李惠 劉玉峰 趙景偉

摘? 要：隨著全國范圍內地下空間的開發(fā)工作如火如荼地展開，國家對城市地下空間工程專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高的要求，需要高校培養(yǎng)大量能迅速適應工作環(huán)境的應用型、創(chuàng)新型、復合型人才。文章從“改革課堂教學模式”和“加強課外實踐創(chuàng)新”兩方面入手，就城市地下空間專業(yè)的人才培養(yǎng)模式改革展開論述。實踐證明，改革有效提升了城市地下空間工程專業(yè)學生的創(chuàng)新能力和專業(yè)應用水平，對相關地方院校城市地下空間工程專業(yè)人才培養(yǎng)工作具有重要的指導意義。

關鍵詞：城市地下空間工程專業(yè);應用型;創(chuàng)新人才;培養(yǎng)模式

中圖分類號：G640? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2022）20-0049-04

城市地下空間工程專業(yè)（City Underground Space Engineering）是根據(jù)我國城市發(fā)展的趨勢和當前城市地下工程人才匱乏的實際情況而設立的新專業(yè)，山東科技大學的城市地下空間工程專業(yè)2004年正式獲教育部批準， 2005年開始招生，是全國首批開設該專業(yè)的四所高校之一。現(xiàn)有教學科研人員32人，其中教授7人，副教授10人，具有博士學位人員32人。當前，我國已成為開發(fā)城市地下空間規(guī)模最大的國家，當今工程建設信息化的快速發(fā)展，對城市地下空間工程專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高的要求，迫切需要具有超強工程實踐能力、創(chuàng)新能力和能迅速適應工作環(huán)境的高素質復合型人才。

在2019年“兩會”上，李克強總理在政府工作報告中強調，要推動傳統(tǒng)產業(yè)改造提升和促進新興產業(yè)加快發(fā)展，健全以企業(yè)為主體的產學研一體化的創(chuàng)新機制，這就需要大量的技術性、應用型、創(chuàng)新型人才[1]。

一、傳統(tǒng)城市地下空間工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的主要問題

（一）課堂教學模式陳舊，教學內容創(chuàng)新不足

傳統(tǒng)“填鴨式”的講授法教學，缺少師生互動和課堂交流，教師置于講臺上，象征著知識的權威，學生被動地成為知識的接收者和跟隨者，大多數(shù)內容未能進入學生的注意或者記憶，教學效果較差，以至于學生在上課期間出現(xiàn)以下諸多不良行為：遲到、早退、注意力不集中、睡覺、做與課堂無關的事情等。這種行為不直接干擾課堂秩序，但消極影響廣泛，不僅影響學生的個人學習效果，還易引發(fā)教師的負面情緒。這種教學方式難以形成批判性的思維模式和學習態(tài)度，這對于激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能非常不利。

課程結構體系不合理，教材內容、教學內容創(chuàng)新不足。專業(yè)課程的教材內容趨向專業(yè)知識的準確性和可驗證性，通常較最新的市場技術滯后5—8年，對專業(yè)前沿知識較少涉及，傳統(tǒng)課堂單純的講授，沒有與新興技術和區(qū)域經濟發(fā)展相結合，理論教學與實踐應用脫節(jié)，與應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標相矛盾[2]。

（二）實踐教學環(huán)節(jié)薄弱，實踐教學平臺短缺

應用型創(chuàng)新人才具有兩個明顯的特征：首先是與社會需要相適應，能滿足社會運行的需求;其次是與社會趨勢相吻合，能促進社會發(fā)展的進程。培養(yǎng)既懂建筑設計又懂施工技術，既懂信息技術又懂管理理論的信息化人才，對推動城市地下空間工程的快速發(fā)展十分重要[3]。具體來說，工程建設信息化對人才能力的需求主要體現(xiàn)在知識、能力和素質三個方面，而能力和素質主要依托于實踐教學。

目前山東科技大學城市地下空間工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)占總教學課時數(shù)的19.4%，包括實驗、實習和設計，但這三項的學習效果并不盡人意。一方面實驗課的學時不能保證，個別實驗開設的時間不合理，這導致理論教學與實踐教學的脫節(jié)，嚴重影響教學效果;另一方面實習實踐基地建設不能滿足實際需求，實習環(huán)節(jié)打折扣，學生不能真正深入到工程現(xiàn)場進行調查學習，現(xiàn)場實習只是蜻蜓點水，當然這也與實習企業(yè)的安全管理制度密切相關;此外，設計環(huán)節(jié)過于循規(guī)蹈矩，設計題目皆以舊工程為主，沒有挑戰(zhàn)性，缺乏創(chuàng)新。

二、城市地下空間工程專業(yè)應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的改革措施

針對目前存在的問題，從“改革課堂教學模式”和“加強課外實踐創(chuàng)新”兩個維度進行城市地下空間工程專業(yè)應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)改革，能提高人才培養(yǎng)質量。

（一）建設網絡平臺智慧課堂，增設虛擬仿真教學模塊

1.積極建設在線課程，傳統(tǒng)課堂逐漸轉向智慧課堂

加大力度進行課堂教學模式改革，專業(yè)課程逐步開始使用“一平三端”智慧教學系統(tǒng)，集教學、資源、管理于一體，為學生提供一個便捷的網絡學習平臺。課堂以教師為主導、學生為主體，打破傳統(tǒng)課堂的時空界限，充分發(fā)揮學生的學習主觀能動性。教師可利用投屏功能，將簽到、選人、搶答等互動與資料上傳轉移至教室大屏幕，完成雙向互動打通，將枯燥的課堂變得生動活潑。

學校積極籌建在線課程，已完成了“土力學”“結構力學”“混凝土結構原理”“基礎工程”“巖石力學”等在線課程的建設。每門課程都根據(jù)本專業(yè)的學科特點和學習大綱要求進行了知識點的劃分重組，每個小節(jié)知識點的學習時間控制在10～15分鐘，方便學生利用碎片時間進行學習，每章設章討論，旨在課前激發(fā)學生的學習興趣和課后引導學生進行深度思考，充分體現(xiàn)學生的學習主體地位。

智慧課堂教學模式，改變了傳統(tǒng)課堂的教學模式單一、教學反饋不及時、教學行為無法分析、教師難于對教學進行實時監(jiān)督管理等問題。其本質不是單純地將“線下”轉為“線上”，而是充分考慮了學生的學習心理、學習思路和接受規(guī)律，讓學生能夠在短時間內看進去、學起來，體現(xiàn)了以學生為主體的教學過程，真正實現(xiàn)“啟發(fā)式”“討論式”“參與式”“互動式”等以學生為主體的課堂教學模式。課程的在線傳播能讓更多的學生選擇自己感興趣的、關注的知識點進行學習，使更多的學生受益于優(yōu)質教學資源。

與此同時，網絡智慧課堂可以實現(xiàn)集中智能錄制、遠程互動以及常態(tài)化的直播錄制，為學生打造智能、高效的學習生態(tài)環(huán)境。在特殊情況下（如新冠肺炎疫情防控期間），可以實現(xiàn)線上的直播教學、課堂互動、問題討論、作業(yè)批改等，輕松實現(xiàn)遠程教學。

2. “互聯(lián)網+”助力教學，虛擬仿真走進實驗

將“互聯(lián)網+”教學手段運用到課堂教學，課程實現(xiàn)實時答疑，有效提升教學效果?！盎ヂ?lián)網+”教學手段的應用，通過教學App軟件讓學生學習變得更輕松便捷。學生可以選擇自己感興趣的模塊進行學習，充分發(fā)揮個人的專長，學習過程中方便跟老師隨時溝通交流，學生可根據(jù)自己的時間自主安排學習，學習的靈活性大大增加。

針對教學過程中難以開展的實驗，學校采用仿真實驗教學，先后建設了土力學性能虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)、地鐵工程施工模塊、巷道支護模塊、管廊施工模塊等，依托虛擬現(xiàn)實、多媒體、數(shù)據(jù)庫等技術，構建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和實驗對象，通過一對一的人機交互體驗，為學生提供直觀的優(yōu)質的學習體驗，提高學生的學習積極性。

（二）學科競賽促科創(chuàng)，實踐實習強應用

1. 組織學生參加各項學科競賽，培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新精神

實踐是創(chuàng)新最重要的途徑。學校定期組織學生參加各級各類專業(yè)學科競賽，從比賽動員到院級選拔，從基礎培訓到師生研討，加強了學生對專業(yè)知識的理解及實踐能力的培養(yǎng)，通過比賽實現(xiàn)了理論知識與實踐相結合，讓學生在校期間將所學的知識進行應用，提高了學生的動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，增強了學生的自信心，激發(fā)了對本專業(yè)學習的熱情，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下良好的基礎。

2. 推進實踐教學基地建設，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實踐的應用能力

學校根據(jù)城市地下空間工程專業(yè)應用創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)特點，增加實踐環(huán)節(jié)的學分比例，通過實踐增強學生的實際操作能力和理論聯(lián)系實踐的能力，在實踐中學習，從實踐中創(chuàng)新。為了加強學生實踐創(chuàng)新精神，新專業(yè)培養(yǎng)方案增設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)4個學分，逐漸建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學分積累與轉換制度。

推進學院的實踐教學基地建設，拓寬學生實踐實習渠道，定期組織學生到施工現(xiàn)場參觀學習，結合施工現(xiàn)場、工程案例對課本的理論知識進行內化，幫助學生更加深入地理解鞏固已學的專業(yè)理論知識，做到學以致用，理論和實踐相結合，提高專業(yè)應用水平。充分發(fā)揮榜樣作用，定期邀請知名校友做報告，現(xiàn)場為學生答疑解惑，了解本專業(yè)的涉及領域和科學技術前沿。

三、改革實踐取得的成效

（一）新的課堂教學模式構建的“新型教與學”的師生關系，有效提升了教學效果

智慧課堂教學模式，充分考慮了學生的學習心理、學習思路和接受規(guī)律，體現(xiàn)了以學生為主體的教學過程。作為課堂教學的補充，學生可以在課余時間對于難點、重點或感興趣的內容進行反復學習。課程的在線傳播讓更多的學生能夠選擇自己感興趣的、關注的知識點進行學習，使更多的學生受益于優(yōu)質教學資源。

智慧課堂改變了傳統(tǒng)的教學模式，促使教學資源開放化、學生學習個性化、教學方式混合化，不但提高了學生的學習興趣，同時也提高了教師的教學水平。教師可以從繁重單一的傳統(tǒng)課堂走出來，從課堂的講授者轉變成課堂的組織者，利用更多的時間和精力進行個性化教學，進行師生間、生生間的互動教學，真正實現(xiàn)“啟發(fā)式”“討論式”“參與式”“互動式”等以學生為主體的課堂教學模式，教學過程中充分調動學生的學習積極性，解決問題時注重學生創(chuàng)新思維的開發(fā)。

城空2016級的專業(yè)基礎課“地下建筑結構”課程，使用“一平三端”智慧教學系統(tǒng)，課程作業(yè)實現(xiàn)網上提交、網上批閱、網上答疑，教師可實時了解學生的學習情況。以小組討論式、專題匯報討論式翻轉課堂為代表的教學新模式，以及由網絡在線學習、移動學習等形成的混合學習模式，使學生由“被動的知識接受者”轉變?yōu)椤爸鲃拥闹R獲取者”，顯著激發(fā)了學生的學習積極性，提高學習效率。結課考試優(yōu)良率52%，及格率達到100%，取得了滿意的教學效果。

由于疫情的影響，城空2017級的“地下建筑結構”全面實現(xiàn)線上授課，利用超星泛雅平臺進行資源建設，授課采用直播、同步課堂、視頻學習等方式，進行資料閱讀、知識點的學習，及時發(fā)放學習任務、資料、章節(jié)檢測、作業(yè)等，并實現(xiàn)全方位全過程監(jiān)控，及時掌握學生學習動態(tài)，督促學習進度滯后生。完成線上討論、答疑和考試，本學期的線上授課到課率達到100%，90%以上的學生能夠按時完成各項任務點，及時提交作業(yè)，極少部分同學在教師和助教的督促下可以跟上正常學習進度。實踐證明，平臺學習在時間上更加靈活，在特殊時期有力保證了教學質量，充分發(fā)揮了智慧課堂的優(yōu)勢。

（二）形成學科競賽與實踐實習相融合的應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制

傳統(tǒng)培養(yǎng)方案存在理論教學與實踐教學相脫節(jié)、實踐教學環(huán)節(jié)相對薄弱、實踐教學體系不系統(tǒng)等問題，不利于專業(yè)應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。經過多年的創(chuàng)新實踐和深度研討，課題組成員提出了學科競賽與實踐實習相融合的應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制。

通過定期開展專業(yè)學科競賽，充分發(fā)揮學生獨立思考、探索未知和解決問題的主動性，提高學生理論聯(lián)系實際的能力和培養(yǎng)學生的應用創(chuàng)新能力?？萍几傎愡€可以鼓勵教師去改進教學方式和方法。督促教師不斷學習、不斷更新自身的知識儲備，定期開展教學研討會議，學習先進的教學理念，積極參與各項講課比賽，編寫教材，保證教學內容的先進性。同時可以促進院校教師間的學術交流，提供教師教學展示平臺，提高教師教學水平[4]?！耙再惔俳獭薄耙再惔賹W”“以賽促連”，大力推動實踐教學改革，全面提高教育教學質量。

組織學生參加各項專業(yè)學科競賽，大賽前在全校相關專業(yè)范圍內進行學生比賽動員，舉辦校級選拔賽，邀請相關領域專家教師進行現(xiàn)場指導，培養(yǎng)學生的實踐操作能力、團隊協(xié)作能力和應用創(chuàng)新能力，大大激發(fā)了學生的專業(yè)學習熱情。學生先后獲得全國城市地下空間工程專業(yè)大學生模型設計大賽一等獎1項、二等獎4項和三等獎4項;獲得第三屆全國大學生加筋土擋墻設計大賽三等獎1項;獲得第三屆山東省大學生科技創(chuàng)新大賽二等獎1項。

新培養(yǎng)方案增加了實踐類課程學分的比例，學院專門配備大學生科創(chuàng)室，用于日常學生的實踐訓練，為學生和教師提供了交流學習的空間。學院積極構建校企合作平臺，建設一支以城市地下空間工程專業(yè)骨干教師為核心、合作企業(yè)專家為支撐的教學隊伍，充分利用學院的實踐教學基地，拓寬學生實踐實習渠道，通過定期組織學生到施工現(xiàn)場參觀，學習城市地下空間工程施工的新理念、新方法、新工藝，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，將專業(yè)教學與工程教育有機融合，培養(yǎng)既會計算又會設計、既懂技術又懂建造的社會生力軍，全面提高學生理論聯(lián)系實際的能力和專業(yè)應用水平，逐漸走向校企合作、產教融合、協(xié)同育人之路[5]。

這兩項改革措施顯著提高了學生的工程應用和科技創(chuàng)新能力，畢業(yè)生實踐能力也得到了有效提升，工作適應能力強，深受設計、施工等用人單位的好評。在該項目實施應用期間，涌現(xiàn)出了大量的優(yōu)秀學生，每年都有該專業(yè)學生被評選為優(yōu)秀畢業(yè)生。2016—2020屆畢業(yè)生的就業(yè)率穩(wěn)步提升，持續(xù)在兄弟院校中保持較高水平。

四、結語

城市地下空間工程專業(yè)應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是多維度多層次的，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)應貫穿整個大學教育，將創(chuàng)新課程、課程實驗、課程設計、畢業(yè)設計融入科研創(chuàng)新的訓練，最終形成涵蓋課堂、競賽、設計與實踐多環(huán)節(jié)的持續(xù)性、團隊化、多層次、個性化的應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制。

本文從“改革課堂教學模式”和“加強課外實踐創(chuàng)新”兩方面入手，通過建設網絡平臺智慧課堂，增設虛擬仿真教學模塊，構建了有利于創(chuàng)新思維培養(yǎng)的新型教學關系;通過推動專業(yè)學科競賽，推進實踐教學基地建設，拓寬了學生實踐實習渠道，提升了城市地下空間工程專業(yè)學生的創(chuàng)新能力和專業(yè)應用水平。對培養(yǎng)具有超強工程實踐應用能力、創(chuàng)新能力和能迅速適應工作環(huán)境的高素質復合型人才具有重要意義。經實踐該方法取得了良好的效果，為今后的城市地下空間工程專業(yè)認證打下良好的基礎，對相關地方院校城市地下空間工程專業(yè)人才培養(yǎng)具有重要的指導意義。

參考文獻：

[1] 李克強. 政府工作報告[N]. 人民日報，2019-03-17（02）.

[2] 譚理武，劉萍先. 基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革探索[J]. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2020（06）：124-125.

[3] 解磊，雷勇. 城市地下空間工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式研究與實踐[J]. 教育教學論壇，2017（29）：146-147.

[4] 李惠，李大勇. 全國高校城市地下空間工程專業(yè)大學生模型設計競賽的幾點體會與思考[J]. 教育教學論壇，2019（11）：230- 231.

[5] 戴兵，賀桂城，李春光. 城市地下空間工程專業(yè)校企聯(lián)合培養(yǎng)的實踐教學體系改革研究[J]. 教育現(xiàn)代化，2018，5（06）：47-48 +60.

（責任編輯：汪旦旦）