產教融合背景下應用型高校城市地下空間工程專業實踐教學探究

殷 勇

(鹽城工學院 土木工程學院,江蘇 鹽城 224051)

0 引言

21世紀是地下空間開發利用的時代,隨著我國城市化進程的不斷加快,地下新基建在城市發展中的地位日益重要。國家“十四五”規劃提出,要推行功能復合、立體開發、公交導向的集約緊湊型發展模式,統籌地上地下空間利用[1]。近年來,以地鐵為主導的地下軌道交通以及綜合管廊等地下市政快速崛起,城市地下空間開發利用呈現規模發展態勢,我國已成為名副其實的地下空間開發利用大國[2]。在此背景下,城市地下空間工程建設對專業人才的綜合素質要求不斷提高。目前,全國共有80余所高校開設了城市地下空間工程專業,其中半數以上屬于應用型高校,對畢業生的實踐創新能力有一定要求[3]。但相對于傳統土木工程專業,城市地下空間工程專業開設歷程較短,屬于一個較新的專業,專業建設還未能完全滿足日新月異的行業需求,尤其是學生實踐創新能力的培養仍處于不斷探索之中。2019年,國家提出深化產教融合、校企合作,充分發揮企業在技術技能人才培養和人力資源開發中的重要主體作用,為應用型高校的人才培養指明了方向[4]。當前,人工智能、BIM技術、大數據等新一代信息技術在工程領域的快速發展與應用也為工程教育帶來了新的挑戰和機遇。在此背景下,如何更好融合企業的“產”與高校的“教”成為應用型高校城市地下空間工程專業特色發展的關鍵,對提升行業人才培養質量具有重要現實意義。

目前,城市地下空間工程實踐教學體系多數是借鑒土木工程或相近專業,雖然很多應用型高校在產教融合方面已進行了大量的研究與探索,但實踐教學體系的建立還不成熟,實踐環節校企合作的深度還不夠,學生實踐與創新能力的培養離產教融合的初衷還有距離[5]。本文分析了城市地下空間工程專業產教融合的必要性與現狀,探討了實施的影響因素,提出應用型高校產教融合實踐教學體系的建立路徑,可以為同類院校城市地下空間工程專業實踐教學提供參考。

1 城市地下空間工程專業實施產教融合的必要性

1.1 工程建設行業轉型化發展需要

隨著房地產市場降溫,傳統土木工程行業的發展受到一定的限制,地下空間工程是建筑領域的新趨勢,更多工程建設將圍繞地下空間的開發利用展開。工程行業對于人才的需求發生了變化,企業急需掌握最新地下工程建造技術的專業人才以適應行業轉型[6]。通過產教融合,學校及時向企業提供符合行業發展要求的專業人員,解決了企業人才需求與高校人才供給脫節的問題。

1.2 專業自身建設需要

城市地下空間工程屬于實踐性很強的專業,地下工程建設本身存在一些挑戰和難點。如要充分考慮地質條件來保證工程的安全與穩定,要考慮地下管線、地下設施等因素確保工程的順利實施,還要考慮環境和生態等因素來達到工程的可持續發展。因此,從人才培養的角度,專業實踐教學體系需要具有前瞻性和系統性,必須密切聯系城市規劃與建設,有效增強學生解決復雜工程問題的能力。產教融合可以為城市地下空間工程專業提供最新的實踐教學環境,通過工程一線的實踐與鍛煉,有利于高素質應用型專門人才的培養。

1.3 行業創新發展需要

隨著科技創新的發展,工程建設領域中不斷出現新的技術和工法,一些傳統的工作崗位逐漸被自動化、智能化等新技術所替代。因此,對于今后從事地下工程行業的學生而言,需要不斷提升創新意識和實踐技能,以適應行業科技創新發展的需求。通過產教融合,建立以市場需求為導向、工學結合的技術創新體系,從而形成創新合力和行業優勢技術[7]。

2 城市地下空間工程專業實踐教學現狀

當前,各高等院校城市地下空間工程專業均開設了多環節的實踐教學,包括課程實驗、實習、課程設計、畢業設計等,也有建立校內外實踐教學基地,在城市地下空間工程專業人才培養中發揮了重要作用。但隨著地下工程建造技術的不斷發展,對高素質應用型人才實踐創新能力的要求不斷提高,傳統實踐教學模式已難以滿足當今社會需求。通過調研,發現仍有不少問題值得研究與解決[5,7]。

2.1 實踐教學缺乏產業前瞻性,內容傳統

實踐教學內容與行業技術發展密不可分,但城市地下空間工程專業部分實踐性教學如課內實驗、課程設計等服務于理論課程,實踐教學內容偏于理論且落后于行業發展的最新技術要求,面向實際工程的訓練不足導致實踐教學與行業發展有偏差。

2.2 實習資源不豐富,效率較低

與上部建筑不同,地下工程建設具有隱蔽性、周期性特點,專業開展實習要協調建設單位并結合工程進度及時進行,若實習期間沒有地鐵、隧道等相關在建工程,還需要前往其他城市進行針對性實習。因此,實習時間、地點相對緊張,影響實習效率。

2.3 企業參與度低,實踐教學效果有待提高

城市地下空間工程專業一般在實習環節與企業溝通較多,其間企業雖然可以對在建工程要點進行講解,配合學校完成實習教學任務,但對專業培養方案中的整體實踐體系并不了解,處于被動教學的地位。另外,應用型高校中雖然雙師型教師占有一定比例,但其師資大多數來源于研究型高校,學術背景側重理論研究,行業實踐經驗相對缺乏,這些因素都影響了實踐教學的效果。

3 產教融合實踐教學體系的建立與保障

針對當前城市地下空間工程行業發展趨勢與專業實踐教學的特點,本文構建了基于產教融合的三平臺、三層次全過程實踐教學體系。全過程實踐教學體系以基礎實踐、專業實踐、綜合創新實踐為平臺,通過校內外實踐基地實現全程產教融合,從基本技能和認知能力、專業能力、綜合實踐創新能力3個層次循序漸進,逐步培養學生綜合運用知識能力、創新能力和解決復雜工程問題的能力。其中,基礎實踐平臺注重學生基本技能和認知能力提升,包括基礎課程實驗、制圖實訓、測量實習、認識實習等環節;專業實踐平臺注重學生專業能力提升,包括專業課實驗、課程設計、生產實習等環節;綜合創新實踐平臺注重學生綜合實踐創新能力培養,包括學科競賽、創新活動訓練、畢業實習、畢業設計等環節。

3.1 校內實踐基地產教融合

校內實踐教學基地側重在校內開展實踐教學,特點是校內主導、企業參與。基礎實踐中,測量實習引入行業較新的測量儀器與測繪技術,結合實際工程測繪指標安排測量內容;制圖實訓與最新的工程設計案例結合,根據實際工程圖紙,增強識圖與繪圖能力。專業實踐中,專業實驗圍繞巖土工程勘察、檢測與監測等工程建設必要環節開展教學,引入行業最新勘察、監測技術與標準,形成面向實際工程的專業實驗成果;課程設計結合企業在建工程下發任務,以現有工程數據為基礎進行課題設計,與實際實施方案進行對比,對學生開展校企聯合指導與成果評價。綜合創新實踐中,將專業教育與學科競賽、創新活動訓練等相結合,以競賽課題、實際工程、科研項目等為載體,校企聯合指導畢業設計,推行學做結合、學思結合,培養學生工程意識、實踐精神和創新精神,提升創造意識和創業精神,使實踐創新教育落到實處。

3.2 校外實踐基地產教融合

校外實踐教學基地依托校企合作平臺和實習基地,主要在企業或工程現場開展實踐教學。其特點是企業主導、校企融合。校外實踐針對三大實習開展,根據專業人才培養目標,校企共同制定實習大綱,建立實習計劃、確定實習內容。實習過程由企業主導,校內指導老師配合落實實習階段性考核要求。第一學年的認識實習以已建工程為主,根據地下工程發展趨勢與最新建造技術,企業結合自身技術優勢進行介紹,不僅讓學生對行業發展有所了解,而且對吸引畢業生就業起到宣傳作用。第四學年的生產實習、畢業實習以合作企業在建工程為對象,學生參與工程生產建設一線,結合所學知識和具體項目能有效提升實踐能力與解決復雜工程問題能力。畢業實習可與部分畢業設計課題結合,圍繞地下工程建設中的某一點,校企聯合進行課題指導,使學生真題真做,真正實現由企業和市場需求“出題”,高校師生“答題”,成果交由市場和社會“判題”。

3.3 產教融合實踐教學體系的實施保障

當前,產教融合是應用型本科院校開展教學改革的主要途徑之一,建設產教融合型企業也是受國家及地方各級政府推進的重要工作,但目前企業出于成本、風險等因素動力不足,校企融合深度有限,存在校熱企不熱的現象,使得產教融合整體效果處于初級階段[8]。針對城市地下空間工程專業,除了頂層制度與管理方法,可從以下幾方面加強與企業互動,提升產教融合的實施效果。

(1)拓展實習基地或平臺與企業的對接資源。基于BIM技術,校企雙方共同開發數字化資源并拓展應用。例如,針對盾構或隧道施工新技術進行虛擬仿真,開發的施工動畫模擬不僅可用于企業技術宣傳、員工培訓和招投標,還可用于學校課程教學,結合現場實踐,可以有效增強所開發資源的應用效果。

(2)及時進行實踐課程教材與師資建設。基于校內基地的現有資源如實習實訓平臺、實驗平臺等,利用企業參與實踐教學過程,及時反饋行業最新需求,更新實踐課程內容并編制相關指導書或教材。在此基礎上,增強學校師資與行業專家互動交流,促進懂理論精業務的“雙師型”師資隊伍建設。

(3)加強科研成果轉化。對于部分辦學歷史較短的應用型高校,師資隊伍的知識結構仍偏向于理論研究,技術研發與創新能力不能滿足行業需求,導致科研成果不能為企業所用,使產業所需與教育所產不吻合,本質上影響產教融合效果。此外,不少企業亟須轉型,迫切需要好的創新項目和科技賦能。因此,應用型高校教師需瞄準行業和產業發展趨勢,針對關鍵和問題進行技術研發,具備解決某一領域關鍵技術難題的能力。合作企業要做好成果轉化,促進產教融合兩頭熱。

4 結語

強化城市地下空間工程專業實踐教學,構建產教融合背景下的實踐教學體系,對于培養適應社會需求、具備一定實踐創新能力的高級應用型專業技術人才具有重要意義。本文分析了城市地下空間工程專業實踐教學現狀及產教融合必要性,將實驗、實習、課程設計、創新訓練、畢業設計等校內外實踐環節借助產教融合進行優化配置,構建三平臺、三層次全過程實踐教學體系,循序漸進,逐步培養學生綜合運用知識能力、創新能力和解決復雜工程問題的能力。同時,本文探討了城市地下空間工程專業產教融合的實施建議,為專業實踐教學體系的建立與應用提供借鑒。