城市地下空間工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的共性問題及教改探索

蔡燕燕　劉士雨　涂兵雄

摘要：通過對國內(nèi)城市地下空間工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計指導過程的分析，指出在選題類型、方案設(shè)計、教師專業(yè)素養(yǎng)、質(zhì)量控制及評價機制等方面存在的共性問題，提出了指導教師培訓、多元化選題、校企聯(lián)合培養(yǎng)模式和協(xié)同控評機制等多項教學改革措施。實踐表明，改革措施有助于提高城市地下空間工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，培養(yǎng)學生靈活運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。

關(guān)鍵詞：城市地下空間工程；畢業(yè)設(shè)計教改；多元化選題；校企聯(lián)合；控評機制

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）10-0107-02

進入21世紀后，我國城市化飛速發(fā)展，引發(fā)了城市人口急劇膨脹、土地資源緊張、生存空間擁擠、交通嚴重堵塞、環(huán)境污染加劇、耗能過高、基礎(chǔ)設(shè)施綜合防災(zāi)能力薄弱等一系列“城市綜合癥”，開發(fā)和利用城市地下空間是解決問題的關(guān)鍵[1]。在此背景下，我國城市地下空間開發(fā)利用率近年來開始大幅上漲（年均增長率達19.7%），特別是城市軌道交通、地下綜合體、地下綜合管線廊道、海綿城市建設(shè)項目的急劇增加，導致專業(yè)人才需求量猛增。但是，由于我國城市地下空間工程專業(yè)（以下簡稱“地空專業(yè)”）起步較晚，開辦該專業(yè)的約50余所高校中，絕大部分都為2010年后的新開專業(yè)[2，3]，尚未形成健全成熟的地空專業(yè)本科教育和培養(yǎng)模式，無法滿足日益提高的專業(yè)人才素質(zhì)要求[4]。

在整個本科教學過程中，畢業(yè)設(shè)計是最后的，也是最關(guān)鍵的綜合性教學實踐環(huán)節(jié)，是學生綜合運用地空專業(yè)基本理論與技能，分析和解決工程實際問題，實施獨立工作和創(chuàng)新研究的系統(tǒng)演練過程，也是對學生學習能力和專業(yè)素質(zhì)的全面檢查和鍛煉[5]。目前，關(guān)于地空專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的教改研究還很不充分，大多數(shù)高校仍然沿用土木類畢業(yè)設(shè)計的傳統(tǒng)指導模式和評價機制，不能滿足地空專業(yè)自身的特點和需求。本文針對地空專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計中存在的共性問題，結(jié)合華僑大學教學實踐，進行畢設(shè)教改探索。

一、地空專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的共性問題

1.選題類型。目前開辦地空專業(yè)的高校中，大多是在傳統(tǒng)土木類院系基礎(chǔ)上新增而來。傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)巖土工程方向畢業(yè)設(shè)計，多年來一直以工民建行業(yè)為背景，選題主要集中在基坑、邊坡支護、地基處理和隧道設(shè)計上，選題千篇一律。然而，地空專業(yè)不僅具備一般土木工程專業(yè)的基本屬性，更具有地下空間特定的物理力學、生產(chǎn)功能、人文心理與社會屬性等獨特性，涉及眾多學科知識。如：城市地下空間規(guī)劃、地下交通規(guī)劃、地下空間結(jié)構(gòu)設(shè)計、城市地下工程施工、城市地下建筑學、地下工程水電通風、地下工程防災(zāi)、城市地理信息系統(tǒng)、地下環(huán)境科學等，是自成體系且多領(lǐng)域多學科交叉特色鮮明的獨立學科[4]。傳統(tǒng)巖土類的畢設(shè)選題遠遠不能滿足地空專業(yè)畢業(yè)生的畢設(shè)培養(yǎng)要求。

2.方案設(shè)計。傳統(tǒng)的基坑或邊坡等巖土類選題注重分析巖土體的穩(wěn)定性及支護結(jié)構(gòu)設(shè)計，其本質(zhì)仍屬于地面工程，在設(shè)計方案上相對單一和固化。而城市地下空間工程涉及的問題要復雜得多，需要解決地下復雜地質(zhì)物理力學環(huán)境條件下工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與優(yōu)化設(shè)計問題；解決城市既有建筑與基礎(chǔ)設(shè)施復雜條件下的工程施工問題；解決城市軌道交通等城市地下空間結(jié)構(gòu)的平面布局、空間組合、交通安排、建筑藝術(shù)效果、藝術(shù)處理、空間利用及裝修技術(shù)等問題，以及解決城市系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析、評價預(yù)測、規(guī)劃和優(yōu)化問題。顯然，傳統(tǒng)方案設(shè)計方面也不能達到地空專業(yè)畢設(shè)要求。

3.教師專業(yè)素養(yǎng)。由于是新興專業(yè)，絕大多數(shù)高校中科班專業(yè)出身的指導教師人數(shù)十分有限，主要是巖土、采礦、橋隧甚至結(jié)構(gòu)工程專業(yè)人員擔任專職教師，自身的地下空間工程設(shè)計經(jīng)驗不足。而且，學生人數(shù)不斷增加，也使教師的平均指導人數(shù)偏多，無法高質(zhì)量地完成地空專業(yè)畢設(shè)指導工作。

4.質(zhì)量控制及評價機制。傳統(tǒng)的質(zhì)量控制及評價機制在畢設(shè)評閱和答辯形式上，以學生掛圖介紹、教師提問打分等形式，指導教師和本校土木專業(yè)教師為主體評價人，沒有專門針對設(shè)計優(yōu)缺點的專業(yè)性評語。而相對于規(guī)范化設(shè)計而言，城市地下空降工程中設(shè)計還會包含強烈的經(jīng)驗性，優(yōu)化空間很大?？梢姡瑐鹘y(tǒng)的質(zhì)量控制和評價機制不能滿足地空專業(yè)畢設(shè)對專業(yè)知識和工程經(jīng)驗評價的多元化需求。此外，還存在畢設(shè)時間與學生就業(yè)、考研面試難協(xié)調(diào)等問題。

二、華僑大學地空專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的教改探索

1.提升教師專業(yè)能力。為提高指導教師專業(yè)素養(yǎng)，進一步明確地空專業(yè)特色，以區(qū)別于傳統(tǒng)巖土工程，采用“送出去，請進來”辦法，利用華僑大學與港澳臺及國外高校建立的合作關(guān)系，選拔中青年教師赴境外研修，學習發(fā)達國家先進的地下空間工程技術(shù)和理念，特別是畢業(yè)設(shè)計指導經(jīng)驗，聘請國外和國內(nèi)兄弟院校專家作為兼職教授來校做學術(shù)報告，建立地下空間工程專業(yè)教師培訓、交流和深造的常規(guī)機制。積累指導經(jīng)驗，撰寫適合地下空間工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計指導方案。

2.選題多元化。以地鐵車站基坑開挖和主體結(jié)構(gòu)設(shè)計、區(qū)間隧道開挖與管片結(jié)構(gòu)設(shè)計、城市地下綜合體等典型的城市地下空間工程作為畢設(shè)內(nèi)容，學生們在設(shè)計過程中得以較深入地理解地下空間工程的設(shè)計原則和要求，熟悉這方面的相關(guān)專業(yè)規(guī)范。如：《地鐵設(shè)計規(guī)范》、《城市軌道交通工程項目建設(shè)標準》、《城市軌道交通工程設(shè)計規(guī)范》、《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》及地鐵工程測量監(jiān)測、地下防水、地鐵雜散電流腐蝕防護、工程抗震設(shè)計等方面的規(guī)范。

3.校企聯(lián)合培養(yǎng)模式。華僑大學通過建立實習基地促進校企合作，掌握用人單位對人才專業(yè)知識、能力素質(zhì)要求的需求，修訂和完善畢業(yè)設(shè)計要求。利用華僑大學的福建省隧道與城市地下空間工程技術(shù)研究中心平臺，聯(lián)合福建省特別是廈門經(jīng)濟特區(qū)的城市地下空間工程領(lǐng)域的業(yè)主、設(shè)計單位、大型施工企業(yè)及科研與咨詢公司，建立校企合作實習基地，執(zhí)行校內(nèi)、校外雙導師制，讓企業(yè)參與實踐環(huán)節(jié)，與高校共同培養(yǎng)學生。校企聯(lián)合培養(yǎng)模式的關(guān)鍵在于“互利互惠、共同協(xié)作”，學校為企業(yè)提供專業(yè)人才，協(xié)助其開展生產(chǎn)和研究開發(fā)工作，企業(yè)為學生提供實習場地、實際工程案例和具體指導。特別是將學生畢業(yè)實習地點與其就業(yè)意向單位結(jié)合，學生大部分時間在企業(yè)，由企業(yè)派遣工作在一線、經(jīng)驗豐富的專業(yè)技術(shù)工程師、設(shè)計師講解最新技術(shù)及工作流程，將實際工程案例引入畢業(yè)設(shè)計教學中，定期向校內(nèi)指導老師匯報設(shè)計進展。企業(yè)考核學生工作能力及道德品質(zhì)，選擇真正讓其滿意的優(yōu)秀畢業(yè)生簽署就業(yè)協(xié)議，降低用人風險。

4.協(xié)同控評機制。為使畢業(yè)設(shè)計工作量和過程進一步合理化，執(zhí)行校內(nèi)外控評機制。通過建設(shè)具有扎實專業(yè)理論知識及實踐指導經(jīng)驗的校內(nèi)外優(yōu)秀實習指導教師隊伍，制定詳細具體的實習計劃、激勵和獎懲機制，提高企業(yè)實習指導教師評定意見在畢業(yè)設(shè)計成績中的比例。畢設(shè)進程中舉辦多次校外導師專題講座，或以集中授課的形式，向同學們介紹目前國內(nèi)外最前沿、最大型的地下空間工程動態(tài)，以及工程設(shè)計中最常出現(xiàn)的問題和解決方案。積極推薦優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計參加每年一度的中國巖石力學與工程學會組織的“全國巖石力學與工程優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）獎”評選，進一步對畢設(shè)水平進行評價，了解國內(nèi)兄弟院校的地空專業(yè)畢設(shè)指導水平，學習優(yōu)秀經(jīng)驗。

城市地下空間工程專業(yè)具有非常好的發(fā)展前景，而機遇與挑戰(zhàn)也同時并存。近3年，華僑大學城市地下空間工程專業(yè)教學團隊，針對地空專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計存在的共性問題，構(gòu)建畢業(yè)設(shè)計教學改革體系，探索新的培養(yǎng)模式和控評機制。實踐表明，相對于3年前的傳統(tǒng)巖土工程方向畢設(shè)培養(yǎng)模式，改革后的培養(yǎng)方式有利于激發(fā)學生的專業(yè)熱情，提高學生畢設(shè)學習質(zhì)量，增強學生對未來工作的適應(yīng)能力。

參考文獻：

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[2]唐禮忠.城市地下空間工程新專業(yè)的設(shè)置與建設(shè)[J].理工高教研究，2002，21（5）：88-90.

[3]趙景偉，張曉偉.城市地下空間規(guī)劃與設(shè)計人才培養(yǎng)的思考[J].高等建筑教育，2014，23（5）：35-40.

[4]蔣沖，唐禮忠，蔣青青，等.城市地下空間工程專業(yè)建設(shè)的思考[J].高等建筑教育，2013，22（6）：29-32.

[5]張晉元，蘆燕，韓慶華.土木工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新與實踐[J].高等建筑教育，2016，25（1）：162-166.