基于五环教学法的“隧道施工技术”课程教学实践与探究.pdf

收稿日期：2023-01-16作者简介：孔超（1988-），男，山东邹平人，副教授，博士，研究方向隧道与地下工程科学研究。通信作者：王海彦（1975-），男，河北张北人，教授，博士，研究方向隧道与地下工程科研和教学。102第22卷第2期石家庄铁路职业技术学院学报VOL.22 No.12023 年 6 月JOURNAL OF SHIJIAZHUANG INSTITUTE OF RAILWAYTECHNOLOGYJun.2023基于五环教学法的基于五环教学法的“隧道施工技术隧道施工技术”课程教学实践与探究课程教学实践与探究孔 超1）王海彦2）*古 松1）任松波1）顾 颖1）边 疆2）（西南科技大学土木工程与建筑学院1)四川绵阳 621010南京工业大学交通运输工程学院2)江苏南京 211816）摘要：摘要：“隧道施工技术”课程内容繁琐、复杂，涉及现场施工的实践内容多，课堂讲解过程中学生理解相对困难。本文将隧道施工技术所涉及的内容划分为涉及的材料、机具、工艺、技术和标准进行教学，谓之五环教学法，通过理论授课和实践操作相结合的方式，培养学生的理论素养和实践技能。其中，材料环节主要介绍隧道施工所需的各种材料及其特性；机具环节介绍隧道施工所需的各种机具及其使用方法；工艺环节介绍隧道施工的各种工艺流程；技术环节介绍隧道施工的各种技术要点；标准环节介绍隧道施工的各种规范和标准。基于五环教学法，能够使学生快速掌握实践内容，理解施工工艺，保证教学质量。关键词：关键词：隧道施工技术；五环教学法；教学实践；材料；机具中图分类号中图分类号：U455文献标识码文献标识码：A文章编号文章编号：1673-1816(2023)02-0102-041引言引言“隧道施工技术”是土木工程专业领域中的重要课程之一，在交通强国和现代城市建设中，为培养现代工程技术人员发挥重要作用。“隧道施工技术”也是木工工程学科的一门重要专业课程。“隧道施工技术”课程的教学内容丰富，涵盖了隧道的设计、施工、监测等方面内容，使学生能够全面了解隧道施工技术的相关知识1。“隧道施工技术”课程的教学实践主要包括教学内容、教学方法、教学手段等方面。在教学内容方面，“隧道施工技术”课程主要包括隧道的类型、隧道的设计、隧道的施工、隧道的监测等方面内容。在教学方法方面，“隧道施工技术”课程采用了多种教学方法，如讲授、案例分析、实践操作等。在教学手段方面“，隧道施工技术”课程采用了多种教学手段，如教材、多媒体课件、实验、实训等，使学生能够在不同的教学环境中学习和掌握相关知识2。“隧道施工技术”课程的探究主要包括教学目标、教学内容、教学方法等方面3。在教学目标方面，“隧道施工技术”课程的目标是培养学生掌握隧道施工技术的相关知识和技能，使其能够在实际工作中应用所学知识。在教学内容方面，“隧道施工技术”课程的内容应该与实际工作相结合，注重实践操作和案例分析。在教学方法方面，隧道施工技术课程应该采用多种教学方法，如讲授、第 2 期孔 超，等基于五环教学法的“隧道施工技术”课程教学实践与探究103案例分析、实践操作等，使学生能够在不同的教学环境中学习和掌握相关知识。由于隧道施工技术课程内容繁琐、复杂，涉及现场施工的实践内容多，课堂讲解过程中学生理解相对困难4。本文提出基于隧道施工技术中所涉及的材料、机具、工艺、技术和标准的五环教学法，并在课堂进行了教学实践，以期对隧道施工技术课堂教学进行探索。2基于材料、机具、工艺、技术和标准的五环教学法基于材料、机具、工艺、技术和标准的五环教学法海山大道（亚艺街东纬 1 路隧道施工技术中的施工工艺流程，可以大体将其分解为材料、机具、工艺、技术和标准，隧道工程施工所需的材料种类繁多，主要包括混凝土、钢材、砖石、地质勘探和监测仪器等。在材料的选用和使用过程中，需要考虑到材料的物理特性、化学性质以及材料的可靠性等因素，以确保施工的质量和安全性。隧道工程施工所需的机具包括挖掘机、卡车、钻机、起重机、拱架吊篮等。这些机具的使用必须符合安全规范，并由专业的操作人员进行操作，以保证施工过程的安全性和高效性。隧道工程施工的工艺包括隧道开挖、支护、衬砌、排水、通风等。每个工艺环节都需要严格按照规范进行操作，以确保施工的质量和安全性。隧道工程施工所需的技术包括地质勘探技术、监测技术、支护技术、通风技术等。这些技术的应用可以帮助工程师更好地了解工程的地质环境、预测可能出现的问题，并提出相应的解决方案，以确保施工的顺利进行。隧道工程施工所需的标准包括国家标准、行业标准、地方标准等。这些标准规定了隧道工程施工的各项要求和规范，包括施工工艺、安全措施、施工质量等方面，确保施工的质量和安全性。将隧道施工技术所涉及的内容划分为涉及的材料、机具、工艺、技术和标准进行教学，谓之五环教学法，通过理论授课和实践操作相结合的方式，培养学生的理论素养和实践技能。其中，材料环节主要介绍隧道施工所需的各种材料及其特性；机具环节介绍隧道施工所需的各种机具及其使用方法；工艺环节介绍隧道施工的各种工艺流程；技术环节介绍隧道施工的各种技术要点；标准环节介绍隧道施工的各种规范和标准。在“以学生为中心”的教学思想和“基于问题引导”的教学理念的指导下，将教学内容设计方面采取“工程材料认知（工程对象）施工机械熟悉（工程手段）施工技术方法掌握（工程手段）施工质量标准了解（工程规范）缺陷问题处置”的五环基本教学逻辑，如图 1 所示。图 1基于材机艺技标的五环教学法石家庄铁路职业技术学院学报2023 年第 2 期1043 基于五环教学法的喷射混凝土施工工艺课程实践基于五环教学法的喷射混凝土施工工艺课程实践（1）材料喷射混凝土施工所需的材料包括水泥、砂、石子、钢纤维等。水泥用于混凝土的胶凝，砂和石子则用于混凝土的填充和强度增加，钢纤维可以提高混凝土的韧性和抗裂性。（2）机具喷射混凝土施工所需的机具包括喷射机、混凝土搅拌机、输送泵、水泵等。喷射机用于将混凝土喷射到施工现场，混凝土搅拌机用于混合混凝土原材料，输送泵用于将混凝土送到喷射机，水泵用于供水。（3）工艺地面准备将施工现场清理干净，按照设计要求进行地面的处理和准备工作。喷射混凝土配合比的确定根据设计要求和现场实际情况，确定喷射混凝土的配合比，包括水泥、砂、石子、钢纤维等原材料的配比。喷射混凝土的制备将水泥、砂、石子等原材料按照配合比混合，再加入钢纤维，通过混凝土搅拌机将其充分混合均匀。喷射混凝土的输送将混凝土通过输送泵输送到喷射机，保证喷射混凝土的连续性和稳定性。喷射混凝土的喷射将混凝土通过喷射机喷射到施工现场的墙壁或顶板上，喷射厚度根据设计要求进行控制。喷射混凝土的养护喷射混凝土施工完成后，需要进行养护，保证混凝土强度的发展和稳定性。（4）技术喷射混凝土施工要点包括：喷射混凝土的配合比的合理性和稳定性；喷射混凝土的喷射速度和喷射厚度的控制；喷射混凝土的养护方法和时间的控制。（5）标准喷射混凝土施工的标准主要包括国家标准和行业标准，其中包括混凝土的配合比、混凝土的强度、喷射混凝土的厚度、喷射混凝土的质量等方面的要求。通过五环教学法，学生可以深入了解喷射混凝土施工的各个方面，掌握施工技术，提高实践操作技能，以确保施工的质量和安全性。4基于五环教学法的教学探讨基于五环教学法的教学探讨五环教学法采用全方位、多角度、多层次的教学方式，使学生能够全面深入地了解隧道工程施工技术。并且采用系统化的教学模式，将隧道工程施工技术的各个环节有机地结合起来，使学生能够更好地理解隧道工程施工技术的整体构架。通过模拟实际施工环境和实际施工过程，使学生能够更加深入地理解隧道工程施工技术，并能够更好地应用于实际工作中。使学生能够积极参与教学过程，增强学习的主动性和自觉性。五环教学法采用全方位、多角度、多层次的教学方式，使学生能第 2 期孔 超，等基于五环教学法的“隧道施工技术”课程教学实践与探究105够全面深入地了解隧道工程施工技术。五环教学法也具有一定的缺点，如注重学生的自主学习和互动式教学，对于一些学生缺乏自觉性和主动性的人来说，效果可能不尽如人意。五环教学法的实施需要一定的时间和空间条件，不易于在短时间内完成。五环教学法的评价和反馈需要较高的技术支持，需要投入一定的人力、物力、财力等资源。5结论结论本文介绍了五环教学法，将隧道施工技术所涉及的内容划分为涉及的材料、机具、工艺、技术和标准进行教学，通过理论授课和实践操作相结合的方式，培养学生的理论素养和实践技能。以喷射混凝土施工工艺课程实践为例，介绍了喷射混凝土施工所需的材料、机具、工艺、技术和标准等方面的内容。五环教学法采用全方位、多角度、多层次的教学方式，使学生能够全面深入地了解隧道工程施工技术。但五环教学法也存在一定的缺点，需要一定的时间和空间条件，对于一些学生缺乏自觉性和主动性的人来说，效果可能不尽如人意。参考文献参考文献:1 张鹏飞,张吉,刘晨光.线上虚拟仿真平台建设以”隧道工程”课程为例J.无线互联科技,2022,19(21):63-66.2 王以贤,宋聪聪,王肖辉.隧道施工技术课程教学改革与实践J.高教学刊,2022,8(09):126-129.3 谷剑锋.交通强国建设背景下隧道施工应用型人才培养J.太原城市职业技术学院学报,2021(02):137-139.4 黄阜,黄粉保,谷淡平.新工科背景下隧道工程课堂教学模式改革与探索J.大学教育,2019(01):37-39.Teaching Practice and Exploration of Tunnel Construction TechniquesCourse Based on the“Five-Ring Teaching Method”Kong Chao1,Wang Haiyan2*,Gu Song1,Ren Songbo1,Gu Ying1,Bian Jiang2(School of Civil Engineering and Architecture,Southwest University of Science and Technology,Mianyang,Sichuan 621010;School of Transportation Engineering,Nanjing Tech University,Nanjing 211816)Abstract:The course content of Tunnel Construction Technology is complex and involves a lot ofpractical content related to on-site construction,making it relatively difficult for students to understandduring classroom lectures.This article divides the content of tunnel construction technology into materials,equipment,processes,techniques,and standards,and uses the Five-Ring Teaching Method to teach students.Through a combination of theoretical lectures and practical operations,students are trained in boththeoretical knowledge and practical skills.The materials section mainly introduces the various materialsrequired for tunnel construction and their characteristics;the equipment section introduces the variousequipment required for tunnel construction and their usage;the process section introduces the variousprocess flows of tunnel construction;the technique section introduces the various technical points of tunnelconstruction;and the standard section introduces the various specifications and standards of tunnelconstruction.Based on the Five-Ring Teaching Method,students can quickly grasp the practical content,understand the construction process,and thus the quality of teaching is ensured.Keywords:tunnel construction technology;Five-Ring Teaching Method;teaching practice;materials;equipment