城市地下空间工程专业实践教学体系的构建与

[摘 要]特设专业是针对不同高校的办学特色或适应近年来人才培养特殊需求设置的专业,加强特设专业实践教学研究是一个全新的课题.城市地下空间工程专业作为特设专业之一,其实践教学体系的构建与创新尤为必要.盐城工学院通过新办城市地下空间工程专业实践,从实验教学、实习环节、设计环节以及大学生实践和创新训练等方面,构建并创新了城市地下空间工程专业的实践教学体系,使之能够适应卓越地下工程师人才培养的要求.

[关 键 词]城市地下空间工程实践教学体系构建创新

[作者简介]李富荣（1982-）,男,江苏盐城人,盐城工学院土木工程学院,讲师,硕士,主要从事岩土与城市地下工程等领域的教学与科研工作.（江苏盐城224051）

[基金项目]本文系江苏省教育科学“十二五”规划课题“地方本科院校土木工程专业应用型人才培养研究”（项目编号：C-c/2013/01/002）和2013年盐城工学院教改研究项目“城市地下空间工程专业实践教学体系的创新性研究”（项目编号：2013-52）的研究成果.

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985（2014）05-0158-03

一、引言

2002年,中南大学首先开设城市地下空间工程专业,该专业是教育部为适应新时期城市建设人才特殊需求而设置的新兴专业,简称特设专业,目前已有30余所高校开设了城市地下空间工程专业.然而,由于高校背景不一,涉及矿业、核能、交通、建筑、水利、铁道等不同行业,办学特色鲜明,虽然课程理论教学基本都可以满足要求,但作为培养和提高学生综合素质能力的实践教学环节却给高校带来了难题,同时该专业尚未成立教学指导委员会,专业建设缺乏统一指导,使得城市地下空间工程专业建设与发展难度较大,这点在实践教学环节尤为明显.目前,城市地下空间工程专业大多是依托岩土工程专业,但该专业已经超出岩土工程专业的范畴,要建设好城市地下空间工程专业尚需城市规划、结构工程等专业的支撑.盐城工学院（以下简称“我院”）在新办城市地下空间工程专业过程中,以培养卓越地下工程师为目标,对城市地下空间工程专业实践教学体系进行了有益的探索与创新.

二、城市地下空间工程专业实践教学体系的构建

1.构建原则.目前,在开设城市地下空间工程专业的高校中,该专业招生人数较少,大多每届招生1个班,30人左右,专业开设较好的中南大学、山东大学、南京工业大学等,每届也仅招生2个班,60人左右.在大力提倡改革与创新高校教学体系的背景下,城市地下空间工程专业实践教学体系的构建要求、方法、原则可以表现出与土木工程等专业不尽相同的特点,使之具有自身特色.构建城市地下空间工程专业实践教学体系的原则是综合性、整体性、独立性、科学性.其中,综合性指城市地下空间工程综合了城市规划、结构工程和岩土工程等专业内容；整体性原则要体现教学上实践与理论相结合的整体功能；由于班级规模较小,学生可以独立完成大多实践教学环节,即学生具有较多的独立实践机会,体现了较好的独立性；科学性是要求实践教学环节的构建与实施要循序渐进,科学合理.

2.构建方案.城市地下空间工程专业实践教学体系是由实践教学活动各个要素构成的有机联系整体,作为特设专业,城市地下空间工程专业实践教学体系要具有前瞻性和系统性,创新实践教学内容,紧密联系城市规划与建设,积极创新工程设计与施工技术,培养符合专业要求且满足社会需求的卓越地下工程师.为此,根据城市地下空间工程专业的培养方案,我们构建了城市地下空间工程专业实践教学体系（见图1）,给学生创造各种独立的实践机会,使知识、能力、素质融为一体,增强了学生独立完成工作的能力.

三、城市地下空间工程专业实践教学体系的创新

1.实验教学.城市地下空间工程专业实验教学环节由基础实验、专业实验、创新实验等多种实验构成（见图2）,体现了人才培养多层次、模块化、系统化和科学性的统一.其中,由学科基础实验和力学实验构成的基础实验平台,不仅训练了学生的基本技能和素质,还为开展专业实验、培养学生系统设计和综合实践能力打下了基础.以“土力学与基础工程”课程为例,该课程是土木工程专业的主干课程、城市地下空间工程专业的核心主干课程,包括土力学和基础工程两部分,设有土力学实验和基础工程课程设计两个实践环节,兼具理论性、专业性和实践性等特点,是培养卓越地下工程师基本专业素质的基础.为此,在课程实验中,将土力学实验学时调整为16学时,增设土体渗透、击实、孔隙水压力及土压力测试等实验项目,确保学生充分掌握土地工程地质性质、物理力学性质等土力学基本理论,提高学生的实践能力,同时对开展后续专业实验也有很大的益处.专业实验是更高层次和系统地训练学生的实验技术和技能,包括大纲中专业课程实验和设计性、综合性实验.为此,对相关实验内容进行有机整合和改进,设置了土体与岩石力学对比实验,实验内容为采用几种常规实验（如压缩、直剪、三轴）方法,对比分析土体和岩石在物理指标、力学性质、工程应用等方面的异同,由学生自主设计实验方案（包括实验目的、方法、步骤、仪器、要求）,并向实验室教师申请实验时间,经批准后在实验教师指导下,独立完成实验报告.最后,结合学生实验能力,根据实验过程、实验结果综合评定实验成绩.在设计性、综合性实验环节中,根据教学大纲设置了原位测试技术训练、工程结构测试技术训练、地下工程设计软件训练,以进一步训练学生的实验能力,使学生学会从实验数据中分析实验现象、得出实验结论,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力.创新实验是为了充分开发学生的潜能,激发学生对专业知识的兴趣而设置的,可以通过教师的纵横向课题、学生自主申报大学生实践创新训练项目以及参加学科竞赛等方式开展.

2.实习环节.城市地下空间工程专业的实习环节可分为课程实习（测量实习、工程地质实习）和专业综合实习（认识实习、生产实习、毕业实习）两个层次.其中,课程实习由指导教师统一安排、指导,与土木工程专业基本相同.在专业综合实习环节中,实行全周期双导师制,将5～6个学生分为一组,从大二到大四由同一指导教师负责指导,并配有企业指导教师,原则上在校期间不再更换指导教师或企业教师.学生在实习期间,专业指导教师和企业教师共同指导和管理学生,实习结束时,采用校企共同组织的公开答辩方式综合评定实习成绩,形成双导师指导下的“学生自主实习实践、教师有效监控指导”的实践特色.全周期指导是指学生从大二认识实习开始即可与学校专业指导教师和企业教师不间断交流,除实习时间外,学生还可以有针对性地参与纵横向课题、工程项目等,使大学实习间而不断,贯穿始终,最大限度地培养了学生的实践能力.3.设计环节.一是课程设计.城市地下空间工程专业设计环节包括课程设计和毕业设计（论文）两个环节.其中,课程设计除钢筋混凝土结构和基础工程课程设计外,还包括城市地下空间规划与设计,地下建筑结构、隧道工程和地下工程施工组织设计等课程设计.从教学内容和教学体系上讲,课程之间存在紧密的依存、制约关系,但传统的课程设计均安排在课程理论教学完成后进行,且由该课程理论教学教师独立设计课题、独立编写课程设计任务书和指导书、设定独立的设计参数,各门专业课课程设计内容相对独立.为此,在城市地下空间工程专业课程设计中,实施综合性课程设计方案,编写综合性课程设计任务书和指导书,具体做法是,本着“真题习做,一题到底”的原则,每2～3个学生设置一个工程实例专题,每个工程实例专业均来源于典型实际工程,紧密结合实际应用.各课程内容及设计是相互关联的,建立综合性课程设计的基本思路,最终为毕业设计怎么写作.在综合性课程设计过程中,学生可以深刻体会到地下空间工程各个部分之间的因果关系和制约条件,初步认识工程的复杂性,锻炼逻辑思维能力,加强对地下工程整体性概念认识,有助于学生完成毕业设计.在综合性课程设计环节中,指导教师非常关键,要清楚综合性课程设计的内容、要求、可能出现的问题以及前后课程设计之间的关联要求,对学生给予正确合理的指导.二是毕业设计（论文）.城市地下空间工程专业学生数较少,便于采用校企合作的团队指导毕业设计模式,聘请经验丰富的企业导师参与毕业设计指导工作,有利于毕业设计的质量优化.采用团队模式指导毕业设计,团队有总指导教师,每位学生有各自的指导教师,由3～5个学生共同完成一个总项目课题,内容可以涉及城市地下空间规划设计、地铁车站设计、地铁隧道设计、地铁施工组织设计等,各子课题任务分工明确,研究内容有机联系,设计选题整体性强,内在联系紧密,在毕业设计过程中,团队成员相互交流,团结协作,充分利用专业规范,掌握整个地下工程设计的内容、流程及方法,确保厚基础、宽口径走向社会.除了毕业设计外,也有部分学生选择毕业论文,一般基于省部级以上科研课题项目,由项目主持人担任课题组长,中级职称以上教师担任各子课题导师,也可由科研兴趣或科研方向相近、不同专业背景的教师组成指导团队,由科研素质高的教师担任组长,其他教师有侧重地负责子课题,做到教学与科研相统一.

4.大学生实践和创新能力训练.目前,教育部、教育厅及高校都十分注重学生实践创新能力的培养,设立了各级大学生实践创新项目,学生可以根据自己的兴趣选题,自主选择导师并申报各级大学生实践创新项目,这些项目以学生为主体,在导师的指导下,培养了学生的创新意识,加强了学生自主创新的能力.同时,大学生实践创新能力的培养还可以与教师科研及社会怎么写作相结合,更加贴近工程实践,从中发现问题、分析问题、解决问题,有利于学生创新思维的培养.为此,可与地方人防办、城市规划设计等部门、企业合作,设计一系列开放性、设计性课题,由指导教师负责将创新性实验与社会怎么写作结合起来,取得良好的社会效益.另外,积极鼓励和协助学生参加学科竞赛（如结构创新大赛、交通科技大赛等）,培养学生的创新意识、合作精神和工程实践能力.

四、结语

城市地下空间工程专业作为新兴专业,实践教学特别需要创新,以适应城市建设、社会发展、学科建设的新要求.通过城市地下空间工程专业实践教学体系的构建与创新,优化了各实践教学环节的教学内容、教学方式,提高了学生的独立工作和科技创新能力.因此,必须以创新为主线,以培养卓越地下工程师为目标,充分利用校内外资源,调动社会、学校、教师、学生等的主动性、积极性,不断改进、创新、实践,全面提高学生的综合实践能力.

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