城市地下空間工程本科專業人才培養需求與改革思考

楊旭 唐亮 凌賢長

［摘 要］ 為響應國家開發、建設城市地下空間的號召，多所高校開設了城市地下空間工程專業。作為新興專業，城市地下空間工程專業的培養模式尚無成熟經驗可循，需要持續改進。以哈爾濱工業大學城市地下空間工程專業為例，深入研究該專業本科生教學改革與培養模式，從國家發展、用人單位招聘和高校培養人才角度出發，綜合考慮各方對于該專業人才培養的需求，并對本科生專業人才培養目標、培養體系和教學模式改革思路進行探討。

［關鍵詞］ 城市地下空間工程專業；面向需求；本科教學改革

［基金項目］ 2022年度黑龍江省教育廳教育科學規劃課題（省重點課題）“新時代城市地下空間工程專業本科生教學改革與培養模式探索”（GJB1422063）

［作者簡介］ 楊 旭（1987—），男，河北唐山人，博士，哈爾濱工業大學土木工程學院副教授，主要從事地下建筑結構、混凝土數值分析研究；唐 亮（1981—），男，河南信陽人，博士，哈爾濱工業大學土木工程學院教授，博士生導師，主要從事土動力學、巖土地震工程研究；凌賢長（1963—），男，安徽巢湖人，博士，哈爾濱工業大學土木工程學院教授（通信作者），博士生導師，主要從事交通巖土工程與邊坡安全防控研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）20-0018-04［收稿日期］ 2022-04-12

引言

21世紀是地下空間開發利用的世紀。隨著我國城市建設的迅速發展，為了解決城市中心土地供應緊張的問題，城市地下空間的開發利用正在蓬勃發展。為了順應國家對于城市地下工程專業人才的需求，許多高校在原有土木工程專業的基礎上，結合自身特色，增開了城市地下空間工程專業。2001年，中南大學率先在國內開設了城市地下空間工程專業。該專業以土木工程學科中的地下工程、巖土工程、結構工程為主體，同建筑工程、市政工程、道路工程、鐵道工程、防災減災與防護工程、環境工程以及能源與資源工程等學科相互滲透、交叉，直接面向城市地下空間工程建設的各個環節，輸出相應的人才。

我國正處于社會轉型發展的階段，如何切實提高高等教育質量是亟須解決的重大問題。在此大背景下，與其他專業類似，城市地下空間工程專業本科生教學與培養模式也需要解決教育理念落后、理論課堂教學與創新實踐能力教育脫節、專業實驗實踐平臺資源共享差、創新實踐能力的培養評價機制不完善等問題。另外，城市地下空間工程專業是面向具體需求的工科專業，其學生培養需要注重理論聯系實際、有較強的專業針對性、緊密聯系企業需求。如果未能有效地達成培養目標，可能會導致畢業生難以將所學的理論和專業知識應用于實踐，難以適應當前我國地下空間工程的飛速發展。同時，作為教育部為滿足新時代城市建設人才特殊需求而設置的新興專業，尚無成熟建設經驗可循。因此，對城市地下空間工程專業本科生教學改革與培養模式探索這一課題值得深入研究。

哈爾濱工業大學城市地下空間工程專業面向國家建設需要，致力于培養系統掌握城市地下空間工程規劃、設計、施工、管理等方面的基礎理論和專業技術，能夠在城市地下空間工程領域從事設計、施工、管理、投資、開發、研究、教育等工作，具有創新意識、實踐能力、國際視野和領導意識的“國際化、創新型、復合式”精英人才。本文基于城市地下空間工程專業的本科生培養經驗，從國家發展、用人單位招聘和高校培養人才角度出發，綜合考慮國家發展、用人單位和高校對于該專業人才培養的需求，并對城市地下空間工程專業本科生專業人才培養目標、培養體系和教學模式改革思路進行探討。

一、城市地下空間工程專業人才培養的需求

（一）國家發展的需求

隨著城市建設的迅速發展，為解決城市中心土地供應緊張的問題，我國越來越重視對城市地下空間的利用。中國工程院院士、著名的隧道及地下工程專家王夢恕預言，21世紀末，將有三分之一的世界人口工作、生活在地下空間中。同時，他提出地下空間是城市可持續發展的寶貴資源［1］。

自1997年建設部頒布《城市地下空間開發利用管理規定》起，我國就明確了地下空間規劃是城市規劃的重要組成部分。近二十幾年來，城市地下空間開發利用進入了一個快速發展的階段，在各種政策的支持下，許多城市的發展空間已經由地面及其上部空間逐漸向地下延伸，地下空間開發成為未來城市擴容、城市空間結構優化、城市承載能力增強和城市現代化的必然選擇［2-3］。另外，發展地下空間能夠推動新型可再生能源領域的理論與技術發展［4］。基于淺層地熱能實現周邊建筑經濟高效，進而助于推動社會經濟向綠色低碳方向轉型發展，達成“雙碳”目標。目前，我國已有諸多能源地下結構與工程項目進入規模化開發的階段。同時，城市地下的能源開發為經濟轉型和環境保護提供了新思路。

顯而易見，政策的扶持、城市發展的需要，以及經濟轉型提出的新要求，反映了國家對城市地下空間工程專業人才的需求。此需求不僅體現在畢業生數量上，而且對畢業生的個人素質提出更高要求。在專業知識方面，要求畢業生具有深厚的理論基礎、扎實的專業知識和基本技能；在思想道德方面，培育學生形成積極向上的價值觀與社會責任感，具備科學思維、系統思維、創新思維與終身學習意識；在通識教育方面，畢業生應掌握學科交叉與深寬兼備的專業與通識知識、能力及技能。

（二）用人單位招聘本科生的需求

近三年，哈爾濱工業大學城市地下空間工程專業畢業生就業率達100%，平均升學率近60%，其中70%以上畢業生選擇中國建筑、中交集團等世界五百強企業就業，涉及建筑、交通和地產等行業。同時，哈爾濱工業大學逐步完善畢業生質量跟蹤調查制度，以此反饋修正城市地下空間工程專業本科生培養目標與方案。

畢業生質量跟蹤調查結果顯示，用人單位在選擇畢業生時優先考慮的主要因素分別是學校聲譽、專業傳統、學科實力、校友表現。用人單位普遍反饋哈爾濱工業大學城市地下空間工程專業學生基礎理論扎實、理想信念堅定、適應性與創新力強、企業忠誠度高。用人單位多次強調“某公司作為該高校重點用人單位，每年吸納大批優質畢業生，為面向國家建設重大需求輸送了重要人才力量”“該高校學子在某公司各大重要項目中，作為中流砥柱，展現了高度的社會責任感，專業知識扎實、實踐能力突出”“在某公司的各個崗位中，該高校學子憑借扎實的工作作風及前沿的科學視野紛紛成績斐然”。

雖然收到了諸多積極正面的反饋，但筆者發現了一個普遍存在且需要重視的問題：地鐵、高鐵等基礎設施多是大型的系統性工程，具有周邊環境條件復雜、工期長、所涉專業和工種多且相互之間聯系緊密等特點，這就對執業人員提出了較高的要求。首先，執業人員要具有較完善的專業知識體系，具備全局觀、大局觀，能夠了解每項工作如何受前序操作影響、其執行效果又是如何影響后續操作的；其次，執業人員應該適當了解其他專業相關內容，例如在地鐵設計階段，結構工程師需要在完成本職工作，即保證安全的前提下，合理解決防水、通風、光照等與結構設計之間相互影響的問題。可以說，用人單位某種程度上更青睞具有全局觀的通才。

（三）高校培養人才的需求

在中國社會轉型發展的新時代大背景下，提升高等教育質量已成為高等教育改革與發展的重大課題。在此改革框架之內，城市地下空間工程專業的本科教學與培養模式也需要面向新要求與新期待實現轉型。其轉型方針具體落實在形成工程教育的新理念、教育教學的新質量和人才培養的新模式等方面。在經濟全球化、社會思潮多元化的背景下，新時代城市地下空間工程專業面臨著諸如教育理念落后、理論課堂教學與創新實踐能力教育脫節、專業實驗實踐平臺資源共享差、創新實踐能力的培養評價機制不完善等嚴峻挑戰。面對以新技術、新產業、新業態和新模式為特征的新時代經濟的挑戰，城市地下空間工程專業可持續發展的教學理念和育人模式變革迫在眉睫。

作為面向具體需求的工科專業，城市地下空間工程專業的學生培養存在著理論聯系實際不足、專業針對性不強、與企業需求不緊密等一些問題，致使學生不能很好地發揮所學的理論和專業知識指導實踐，也難以與當前我國地下空間工程的飛速發展相適應。所以，傳統城市地下空間工程專業的人才培養模式亟須轉型和發展。同時，城市地下空間工程專業的特殊之處在于，該專業是教育部為滿足新時代城市建設人才特殊需求而設置的新興專業，尚無成熟建設經驗可循，因此，深入研究探索城市地下空間工程專業本科生教學改革與培養模式改革，能夠為高校培養工科人才的模式創新提供新思路，提升高等教育質量，對高等教育改革與發展有一定的借鑒意義。

二、改革思路探討

（一）培養目標改革思考

進行本科生人才培養改革首先需要解決如何修訂專業培養目標的問題。專業培養目標是學校人才培養目標和專業特色的具體體現。從培養目標出發，能夠具現并細化知識、能力和素質等方面的培養要求，通過課程體系和教學內容落實知識、能力和素質等持續改進。

面向國家戰略需求與經濟社會發展需要，面向重大基礎與應用基礎研究、變革性技術、戰略性高技術、戰略性新興產業，面向“中國特色、世界一流”的建設目標，應對以新技術、新產業、新業態和新模式為特征的新時代經濟的挑戰，堅持社會主義辦學方向，緊扣立德樹人根本任務，堅持“厚基礎、強實踐、嚴過程、求創新”的人才培養特色，培養能掌握寬厚的基礎理論、扎實的專業知識和基本技能，具有積極向上的價值觀與社會責任感，具備科學思維、系統思維與創新思維，掌握學科交叉與深寬兼備的專業與通識知識、能力及技能，綜合素質強，實踐經驗豐富，具備終身學習能力，并具有可持續競爭力的復合型與創新型卓越工程人才。

（二）培養體系改革思考

培養目標的改革通常需要通過培養體系的修訂來具體落實。我國土木類專業大體上沿襲了數十年前的傳統培養體系和模式，致使人才培養方面存在專業基礎理論學時不足、專業課程體系零散、與行業結合度低等問題。

針對畢業生創新實踐能力與用人單位要求之間的差距，以強化提升城市地下空間工程專業學生創新實踐能力為目標，充分利用校內外資源，組織豐富多樣的課外創新實踐活動，有機融合課內實踐環節與課外創新活動，設計實踐教學新環節新模式，構建長效、多贏的創新實踐教學平臺。嘗試開展基于項目牽引的培養方案改革，引入工程意識，把握專業需求和教學特點，結合知識（通常分為基礎理論、專業基礎和專業知識）、設計（設有3個課程設計、1個畢業設計）、實踐（工程訓練、實驗、實習、社會實踐等）和創新（創新設計、競賽等）能力培養，建立“知識—設計—實踐—創新”一體化能力培養的創新實踐教學體系。通過校企合作協同推進卓越工程師培養計劃、工程領軍人才培養計劃、產學合作協同育人項目、基于項目的學習計劃、面向行業應用的實踐能力培養、創新創業實踐等，增加學生解決實際工程問題的實踐經歷并提高綜合創新能力。

（三）教學模式改革思考

教學模式能夠反映教學理論的邏輯輪廓，維持培養體系內教學任務的相對穩定。教學模式改革需要在一定思想指導下，結合目標、內容、評價等多方因素，進而形成一套比較完整的結構和機制，不僅要包括教學方法、教學程序創新，還應涉及教學結構的重組和綜合，才能切實培養學生的創新精神、實踐能力與終身學習的意識。

教學模式應強調理論與實踐相融、課堂與項目結合，以問題求解為驅動，學做交叉與并行，嘗試多校教學相協同、敏捷教學全過程、多輪迭代強提升等新方法新模式，構建全新式交叉綜合的新時代城市地下空間工程專業教育模式；探索建立“創新導向、團隊參與、滾動分流、綜合評價”的培養評價機制，將團隊評價、實踐訓練成績、創新創業能力和綜合素質考核引入創新創業人才培養工作。同時，發揚“注重過程，淡化結果”的理念，強調過程中的考核、表揚和激勵，引導學生自主學習和自主研究，指導學生自主制訂工作方案，并通過檢查與督促工作進度，提高學生分階段確立目標、推進工作進度和團隊協作的能力。

結語

城市地下空間工程專業是響應國家開發、建設和利用城市地下空間的號召而開設的本科生專業。本文基于哈爾濱工業大學城市地下空間工程專業相關信息，從以下角度探討了各方對該專業人才培養的需求：在國家發展方面，政策的扶持、城市發展的需要，以及經濟轉型提出的新要求，均反映了國家對本專業人才的需求；在用人單位方面，由哈爾濱工業大學畢業生質量跟蹤調查數據可見，本專業畢業生廣受用人單位好評，同時，隨著大型基礎設施技術體系的飛速發展，用人單位也提出了更高的期望；在高校育人方面，作為教育部為滿足新時代城市建設人才特殊需求而設置的新興專業，城市地下空間工程專業本科生教學改革與培養模式的相關探索具有重要意義。基于以上各方的需求，本文以哈爾濱工業大學為例，提出并探討了城市地下空間工程專業培養目標、培養體系和教學模式改革的思路。

參考文獻

［1］王夢恕.21世紀是隧道及地下空間大發展的年代［J］.巖土工程界，2000（6）：13-15.

［2］童林旭.地下空間與未來城市［J］.地下空間與工程學報，2005（3）：323-328.

［3］錢七虎.城市可持續發展與地下空間開發利用［J］.地下空間，1998（2）：69-74+126.

［4］錢七虎.能源地下結構與工程：助力“雙碳”目標，賦能綠色城市［J］.深圳大學學報（理工版），2022，39（1）：1-2.

Demand-Based Thinking of Urban Underground Space Engineering Undergraduate Training Reform

YANG Xu， TANG Liang， LING Xian-zhang

（School of Civil Engineering， Harbin Institute of Technology， Harbin， Heilongjiang 150090， China）

Abstract： According to the national demand for developing urban underground space， many colleges and universities set up the bachelors degree of urban underground space engineering. As a new specialty， continuous improvement is necessary but there is no mature experience to follow. The undergraduate training program of urban underground space engineering in a university was studied in this paper. The national development needs， recruitment needs， and cultivation needs in colleges and universities were all considered， based on which， thinking of urban underground space engineering undergraduate training reform was discussed.

Key words： urban underground space engineering; demand-based; undergraduate training reform