自20世纪末以来,随着我国城市建设和更新出现多层次的发展趋势,城市地下空间利用率和持续性逐步得到重视和发展,其间出现了如地下高速通道,地下轨道交通,地下商业综合体等新兴产业。城市地下空间专业在2012年版的《普通高等学校本科专业目录》列为特殊专业(专业代码081005T,专业类别属土木类),是教育部为适应新时代发展对城市地下空间人才需要而设置的专业。对于城市地下空间工程这样一个新兴专业,近百所高校顺应时代发展开设了“城市地下空间专业”,由于高校背景不同理念不同,在课程设置、教学模式、人才培养方案等多方面出现了多样化的局面,其学科培养目标和培养体系还需进一步完善。
随着俄乌冲突和中东危机的持续,使得现代化的信息战争不断发展,战场环境复杂多变,大城市已成为战争重要打击目标。根据现状,普通民用建筑面对各种高端武器和精确制导武器毫无预防能力,这使我国国防防护工程面临巨大挑战。而城市地下空间作为战争中的主要防御及避灾场所,其开发与利用的重要性日益凸显。在城市地下空间设施建设和战时抢修施工中,设计、施工、管理等一大批专业人员的需求尤为重要。当前,仅靠中国人民解放军的力量难以满足新时代国防建设的需要。在军民融合国家战略背景下,充分整合和优化军民两大优质教育资源,通过合作培养城市地下空间工程专业学生,提高军事土木工程人才的培养能力,以满足国防建设和民用建设的需求,并充分发挥军队和民用高校的优势,培养更多高素质专业人才,为城市地下空间工程领域发展奠定坚实的人才基础。高校积极改革与创新城市地下空间工程专业人才培养模式,为我国国防建设注入新的活力,为城市地下空间工程领域的军民深度融合提供有力支持。
西安工业大学是陕西省、国防科工委以及中国兵器总公司共建的高水平大学,与中国兵器工业总公司、国防科工委、总装备部及多家军队科研院所长期开展产学研合作,具有浓厚的军工特色。在此背景下结合城市地下空间的防灾减灾功能、抗损毁特性,建设军民融合的城市地下空间专业,对培养服务“一带一路”、西部大开发等国家重大发展战略的复合型人才,提升学校教学质量和社会影响力有积极作用。
一、专业建设思路
(一)培养目标改革思路
在专业认证的背景下,新工科更加倡导与学科交叉相融、与产业发展互通、与创业体系互建,更加注重学生的多元思维和国际化视野。城市地下空间工程专业面向复杂多变的经济社会发展环境,我校应立足兵工背景,形成以国防建设需求为向导,以培养创新思维能力强,实践能力强并引领军民融合发展的人才为目标的培养观念。培养掌握扎实的基础理论和实践技能,具有广泛知识背景和跨学科能力的高质量复合型工程人才。
(二)培养体系建设思路
我校土木类专业大体上沿袭了工科类专业数十年的传统培养体系和模式,致使人才培养特色不鲜明,行业背景不突出。为更好适应社会发展需求,增强就业竞争力,以提升学生创新实践能力为目标,以促进军民融合和国防建设为出发点,整合校内外资源,结合课内实践环节和课外创新活动,建立“突出军工背景,强化学科交叉”的教学体系。从课程体系建设、实践教学体系建设、师资队伍和教学资料建设等3方面完善培养体系建设。
(三)教学模式建设思路
教学模式应强调课堂与实践融合。以解决工程实际问题为驱动,以提升学生实践创新能力为目标,线上线下交叉并行,企业学校协同推进,提供综合性视角,实现“多维一体”教育模式。老师与学生共同建立“创新+协作+评价”的综合培养评价机制,将实践训练成绩、创新创业能力和综合素质考核引入培养评价体系,提升学生的参与感,协同感。同时,多角度全方位了解学生,在过程中鼓励学生互动交流,引导学生参与式主动学习,并通过阶段性考核,提高学生团队意识、专业兴趣和学习能力。
二、专业建设措施
(一)课程体系设计
围绕“学科交叉融合”,突出“国防”特色,培养解决复杂地下工程问题的综合能力。升级《国防土木工程》课程,在学习城市地下空间工程民用功能的同时,强调其战时的功能转化,实现军民融合。在《土木工程测试技术》《爆破工程》《地下建筑结构》《地下空间规划》等课程中突出工程的军事价值、抗损毁能力及加固技术,有效培养学生专业知识与实践问题相结合的能力。
(二)实践教学平台建设
实验教学是有效提升学生的实际操作技能和解决问题能力的重要途径。根据《西安工业大学实验室建设管理办法》和《西安工业大学实验室开放管理办法》对实验教学进行规范管理。在完成培养计划中的各项教学实验的同时,依托西安市军民两用土木工程测试技术与损毁分析实验室,激发学生的实践热情,提高学生的创新精神和学术视野。
实习是使学生提高理论知识与实践能力的有效途径。目前设置地质实习、认识实习、生产实习和毕业实习等4项。本专业第三学期开展地质实习,借助秦岭山脉的丰富地质资源开设了3条常规实习线路,实习内容涵盖岩石的认识、地质构造的识别、地质作用的认知等内容。
暑假组织学生在西安进行专业实习,实习目前设置基坑工程、地铁车站设计与施工、盾构法施工和地下管廊顶管发施工等4项常规教学内容。生产实习和毕业实习采用导师负责制,给每位学生配备指导教师,结合教师科研项目和学生毕业设计选题安排相应的工程开展实习。通过实习提供实践经验,提高灵活应对问题的能力,开拓专业视野,对学生的专业知识和职业发展起到积极推动作用。
虚拟仿真技术已经融入到社会的各行各业,而城市地下空间工程属于隐蔽工程,地质条件复杂、工程风险大、施工成本高周期长,且专业性极强,学生可参与度非常有限。因此以陕西省土木工程虚拟仿真实验教学示范中心为依托平台,对《隧道工程》课程采用虚拟仿真技术辅助教学,模拟新奥法隧道建造中关键环节与施工过程,通过可视化呈现,学生“零距离”了解隧道勘察、设计、施工等方面的知识,使课堂“活”起来。逐步推广虚拟仿真教学,并结合我校特色着重开发损毁与加固方面的模拟,实现军民融合和发展。
(三)学业导师制度建设
为充分发挥教师在立德树人中的主导作用,实现因材施教和个性化培养,城市地下空间工程专业实行本科生“高校-企业”双学业导师制。第一学期末为每位学生配备专职教师作为学业导师,通过交流和指导,帮助学生了解自身优势和不足,制定个性化发展和发展计划,使学生完成学业和职业发展;调动学生开展社会竞赛活动的积极性,为学生提供学习机会和交流平台,激发学生主观能动性。同时,学院与陕西路桥集团、中建八局、中水十五局等多家单位共建了技术研发中心和实践基地,通过参与国防项目建设、科研项目联合攻关,搭建科研交流平台,建立“知行合一,协同育人”的人才培养方案。
三、结语
人才培养需要紧跟国际政治经济形势,需要满足国民经济的需求,需要与时俱进,多维反思,不断探索,从教育理念,培养目标,课程设计,教学方法和授课方式等方面需要广度到深度的完善和进步,需要结合行业背景和专业特色。新工科背景下我校城市地下空间工程人才培养要立足军民融合,积极应对复杂多变的国际环境,为国防建设注入新的力量。(王睿 邓祥辉 丁潇 屈永龙)