隧道工程技术课程标准 - 第一页.doc

隧道工程技术课程标准课程名称：隧道工程技术 适用专业：道路桥梁工程技术开设学期：第二学年第二学期学 时：64 学 分：4学分一、课程的性质与作用隧道工程技术课程是高职道路桥梁工程技术专业的专业核心课程。本课程教学目标是培养学生理解并掌握隧道工程的基本概念，隧道修建的基本思路、基本方法；熟悉隧道的开挖方法、衬砌支护措施，熟悉隧道结构构造特点，正确计算隧道围岩压力，了解公路隧道的养护方法、运营通风与运营管理措施。培养学生运用所学基本知识，结合国家或行业现行标准、规范及规程解决隧道施工相关问题的能力。本课程的前续课程有：工程识图与绘图、工程测量技术、土建力学、道路建筑材料。本课程的后续课程有：公路施工组织与概预算、隧道维护与加固技术、其他拓展课程。二、课程设计思路1总体思路以行业企业调研为基础，以职业能力培养为主线，确定隧道工程施工工作任务，明确课程教学目标，制定课程整体设计与教学单元设计，进行项目导向、任务驱动的系统化课程设计，采用综合考核方法评价课程实施效果。基于此重新构建隧道工程技术课程体系和教学内容，将原有分散的知识与技能体系情境化，实现了所学知识与技能与职业岗位技能相对接，突出培养学生的职业能力，充分体现基于职业岗位分析和职业岗位技术应用能力培养的课程设计理念。（1）设计八个学习情境即：隧道结构图识读；围岩分类与围岩压力计算；隧道开挖施工；钻爆法掘进技术；衬砌支护施工；复杂条件下隧道施工；监控量测与质量评定；养护与维修管理。每个学习情境又分为若干个教学项目，围绕每个教学项目又选取若干个教学任务。打破传统的知识传授方式，以“学习情境”为主线，结合职业技能证书考证，培养学生的实践动手能力。（2）采用灵活多样的教学方法。针对不同的教学任务可分别采用课堂讲授、任务引领教学、多媒体教学、案例教学和行动导向教学法等教学方法。（3）教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生对本课程基本知识和基本技能的掌握情况。2课程设计思路（1）目标设计隧道工程技术课程教学目标设计体现目前高等职业教育的最新教学理念，采用凸显职业教育的教学方法和评价体系，最终达到高等职业教育培养学生的目标要求，即用职业能力表述课程目标。（2）内容设计根据道路桥梁工程技术专业的就业岗位核心能力要求，将课程教学内容整合设计为八个学习情境：隧道结构图识读；围岩分类与围岩压力计算；隧道开挖施工；钻爆法掘进技术；衬砌支护施工；复杂条件下隧道施工；监控量测与质量评定；养护与维修管理。隧道结构图识读包括建筑限界涵义，洞门、明洞结构型式，隧道建筑材料，洞身衬砌类型等；围岩分类与围岩压力计算涉及普氏分类法，我国公路隧道围岩分类法，围岩稳定性的各种影响因素，如何计算深埋隧道、浅埋隧道围岩压力等；隧道开挖施工以新奥法施工常用方法为主，包括全断面法和台阶法等几大基本施工方法，以及当前流行的一些新奥法施工方法等；钻爆法掘进内容重点涉及山岭隧道掘进施工的设计方法，常用钻眼机具，控制爆破等；衬砌支护施工包括锚杆和喷射混凝土支护的施工工艺，选择支护结构型式进行初期支护设计和二次衬砌设计，隧道防排水措施和二次衬砌施工方法，超前支护与预加固等；监控量测与质量评定内容涉及监控量测内容与方法，量测数据的处理与应用，施工质量检测评定内容和要求等。按照以上八个情境进行教学设计，不但涵盖了隧道工程基本概念等知识，更是通过重新构架知识与能力在课程中的排序，达到人才培养与职业岗位能力需求的有效合一，即达到教学内容与专业基本能力培养目标一致。（3）项目设计基于道路桥梁工程技术专业人员从事道路工程的隧道分项工程为特点，依托分项或单位工程来设计课程教学项目，根据每个情境的内容不同，分别构建课程的项目和任务，采用灵活多样的教学方法和手段培养学生隧道工程施工知识应用能力。（4）考核评价设计建立以综合职业能力考核为主线的开放式课程考核体系。采取灵活多样的考核方式，即采用知识与技能相结合的考核模式，即闭卷与开卷相结合、笔试和口试相结合、个人自主学习与项目任务相结合的“多元化”考核方法。考核方案以学习情境为序，考核目标按教学任务分为理解（A）、掌握（B）、操作（C）和综合运用（D）四个层次进行。三、课程目标以学生为中心，采用灵活多样的教学方法，使学生熟悉建筑限界涵义，洞门、明洞结构型式，洞身衬砌类型，围岩分类与围岩压力计算等基本知识和技术要求；理解并掌握新奥法施工常用方法，钻爆法掘进技术，锚喷支护施工与二次衬砌施工技术等；能独立或合作完成现场监控量测与施工质量检测评定，并能够依照现行标准、规范或规程对检测结果进行正确评价，能够独立完成检测报告。课程教学过程中坚持教书育人原则，同时培养学生诚实、守信、善于沟通和合作的品质、吃苦耐劳和客观科学的职业精神，为发展职业能力奠定良好的基础。1专业能力目标: 正确识读结构构造； 正确描述我国公路隧道围岩分类法； 会进行围岩压力计算； 具备新奥法施工应用能力； 具备支护结构施工工艺应用能力； 能够依照现行规范、标准及规程完成质量检测报告。具体要点如下： 识读施工图 使用围岩分类法对围岩进行分类 计算深埋隧道围岩压力 应用新奥法常用方法开挖隧道 编制典型方法施工工艺流程图 施工测量放样 编制钻爆法掘进施工工艺流程图 常用钻眼机具性能 锚喷支护施工过程质量控制 二次衬砌施工过程质量控制 防排水施工过程质量控制 超前支护与预加固过程质量控制 拱顶下沉量测 围岩周边位移量测 钢支撑压力量测 质量检测数据分析处理2.社会能力目标 培养学生具有强烈的社会责任感，明确的职业理想和良好的职业道德，具有一定的吃苦耐劳的精神； 培养学生与人协助工作的良好品德，理论联系实际、实事求是、言行一致的思想作风，踏实肯干、任劳任怨的工作态度； 培养学生与人沟通的能力，不断追求知识、独立思考、勇于自谋职业和自主创业； 具有面向基层、服务基层、扎根于群众的思想观点。3.方法能力目标 搜集、整理、分析资料的能力； 与他人沟通的能力； 规划组织工作能力； 团队合作能力； 利用所学知识解决问题的能力； 系统化思考的能力。四、学习情境设计1.学习情境划分表1 隧道工程技术课程学习情境划分表序号学习情境任务（项目）单元参考学时1隧道结构图识读1绪论62隧道结构图识读2围岩分类与围岩压力计算1围岩分类62围岩压力3隧道开挖施工1矿山法施工基本方法62新奥法4钻爆法掘进技术1常用钻眼机具102爆破材料3开挖爆破方法5衬砌支护施工1锚喷支护施工82二次衬砌施工技术6复杂条件下隧道施工1复杂地质地段隧道施工102超前支护与预加固3浅埋段开挖施工7监控量测与质量评定1现场监控量测102施工质量评定8养护与维修管理1结构检查与保养维修82病害防治2.学习情境描述表2 学习情境1描述学习情境1 隧道结构图识读学时6学习目标能认读公路隧道结构图。熟悉隧道工程的基本概念，隧道修建的基本思路；理解并熟悉隧道建筑限界，洞门、明洞结构型式，隧道建筑材料，洞身衬砌类型；了解隧道结构中各种设施及作用。学习内容教学方法和建议项目1绪论任务1：隧道发展概况（1学时）1.隧道发展现状；2.隧道发展史。多媒体、任务驱动任务2：隧道基本概念（1学时）1.隧道工程基本概念；2.隧道修建基本思路。多媒体、任务驱动项目2隧道结构图识读任务1 ：隧道结构构造基本知识（2学时）1.隧道建筑限界；2.洞门结构；3.明洞结构；4.隧道建筑材料；5.洞身衬砌类型；6.隧道平、纵、横几何设计初步。多媒体、任务驱动任务2： 认读隧道结构图（2学时）1.一般的洞身衬砌构造；2.工程常见类型的明洞、洞门结构。多媒体、任务驱动、行动导向教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室影像资料具备道路建筑材料的基本知识；具备公路路线设计的基本知识；具备工程绘图识图的基本能力；具备工程结构辨识的基本能力。1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的隧道结构构造知识。表3 学习情境2描述学习情境2围岩分类与围岩压力计算学时6学习目标能描述围岩稳定性的各种影响因素，会计算深埋隧道围岩压力。熟悉我国公路隧道围岩分类法，了解普氏分类法。学习内容教学方法和建议项目1围岩分类任务： 对不同性质围岩进行分类（3学时）1. 围岩稳定性的各种影响因素；2. 岩体结构分类；3. 普氏围岩分类法；4. 我国公路隧道围岩分类法。多媒体、互动讨论项目2围岩压力任务：围岩压力计算（3学时）1. 松动压力的形成；2. 深埋隧道围岩压力计算；3. 浅埋隧道围岩压力计算；4. 深、浅埋隧道的判定。多媒体、任务驱动教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室影像资料具备工程地质、土力学基础知识1.讲师或工程师以上职称；2.具备扎实的岩体力学理论基础和工程地质实践经验。表4 学习情境3描述学习情境3隧道开挖施工学时6学习目标能正确选择施工方法开挖隧道，会编制常用方法的施工工艺流程图,熟悉全断面法、台阶法等几大常用施工方法。学习内容教学方法和建议项目1矿山法施工基本方法任务：矿山法基本方法（2学时）1. 设计与施工两大理论；2. 传统的矿山法；3. 矿山法基本方法多媒体、任务驱动项目2新奥法任务1：新奥法常用方法（4学时）1. 全断面法；2. 台阶法；3. 侧壁导坑法；4. 中隔壁法。多媒体、案例教学、任务驱动教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室影像资料具备工程地质基础知识1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的工程地质知识。表5 学习情境4描述学习情境4钻爆法掘进技术学时10学习目标能对掘进施工过程进行质量控制，能独立或合作完成初步的隧道开挖钻爆设计。熟悉钻爆法掘进施工常用钻眼机具，常用爆破材料的性能和用途；掌握隧道工程爆破方法。学习内容教学方法和建议项目1常用钻眼机具任务1：钻眼机具（2学时）1. 钻头；2. 凿岩机。多媒体、任务驱动项目2爆破材料任务1：工程上常用的炸药（2学时）1. 炸药主要性能；2. 铵梯炸药；3. 浆状炸药；4. 乳化炸药；5. 硝化甘油炸药。多媒体、任务驱动任务1：起爆材料（2学时）1. 导火索和火雷管；2. 塑料导爆管与非电雷管；3. 导爆索和继爆管多媒体、任务驱动项目3开挖爆破方法任务1：炮眼爆破（2学时）1. 掏槽爆破技术；2. 炮眼参数确定；3炮眼布置；4装药起爆。多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向任务2：周边眼的控制爆破（2学时）1. 光面爆破；2. 预裂爆破；多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室影像资料具备一定的绘图设计能力会使用全站仪和水准仪1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的工程爆破知识。表6 学习情境5描述学习情境5 衬砌支护施工学时8学习目标能编制锚杆和喷射混凝土支护、二次衬砌施工工艺流程；能对锚喷支护和二次衬砌施工进行质量控制。熟悉模筑混凝土衬砌施工，锚杆和喷射混凝土支护的施工工艺，二次衬砌施工方法；了解钢拱架制作与安装方法。学习内容教学方法和建议项目1锚喷支护施工任务：锚喷支护（3学时）1. 锚喷支护类型；2. 锚喷支护设计；3. 喷射混凝土施工工艺流程；4. 锚杆施工工艺流程； 多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向项目2二次衬砌施工技术任务1：防水层施工（3学时）1. 塑料板防水层铺设技术要求；2. 防水板铺设工艺流程；多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向任务2：二次衬砌施工（2学时）1. 二次衬砌混凝土施工要点；2. 施工缝、变形缝的防水；多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室影像资料具备基本的建筑材料知识会使用衬砌支护质量检测检查相关仪器1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的建筑材料知识和工程施工经验。表7 学习情境6描述学习情境6复杂条件下隧道施工学时10学习目标认知膨胀性围岩、黄土等多种软弱岩土质地质条件，了解施工辅助作业、浅埋段开挖施工方法，熟悉超前支护与预加固措施。学习内容教学方法和建议项目1复杂地质地段隧道施工任务：不良地质条件的隧道施工（3学时）1. 特殊地质条件下隧道开挖方法；2. 施工辅助作业。多媒体、案例教学项目2超前支护与预加固任务：超前支护与预加固措施（3学时）1. 地表砂浆锚杆或地表注浆加固；2. 超前锚杆或超前小导管支护；3. 管棚钢架超前支护；4. 超前小导管注浆；5. 超前围岩深孔预注浆。多媒体、案例教学、任务驱动项目3浅埋段开挖施工任务：浅埋段施工技术（4学时）1.盾构法；2.沉管法；3.地铁施工。多媒体、案例教学、任务驱动教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室影像资料具备工程地质基础知识具备基本的建筑材料知识1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的工程地质知识。3.具备丰富的建筑材料知识和工程施工经验。表8 学习情境7描述学习情境7 监控量测与质量评定学时10学习目标能够独立或合作完成监控量测必测项目；能独立或合作完成开挖质量、初期支护质量及二次衬砌质量检测过程。了解隧道监控量测的目的和任务，熟悉量测内容与方法；熟悉施工质量检测评定内容和要求。学习内容教学方法和建议项目1现场监控量测任务：监控量测技术（4学时）1. 围岩周边位移量测2. 拱顶下沉量测3. 地表下沉量测4. 围岩内部位移量测5. 钢支撑内力量测6. 掌子面前方的地质探测 多媒体、行动导向、任务驱动项目2施工质量评定任务：工程质量评定（6学时）1. 工程质量评定办法；2. 外观检查；3. 工程实体检测。多媒体、行动导向、任务驱动、实训教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室影像资料具备全站仪或水准仪的使用能力；具备工程地质的基本知识和岩体构造及岩石的辨别能力；具备计算机应用能力。1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的建筑材料知识和一定的测量技术。表9 学习情境8描述学习情境1 养护与维修管理学时8学习目标能够独立开展隧道工程病害检查和维护管理，能独立进行隧道工程常见病害产生原因的分析，并提出适当处治措施。了解公路隧道的养护方法、常见病害及其整治措施。学习内容教学方法和建议项目1结构检查与保养维修任务1 ：结构检查（3学时）1.日常检查；2.定期检查；3.特别检查；4.专项检查。多媒体、任务驱动、行动导向任务2：保养维修（1学时）1.保养维修工作内容；2.保养维修要点。多媒体、任务驱动项目2病害防治任务：常见病害的防治措施（4学时）1.常见病害处治对策综述；2.结构渗漏水防治；3.裂缝分类及处治；4.其它病害的整治。多媒体、任务驱动、案例教学教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室影像资料具备道路建筑材料的基本知识；具备工程结构辨识的基本能力。1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的隧道结构构造和建筑材料知识。四、实施建议1.学习材料选用与编写本课程教材将选用自编且公开出版的教材。教材要求要充分体现任务引领、项目导向课程、工学结合的设计思想。教材编写上要求图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对隧道工程基本知识的认识和理解，培养学生的实践能力，了解隧道技术发展的方向。教材表达必须精炼、准确、科学。如选用公开出版的其他教材，在教学组织过程中也要按照本标准组织教学。在省级示范学院以及骨干院校建设中，隧道工程技术作为重要的专业核心课程还需要进一步开发具有区域特色的教学资源，为教学服务。2.教学组织与设计隧道工程技术课程通过课堂讲授，结合实习实训等工作过程，综合采用以项目为载体的案例教学法、多媒体教学法、任务驱动法、行动导向教学方法等。（1）案例教学法：对于课程中知识能力的综合应用部分引入案例教学法，尤其隧道开挖、支护各阶段施工过程，结合案例并配合多媒体教学，能起到引导学生从课程走向实际工程应用的良好效果。（2）多媒体教学法：利用多媒体教学设备和教学课件、工程图片、施工录像、动画等手段进行多媒体教学，使学生在直观感受中学习掌握课程教学内容，若配合案例教学，效果更佳。（3）项目教学法：将课程内容按照工作过程或工程项目分为8个核心情境：隧道结构图识读与工程量核算；围岩分类与围岩压力计算；隧道开挖施工；钻爆法掘进技术；衬砌支护施工；复杂条件下隧道施工；监控量测与质量评定；养护与维修管理。（4）任务驱动法：重点结合顶岗实习，根据已学的理论知识结合行业现行规范、标准或规程进行实践操作运用，这一部分以突出学生实践能力为主。（5）行动导向教学法：针对课程教育目标，结合认识实习、顶岗实习、实验实训项目，教师有目的地、系统化地组织学生在实际或模拟实际的职业性情境的行动中，积极主动参与项目设计、项目实施、过程检查、结果评价，目的在于培养学生独立学习、计划、实施和检查的能力，使学生在学到工作方法的同时，能用之独立解决培训中（今后的职业生涯中）遇到的问题。（6）讨论教学法：讨论教学法是发挥学生自主学习、思考的主要手段之一，对于刚刚学过的教学内容，组织学生进行分组讨论，加深学生对所学知识和能力的理解与掌握。本课程各学习情境建议采用的教学方法见表7。表7 隧道工程技术教学方法序号学习情境任务建议教学方法1隧道结构图识读1隧道发展概况多媒体、任务驱动2隧道基本概念多媒体、任务驱动3隧道结构构造基本知识多媒体、任务驱动4认读隧道结构图多媒体、任务驱动、行动导向2围岩分类与围岩压力计算1对不同性质围岩进行分类多媒体、互动讨论2围岩压力计算多媒体、任务驱动3隧道开挖施工1矿山法基本方法多媒体、任务驱动2新奥法常用方法多媒体、案例教学、任务驱动4钻爆法掘进技术1钻眼机具多媒体、任务驱动2工程上常用的炸药多媒体、任务驱动3起爆材料多媒体、任务驱动4炮眼爆破多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向5周边眼的控制爆破多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向5衬砌支护施工1锚喷支护多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向2防水层施工多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向3二次衬砌施工多媒体、案例教学、任务驱动、行动导向6复杂条件下隧道施工1不良地质条件的隧道施工多媒体、案例教学、任务驱动2超前支护与预加固措施多媒体、案例教学、任务驱动3浅埋段开挖施工多媒体、案例教学、任务驱动7监控量测与质量评定1监控量测技术多媒体、行动导向、任务驱动2工程质量评定多媒体、行动导向、任务驱动、实训8养护与维修管理1结构检查多媒体、行动导向、任务驱动2保养维修多媒体、任务驱动3常见病害的防治措施多媒体、案例教学、任务驱动3.课程考核与评价（1）考核目的建立以学生综合职业能力考核为主线的开放式的课程考核体系，更好地调动学生自主学习的积极性，全面掌握学生对该门课程的学习动态，有利于教师总结和发现各教学环节存在的问题，督促学生更好地完成各项教学任务。（2）考核原则 体现高职“教、学、做”结合原则，提高学生学习的主观能动性和积极性； 考核过程中要坚持体现以学生的知识和能力并重的原则，以知识掌握程度和能力强弱来综合衡量学生成绩的高低； 采用终结性考核和过程性考核相结合的成绩评定方式。（3）考核形式采取多元性评价的方式，即学生完成教学任务效果、终结考试情况、单项能力考核来综合评价学生成绩。（4）考核内容隧道工程技术考核内容以道路桥梁工程技术专业隧道工程技术课程标准中规定的学习情境和教学任务的教学内容进行考核。考核方案以学习情境为序，考核目标按教学任务分为理解（A）、熟悉（B）、操作（C）和综合运用（D）四个层次进行。表8 隧道工程技术考核内容序号学习情境任务考核内容考核层次1隧道结构图识读1隧道发展概况1.隧道发展现状2.隧道发展史A、B2隧道基本概念1.隧道工程基本概念2.隧道修建基本思路A、B3隧道结构构造基本知识1.隧道建筑限界2.洞门结构3.明洞结构4.隧道建筑材料5.洞身衬砌类型6.隧道平、纵、横几何设计初步A、B4认读隧道结构图1.一般的洞身衬砌构造2.工程常见类型的明洞、洞门结构A、B、 D2围岩分类与围岩压力计算1对不同性质围岩进行分类1. 围岩稳定性的各种影响因素2. 岩体结构分类3. 普氏围岩分类法4. 我国公路隧道围岩分类法A、B2围岩压力计算1. 松动压力的形成2. 深埋隧道围岩压力计算3. 浅埋隧道围岩压力计算4. 深、浅埋隧道的判定A、B、D3隧道开挖施工1矿山法基本方法1. 设计与施工两大理论2. 传统的矿山法3. 矿山法基本方法A、B 2新奥法常用方法1. 全断面法2. 台阶法3. 侧壁导坑法4. 中隔壁