成通車，做土木水利工程研究的昊之明在1996年拿到一筆研究資金后便去英國進行實地考察。回國后吳承恩之明寫了一個報告《英吉利海峽隧道工程的經驗教訓和臺灣海峽隧道的構想》，打響了改革開放后海峽隧道構想的第一槍。

隨后在吳之明和其他支持該構想的學者、官員推動下，臺灣海峽通道工程學術研討會于1998年在福州正式啟動。具體方案被很陜論證出來： 北線方案：福清―平潭島―臺灣新竹線，長約122公里，該線由福清半島小山東―平潭娘宮跨海橋梁及平潭島至臺灣新竹海底隧道組成。

中線方案：莆田笏石一南日島一臺灣苗粟，128公里。

南線方案：廈門―金門―澎湖―嘉義，長約174公里。

專家們經過反復研討，最后一致傾向于北線方案。因為北線“地質條件最穩定。距離也最短”。

有能力與不差錢

現在的問題是，現有的技術力量能支撐海峽隧道的建設方案嗎?別的姑且不論，在地震帶上挖一條120公里的海底隧道果真行得通嗎?在大海里開鑿隧道，地質勘測能否準確無誤?水壓那么大、海水會不會倒灌?能不能抵抗臺風、地震?發生災害事故如何疏散逃離?海水長期浸泡腐蝕。隧道會不會加速折舊?一旦有地震等地質變動，能否抵御?

“我多次參與了臺灣海峽隧道建設可行性的研討會。”同濟大學隧道與地下工程研究所資深榮譽教授、中國科學院院士孫鈞士承認，“臺灣也是―個地震多發帶，耍修海峽隧道，在技術上都有很多考驗。”以北線方案而言。長度是英法海峽隧道的2～3倍，需要解決包括海底工程地質勘察、運營方式的選擇、施工技術難點、隧道通風與防災、通道結構耐久性問題、風險評估與管理等問題，難度可想而知。

但英吉利海峽的成功先例使人樂觀，隨著技術不斷進步，很多專家相信，中國的技術能夠擔此大綱。清華大學21世紀發展研究院臺灣海峽隧道論證中心主任、土木水利學院教授昊之明雖然承認“臺灣海峽是英吉利海峽長度的3倍，工程上的難度也要更多，這需要一個個去克服。當然，也不是輕而易舉的。”但他堅持認為“不存在不可克服的(技術)難題，隨著我國科學技術的發展都可以解決。”

福州大學土木工程學院院長陳寶舂更加樂觀，他認為目前世界海灣與跨海大橋的建設與研究已有長足進展，可為臺灣海峽通道研究提供很好的借鑒。另外，我國橋梁設計與施工水平已處于世界先進水平。而且隨著今后如瓊州海峽隧道、渤海灣橋隧工程、20多個城市的地鐵建設的興起，預計一批重大技術難題都將攻克。

然而即便技術上可行，在經濟上是否合算呢?構想中的臺灣海峽隧道若按北線方案操作，以120公里計算，類比國外已建成的海峽隧道每公里27億人民幣的造價，再加上5％的物價增長指數，那么，如果要在2030年建成，則初步估計其投資額將在14400億人民幣左右。這筆錢從哪里來?如何能夠收回?

對此專家認為，只要政策面支持，籌集資金可以有多種方式，包括發行債券、股票以及申請貸款等等，總之我們不差錢。清華大學21世紀發展研究院專家孟慶國算了一筆賬，隧道的客、貨運輸及兩端車站商區綜合收入每年估計可達3868億元人民幣，凈收益接65％計算，每年約有2190億元人民幣，估計7年即可回收成本。

但問題是，上萬億元人民幣的投資砸下去，能實現多少實際運力?以歐盟之富，1994年5月7日正式通車、長度為50公里的英法隧道，因運行成本高昂至今仍為虧損經營，有此前鑒，實在很難令人對臺海隧道7年內收回成本、實現每年2lgo億人民幣純收入的心愿抱有太樂觀的憧憬。

“心塹”難平

對于臺灣來說，從經濟理I生的角度出發，海峽隧道大有裨益。臺灣有關專家估算，海峽隧道建成后。可拉動臺灣經濟年平均增長至少1.5個百分點。正是認識到海峽隧道對于振興臺灣經濟蘊含的巨大價值，海峽隧道的構想在島內也不乏響應者，在歷屆海峽兩岸通道工程學術研討會上，臺灣方面也有相當多學者和官員到會并做主題演講。臺灣經濟研究院有關專家在接受大陸《望》記者采訪時也曾表示，臺灣海峽海底隧道的建成，將使兩岸更有效地連接，兩岸商品等備種要素將在更大范圍內自由流動，進而延伸到整個泛歐亞交通和經濟網絡，“是一條互補有利的雙贏通道，并非遙不可及。

但臺灣綠營方面顯然不作如是觀。臺灣親綠的《自由時報》曾通篇引用不具名的臺灣“高層官員”看法，稱修建海峽f噬道是“大陸單方面、片面的想法”、等同“在敵我城池間公然挖地道”、美日等國“也將難以再將臺灣納入其防衛區域”，如此云云。

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關鍵詞:膨脹巖 隧道穩定性 施工對策

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A文章編號:1007-3973 (2010) 07-013-01

隨著近幾年土木工程的崛起,隧道扮演了一個極其重要的角色,但是膨脹巖問題成了一個不可小視的工程問題。由于膨脹巖主要由蒙脫石、伊利石和高嶺石等粘土礦物組成,使它具有明顯吸水膨脹和失水干縮的特性,并且對環境的溫度、濕度、壓力和地下水等因素的變化極為敏感,其特性對隧道施工和維護造成了極大的挑戰。處于這種巖性的隧道, 尤其對已施工完畢的隧道結構易引起拱墻錯臺、拱底起鼓、二襯開裂等多種病害,對隧道安全是一大威脅。

國內外對膨脹巖的研究尚處于起步階段,所以設法理解并解決隧道工程的膨脹巖問題是具有實際工程意義的。

1 膨脹巖的基本特性

1.1超固結性

膨脹巖在土體中存儲了很高的初始應力。隧道一旦開挖,圍巖應力得以釋放,應力場便重新分布,圍巖松動產生卸荷膨脹。如果隧道不及時進行支護或者支護不當、支護強度不夠,隧道將過大變形直至破壞。

1.2多裂隙性

膨脹土中發育有各種形態的裂隙,形成土體的多裂隙性,并且孔隙率一般在25%-35% , 為水的滲入創造了條件。膨脹巖的本質是由土塊與各種裂隙和結構面組合而成具有膨脹特性的土體,在原始地層中具有高強度性。隧道開挖后圍巖脹縮變形,又因風干脫水使原生隱裂隙張弛,圍巖強度急劇衰減。

1.3濕脹干縮性

由于膨脹巖中含有伊利石、蒙脫石等親水性的礦物, 這些礦物對水有強烈的吸附功能, 礦物表面水膜增厚, 顆粒間距增大,體積膨脹,一般自由膨脹率FS ≥30% ,反之則失水收縮崩解,強度急劇降低。

2 膨脹巖對隧道穩定性的影響

由于膨脹巖的特殊工程地質特性,在隧道施工中常見有以下幾種情況:(1)隧道開挖后土體脹縮變形所引起的裂縫使原生隱裂隙張開擴大,沿圍巖周邊產生裂縫。(2)由于坑道上部圍巖壓力過大且下部膨脹土體的承載力較低,坑道在這樣的受力形式下產生下沉,其結果直接影響到支護受力,甚至出現支護破壞土體垮塌等惡性現象。(3)膨脹巖開挖進行時或開挖結束后,圍巖變形,周邊土體向內收斂,掌子面縮小。圍巖壓力和膨脹壓力的共同作用造成土體出現局部破壞,裂縫逐漸發展至溜塌,牽引周邊土體連續破壞,直至出現坍塌現象。(4)進行隧道底部開挖,不管是否設置仰拱,頂板和兩側圍巖的膨脹壓力向隧道底部傳遞,底部因承受過大的膨脹壓力而產生失穩并形成流變現象,邊墻被內擠, 仰拱、鋪底上鼓。

3 膨脹巖隧道施工方案及對策

在膨脹巖地層中,必須針對實際工程情況,采取相應的有效的措施來維護圍巖的穩定,從而保證施工順利進行。

(1)優化斷面形式,單線隧道盡量采用圓形或接近圓形斷面,對于雙線隧道采用栗子型或帶仰拱的馬蹄形。

(2)控制好施工用水,及時抽排隧道內的滲水及施工廢水,避免人為造成圍巖膨脹軟化,并加強通風,防止潮濕空氣對圍巖表層的侵蝕。

(3)加強初期支護力度,盡量減小圍巖變形。在施工過程中可以采用由鋼拱架、系統錨桿和噴射鋼纖維混凝土組成的聯合支護系統來加強初期支護的剛度,通過徑向中深孔注漿技術,以期改善圍巖的力學性質,控制圍巖松動變形,改善前方巖土體的力學性質,抑制巖土體的應力釋放,從而保證開挖的順利進行。

(4)隧道施工工法可以是全斷面法、臺階法和分部開挖法,隧道開挖后,立即噴射混凝土封閉洞壁以及掌子面, 封閉透水層向膨脹性圍巖中的通路。根據實際工程需要可在透水層和膨脹圍巖的交界處進行注漿, 以形成止水圍幕, 隔絕地層。

(5)為了提高二襯的承載力,采用剛度較大的鋼筋混凝土二次襯砌,并根據初期支護變形量測參數,確定其有效施作時機。

(6)及時有效地施作仰拱,使支護閉合成環, 可采用大區率、大厚度的鋼筋混凝土仰拱,以抑制膨脹壓力,實現整體受力。

(7)設置柔性墊層,允許圍巖和初期支護進行一定的變形。通過采用挖應力釋放槽或在仰拱下設置柔性墊層等措施使膨脹壓力和圍巖應力得以釋放。

(8)加強監控量測,合理安排施工工序。

4結語

膨脹巖因其獨特遇水膨脹、失水干縮的特性給隧道施工帶來了極大的麻煩,稍有處理不當極易造成支護破壞隧道坍塌的現象,所以在施工必須嚴格按照施工方案進行。同時還要在施工中加強監測, 及時反饋, 驗證和修正支護參數, 確定各支護層的施設時間, 以指導施工。

參考文獻:

[1]王德雙.大保高速公路四角田隧道襯砌變形及底鼓的防治技術[J ].鐵道標準設計,2003 (10).

[2]董新平.膨脹巖隧道施工技術研究現狀[J].世界隧道,2000(5).

[3]黃建華.膨脹巖的特性及其對隧道穩定性的影響[J].鐵道工程學報,2001(1).

[4]韓永亮.烏鞘嶺隧道軟膨脹巖特性分析及施工對策[J].石家莊鐵路職業技術學院學報,2005(2).

篇10

關鍵詞：鐵路選線；BIM技術；GIS技術；課程設計；教學改革

一、引言

隨著“一帶一路”倡議的推進，帶動了新一輪對鐵道工程專業人才的迫切需求，也推動了中國新時期高速鐵路設計施工領域人才的需求變革。當前，工程實踐應用能力及綜合素質的提升是工程本科專業人才的主要目標，而畢業設計是其中重要的環節之一。鐵路線路設計融合選線、測量、軌道、路基、地質等專業課程知識，集總體決策性、實踐性和知識性為一體，是不可多得的綜合運用鐵道工程專業理論和專業知識的畢業設計案例。目前，傳統的鐵路選線課程設計已經難以適應高速鐵路與城市軌道交通發展對鐵道工程專業人才培養的技術需要，將智能新技術等作為支撐，深入推進工程理論及實踐教學模式改革是未來發展的必然趨勢。本文就目前高校鐵路選線課程設計存在的問題，結合課程設計特點，積極探索實用創新性方法，構建互動、平等教學平臺，培養學生獨立思考、質疑思辨、求實創新能力，全面提升課程設計質量，推進方法改革。

二、鐵路選線課程設計的現狀

鐵路選線課程設計是運用基礎理論及專業知識的綜合訓練，熟悉選線設計理論，多次進行實地定線或紙上定線實踐是掌握鐵路選線課程的重要方法。然而，多數傳統的課程設計過程難以達到培養效果，主要表現在以下兩個方面。

1.課程設計選題與工程實際聯系不緊密。鐵路選線課程設計內容涉及鐵路能力計算和鐵路設計及方案技術經濟比選三部分。畢業課程設計選題需合理考慮以上三部分因素，結合可靠的工程背景、工程資料及課程培養目標，綜合訓練學生分析與解決實際工程能力。然而，目前國內大多數高校缺乏系統性的工程數據支撐，涉及實際工程問題較少，缺乏工程真實感，更多的停留于理論計算，而忽視應用性，偏離工程實踐能力導向。

2.深入現場踏勘實訓困難，質量難以保證。鐵路選線設計深入現場實地踏勘，通過學生在現場的觀察、思考學習和專業技術人員及教師的指導，能夠強化理論與實踐關系的認知。但現實操作過程中，由于實地考察的場址選擇需綜合考慮學生的安全、吃住行等因素，實地培訓的順利開展困難重重。同時，現場指導過程中教師及技術人員講解難以保證面面俱到，且大多數學生被動的“走馬觀花”式學習難以保證學習質量。甚至，許多高校出于安全因素取消現場實習機會。總體而言，目前高校鐵路選線課程設計在理論與實踐的整合方面缺乏有效的方法，使得學生專業能力、方法能力及創新能力未得到有效訓練。

三、基于BIM及GIS技術的鐵路選線課程設計改革研究

建筑信息化模型（BuildingInformationModel，BIM）是一個四維管理系統，即三維實體的全生命周期管理系統。工程技術人員根據工程資料建立相應數字模型，共同發現問題，解決問題，實現工程的全生命周期管理，包括可視化、造價分析、碰撞檢測、結構計算和運營維護等。地理信息系統（GeographicInformationSystem，GIS）為獲取、處理、管理和分析地理空間數據的平臺，提供了研究一切地理實體要素的手段和方案。隨著土木信息智能化建設的發展，BIM及GIS技術也逐漸應用于線路、路基、高架橋等鐵路工程設計當中，不僅提供了高品質項目設計成型方案，更為業主提供了更為直觀的交付體驗。本文基于國內外BIM技術的研究現狀及應用，將鐵路選線課程設計與BIM優勢進行整合研究，具體實施方法如下。

1.建立工程數據庫及與GIS的有效融合。BIM技術的核心是面向對象的數字建模技術，為實現鐵路選線設計，前期則需確定工程所在的地理位置，隨后基于選線設計理論規劃線路并進行空間擺放。為此，需首先基于參數化控制進行三維元庫的建立。利用三維建模軟件，導入相應元件三維數據信息，初步構建后期線路設計中必須的軌道、橋隧等三維模型，建立工程數據庫。其次，鐵路是一種線狀結構，地理空間跨度大線路所在區域變化多樣，不僅包含城鎮鄉村，仍可能穿越河流及山區丘陵等路段。實地定線往往由于實際條件限制難以達成，紙上定線往往不夠直觀。GIS能夠直觀描述區域內線路設計地形地貌，確定線路起訖點工程水文地質概況，并通過三維形式展現出來。有效融合BIM及GIS可滿足不同對象尺度之間的相互協調，合理地做到局部控制設計的精度又兼顧全局協調的一致性，便于教師課程設計指導及學生快速消化理解。

2.虛擬環境下鐵路選線設計。虛擬環境選線設計主要包含鐵路定線、平縱斷面設計兩個階段。首先學生可通過GIS技術，直觀的確定線路走向控制點及接軌點布置；同時，通過GIS可較為直觀的獲取城鄉整體布局，考慮拆遷工程并滿足客貨運輸要求，進而合理布置車站位置；最后結合BIM技術設計線路平縱斷面，并融合GIS數據信息，結合緊坡地段和緩坡地段定線方法對線路平縱斷面進行改善，聯動交互設計達到合理閾值，提升學生對選線設計的認知和理解。此外，鐵路線路通常分布大量的橋梁、涵洞及隧道建筑物。線路與建筑物之間是相互依存的整體與局部關系，特大橋及長隧道往往影響線路的局部走向，而橋涵、隧道數量設置的多少往往決定線路的安全及經濟合理性，必須在選線設計中體現。傳統的CAD設計存在圖紙協同設計較差、精細化程度較低等問題，采用BIM技術開展橋隧設計可顯著彌補二維設計的缺陷，通過建立三維模型，結合GIS技術可對橋涵、隧道局部位置進行調整，提升工作效率，快速優化建筑物定線設計方法。

3.方案技術經濟比選。鐵路設計的總體目標，是以較低的投資實現所要求的運輸能力，同時創造良好的運營條件降低運營費用。通常實際工程中，在滿足“技術可行、經濟合理、環境融合”條件下，需給出多種方案進行比選。結合BIM及GIS技術可快速直觀地進行方案比選，比如線路途經的經濟據點、填挖方工程及橋隧數量等。學生可通過該技術直觀感受鐵路選線方案的動態優化過程，并高效地提出具有比較價值的方案，積累初期的工程經濟投資計算比選經驗。

4.課程設計考核及綜合效果評價。通過以上鐵路選線課程設計訓練，學生可基本完成并掌握整個鐵路選線設計的過程。進一步，可依托智能技術平臺，組織學生小組對提出的選線設計方案進行整體互相評價。學生通過可視化的3D模型學習、對比訓練并解決工程具體問題，實時感受線路設計過程及成果，極大地促進學生之間相互交流學習的主觀能動性。值得說明的是，以上分析均是以基于設計主導模式進行的，實際選線設計中仍可通過BIM技術在設計同時直觀立體地展現施工過程，控制施工進度及施工運營成本，減少設計變更，同時確保施工質量等。學生在開放的BIM平臺環境中能夠得到更為全面的鍛煉發展，實現綜合素質能力的提高。