城市地下空间工程本科专业人才培养需求与改革思考

杨旭 唐亮 凌贤长

［摘 要］ 为响应国家开发、建设城市地下空间的号召，多所高校开设了城市地下空间工程专业。作为新兴专业，城市地下空间工程专业的培养模式尚无成熟经验可循，需要持续改进。以哈尔滨工业大学城市地下空间工程专业为例，深入研究该专业本科生教学改革与培养模式，从国家发展、用人单位招聘和高校培养人才角度出发，综合考虑各方对于该专业人才培养的需求，并对本科生专业人才培养目标、培养体系和教学模式改革思路进行探讨。

［关键词］ 城市地下空间工程专业；面向需求；本科教学改革

［基金项目］ 2022年度黑龙江省教育厅教育科学规划课题（省重点课题）“新时代城市地下空间工程专业本科生教学改革与培养模式探索”（GJB1422063）

［作者简介］ 杨 旭（1987—），男，河北唐山人，博士，哈尔滨工业大学土木工程学院副教授，主要从事地下建筑结构、混凝土数值分析研究；唐 亮（1981—），男，河南信阳人，博士，哈尔滨工业大学土木工程学院教授，博士生导师，主要从事土动力学、岩土地震工程研究；凌贤长（1963—），男，安徽巢湖人，博士，哈尔滨工业大学土木工程学院教授（通信作者），博士生导师，主要从事交通岩土工程与边坡安全防控研究。

［中图分类号］ G642.0［文献标识码］ A［文章编号］ 1674-9324（2023）20-0018-04［收稿日期］ 2022-04-12

引言

21世纪是地下空间开发利用的世纪。随着我国城市建设的迅速发展，为了解决城市中心土地供应紧张的问题，城市地下空间的开发利用正在蓬勃发展。为了顺应国家对于城市地下工程专业人才的需求，许多高校在原有土木工程专业的基础上，结合自身特色，增开了城市地下空间工程专业。2001年，中南大学率先在国内开设了城市地下空间工程专业。该专业以土木工程学科中的地下工程、岩土工程、结构工程为主体，同建筑工程、市政工程、道路工程、铁道工程、防灾减灾与防护工程、环境工程以及能源与资源工程等学科相互渗透、交叉，直接面向城市地下空间工程建设的各个环节，输出相应的人才。

我国正处于社会转型发展的阶段，如何切实提高高等教育质量是亟须解决的重大问题。在此大背景下，与其他专业类似，城市地下空间工程专业本科生教学与培养模式也需要解决教育理念落后、理论课堂教学与创新实践能力教育脱节、专业实验实践平台资源共享差、创新实践能力的培养评价机制不完善等问题。另外，城市地下空间工程专业是面向具体需求的工科专业，其学生培养需要注重理论联系实际、有较强的专业针对性、紧密联系企业需求。如果未能有效地达成培养目标，可能会导致毕业生难以将所学的理论和专业知识应用于实践，难以适应当前我国地下空间工程的飞速发展。同时，作为教育部为满足新时代城市建设人才特殊需求而设置的新兴专业，尚无成熟建设经验可循。因此，对城市地下空间工程专业本科生教学改革与培养模式探索这一课题值得深入研究。

哈尔滨工业大学城市地下空间工程专业面向国家建设需要，致力于培养系统掌握城市地下空间工程规划、设计、施工、管理等方面的基础理论和专业技术，能够在城市地下空间工程领域从事设计、施工、管理、投资、开发、研究、教育等工作，具有创新意识、实践能力、国际视野和领导意识的“国际化、创新型、复合式”精英人才。本文基于城市地下空间工程专业的本科生培养经验，从国家发展、用人单位招聘和高校培养人才角度出发，综合考虑国家发展、用人单位和高校对于该专业人才培养的需求，并对城市地下空间工程专业本科生专业人才培养目标、培养体系和教学模式改革思路进行探讨。

一、城市地下空間工程专业人才培养的需求

（一）国家发展的需求

随着城市建设的迅速发展，为解决城市中心土地供应紧张的问题，我国越来越重视对城市地下空间的利用。中国工程院院士、著名的隧道及地下工程专家王梦恕预言，21世纪末，将有三分之一的世界人口工作、生活在地下空间中。同时，他提出地下空间是城市可持续发展的宝贵资源［1］。

自1997年建设部颁布《城市地下空间开发利用管理规定》起，我国就明确了地下空间规划是城市规划的重要组成部分。近二十几年来，城市地下空间开发利用进入了一个快速发展的阶段，在各种政策的支持下，许多城市的发展空间已经由地面及其上部空间逐渐向地下延伸，地下空间开发成为未来城市扩容、城市空间结构优化、城市承载能力增强和城市现代化的必然选择［2-3］。另外，发展地下空间能够推动新型可再生能源领域的理论与技术发展［4］。基于浅层地热能实现周边建筑经济高效，进而助于推动社会经济向绿色低碳方向转型发展，达成“双碳”目标。目前，我国已有诸多能源地下结构与工程项目进入规模化开发的阶段。同时，城市地下的能源开发为经济转型和环境保护提供了新思路。

显而易见，政策的扶持、城市发展的需要，以及经济转型提出的新要求，反映了国家对城市地下空间工程专业人才的需求。此需求不仅体现在毕业生数量上，而且对毕业生的个人素质提出更高要求。在专业知识方面，要求毕业生具有深厚的理论基础、扎实的专业知识和基本技能；在思想道德方面，培育学生形成积极向上的价值观与社会责任感，具备科学思维、系统思维、创新思维与终身学习意识；在通识教育方面，毕业生应掌握学科交叉与深宽兼备的专业与通识知识、能力及技能。

（二）用人单位招聘本科生的需求

近三年，哈尔滨工业大学城市地下空间工程专业毕业生就业率达100%，平均升学率近60%，其中70%以上毕业生选择中国建筑、中交集团等世界五百强企业就业，涉及建筑、交通和地产等行业。同时，哈尔滨工业大学逐步完善毕业生质量跟踪调查制度，以此反馈修正城市地下空间工程专业本科生培养目标与方案。

毕业生质量跟踪调查结果显示，用人单位在选择毕业生时优先考虑的主要因素分别是学校声誉、专业传统、学科实力、校友表现。用人单位普遍反馈哈尔滨工业大学城市地下空间工程专业学生基础理论扎实、理想信念坚定、适应性与创新力强、企业忠诚度高。用人单位多次强调“某公司作为该高校重点用人单位，每年吸纳大批优质毕业生，为面向国家建设重大需求输送了重要人才力量”“该高校学子在某公司各大重要项目中，作为中流砥柱，展现了高度的社会责任感，专业知识扎实、实践能力突出”“在某公司的各个岗位中，该高校学子凭借扎实的工作作风及前沿的科学视野纷纷成绩斐然”。

虽然收到了诸多积极正面的反馈，但笔者发现了一个普遍存在且需要重视的问题：地铁、高铁等基础设施多是大型的系统性工程，具有周边环境条件复杂、工期长、所涉专业和工种多且相互之间联系紧密等特点，这就对执业人员提出了较高的要求。首先，执业人员要具有较完善的专业知识体系，具备全局观、大局观，能够了解每项工作如何受前序操作影响、其执行效果又是如何影响后续操作的；其次，执业人员应该适当了解其他专业相关内容，例如在地铁设计阶段，结构工程师需要在完成本职工作，即保证安全的前提下，合理解决防水、通风、光照等与结构设计之间相互影响的问题。可以说，用人单位某种程度上更青睐具有全局观的通才。

（三）高校培养人才的需求

在中国社会转型发展的新时代大背景下，提升高等教育质量已成为高等教育改革与发展的重大课题。在此改革框架之内，城市地下空间工程专业的本科教学与培养模式也需要面向新要求与新期待实现转型。其转型方针具体落实在形成工程教育的新理念、教育教学的新质量和人才培养的新模式等方面。在经济全球化、社会思潮多元化的背景下，新时代城市地下空间工程专业面临着诸如教育理念落后、理论课堂教学与创新实践能力教育脱节、专业实验实践平台资源共享差、创新实践能力的培养评价机制不完善等严峻挑战。面对以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新时代经济的挑战，城市地下空间工程专业可持续发展的教学理念和育人模式变革迫在眉睫。

作为面向具体需求的工科专业，城市地下空间工程专业的学生培养存在着理论联系实际不足、专业针对性不强、与企业需求不紧密等一些问题，致使学生不能很好地发挥所学的理论和专业知识指导实践，也难以与当前我国地下空间工程的飞速发展相适应。所以，传统城市地下空间工程专业的人才培养模式亟须转型和发展。同时，城市地下空间工程专业的特殊之处在于，该专业是教育部为满足新时代城市建设人才特殊需求而设置的新兴专业，尚无成熟建设经验可循，因此，深入研究探索城市地下空间工程专业本科生教学改革与培养模式改革，能够为高校培养工科人才的模式创新提供新思路，提升高等教育质量，对高等教育改革与发展有一定的借鉴意义。

二、改革思路探讨

（一）培养目标改革思考

进行本科生人才培养改革首先需要解决如何修订专业培养目标的问题。专业培养目标是学校人才培养目标和專业特色的具体体现。从培养目标出发，能够具现并细化知识、能力和素质等方面的培养要求，通过课程体系和教学内容落实知识、能力和素质等持续改进。

面向国家战略需求与经济社会发展需要，面向重大基础与应用基础研究、变革性技术、战略性高技术、战略性新兴产业，面向“中国特色、世界一流”的建设目标，应对以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新时代经济的挑战，坚持社会主义办学方向，紧扣立德树人根本任务，坚持“厚基础、强实践、严过程、求创新”的人才培养特色，培养能掌握宽厚的基础理论、扎实的专业知识和基本技能，具有积极向上的价值观与社会责任感，具备科学思维、系统思维与创新思维，掌握学科交叉与深宽兼备的专业与通识知识、能力及技能，综合素质强，实践经验丰富，具备终身学习能力，并具有可持续竞争力的复合型与创新型卓越工程人才。

（二）培养体系改革思考

培养目标的改革通常需要通过培养体系的修订来具体落实。我国土木类专业大体上沿袭了数十年前的传统培养体系和模式，致使人才培养方面存在专业基础理论学时不足、专业课程体系零散、与行业结合度低等问题。

针对毕业生创新实践能力与用人单位要求之间的差距，以强化提升城市地下空间工程专业学生创新实践能力为目标，充分利用校内外资源，组织丰富多样的课外创新实践活动，有机融合课内实践环节与课外创新活动，设计实践教学新环节新模式，构建长效、多赢的创新实践教学平台。尝试开展基于项目牵引的培养方案改革，引入工程意识，把握专业需求和教学特点，结合知识（通常分为基础理论、专业基础和专业知识）、设计（设有3个课程设计、1个毕业设计）、实践（工程训练、实验、实习、社会实践等）和创新（创新设计、竞赛等）能力培养，建立“知识—设计—实践—创新”一体化能力培养的创新实践教学体系。通过校企合作协同推进卓越工程师培养计划、工程领军人才培养计划、产学合作协同育人项目、基于项目的学习计划、面向行业应用的实践能力培养、创新创业实践等，增加学生解决实际工程问题的实践经历并提高综合创新能力。

（三）教学模式改革思考

教学模式能够反映教学理论的逻辑轮廓，维持培养体系内教学任务的相对稳定。教学模式改革需要在一定思想指导下，结合目标、内容、评价等多方因素，进而形成一套比较完整的结构和机制，不仅要包括教学方法、教学程序创新，还应涉及教学结构的重组和综合，才能切实培养学生的创新精神、实践能力与终身学习的意识。

教学模式应强调理论与实践相融、课堂与项目结合，以问题求解为驱动，学做交叉与并行，尝试多校教学相协同、敏捷教学全过程、多轮迭代强提升等新方法新模式，构建全新式交叉综合的新时代城市地下空间工程专业教育模式；探索建立“创新导向、团队参与、滚动分流、综合评价”的培养评价机制，将团队评价、实践训练成绩、创新创业能力和综合素质考核引入创新创业人才培养工作。同时，发扬“注重过程，淡化结果”的理念，强调过程中的考核、表扬和激励，引导学生自主学习和自主研究，指导学生自主制订工作方案，并通过检查与督促工作进度，提高学生分阶段确立目标、推进工作进度和团队协作的能力。

结语

城市地下空间工程专业是响应国家开发、建设和利用城市地下空间的号召而开设的本科生专业。本文基于哈尔滨工业大学城市地下空间工程专业相关信息，从以下角度探讨了各方对该专业人才培养的需求：在国家发展方面，政策的扶持、城市发展的需要，以及经济转型提出的新要求，均反映了国家对本专业人才的需求；在用人单位方面，由哈尔滨工业大学毕业生质量跟踪调查数据可见，本专业毕业生广受用人单位好评，同时，随着大型基础设施技术体系的飞速发展，用人单位也提出了更高的期望；在高校育人方面，作为教育部为满足新时代城市建设人才特殊需求而设置的新兴专业，城市地下空间工程专业本科生教学改革与培养模式的相关探索具有重要意义。基于以上各方的需求，本文以哈尔滨工业大学为例，提出并探讨了城市地下空间工程专业培养目标、培养体系和教学模式改革的思路。

參考文献

［1］王梦恕.21世纪是隧道及地下空间大发展的年代［J］.岩土工程界，2000（6）：13-15.

［2］童林旭.地下空间与未来城市［J］.地下空间与工程学报，2005（3）：323-328.

［3］钱七虎.城市可持续发展与地下空间开发利用［J］.地下空间，1998（2）：69-74+126.

［4］钱七虎.能源地下结构与工程：助力“双碳”目标，赋能绿色城市［J］.深圳大学学报（理工版），2022，39（1）：1-2.

Demand-Based Thinking of Urban Underground Space Engineering Undergraduate Training Reform

YANG Xu， TANG Liang， LING Xian-zhang

（School of Civil Engineering， Harbin Institute of Technology， Harbin， Heilongjiang 150090， China）

Abstract： According to the national demand for developing urban underground space， many colleges and universities set up the bachelors degree of urban underground space engineering. As a new specialty， continuous improvement is necessary but there is no mature experience to follow. The undergraduate training program of urban underground space engineering in a university was studied in this paper. The national development needs， recruitment needs， and cultivation needs in colleges and universities were all considered， based on which， thinking of urban underground space engineering undergraduate training reform was discussed.

Key words： urban underground space engineering; demand-based; undergraduate training reform