城市地下空间工程专业学生实践教学全周期模式优化与创新研究

王梦想 汪海波 宗琦

[ 作者简介 ]

王梦想，男，汉族，安徽淮北，安徽理工大学土木建筑学院，讲师，博士，研究方向：城市地下空间专业教学与研究。

[ 摘要 ]

城市地下空间专业学生实践教学是专业培养目标实现的重要过程和有效手段，近两年国际国内新型冠状病毒肺炎疫情形势仍然严峻复杂，尤其是近期工地疫情严峻，施工现场管理严格，很难按照专业培养计划联系施工现场实施各类专业实习，为缓解新型冠状病毒肺炎疫情对实践教学的影响，通过对城市地下空间工程专业的学生实践实习全周期模式和内容进行优化和创新研究，进而提高学生对城市地下空间工程建设全过程的认识，对于有效解决专业实践教学时间与空间受限性，具有一定理论价值。

[ 关键词 ]

城市地下空间;实践教学;全周期;模式优化创新

中图分类号：G42

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.12.058

1    城市地下空间工程专业概述

城市地下空间工程专业是为培养适应新时期城市多空间建设人才而开设的土木类专业。安徽理工大学在土木工程专业建设上具有较强的历史底蕴和文化传承，依托该方向学校于2008年成功申报“城市地下空间工程专业”，是国内第5所开设该专业的高校，2009年开始招生，每年培养人才70余人，至今已有十二届毕业生，为城市地下空间建设贡献了大量人才。

城市地下空间专业除了系统的理论学习，还要有实践教学。近两年，国内受新冠肺炎疫情影响，许多培养实践教学如认知实习、生产实习、毕业实习等都不能如期展开，使得学生现场操作与动手能力明显偏弱，同时课程时间设置与施工现场进度也存在一定的不协调性。为了解决专业实践课程设置时间与空间受限性，应通过对城市地下空间工程专业的学生实践实习全周期模式和内容进行优化和创新研究，提高学生對城市地下空间工程建设全过程的认识，以达到实践教学目的。

2    实践教学目的、方向和难点

城市地下空间专业学生实践教学是专业培养目标实现的重要过程和有效手段。通过实践学习，能够使学生对未来的工作环境、工作内容有直观的认识，能够在现场找准自己的角色定位。通过现场的锻炼，使学生能够到单位后立刻投入工作，减小企业人才使用压力，同时通过实践能够有效巩固专业知识。课本上的概念比较抽象，通过现场就能将抽象的概念具象化，使学生熟悉现场的施工与组织管理技术，积累工作经验。学生在教师带领下，深入现场第一线，参与现场施工劳动和管理，详细了解工程的地质与水文条件;了解工程的总体设计概况、总体施工方案、工程组织与管理;熟悉施工现场分部分项工程的施工工艺、方法及设备;了解安全、质量、文明施工等方面的措施;熟悉临时工程的种类、结构形式、作用及其在工业场地内的布置等。实践目的如下。

第一，熟悉本专业方向的工程施工环节和施工工艺方法，对已学的专业知识进行检验与应用，使理论知识得到提高，为后续课程学习奠定实践基础。

第二，提高基于专业知识独立分析和解决问题的能力和科学的思维方法。

第三熟悉现场施工组织与管理知识，提高学生的组织和管理能力，为适应本专业工作打下良好的基础。

第四，理解工程建设对各方面的影响，提高工程团队意识。

实践教学主要方向如图1所示，由于高校所处环境不同、学科特色不同、学生培养经费及实践教学基地不同，就不能有很好的统一。由于安徽理工大学土木建筑学院的城市地下空间工程专业是依托岩土工程和矿山地下工程专业方向，别的学校可能以工用与民用建筑为特色，在实践教学时，包括有地基、边坡、基坑等地表工程等都是相关实践基地。这些专业或专业方向对城市地下空间工程专业均有所涉及，与城市地下空间工程专业存在交叉。在进行专业实践课程教育教学时经常出现顾此失彼的现象，不能很好地培养学生全面掌握专业技能。

图1  城市地下空间专业实践教学主要方向

专业理论课学习通过线上教学如学习通、腾讯课堂、雨课堂等方式解决，但专业实践教学受疫情影响，如何充分调动社会、学校、教师和学生在专业实践中的主动性、积极性，优化各实践教学环节的教学内容、教学方式，提高学生的独立工作和科技创新能力是重中之重，也是适应城市建设、社会发展、学科建设的新要求。因实践课程受教学时间规定和实践工程施工进度与位置的限制，学生不能够及时参加实践教育教学。实践教学的主要内容贯穿项目施工安全周期，如图2所示，这使城市地下空间专业实践教学模式遇到难题。为了更好地解决这个问题，通过对城市地下空间专业学生实践教学过程进行全周期模式优化与创新，减弱空间与时间限制影响。

图2  实践教学主要内容

3    专业实践教学模式优化与创新

3.1  专业实践教学模式优化

城市地下空间工程专业要不断对培养方案和教学体系进行改革。通过“城市地下空间工程专业综合改革试点”“城市地下空间工程系列课程教学团队”等教学研究项目建设，着重对专业的课程体系、特色教材和教学内容及专业实践教学进行改革，不断加强师资队伍建设，主要体现在以下几个方面。

3.1.1  制定合理的城市地下空间工程培养方案，为培养出符合需要的合格学生提供保障。

3.1.2  购置城市地铁车站模型、隧道施工模型等教学模型，满足本专业教学模具的需求。

3.1.3  结合国家规划与学校校情相结合，编制最适合本学校学情课程专业的教材，以满足该专业的理论教学。

3.1.4  建设安徽省土木工程实践实训中心，促进高校与国有大中型企业签署合作协议，建立完善的校外实践实训基地，基于大数据、互联网等方式增加现场实践。

3.1.5  建设一支理论功底扎实、教学作风严谨、经验丰富、学术成果丰硕、结构合理、朝气蓬勃、锐意进取的精干教师队伍。

3.1.6  积极联系校内外实践基地，确定项目实施阶段，结合实践基地相关管理大数据技术，在专业课程教育、实验教学、实习环节和设计环节以及大学生实践和创新训练等方面，提高学生实践教学的兴趣，使实践教学达到良好效果。

3.1.7  结合互联网+城市地下空间结构大赛、大学生创业创新大赛等学生项目，鼓励专业学生积极参加，开展与专业相关的项目，在夯实学生水平的基础上，提高学生对专业知识的理解和掌握，也是实践教学的另一种新型模式。

3.1.8  利用大数据等手段，有效结合各方数字资源。目前许多项目都采用全周期开发模式，对项目的地质勘察、设计、施工、运营等都形成了数字图像文件，通过数字图像文件，特别是完成的项目图像文件，可以有效地为学生提供任何阶段、任何时刻都可以直接查阅的学习资料，积极鼓励学生学习先进的建筑信息化模型的建立，增加学生对相关项目全周期软件的了解与使用，为后期从事相关工作做好铺垫。

3.1.9  完善城市地下空间工程专业实践教学学分优化考核，形成良好的学习氛围，可以申请替补学分，通过学分激励制鼓励学生多动手、多思考，以城市地下空间相关大赛、资源、软件等学习结构为考核优化标准，使学习模式呈现多样性。

从学生一开始接触城市地下空间专业理论课开始到毕业为止，通过各种方式提高学生对本专业的认识。结合理论学习对接项目现场，以大数据数字资源为基础，积极联系相关科研基地，完善项目全周期数据采集，将学生在认知、生产、毕业三大实习过程融入到理论教学的点点滴滴，提高学生的整体认知能力，在学生接触大部分专业课程后，积极鼓励学生开展各项比赛创新活动，以切实提高学生实践动手能力，积极制定符合专业发展的学分优化制度，形成以兴趣为第一动力、以学分优化为动力保障，努力提高学生实践认知水平。

3.2  專业实践教学模式创新

城市地下空间工程专业实践教学全周期模式创新要有创新性、综合性和探究性。具体内容如下。

3.2.1  创新性。指实践教学的内容能够体现城市地下空间工程领域最新的科研成果和应用成果，反映最新的工程理论、原理、概念、规律、技术和方法。

3.2.2  综合性。实践教学是基于理论学习的基础上进行的相互促进、相互反馈，能够加深对课本知识的理解与掌握对理论知识的掌握。在此基础上进一步解释、探索和解决工程建设过程中的实际问题，以项目实践为出发点，将所学基础理论综合起来。

3.2.3  探究性。实践教学的探究性是指不同实践环节知识的融合和综合。让学生对工程各个部分进行了解，知道工程各个部分的因果关系和制约条件，加强对地下工程整体性概念认识，为全局把握工程建设奠定基础。在此基础上通过在实践教学中创设工程实践问题、设置问题情境，引导学生做出假设和猜想，设计解决方案，并通过观察、实验、阅读、思考、讨论等活动对问题提出解答、解释和预测，让学生经历工程科学研究、探索工程科学规律的过程，体验、感受其中的工程科学思想和方法，从中获得经验，从而培养学生的科学精神、科学态度和价值观，培养和发展学生的发散性思维能力，促进学生创新行为的养成。

专业实践教学模式优化与创新要涵盖城市地下空间工程专业的实验教学、综合实习、专业设计和大学生实践和创新能力训练等环节，通过实践教学模式优化和创新，提高本科生的实际动手能力和创新能力，保障城市地下空间工程专业教育质量。探索出适合城市地下空间工程专业的实践教学模式，充分利用校内外资源，调动社会、学校、教师、学生的主动性、积极性，优化各实践教学内容、教学方式，完善实验室设备和管理，提高学生的独立工作和科技创新能力，以适应城市建设、社会发展、学科建设的新要求，解决专业实践课程设置时间与空间受限性。

4  结语

通过对城市地下空间工程专业实践教学全周期模式和内容进行优化和创新研究，提高学生对城市地下空间工程建设全过程的认识，突出实践教学中城市地下空间工程专业的特色，有效解决专业实践教学时间与空间的受限性。

参考文献

[1]汪海波，王梦想，徐俊，贾虎，宗琦，徐颖.城市地下空间工程专业就业结构与实践教学优化[J].南阳师范学院学报，2020，19（06）：71-74.

[2]姚志雄，吴琛，陈军浩，李志高.新工科背景下工程核心能力实践教学体系探索——城市地下空间工程专业建设实践[J].教育评论，2021（04）：54-60.

[3]孙雪，王艳.基于翻转课堂的城市地下空间工程专业实践教学应用研究[J].教育教学论坛，2019（35）：157-158.

[4]张胜，黎永索，李柏，付贵海，刘志斌.基于学科竞赛的城市地下空间工程专业实践教学改革研究[J].教育现代化，2019，6（65）：25-26，36.

[5]吴德义.安徽建筑大学城市地下空间工程专业实践教学体系建立与完善[J].教育现代化，2019，6（14）：93-94+187.DOI：10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.14.032.

[6]王启云，陈军浩，臧万军，张丙强，林华明.应用型大学城市地下空间工程专业实践教学体系探索[J].济源职业技术学院学报，2019，18（01）：68-71.

[7]戴兵，贺桂城，李春光.城市地下空间工程专业校企联合培养的实践教学体系改革研究[J].教育现代化，2018，5（06）：47-48+60.DOI：10.16541/j.cnki.2095-8420.2018.06.018.

[8]李晓乐，郑训臻.城市地下空间专业实践教学体系的构建[J].现代交际，2015（11）：250.

[9]王洪宇，李厚萱.城市地下空间专业实践教学改革与思考[J].智能城市，2016，2（11）：336.DOI：10.19301/j.cnki.zncs.2016.11.293.