城市地下空間工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)需求與改革思考

楊旭 唐亮 凌賢長

［摘 要］ 為響應國家開發(fā)、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(yè)。作為新興專業(yè)，城市地下空間工程專業(yè)的培養(yǎng)模式尚無成熟經(jīng)驗可循，需要持續(xù)改進。以哈爾濱工業(yè)大學城市地下空間工程專業(yè)為例，深入研究該專業(yè)本科生教學改革與培養(yǎng)模式，從國家發(fā)展、用人單位招聘和高校培養(yǎng)人才角度出發(fā)，綜合考慮各方對于該專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，并對本科生專業(yè)人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)體系和教學模式改革思路進行探討。

［關(guān)鍵詞］ 城市地下空間工程專業(yè)；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(guī)劃課題（省重點課題）“新時代城市地下空間工程專業(yè)本科生教學改革與培養(yǎng)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(yè)大學土木工程學院副教授，主要從事地下建筑結(jié)構(gòu)、混凝土數(shù)值分析研究；唐 亮（1981—），男，河南信陽人，博士，哈爾濱工業(yè)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(yè)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(fā)利用的世紀。隨著我國城市建設的迅速發(fā)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(fā)利用正在蓬勃發(fā)展。為了順應國家對于城市地下工程專業(yè)人才的需求，許多高校在原有土木工程專業(yè)的基礎上，結(jié)合自身特色，增開了城市地下空間工程專業(yè)。2001年，中南大學率先在國內(nèi)開設了城市地下空間工程專業(yè)。該專業(yè)以土木工程學科中的地下工程、巖土工程、結(jié)構(gòu)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(huán)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(huán)節(jié)，輸出相應的人才。

我國正處于社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的階段，如何切實提高高等教育質(zhì)量是亟須解決的重大問題。在此大背景下，與其他專業(yè)類似，城市地下空間工程專業(yè)本科生教學與培養(yǎng)模式也需要解決教育理念落后、理論課堂教學與創(chuàng)新實踐能力教育脫節(jié)、專業(yè)實驗實踐平臺資源共享差、創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)評價機制不完善等問題。另外，城市地下空間工程專業(yè)是面向具體需求的工科專業(yè)，其學生培養(yǎng)需要注重理論聯(lián)系實際、有較強的專業(yè)針對性、緊密聯(lián)系企業(yè)需求。如果未能有效地達成培養(yǎng)目標，可能會導致畢業(yè)生難以將所學的理論和專業(yè)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(fā)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(yè)，尚無成熟建設經(jīng)驗可循。因此，對城市地下空間工程專業(yè)本科生教學改革與培養(yǎng)模式探索這一課題值得深入研究。

哈爾濱工業(yè)大學城市地下空間工程專業(yè)面向國家建設需要，致力于培養(yǎng)系統(tǒng)掌握城市地下空間工程規(guī)劃、設計、施工、管理等方面的基礎理論和專業(yè)技術(shù)，能夠在城市地下空間工程領(lǐng)域從事設計、施工、管理、投資、開發(fā)、研究、教育等工作，具有創(chuàng)新意識、實踐能力、國際視野和領(lǐng)導意識的“國際化、創(chuàng)新型、復合式”精英人才。本文基于城市地下空間工程專業(yè)的本科生培養(yǎng)經(jīng)驗，從國家發(fā)展、用人單位招聘和高校培養(yǎng)人才角度出發(fā)，綜合考慮國家發(fā)展、用人單位和高校對于該專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，并對城市地下空間工程專業(yè)本科生專業(yè)人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)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(yè)人才培養(yǎng)的需求

（一）國家發(fā)展的需求

隨著城市建設的迅速發(fā)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(xù)發(fā)展的寶貴資源［1］。

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

顯而易見，政策的扶持、城市發(fā)展的需要，以及經(jīng)濟轉(zhuǎn)型提出的新要求，反映了國家對城市地下空間工程專業(yè)人才的需求。此需求不僅體現(xiàn)在畢業(yè)生數(shù)量上，而且對畢業(yè)生的個人素質(zhì)提出更高要求。在專業(yè)知識方面，要求畢業(yè)生具有深厚的理論基礎、扎實的專業(yè)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(tǒng)思維、創(chuàng)新思維與終身學習意識；在通識教育方面，畢業(yè)生應掌握學科交叉與深寬兼?zhèn)涞膶I(yè)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(yè)大學城市地下空間工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率達100%，平均升學率近60%，其中70%以上畢業(yè)生選擇中國建筑、中交集團等世界五百強企業(yè)就業(yè)，涉及建筑、交通和地產(chǎn)等行業(yè)。同時，哈爾濱工業(yè)大學逐步完善畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查制度，以此反饋修正城市地下空間工程專業(yè)本科生培養(yǎng)目標與方案。

畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查結(jié)果顯示，用人單位在選擇畢業(yè)生時優(yōu)先考慮的主要因素分別是學校聲譽、專業(yè)傳統(tǒng)、學科實力、校友表現(xiàn)。用人單位普遍反饋哈爾濱工業(yè)大學城市地下空間工程專業(yè)學生基礎理論扎實、理想信念堅定、適應性與創(chuàng)新力強、企業(yè)忠誠度高。用人單位多次強調(diào)“某公司作為該高校重點用人單位，每年吸納大批優(yōu)質(zhì)畢業(yè)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(xiàn)了高度的社會責任感，專業(yè)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(fā)現(xiàn)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(tǒng)性工程，具有周邊環(huán)境條件復雜、工期長、所涉專業(yè)和工種多且相互之間聯(lián)系緊密等特點，這就對執(zhí)業(yè)人員提出了較高的要求。首先，執(zhí)業(yè)人員要具有較完善的專業(yè)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(zhí)行效果又是如何影響后續(xù)操作的；其次，執(zhí)業(yè)人員應該適當了解其他專業(yè)相關(guān)內(nèi)容，例如在地鐵設計階段，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yǎng)人才的需求

在中國社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的新時代大背景下，提升高等教育質(zhì)量已成為高等教育改革與發(fā)展的重大課題。在此改革框架之內(nèi)，城市地下空間工程專業(yè)的本科教學與培養(yǎng)模式也需要面向新要求與新期待實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。其轉(zhuǎn)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(zhì)量和人才培養(yǎng)的新模式等方面。在經(jīng)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(yè)面臨著諸如教育理念落后、理論課堂教學與創(chuàng)新實踐能力教育脫節(jié)、專業(yè)實驗實踐平臺資源共享差、創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)評價機制不完善等嚴峻挑戰(zhàn)。面對以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新時代經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，城市地下空間工程專業(yè)可持續(xù)發(fā)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(yè)，城市地下空間工程專業(yè)的學生培養(yǎng)存在著理論聯(lián)系實際不足、專業(yè)針對性不強、與企業(yè)需求不緊密等一些問題，致使學生不能很好地發(fā)揮所學的理論和專業(yè)知識指導實踐，也難以與當前我國地下空間工程的飛速發(fā)展相適應。所以，傳統(tǒng)城市地下空間工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式亟須轉(zhuǎn)型和發(fā)展。同時，城市地下空間工程專業(yè)的特殊之處在于，該專業(yè)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(yè)，尚無成熟建設經(jīng)驗可循，因此，深入研究探索城市地下空間工程專業(yè)本科生教學改革與培養(yǎng)模式改革，能夠為高校培養(yǎng)工科人才的模式創(chuàng)新提供新思路，提升高等教育質(zhì)量，對高等教育改革與發(fā)展有一定的借鑒意義。

二、改革思路探討

（一）培養(yǎng)目標改革思考

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

面向國家戰(zhàn)略需求與經(jīng)濟社會發(fā)展需要，面向重大基礎與應用基礎研究、變革性技術(shù)、戰(zhàn)略性高技術(shù)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，面向“中國特色、世界一流”的建設目標，應對以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新時代經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，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(chuàng)新”的人才培養(yǎng)特色，培養(yǎng)能掌握寬厚的基礎理論、扎實的專業(yè)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(tǒng)思維與創(chuàng)新思維，掌握學科交叉與深寬兼?zhèn)涞膶I(yè)與通識知識、能力及技能，綜合素質(zhì)強，實踐經(jīng)驗豐富，具備終身學習能力，并具有可持續(xù)競爭力的復合型與創(chuàng)新型卓越工程人才。

（二）培養(yǎng)體系改革思考

培養(yǎng)目標的改革通常需要通過培養(yǎng)體系的修訂來具體落實。我國土木類專業(yè)大體上沿襲了數(shù)十年前的傳統(tǒng)培養(yǎng)體系和模式，致使人才培養(yǎng)方面存在專業(yè)基礎理論學時不足、專業(yè)課程體系零散、與行業(yè)結(jié)合度低等問題。

針對畢業(yè)生創(chuàng)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(yè)學生創(chuàng)新實踐能力為目標，充分利用校內(nèi)外資源，組織豐富多樣的課外創(chuàng)新實踐活動，有機融合課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)與課外創(chuàng)新活動，設計實踐教學新環(huán)節(jié)新模式，構(gòu)建長效、多贏的創(chuàng)新實踐教學平臺。嘗試開展基于項目牽引的培養(yǎng)方案改革，引入工程意識，把握專業(yè)需求和教學特點，結(jié)合知識（通常分為基礎理論、專業(yè)基礎和專業(yè)知識）、設計（設有3個課程設計、1個畢業(yè)設計）、實踐（工程訓練、實驗、實習、社會實踐等）和創(chuàng)新（創(chuàng)新設計、競賽等）能力培養(yǎng)，建立“知識—設計—實踐—創(chuàng)新”一體化能力培養(yǎng)的創(chuàng)新實踐教學體系。通過校企合作協(xié)同推進卓越工程師培養(yǎng)計劃、工程領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計劃、產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目、基于項目的學習計劃、面向行業(yè)應用的實踐能力培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐等，增加學生解決實際工程問題的實踐經(jīng)歷并提高綜合創(chuàng)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(yǎng)體系內(nèi)教學任務的相對穩(wěn)定。教學模式改革需要在一定思想指導下，結(jié)合目標、內(nèi)容、評價等多方因素，進而形成一套比較完整的結(jié)構(gòu)和機制，不僅要包括教學方法、教學程序創(chuàng)新，還應涉及教學結(jié)構(gòu)的重組和綜合，才能切實培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力與終身學習的意識。

教學模式應強調(diào)理論與實踐相融、課堂與項目結(jié)合，以問題求解為驅(qū)動，學做交叉與并行，嘗試多校教學相協(xié)同、敏捷教學全過程、多輪迭代強提升等新方法新模式，構(gòu)建全新式交叉綜合的新時代城市地下空間工程專業(yè)教育模式；探索建立“創(chuàng)新導向、團隊參與、滾動分流、綜合評價”的培養(yǎng)評價機制，將團隊評價、實踐訓練成績、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和綜合素質(zhì)考核引入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)工作。同時，發(fā)揚“注重過程，淡化結(jié)果”的理念，強調(diào)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(xié)作的能力。

結(jié)語

城市地下空間工程專業(yè)是響應國家開發(fā)、建設和利用城市地下空間的號召而開設的本科生專業(yè)。本文基于哈爾濱工業(yè)大學城市地下空間工程專業(yè)相關(guān)信息，從以下角度探討了各方對該專業(yè)人才培養(yǎng)的需求：在國家發(fā)展方面，政策的扶持、城市發(fā)展的需要，以及經(jīng)濟轉(zhuǎn)型提出的新要求，均反映了國家對本專業(yè)人才的需求；在用人單位方面，由哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查數(shù)據(jù)可見，本專業(yè)畢業(yè)生廣受用人單位好評，同時，隨著大型基礎設施技術(shù)體系的飛速發(fā)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(yè)，城市地下空間工程專業(yè)本科生教學改革與培養(yǎng)模式的相關(guān)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(yè)大學為例，提出并探討了城市地下空間工程專業(yè)培養(yǎng)目標、培養(yǎng)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(fā)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(xù)發(fā)展與地下空間開發(fā)利用［J］.地下空間，1998（2）：69-74+126.

［4］錢七虎.能源地下結(jié)構(gòu)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