城市地下空間工程專業學科競賽建設的探索與思考

張玉偉 宋戰平 王軍保 羅揚 劉乃飛 劉華

摘要：全國大學生學科競賽是激發學生學習興趣、培養學生創新思維、鍛煉學生團隊協作、提高學生綜合素質及增加高校間學生交流的重要手段。城市地下空間工程專業于2002年由中南大學首先開辦，是一個相對較新的專業，城市地下空間工程專業對應的學科競賽舉辦時間也較短，目前僅舉行了4屆，雖然隨著舉辦屆數增加，參賽高校越來越多，但多數高校還沒有形成系統的學科競賽建設模式。為了充分發揮學科競賽在人才培養中的作用，提高本科生學科競賽水平，以西安建筑科技大學城市地下空間工程專業為例，分析了其學科競賽的現狀，提出依托省重點實驗室建立統一管理系統，分析了學科競賽的建設思路，最后討論了學科競賽對教學改革及人才培養的重要意義，以此為契機提高學生參賽水平，提升學科競賽的影響力，充分發揮學科競賽在人才培養方面的意義，為學科建設提供有力支撐。

關鍵詞：城市地下空間工程;學科競賽;教學改革;人才培養

中圖分類號：G642.0 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1005-2909（2022）01-0044-07

中國城市建設發展迅速，城市地下空間開發利用是城市發展的重要一環[1]。為適應當前城市地下空間開發利用的專業人才需求，教育部設立了城市地下空間工程專業，自2002年中南大學率先開辦該專業以來，全國超過80所學校陸續開設了城市地下空間工程專業。城市地下空間工程專業，主要研究城市地下空間建筑、規劃和地下各類工程設施建造技術，培養城市地下鐵道、地下隧道與管線、基礎工程、地下商業與工業空間、地下儲庫等方面的人才。優秀畢業生可繼續深造，如報考巖土工程、結構工程、市政工程、橋梁與隧道工程等專業方向的研究生[2]。西安建筑科技大學于2016年開辦城市地下空間工程專業，2017年獲批陜西省一流專業建設項目，2019年獲批國家一流本科專業建設點，2020年完成第一屆畢業生培養。筆者有4年的本科生培養經驗，在培養理念、培養方法和培養計劃等方面積累一些經驗，認為城市地下空間工程專業是一門實踐性較強的專業，理論與實踐相結合的教學方法對培養優秀本科畢業生具有重要意義[3-8]。

學科競賽需要參賽學生具備較強動手實踐能力，可作為實踐教學環節的重要組成部分，是輔助培養優秀本科生的重要手段。目前，較多專業開展了相應的學科競賽，如結構工程專業方面，浙江大學于2005 年舉行了第一屆全國大學生結構設計大賽;交通運輸工程專業方面，同濟大學于2006年舉行了第一屆全國大學生交通科技大賽;巖土工程專業方面，上海交通大學于2015年舉行了第一屆全國大學生巖土工程競賽。實踐表明，學科競賽可激發本科生創新意識、創新思維及團隊合作能力[9]。競賽過程中，學生將理論知識與工程實踐相結合，一方面可增強其動手能力，另一方面可拓寬其知識面。學科競賽還可以填補培養計劃中的實踐模塊，提高學生的實踐能力，對培養優秀本科畢業生具有重要意義。學科競賽可為學生提供良好的平臺，增強其綜合實踐能力，對學生未來就業或繼續深造均具有積極作用[5]。

結合學科競賽的優勢，為適應城市地下空間工程專業本科生培養需求，鄭州大學于2016年舉辦了第一屆全國城市地下空間工程專業大學生模型設計競賽。截至目前，已成功舉辦了4屆。總體來看，城市地下空間工程專業學科競賽尚處于發展階段，參賽隊伍選拔及培養機制遠沒有傳統的全國大學生結構設計大賽成熟，主要原因有學生獲取信息不暢通、參賽學生報名少、參賽隊伍訓練不系統等。依托西安建筑科技大學城市地下空間工程專業，結合陜西省巖土與地下空間工程重點實驗室，討論學科競賽的建設機制，提升學科競賽的影響力，從而提高學生參賽水平;建立城市地下空間專業學科競賽的成熟培養模式，為培養城市地下空間專業優秀本科生提供支撐，同時為學校專業評估增色添彩。

一、學科競賽現狀

（一）學科競賽簡介

城市地下空間工程專業是較新的專業，相應的學科競賽也處于發展階段。目前，與城市地下空間專業密切相關的國家級大學生學科競賽主要包括“全國大學生巖土工程競賽”“全國大學生城市地下空間工程專業模型設計競賽”。全國大學生巖土工程競賽由高等學校土建學科教學指導委員會和中國土木工程學會主辦，每兩年舉辦一次。近年來的競賽具體情況見表1，西安建筑科技大學城市地下空間工程（以下簡稱“城地”）2016級本科生參加了第三屆競賽，并獲得了二等獎;全國大學生城市地下空間工程專業模型設計競賽由中國巖石力學與工程學會主辦，中國巖石力學與工程學會地下空間分會和全國城市地下空間工程專業建設研討會共同承辦，每年舉辦一次。近年來的競賽具體情況見表2，西安建筑科技大學學生參加了第二屆和第四屆競賽，獲三等獎4項。由表1和表2可看出，全國大學生巖土工程競賽和全國大學生城市地下空間工程模型設計競賽規模越來越大，參賽高校和參賽隊伍逐年增加，比賽機制也逐漸成熟。

（二）學生參賽現狀

因全國大學生巖土工程競賽和全國大學生城市地下空間工程模型設計競賽舉辦時間相對較短，總體來看，目前西安建筑科技大學城市地下空間工程專業本科生參加上述學科競賽的比例不高，每年符合條件的本科生報名人數占比不足30%，普及率較低，難以系統地組織初賽隊伍，難以系統地培訓復賽隊伍，正賽成績仍然具有較大的進步空間。主要原因有以下幾個方面。

（1）學科競賽信息傳達遲滯。關于學科競賽的通知一般由承辦單位在特定網站上發出，本科生關注較少，而知曉競賽的專業教師無法及時有效地把競賽通知傳達給每位學生;一般通過輔導員傳達，部分輔導員非該專業教師，存在對競賽認識不深入等問題。

（2）學校對學科競賽重視度不夠。目前，全國大學生巖土工程競賽和城市地下空間模型設計競賽被學校劃分為二類競賽，相比全國大學生結構設計競賽，權重較低，參賽學生的評優加分較少，導致對學生的吸引力降低。與此同時，對指導教師工作量的認定也較少，教師參與的積極性低。

（3）學生對學科競賽認識不深入。學生對知識的被動接受導致其對認識事物的主動性降低，對學科競賽的認識度不夠，不了解學科競賽對培養自身綜合能力方面的積極作用，從而導致了其對參加學科競賽的積極性和參與度不夠。

（4）學科層面缺乏系統組織。目前，城地專業的學科競賽通知由輔導員發出，學生預先報名，相關專業教師直接組織培訓和初賽，沒有專門的歸口單位進行賽事宣傳和初賽組織工作，導致學生報名人數少，初賽隊伍少，培訓不系統。

二、學科競賽建設思路

（一）建立統一歸口管理系統

西安建筑科技大學擁有陜西省巖土與地下空間工程重點實驗室，為更加系統合理地開展學科競賽，提出將重點實驗室作為學科競賽統一管理單位，設置競賽專家組和秘書處，由秘書處專職人員負責競賽通知發布、學生報名信息收集、初賽選拔組織和復賽隊伍培訓等工作。主辦單位競賽通知一經發布，秘書處專職人員立即上傳實驗室網站，并直接通過班級群通知各年級全體學生，學生自由組隊報名，報名表均交往秘書處，有意向參加指導的教師也在秘書處報名，由專職人員分配指導教師到各個報名隊伍。考慮報名隊伍多、指導教師人數少等情況，可以由一名教師負責多支初賽隊伍，指導教師對各自所負責的參賽隊伍開展初步培訓，詳情見圖1。實驗室秘書處根據賽事題目組織初賽，各隊伍提交計算書并進行現場模型制作。專家組中應由不少于3名的專業教師擔任評委，進行初賽隊伍選拔。根據隊伍數量評出一等獎1項，二等獎若干，獲得一等獎的隊伍作為學校代表隊參加正賽，賽前由實驗室組織專家組和指導教師對正賽隊伍進行進一步培訓。所有初賽所用的模型制作材料等費用均由實驗室承擔，正賽隊伍差旅費用也由實驗室預支，因賽事獲得的獎勵、榮譽歸參賽者所有，凡是由學校資助經費的競賽作品，知識產權歸作者和學校共同所有，競賽作品由學生所在單位存檔，可作為學科評估的重要支持材料。

（二）引入學科競賽的激勵措施

針對目前學科競賽的現狀，提出增強學科競賽宣傳力度和重視度的措施，提高學生對學科競賽的認知，引入學分結構，提高學生的參與度。

1.提高宣傳力度

從學科層面充分重視學科競賽，指定重點實驗室專門人員負責學科競賽通知、回執信息的收集，在主辦單位通知發出后及時傳達到多屆學生班級群，并采用宣講方式，介紹學科競賽的重要性和意義，提高學生對競賽的認知度和積極性。每年舉辦一次院級學科競賽，競賽題目由專家組確定，要求與工程實踐密切結合，同時符合國家正賽的總體要求。學生通過院級比賽進一步增加對學科競賽的認知，激發學生的興趣，使學生能夠學以致用，實現理論與實踐有機結合，增加學科競賽在學生層面的普及率。

2.提高競賽權重

目前，城市地下空間工程專業相關的學科競賽對學生和指導教師的吸引力有限，究其原因是其在各類評價中權重較低、學生評優加分少、指導教師科研任務重等。建議學院提高城市地下空間工程相關學科競賽的權重，對于學生，結合獲獎等級在學院層面的評優活動中予以認可并分等級加分;對于指導教師，建議納入年終考核業績，根據不同的獲獎等級認定不同的業績點，通過提高學科競賽的權重來增加學生和指導教師參賽的積極性。

3.健全初賽選拔機制

依托省重點實驗室，建立初賽選拔機制最終確定正賽隊伍。首先，實驗室秘書處在全學院范圍內發布競賽通知和指導教師信息，鼓勵學生多層次自由組隊（如跨年級組隊或跨學科組隊），實行學生和指導教師雙向選擇制，充分調動學生的積極性。初賽隊伍確定后由秘書處組織初賽，專家組評委不少于3名教師，初賽通過計算書、專家評審和答辯的方式進行，設置校級一等獎1項和二等獎2項，由學校創新創業辦公室負責頒發證書，參加初賽的隊伍可獲得校級獎勵。獲一等獎的隊伍可作為學校代表隊參加正賽，由實驗室專家組成立學科競賽指導小組，對參加正賽隊伍進行集中培訓，實驗室提供訓練場地和模型制作所必需的材料費。

4.引入學分結構

學科競賽是實踐教學環節的重要組成部分，建議對參加學科競賽并獲得獎勵的學生予以實踐教學模塊學分認定，在畢業條件審核時，予以認可。沖抵學分數可由具體情況確定，建議獲得國家級一等獎認定2個選修學分、國家級二等獎認定1個選修學分，國家級三等獎和校級一等獎各認定0.5個學分。

三、學科競賽對城地專業人才培養的意義

教學改革是適應當前人才培養的必經之路，學科競賽是推進教學改革的重要組成部分，對培養高素質人才具有重要意義。通過引入學科競賽，積極調動學生的動手能力和知識運用能力，盡可能使得學生掌握更全面的專業技能，提高綜合素質。

（一）城地專業人才培養現狀

按照創新人才培養需求，城市地下空間工程專業的培養目標為輸送地下工程方面的高素質專業人才，城市地下空間工程專業就業方向相對廣泛，可在城市地下鐵道、地下隧道與管線、基礎工程、地下商業與工業空間、地下儲庫等工程的設計、研究、施工、教育、管理、投資、開發等部門從事技術或管理工作。截至目前，西安建筑科技大學城市地下空間工程專業已招生4屆，共有在校生161人，2020年第一屆學生33人已畢業，主要去向如圖2所示，其中，就業16人，讀研9人，出國深造4人，未定4人，其中，就業的16人中有14人簽約中鐵、中建等施工單位。可以看出，目前城市地下空間專業畢業生主要去向為施工企業（49%）和繼續深造（39%）。

（二）學科競賽對人才培養的作用

1.提升學生綜合素質

學科競賽需要學生在掌握扎實的基礎理論知識的基礎上，結合工程實際，充分發揮所學知識進行合理創新設計，同時需要學生發揮團隊協作能力，取長補短，才能取得較好的成績。近幾屆巖土工程競賽和城地競賽題目均來源于工程實踐，需要參數團隊具有扎實的理論知識和一定的工程實踐認識，從審題、討論、設計、制作等過程看，均需要團隊成員密切合作，在利用理論知識的同時必須具備一定的創新性構想，通過隊員之間的火花碰撞，最終形成可行性方案，從而鍛煉團隊成員的創新、協作能力，最終方案的模型制作還需要較強的動手實踐能力，完整的競賽過程可充分提高學生的綜合素質，有益于學生參加工作或讀研。

2.優化學分結構

學科競賽可作為實踐教育教學模塊的補充，雖然學科競賽不納入總學分數，但對獲獎學生予以實踐教育教學模塊的學分認定，在畢業總學分審核時作為學分使用。學生可自主選擇，從而為學生提供更多的選擇機會。這對學生掌握知識或自主選擇學分取得方式都有較大幫助。

3.促進專業發展

城市地下空間工程專業目前正處于快速發展階段。西安建筑科技大學城市地下空間工程專業入選了2019年國家一流本科專業建設點，通過學科競賽建設，強化專業建設。以學科競賽為載體，完善本科生培養體系，充分發揮學科競賽創新驅動作用，實現以賽促學、以賽促教、以賽促研，提升學生的專業素養和綜合能力。同時，通過學科競賽獲獎進一步豐富專業建設成果，促進城市地下空間工程專業快速健康發展。

（三）學科競賽對教學改革的作用

（1）革新教學理念。在傳統的教學方式中引入學科競賽內容，增加理論結合實際模塊，轉變傳統教學理論，建立基于學科競賽的創新人才培養模式。在教學過程中強化實踐環節，注重從理論知識走向應用層面，加強學生的創新意識和創新能力培養;從傳統的“重理論輕實踐、重傳統輕創新”逐漸轉向“理論與實踐并重、傳統與創新并舉”;實現理論與實踐綜合素質的培養。此外，將學科競賽納入學分結構，增大學科競賽的權重，將實踐創新融入課程教學中，以工程實踐需求為出發點，將綜合素質培養貫穿于教學的全過程，形成基于學科競賽的創新型教學理論，培養理論與實踐并重的層次化、梯隊化人才，有益于學生就業或繼續深造。

（2）提高教師隊伍的積極性。以學科競賽為契機，調動專任教師的積極性，參與學科競賽的指導，形成“以賽促教”“以賽促學”的輔助教學機制。鼓勵教師參加學科競賽的指導、評審及交流環節，充分認識工程實踐需求，將工程實踐融入教學內容中，增加理論和實踐的互動環節，激發學生的學習熱情，提高教學效果。此外，教師還可以結合學科競賽改進教學方式，以學科競賽為載體加強兄弟院校之間的交流，把工程實踐創新理念融入課堂，積極探索綜合素質人才培養的教學方法和手段，推動實踐教學改革，提高教學質量。

（3）激發學生興趣。學科競賽題目來源于工程實際，通過鼓勵學生參加學科競賽，可增加學生對城市地下空間工程專業的直觀認識，激發學生的學習興趣、主動將所學知識應用到工程實踐，實現理論與實踐的有機結合，提高學習效果。同時，學科競賽以團隊模式進行，可以促進學生之間的知識交流，取長補短，達到共同進步的目的。

四、結語

全國大學生學科競賽是促進學科發展的重要模塊之一，是激發學生學習興趣、培養學生創新思維、提升學生團隊協作能力、提高學生綜合素質及促進高校學生交流的重要手段。針對城市地下空間工程專業開辦時間較短、學科競賽建設不成熟等問題，以西安建筑科技大學城市地下空間工程專業為例，分析了其學科競賽的現狀，提出依托省重點實驗室建立統一管理系統及學科競賽的建設思路，最后討論了學科競賽對教學改革及人才培養的意義，以此為契機增進院校間的交流，提高學生參賽水平，提升學科競賽的影響力，積極探索專業學科競賽載體下的應用型創新人才培養模式，為學科建設提供有力支撐。參考文獻：

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Abstract： The national college students’ subject competition is an important means to stimulate students’ interest in learning， cultivate their innovative thinking， train their teamwork， improve their comprehensive quality and increase their communication. Urban underground space engineering specialty was first established by Central South University in 2002， which is a relatively new specialty. The corresponding discipline competition of urban underground space engineering specialty has also been held for a short time. At present， only four sessions have been held. Although there are more and more participating colleges and universities with the increase of holding sessions， most universities have not formed a systematic discipline competition construction mode. In order to give full play to the role of discipline competition in talent training and improve the level of undergraduate discipline competition， this paper takes the urban underground space engineering specialty of Xi’an University of Architecture and Technology as an example， analyzes the current situation of the discipline competition， puts forward the establishment of unified management system relying on provincial key laboratory， and proposes the construction ideas of discipline competition. Finally， it discusses the significance of discipline competition on teaching reform and talent training. It’s necessary to take this opportunity to improve the level of student participation， enhance the influence of discipline competition， give full play to the significance of discipline competition in talent training， and provide strong support for discipline construction.

Key words： urban underground space engineering; discipline competition; teaching reform; personnel training

（責任編輯 鄧 云）