土木工程+能源開發復合型人才培養的課程改革思考

摘 要 隨著土木工程行業近幾十年的快速發展，大規模建設已基本飽和，土木工程專業出現了生源少、就業難等諸多瓶頸，未來如何發展已成為高校必須重視的問題。文章梳理了土木工程和采礦工程專業的發展現狀，指出了兩個專業在基礎學科、工程技術及行業發展上的關聯，探討了構建“土木+礦業”復合型人才課程體系的學科基礎與優勢，分析了當前土木+能源開發課程融合難、實踐教學協調難、師資缺乏跨專業人才等問題，提出了優化課程框架、共建實踐基地等解決思路。

關鍵詞 土木工程；能源開發；復合型人才；課程改革

中圖分類號：G642 " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.36.039

Exploration on Curriculum Reform of \"Civil Engineering + Energy Development\" Compound Talents Training

LU Jun

（College of Civil and Transportation Engineering， Shenzhen University， Shenzhen， Guangdong 518000）

Abstract With the rapid development of the civil engineering industry in recent decades， large-scale construction has basically reached saturation， and the civil engineering major has encountered many bottlenecks such as a shortage of students and difficulty in employment. How to develop in the future has become a problem that universities must pay attention to. The article summarizes the current development status of civil engineering and mining engineering majors， points out the correlation between the two majors in basic disciplines， engineering technology， and industry development， explores the disciplinary foundation and advantages of building a \"civil engineering+mining\" composite talent curriculum system， analyzes the current difficulties in integrating civil engineering+energy development courses， coordinating practical teaching， and lacking interdisciplinary talents， and proposes solutions such as optimizing curriculum frameworks and building practical bases.

Keywords civil engineering; energy development; compound talents; curriculum reform

1" 土木工程專業發展現狀與瓶頸

在當今的高等教育領域，土木工程專業可謂是備受矚目。國內高校普遍開設了土木工程專業，涵蓋了本科、碩士和博士各個階段。截至 2024 年，全國約有550所大學設立了該專業。本科階段，眾多院校積極投入，為土木工程行業培養了大量的基礎人才。這些學生在本科學習期間接受了系統的專業教育，掌握了土木工程的基本理論和知識，為未來的職業發展奠定了堅實的基礎。而在碩士和博士階段，教育更加注重專業的深化和科研創新，開展前沿性的研究，為推動土木工程技術的進步貢獻著智慧和力量。

近" 20" 年來，隨著國內房屋、公路、橋梁等工程的高速建設，土木工程行業呈現出多方面的發展趨勢[1]。其一，智能化趨勢日益明顯。科技的飛速發展使得智能建造技術逐漸在工程建設中得到廣泛應用。例如，通過使用先進的傳感器、自動化設備和數據分析技術，施工過程變得更加高效和精準，不僅提高了施工效率，還大大提升了工程質量。其二，綠色化成為重要理念。環保和可持續發展的觀念深入人心，土木工程建設也更加注重節能減排和資源的循環利用。在工程設計和施工中，越來越多的綠色建筑材料和節能技術被采用，以減少對環境的影響。其三，國際化程度不斷提高。隨著經濟全球化的推進，國際工程項目日益增多，這對土木工程人才的國際化視野和跨文化交流能力提出了更高的要求。土木工程專業人才需要具備與不同國家和地區的團隊合作的能力，了解國際工程標準和規范。

然而，土木工程專業目前也面臨著諸多瓶頸。首先，開設高校數量眾多，這直接導致了畢業生數量龐大。市場競爭因此變得異常激烈，學生們面臨著巨大的就業壓力。在眾多的求職者中脫穎而出并非易事，企業往往會對求職者提出更高的要求。其次，行業對學生實踐能力和創新能力的要求越來越高。但部分學生在學校期間缺乏足夠的實踐鍛煉，僅僅掌握了理論知識，難以滿足企業的實際需求[2]。實踐是檢驗真理的唯一標準，只有通過實際項目的鍛煉，學生才能真正掌握工程技術，提高解決實際問題的能力。此外，土木工程行業發展迅速，新技術、新材料不斷涌現。學生需要不斷學習和更新知識，以適應行業的發展變化，否則很容易被時代淘汰。同時，土木工程行業的工作環境相對艱苦，讓一些學生對職業發展產生疑慮，施工現場往往條件簡陋，工作強度大，這對于一些追求舒適工作環境的學生來說是一個挑戰。另外，宏觀經濟形勢和政策調整也會對行業產生影響，進而影響學生的就業。當前經濟下行壓力大，行業發展面臨諸多問題，項目減少，企業招聘需求下降，進一步加劇了學生的就業困難。

現代土木工程建設涉及多個領域的知識和技術，如工程地質、建筑設計、結構工程、機械、環境、施工管理、工程經濟等，這就意味著企業對復合型人才的需求越來越大。他們希望畢業生不僅具備扎實的土木工程專業知識，還擁有跨學科的知識和能力，能夠在復雜的工程項目中綜合運用各種知識和技能，為項目的成功貢獻力量。

2" 能源開發專業發展現狀與瓶頸

在國內的高等教育體系中，礦業工程專業雖在本、碩、博階段均有涉及，但開設的高校數量相對較少，僅有40余所，擁有博士點的高校更是不到20所。礦業工程專業的學生目前就業發展趨勢較好，在能源開發企業、科研院所等單位都能找到合適的崗位。

然而，礦業工程專業也面臨著一些瓶頸[3]。一方面，部分崗位的工作環境相對艱苦，對學生的吸引力不足。礦業工程的工作場所往往位于偏遠地區，條件較為簡陋，工作強度也較大。這對于許多習慣了舒適生活環境的學生來說是一個不小的挑戰。另一方面，技術創新要求高，學生需要不斷更新知識和技能。隨著科技的飛速發展，礦業工程領域的技術也在不斷進步。智能化開采技術提高了生產效率和安全性，但同時也要求學生掌握先進的技術知識。綠色開采注重環境保護和資源可持續利用，需要學生具備相關的環保知識和理念。此外，多元化的發展趨勢涉及礦產資源的綜合開發和利用，學生需要具備多個學科領域的知識才能解決復雜的工程問題。

礦業工程涉及地質、采礦、機械、電氣、環境、管理、經濟等多個學科領域，這就要求專業人才不僅要具備扎實的專業知識，還要有跨學科的綜合能力。因此，企業對礦業工程專業的人才在跨學科知識和綜合能力方面的要求越來越高。只有具備多學科知識和綜合能力的人才，才能滿足礦業工程行業的發展需求。

3" 土木工程與礦業工程的專業關聯性

土木工程和礦業工程在多個方面存在著緊密的專業關聯性。

首先，在基礎學科方面，兩者具有顯著的相關性[4-5]。力學知識在土木工程和采礦工程中都起著至關重要的作用。無論是土木工程中建筑物、橋梁等結構的穩定性和承載能力分析，還是采礦工程中對礦井、巷道等結構的評估，都離不開力學原理的運用。同時，地質條件對兩個專業的工程建設都有著重大影響。土木工程專業在進行項目規劃和施工時，必須充分考慮地質因素，以確保工程的安全性和穩定性。而采礦工程專業更是直接依賴對地質條件的準確把握，以便進行資源的有效開采。此外，材料學也是兩個專業共同關注的基礎學科，都需要選擇合適的材料來滿足各自工程的特定要求。

其次，在工程技術方面，土木工程和采礦工程有許多交叉之處。在地下工程建設領域，土木工程的隧道工程和采礦工程的巷道掘進技術存在相似之處。兩者都需要解決地下空間的開挖、支護等問題，在技術方法和工藝上有一定的共通性。在礦山建設中，土木工程的建筑結構和施工技術被廣泛應用。例如，礦山的廠房、辦公樓等設施的建設離不開土木工程專業的技術。而在資源開發過程中，采礦工程產生的廢棄物處理和土地復墾等問題與土木工程的環保和可持續發展理念緊密相連，雙方共同致力于減少工程建設中對環境的破壞。

最后，兩個專業在行業發展上相互影響。一方面，采礦工程為土木工程提供了重要的原材料，如礦石、煤炭等，是土木工程建設的基礎。沒有采礦工程提供的資源，土木工程的發展將受到極大限制。另一方面，土木工程的發展也為采礦工程提供了支持。礦山的基礎設施建設，如道路、橋梁等，以及運輸系統的完善，都離不開土木工程的技術支持。

4" 土木+礦業復合型人才培養思考

4.1" 土木工程與能源開發專業課程架構分析

關于“土木工程+X”復合型人才模式培養已有較多探討與實踐[6-7]，但結合能源開發領域的研究則相對較少。事實上，土木工程與礦業工程專業的課程架構存在一些共同點。首先，兩個專業都注重基礎課程的學習，包括高等數學、線性代數、概率論與數理統計等數學基礎課程，以及工程制圖、計算機應用基礎等工程基礎課程，這些課程為學生提供了必要的數學和工程知識，為后續專業課程的學習打下堅實的基礎。其次，兩個專業的部分專業基礎課程也有相似之處，如理論力學和材料力學等力學課程，這些課程的內容是兩個專業進行工程分析和設計的重要工具（表1）。此外，兩個專業都強調實踐教學的重要性，通過實驗、實習等實踐環節，培養學生的實際操作能力和解決問題的能力。

表1" " 土木工程與采礦工程專業培養核心課程關系

總的來說，土木工程與采礦工程專業課程架構的共同點表明，兩個專業在知識體系和能力培養方面有一定的共通之處，這為學生在兩個專業之間的交叉學習和綜合發展提供了可能。同時，這些共同點也反映了兩個專業對學生基本素質和能力的要求，有助于培養具有扎實基礎和綜合能力的工程人才。

4.2" 土木+能源開發復合型人才課程體系構建

構建“土木" +" 能源開發”復合型人才課程體系意義重大。在現有的土木工程培養課程體系基礎上，合理增加采礦專業的部分課程是關鍵舉措。開設礦山地質學課程，能讓學生深入了解能源開發所依托的地質基礎，明白不同地質條件對能源開發工程的影響。采礦學課程可使學生掌握資源開發的基本方法和流程，為他們參與能源開發相關的土木工程項目奠定知識基礎。礦井通風與安全課程則有助于學生認識能源開發中的安全問題，提升安全意識和應對風險的能力。

通過對這些課程的學習，學生一方面擁有了扎實的土木工程專業知識，另一方面又熟悉了資源開發技術。這極大地拓寬了學生的就業渠道，他們不僅能在傳統土木工程領域發揮專業技能，還能在能源開發相關的土木工程項目中嶄露頭角。同時，也為學生的升學深造提供了更多方向和選擇。如在土木工程專業開設本科選修課程“深地能源開發利用”后，受到學生廣泛關注，許多學生表達了學習能源開發領域知識的強烈意愿。

4.3" 土木+復合型人才培養的優勢

土木" +" 采礦復合型人才培養具有多方面的顯著優勢。

①極大地拓寬了就業渠道。這類復合型人才既能夠在傳統土木工程領域的建筑、橋梁、道路等項目中充分發揮專業技能，展現自身價值，又能在礦山建設、資源開發相關的土木工程項目中嶄露頭角。相比單一專業人才，他們擁有更多的就業機會，就業前景更加廣闊。

②創新能力得到顯著提升。由于融合了土木工程和采礦工程兩個專業的知識體系，復合型人才能夠從不同的角度去思考問題。在面對復雜工程問題時，能夠運用兩個專業的知識和思維方式，為解決問題提供更多創新性的方案。

③有利于資源的綜合開發利用。在能源開發過程中，土木結構的穩定性和安全性至關重要。復合型人才能夠更好地協調資源開發與土木結構之間的關系，在確保資源高效開發的同時，實現資源開發與環境保護的平衡，推動可持續發展。

④滿足行業發展需求。隨著工程領域的不斷拓展和融合，對既懂土木又懂采礦的復合型人才的需求日益增長。培養這類復合型人才，有助于推動行業的可持續發展，提升行業的整體競爭力。

例如，四川大學、深圳大學作為土木工程行業歷史悠久的高校，積極在本科、研究生中嘗試開設部分能源開采相關研究方向。這一舉措極大地促進了學生的學習興趣和就業范圍，同時也使學校相關學科排名得到了極大提升。2023年10月27日，2023“軟科世界一流學科排名”發布，深圳大學礦業工程專業全球排名第14位，成為學校排名最高的學科。可見，“土木+”復合型人才培養具有較大可行性和廣闊的發展前景。

5" 存在的問題與解決思路

在“土木+礦業”復合型人才培養過程中，存在著一些明顯的問題。首先，課程融合難度大。土木工程和采礦工程兩個專業的課程體系有著較大差異，這使得合理安排課程以實現有機融合成為一項艱巨的挑戰。土木工程側重于建筑結構、施工管理等方面，而采礦工程則更關注礦山開采、資源開發等領域，不同的課程重點和教學方法增加了融合的難度。

其次，實踐教學協調困難。土木工程和采礦工程的實踐場地和要求各不相同。土木工程的實踐可能更多地在建筑工地、橋梁施工現場等，而采礦工程的實踐則主要在礦山等特定場所。這些差異導致高校難以統一安排實踐教學，無法讓學生全面地接觸和掌握兩個專業的實踐技能。

再者，師資隊伍缺乏跨專業人才。教師往往擅長單一專業領域，對于土木工程或采礦工程有深入的了解，但難以滿足復合型人才培養的需求。缺乏既懂土木工程又懂采礦工程的教師，使得教學過程中難以深入融合兩個專業的知識。

針對這些問題，提出以下解決思路。首先，優化課程設置。組建專業團隊深入分析兩個專業的核心課程，找出交叉點和互補點，精心構建融合型課程體系。通過合理安排課程順序和內容，使學生能夠系統地學習兩個專業的知識。具體如下。①整合基礎課程。將土木工程和采礦工程都涉及的力學、地質學等基礎課程進行整合優化。例如，在力學課程中，既講解土木工程結構中的力學原理，又引入采礦工程中巷道、礦井等結構的力學分析，通過對比不同工程場景下的力學應用，加深學生對基礎理論的理解，同時讓學生看到不同專業之間的聯系。開設跨專業的綜合課程，如“土木與采礦工程案例分析”，選取實際工程中的典型項目，包括礦山周邊的土木基礎設施建設、礦區地質災害防治與土木工程結合等案例，讓學生分組討論、分析問題并提出解決方案，培養學生綜合運用兩個專業的知識解決實際問題的能力。②設立選修模塊。在土木工程專業和采礦工程專業中分別設立對方專業的選修模塊。土木工程專業的學生可以選修" “采礦工程概論”“礦山開采技術” 等課程，了解采礦工程的基本流程和技術要點。

其次，加強實踐基地共建。與企業合作建立綜合性實踐基地，滿足兩個專業的實踐需求。讓學生在一個基地中能夠體驗到不同專業的實踐操作，提高實踐能力。再者，培養跨專業師資。鼓勵教師跨專業學習、交流，開展跨專業教研活動，提升教師的復合教學能力。最后，加強學科交流與合作。舉辦學術講座、研討會等活動，促進兩個專業師生的交流與合作，營造良好的學術氛圍。

6" 結論

土木工程與采礦工程專業雖面臨各自瓶頸，但二者在基礎學科、工程技術及行業發展上具有關聯性。構建土木 + 礦業復合型人才課程體系具有可行性與諸多優勢，可拓寬就業、提升創新能力等。然而，目前在課程融合、實踐教學協調及師資方面還存在一些問題。通過優化課程設置、共建實踐基地、培養跨專業師資及加強學科交流合作，有望解決這些問題，推動土木" +" 礦業復合型人才培養，促進兩個行業的可持續發展。

基金項目：國家自然科學基金（52374222，52104209）。

參考文獻

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