城市地下空间工程专业人才培养方案的构建与实施

江学良，杨慧，肖宏彬，文畅平

（中南林业科技大学土木工程与力学学院，湖南长沙，410004）

[摘要] 阐述了当前我国城市地下空间工程专业在人才培养与专业建设等方面的现状。针对城市地下空间工程专业在人才培养方案制定与实施过程存在的一些问题，以中南林业科技大学为例，从专业定位、培养目标与毕业要求、“平台+模块式”课程体系、多模块立体式实践教学体系、教学管理与过程控制、教学质量评价以及专业教育特色培育等方面进行了分析和探索，可为城市地下空间工程专业的人才培养体系建设提供参考。

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关键词] 城市地下空间工程专业；人才培养方案；专业定位；培养目标；课程体系；实践教学体系

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X（2015）01-0012-05

[收稿日期] 2014-10-19；[修回日期] 2014-12-11

[基金项目] 湖南省普通高等学校教学改革研究立项项目；湖南省普通高校“十二五”专业综合改革试点项目

[作者简介] 江学良（1977-），男，湖南益阳人，博士，中南林业科技大学副教授，主要研究方向：地下工程稳定，岩土力学。

自20世纪90年代以来，我国城市以空前的速度发展，人口急剧膨胀，规模不断扩大，许多大中城市都出现了用地紧张、交通阻塞、空间拥挤、生态失衡与环境恶化等一系列城市问题，这些问题已经成为城市可持续发展的严重障碍。开发利用城市地下空间是解决城市问题，实现可持续发展切实可行的途径，是未来城市发展的方向。国外发达国家的城市建设经验充分验证了这一点。

城市地下空间工程专业在教育部最新公布的高校招生专业目录中隶属于土木类，但不是基本专业，而是特殊设置的专业。城市地下空间工程专业既有自身特定的内涵，又是多个学科的结合点，具有交叉性、边缘性的特征。传统的土木工程专业主要包括建筑工程、道路桥梁工程与岩土工程等专业方向。虽然在基础课甚至是专业基础课设置上与城市地下空间工程专业存在着部分重叠，但是土木工程专业没有真正以城市地下空间开发利用为主线进行人才培养。城市地下空间工程专业涉及城市规划、地下建筑与地下结构、地下水力学、岩土力学、地下通风与空调、监测与测试科学、环境科学以及城市交通等多个领域与多个学科，因此，城市地下空间工程专业的人才的培养方案不同于传统的土木工程专业，它更加注重学科交叉与城市地下工程的自身特点[1]。

2001年中南大学率先在国内开办了城市地下空间工程专业，在此后的十几年中又有大约20余所高校相继开办了该专业，星星之火，已有燎原之势。2010年在中南大学召开了“第一届全国城市地下空间工程专业研讨会”，此后又在山东大学、南京工业大学与北方工业大学连续召开了第二届、第三届与第四届城市地下空间工程专业研讨会。从研讨会讨论的结果来看，城市地下空间工程专业人才培养方案在学分设置、课程设置、培养环节与毕业设计等方面存在着很大的差异。很多高校的城市地下空间工程专业脱胎于采矿工程专业、矿井建设专业或者铁道建设专业，具有浓厚的行业特征。另外开设城市地下空间工程专业的学校有教育部部属高校，也有省属地方院校。由于学校的办学历史、层次与所属行业不同，办学水平与效果也参差不齐[2，3]。

城市地下空间工程专业虽然办学历史不长，但是由于它切合了当前我国城市地铁与隧道建设的高潮，再加上以前培养的城市地下工程建设人才的严重匮乏，该专业的就业率相当高，近几年甚至比土木工程专业传统的建筑工程方向与道路桥梁工程方向的就业率还要高。城市地下空间工程专业的就业虽然没有问题，但是在人才培养方案、教材与专业建设以及专业培养特色等方面还存在不少问题。中南林业科技大学城市地下空间工程专业开办于2013年，目前在校人数120人，隶属于土木工程与力学学院。为了积累办学经验，在开办该专业之前，在土木工程专业下开设了城市地下空间工程专业方向，到目前为止，该专业方向已有三届毕业生。在城市地下空间工程专业与城市地下空间工程专业方向的办学过程中，我们吸收了兄弟院校许多好的经验与做法，也结合自身实际做了一些有意义的探索。在此就城市地下空间工程专业人才培养方案在制定与实施过程中的一些经验与同行们分享，以期达到抛砖引玉的作用，共同促进城市地下空间工程专业的发展。

一、结合学校实际，做好专业定位，确定好培养目标与毕业要求

专业定位准确与否决定着培养的人才是否能够满足市场的需要，也决定着人才的培养目标。专业定位在人才培养方案中起着提纲挈领的作用，是人才培养方案的第一要务。专业定位应该根据行业和社会需求以及学校的办学思想、办学基础、发展潜力、地域特点确定培养人才的类型和主要服务面向。

中南林业科技大学前身是创办于1958年的湖南林学院。在五十多年办学历程中，学校始终秉承“求是求新，树木树人”的校训，牢固树立人才培养是学校的根本任务，教学工作是学校中心工作的观念，逐步形成了“以本科教育为主，大力发展研究生教育，积极发展国际教育和留学生教育；以林为特色，理工农并进，经管法文结合，文理渗透；培养高素质的复合、应用、创新型高级专门人才，把学校建设成为居国内先进行列的多科性教学研究型大学”的办学定位。学校现已建设成为一所立足中南、面向全国，涵盖理、工、农、文、经、法、管、教、艺等九大学科门类，具有招生外国留学生和港澳台学生资格，具有博士后科研流动站、博士学位授予权和硕士生推免权的高等学校。土木工程与力学学院现有教师114人，其中教授18人，副教授28人。设有土木工程、城市地下空间工程、工程管理和工程力学4个本科专业以及7个教研室、6个研究所、2个实验中心、1个土木工程检测中心和1个设计研究院。学院拥有林区道路与结构工程二级学科博士点1个、土木工程一级学科硕士点1个、二级学科硕士点9个。城市地下空间工程专业结合学校建设多科性教学研究型大学的办学定位与学院的实际，顺应国家“中部崛起”战略的需要，将该专业定位为：立足中南，辐射全国；面向城市地下工程技术与管理行业，培养符合行业需求，基础扎实、专业面宽、综合素质高，具有创新精神和实践能力的应用型高级工程技术人才。

根据城市地下空间工程专业的定位，该专业将培养目标设定为：培养适应社会主义现代化建设需要，掌握城市地下工程学科基本原理和基础知识，受到工程师素质基础训练，能够从事城市地下工程项目施工、设计、监理以及在投资和开发部门从事技术或管理工作，德、智、体、美全面发展，具有创新精神和实践能力的应用型高级工程技术人才。为配合培养目标的实现，培养方案详细规定了学生在校学习期间必须达到的基本要求，即毕业要求，达不到毕业要求的学生一律不允许毕业。毕业要求包括知识要求、能力要求与素质要求。知识要求分为“三个层次”和“五个方面”，“三个层次”是指掌握层次、熟悉层次与了解层次；“五个方面”是指要掌握、熟悉和了解自然科学知识、人文社会科学知识、工具知识、专业知识与相关领域知识等五个方面的知识。能力要求包括具有工程科学应用能力、具有城市地下工程技术基础应用能力、具有解决工程实际问题能力、具有信息收集、沟通和表达能力，具有应对危机与突发事件的能力。素质要求包括人文素质、科学素质与工程素质三个方面。

二、整合相关学科，构建基于学科大类知识结构的“平台+模块式”课程体系

通过“打通、减少、增加、分类、弹性”等调整方式，在通识教育课程平台的基础上，进行学科大类的核心课程设计，重新确定平台核心课程。充分利用我院学科的优势，挖掘现有专业的地域、资源等优势，重新整合相关学科。本着促进交叉学科、建设复合型专业的原则，构建以力学与土木工程为基础，并兼顾城市规划、监控与测量科学、环境科学等学科的基于学科的平台课程。将《地下空间规划与设计》、《地下结构设计》、《地下工程施工与管理》、《地下工程勘察与测试技术》与《地下工程灾害与防护》等五门课程列为本专业的专业核心课程。

构建以“平台课程”为依托的“模块式”课程体系，体现弹性学习要求[4]。整个课程体系被分为四大模块：理论教学课程、实践教学课程、毕业设计与思想政治素质教育课程。理论教学课程分为公共课、基础课与学科基础科、专业课、公共选修课、学科基础选修课与专业选修课。城市地下空间工程专业的课程设置、学分分配与毕业学分见表1所示。

课程设置时充分考虑到了课程体系的科学性、合理性与完整性以及城市地下工程的复杂性所要求的综合性，课程在开设次序上也充分考虑了是否符合学生的认知规律。另外课程体系为学生提供了足够的选课空间，学生能根据自身条件和职业规划自主制订课程学习计划。经过几年努力有望逐步建立并实现在指导性教学计划基础上的体现学生个性化培养的课程体系。

三、构建多模块立体式实践教学体系，加强学生创新能力培养

为强化学生学科知识结构，培养学生的实践动手能力与创新能力，构建了由实验教学、毕业专题实践、课外科技实践、实践教学基地建设、课外社会实践五个模块组成的实践教学体系[1，5]。

（一）改革原有依附于理论教学的单一实验教学模式，重新定位实验教学；整合实验室资源配置，建立新型实验教学平台

1. 教师参与实验教学，促进科研成果向教学内容转化

实验教学依靠各学科带头人和教授的力量，转变教学观念，改进实验教学方法，改变计划性、封闭式的实验教学模式，建立以学生为中心的实验教学模式，改变实验教学以验证性实验为主，创新性实验内容缺乏的现状，形成自主性、合作性、研究性的学习方式。促进高水平的科研项目转化为实验教学内容，积极开设一些高水平的、紧跟学科前沿的综合性、开放性、创新性实验，丰富和充实实验中心的实验项目，鼓励学生在现有实验项目下进行大胆创新，开拓新的实验项目或课题，形成一系列多层次、递进式的教学实验内容。针对不同层次学生的要求，进行分层次培养，使得能力较强学生的创新潜能得以充分发挥，能力较弱的学生也不会因为完不成实验任务而气馁，避免传统实验教学一刀切的缺陷，更好地发挥每个学生的个性和特长。

教师在实验指导的过程中，注重培养学生的创新精神、主动获取知识的意识与独立思考解决问题的能力，引导他们真正成为学习的主人[6]。教师根据课题研究计划和研究进度，结合学生具体情况制定教学内容与教学要求。此外，通过E-mail、QQ、MSN、E-learning等方式实现学生与教师的在线互动，进一步促进科研人员参与教学。

2. 开放实验教学中心，鼓励学生自主创新

力学实验中心为湖南省普通高等学校实践教学示范中心，占地面积948m2，仪器设备316台（套），设备总值947.74万元；土木工程实验中心由六个专业实验室组成，实验仪器设备1297台（套），实验仪器设备总价值1460万元。实验教学中心先进的科研仪器设备、雄厚的科研力量、稳定的科研方向、充足的科研经费为学生开放式试验创造了条件，为学有余力的学生提供了发挥自主创新潜能的自由舞台。实验教学中心以学院局域网为支撑、教务管理系统为平台，实现开放式实验教学管理，所有实验仪器设备、开放式课题、科研人员研究方向全部在网上公布，对学生进行全面开放。学生可以登录实验平台网页，浏览和下载网络教学课件和多媒体影像资料。学生可以在网上预约实验，根据自己感兴趣的方向，申请自己的开放式创新实验课题和指导教师。

提倡学生自带课题进入实验教学中心，鼓励他们大胆创新。学生4~5人组成科研小组，提出自己科研思路，自行选题，自行确定研究内容，自行设计实验方法和技术路线，撰写正式格式标书，由专家审核、论证其可行性。如果方案得到专家认可，可申请指导教师和专项经费资助，遵照实验中心的管理规定，按照正式科研程序，自由地进行实验工作，并将其实验结果进行总结汇报，写出论文，力争公开发表。通过开放实验教学中心，让学生进行自主创新实验，可使学生初步建立科研思路，进行科研工作的整体体验，培养科研团队协作精神，并在初次的研究实践中学习到了文献检索、资料收集的方法和学术规范的意识，培养了学生的创新意识和科研能力，提高了发现问题、分析问题和解决问题的能力。

（二）强化毕业专题实践，注重创新能力培养

1. 重视毕业实践，加强“模拟实践”环节

毕业实践是学生学习深入与升华的重要过程。在学生进行毕业实习前，组织学生进行为期两周的强化训练，引导学生对大学阶段所学的专业课程进行“串烧式”回顾与总结，并根据学生实习单位性质（设计院或施工单位）对学生进行分组，每一小组配备1名教师对学生进行“模拟实践”。

2. 调整教学计划，提早并延长毕业实习时间

根据学院实际情况对教学计划进行了调整，将毕业实习提前到第7学期期末开始并一直延续到第8学期的第2周周末，这样，既避开学生频繁参加各类人才交流会的时段，学生可以安心进行毕业实践；又使学生有充足的时间为毕业设计做准备，做出质量较高的毕业设计成果。

3. 理论与实践相结合，“模拟实践”、毕业实习与毕业设计课题相互匹配

毕业设计题目全部采用设计课题的形式，一人一题，课题全部来源于已实施的实际工程项目。设计课题主要包括隧道施工图设计与地铁车站施工图设计两大类。设计内容包括方案设计、结构设计与施工组织设计三大部分。为促使学生将已学的基本理论、设计方法与工程实践相结合，在实际操作过程中，尽量将“模拟实践”、毕业实习与毕业设计课题的内容相互匹配，这样有利于学生在更深层次上理解和掌握有关知识。

（三）积极开展课外科技实践活动，开发创新性实践教学的有效载体

为了更加有效地实现创新人才的培养，要充分发挥学生科技社团作用，积极挖掘开发创新性实践教学的有效载体。形成以“挑战杯”竞赛、大学生研究性学习与创新性实验、力学竞赛、结构模型竞赛、工程制图竞赛等为主体的课外科技实践活动体系，并在一系列的科技实践活动过程中，充分发挥学生独立思考、探索未知和解决问题的主动性，激发学生学习、研究、实践的兴趣，培养学生的创新意识和创新能力。

（四）结合科研、面向社会，加强实践基地建设

1. 创建“零距离”产学研结合示范实践教育基地

加大资金投入，建立和完善生产实习基地，创建“零距离”产学研结合示范实践教育基地。在现有的“中铁五局城轨公司”与“湖南安信岩土工程有限责任公司”等实习基地的基础上，继续拓展新的实践教学基地，定期组织学生更广泛的开展实践教学工作。

2. 结合科研、面向社会，实践与创新并举，培养创新型人才

加强与施工企业、设计院和科研院所的沟通、联合与共建，将实践教学真正延伸到社会，实现实践与创新并举，为创新型人才的培养，建立稳固的、更广泛意义的产学研结合实践基地。

（五）融课外社会实践和专业实践为一体，实现社会实践与专业实践的对接

以社会实践为依托，巩固专业知识，组织学生通过学习报告会、生态中南林活动以及“三下乡”活动等形式，开展社会实践活动，并与专业实践密切结合，使学生在社会实践活动中不仅锤炼了综合素质，也提升了专业素养。

四、完善教学管理制度，创新管理模式，优化培养环境，为人才培养创造条件

按照“以学生为本”的要求，不断完善教学管理制度以适应创新人才培养需要。突出以院系为管理重心，以教师为办学主体，以学生为服务中心，通过制度建设，在学分制选课上提供最大的自由度、进一步完善和规范指导教师制，建立“严格、严肃、严正”和具有人性化的淘汰与增补机制等，在人才培养的管理与服务中，全面体现“以人为本”的思想。

依据学校有关制度，结合学院与专业实际情况，创新实习、课程设计与毕业设计管理模式，确保实践培养环节的学习效果。譬如毕业设计实行教师全程跟踪指导与开题、中期检查、答辩、成绩评定等环节的过程控制；学生毕业设计执行在指定教室每天签到考勤登记制度，指导教师排班指导，学院领导，教学督导不定期检查制度。

营造创新人才培养环境，努力构建创新人才激励机制。设立创新人才单项奖学金、创新人才推免研究生等奖励制度，健全和完善创新人才的奖励与资助制度；举办专门化、系列化的高水平学术讲座和论坛，鼓励学生更多地参与本专业、跨专业、跨校的学术交流活动等，努力形成一种有利于学科交叉和知识碰撞、有利于形成学生更为广阔的发展视野、有利于为学生创造宽松和谐发展环境的创新人才培养氛围。

五、重视教学管理的过程控制，为持续改进创造条件

教学管理的过程控制包括监控体系、反馈机制与评价制度三个方面[7]。监控体系涵盖事前、事中、事后三个环节，事前监控包括教学计划与教学大纲的制定与检查、教材选用的审查、多媒体课件的审查、开新课和新开课的试讲等；事中监控包括教学检查、教学督导听课、学生质量信息员评价、校院领导听课、同行听课、毕业设计过程检查等；事后监控包括学生评教、教师评学、同行评教、试卷分析等。

学校对教学过程监控的信息建立了规范的反馈制度，根据不同情况分别采取当面反馈、书面反馈、会议通报等形式，及时反馈到学院、教研室、教师。督导听课评教、教学检查、毕业设计检查等信息采取当面交流进行反馈；学生教学质量信息员反馈的信息经学校质量监控与评估中心汇总分类，以书面形式反馈到学院及相关专业、教师；教学督导、教学检查以及学生座谈发现的共性问题，经过分析整理以会议通报的形式进行反馈。学院对教学监控获得的信息及时进行分析整理，通过院例会、教研室主任例会、教研室会议等形式将分析结果反馈给相关教师，并落实整改，强化对教学过程的控制与整改。

构建规范的教师课堂教学质量评价制度，坚持每学期对教师课堂教学进行评价，并将课堂教学评价结果作为评价教师教学工作的重要内容。教师课堂教学质量评价由学生评教、教学督导评价和同行评价三个部分组成，评价结果与教师的职称晋升、评优评奖等挂钩，实行奖优罚劣。定期对学生培养目标的实现进行了跟踪评价，采取教师与学生代表座谈会、毕业生座谈会、用人单位座谈会以及问卷调查的形式，并结合校、院二级教学督导的评学、评教结果对专业培养目标的达成度进行评价，为人才培养方案的修订提供依据。

六、立足学校优势学科，努力培育专业教育特色

突出林业优势，加强学科交叉，增强学生的环保意识和可持续发展意识。作为中南地区唯一一所以林业为特色的多科性大学，立足于林业优势，实现重点学科与地下工程学科间的交叉、渗透、融合与创新。注重培养学生基于“节能、节材、节地、节水”生态环保理念的专业素养。

强化实践教学，坚持产学研结合，提高学生实践能力与创新能力。加强专业实验室、校内外实习实训基地建设，不断优化实践教学环境，完善综合能力培养的实践教学体系，培养学生的实践动手能力、自主学习能力、学科拓展能力。依托结构模型竞赛、大学生研究性学习与创新性实验、挑战杯等实践教学平台，构建学生自主、教师指导下的学习与创新实践一体化的教学模式，强化学生的创新思维和创新能力。基于土木工程检测中心、设计研究院等产学研平台，学生在教师指导下参与纵横向科研课题，走产学研相结合的道路，提高学生的工程实践能力和创新能力。

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参考文献：

[1] 江学良，杨慧.城市地下工程建设人才培养的若干思考[J].创新与创业教育，2011，2（4）：47-50.

[2] 蒋冲，唐礼忠，蒋青青，等.城市地下空间工程专业建设的思考——以中南大学为例[J].高等建筑教育，2013（6）： 29-32

[3] 徐帮树，刘健，王清标.城市地下空间工程专业建设探析[J].当代教育理论与实践，2012，4（10）：107-108.

[4] 李兴高.地下工程课程教学改革的思考与分析[J].高等建筑教育，2010，19（6）：92-94.

[5] 屈铁军.城市地下空间资源开发与人才培育[M].北京：中国水利水电出版社，2013.

[6] 江学良，杨慧.阻碍大学生创新能力提高的影响因素分析[J].创业与创新教育，2010，1（2）：31-34.

[7] 住房城乡建设部高等教育土木工程专业评估委员会.全国高等学校土木工程专业评估文件（第四版）[Z]，2013.9.

[编辑：汪晓]