关于基础工程国家一流课程建设的思考

摘  要：在南京工业大学城市地下空间工程专业国家一流专业建设背景下，围绕基础工程课程教学改革面临的重难点问题，探讨课程的教学设计和内容组织架构，包括系统性的思政元素内化生成、整体化的教学模式设计、模块化的教学内容组织、多元的教学方法等方面，形成较为完备的课程教学体系，彰显专业特色，助力一流课程建设目标的达成。

关键词：一流课程建设；城市地下空间工程专业；教学理念；教学内容设计；教学体系

中图分类号：G642      文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2024）33-0030-04

Abstract： Under the background of the construction of a national first-class major in Urban Underground Space Engineering at Nanjing University of Technology， this paper explores the key and difficult issues facing the reform of basic engineering course teaching. The paper discusses the teaching design and content organization structure of the course， including systematic internalization and generation of ideological and political elements， integrated teaching mode design， modular teaching content organization， and diverse teaching methods. A relatively complete course teaching system has been formed， highlighting professional characteristics and helping to achieve the goal of first-class course construction.

Keywords： first-class curriculum construction; Urban Underground Space Engineering major; teaching philosophy; teaching content design; teaching system

2019年，《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》发布后，推动构建具备高阶思维、创新能力及挑战性的优质本科课程体系[1]，成为了全国各高等学校进行教学改革的普遍共识和实践抓手。各个高校通过引导和鼓励教师，以学生为中心理念引领课程建设，以提高教学质量为核心，创新教学方法以优化教学成果，全面、多维度推进本科课程体系的建设工作。从而推进教学改革成果落地，提升本科人才培养质量。

随着国家新型城镇化建设和新型基础设施建设的实施和深入，城市地下空间开发和利用成为未来城市发展的趋势。钱七虎院士说“21世纪是地下空间的世纪”，南京工业大学是全国第5所、江苏省第1所开设城市地下空间专业的高等院校，2021年成功入选国家一流本科专业建设点，成为国内城市地下空间工程专业建设的先行者和探索者。本专业依托学校土木、交通、地质、防灾完备的学科布局，提出对接城市地下空间开发全产业链需求，培养具备扎实的工程科学基础、多学科交叉融合的人才培养特色[2]。

课程建设是专业建设的基石和人才培养的核心要素。南京工业大学的基础工程课程是土木、交通、地质等学科的核心专业基础课程，面向未来从事城市和交通基础设施建设的本科生和研究生。课程曾获得建设部A类优秀课程（1997）、江苏省优秀课程群（2004），以及首批江苏省高等学校精品课程（2008），具有深厚的历史和显著的特色。然而，面对城市地下空间行业发展和技术更新，响应城市地下空间专业多学科交叉融合特点和全产业链的行业布局对人才培养的需求，基础工程教学面临着许多新的挑战和困难。本文依托城市地下空间工程专业国家一流专业建设背景，结合笔者多年专业建设经验和教学实践的体会，在分析课程教学改革需解决的重难点问题的基础上，围绕南京工业大学城市地下工程专业特点，深入剖析构建课程理念与设定目标的方法，同时探讨如何合理规划教学设计与内容架构，以期为打造卓越课程及培育人才奠定坚实基础。通过分享本研究的初步见解，能为同类课程的建设者们提供有价值的启示与参考。

一  课程教学需要解决的重难点问题

（一）  强化课程思政引领作用

在教育部正式印发《高等学校课程思政建设指导纲要》前，课程思政均采用零散元素嵌入方式，缺乏系统性和内生性，思政内涵和体系建设有待进一步提升和完善。课程思政建设应着重构建以人文精神（地下空间的人文价值）、社会责任（国家重大工程战略对地下空间的挑战）、职业伦理（道德规范与工程伦理）、家国情怀（产业报国）为核心的人才培养价值体系，采用课程思政教学全覆盖和培养环节高渗透方式，强化价值塑造，融合基础工程的发展历史和理论进展、专业伦理教育、基础工程的前沿领域与前景展望等突出专业课程学习的内涵[3]。

（二）  探索面向城市地下空间全产业链的教学设计架构

基础工程课程内容横向跨度大，涉及土木、地质、交通和工管等专业，专业内涵不同，课程学习要求和重点具有行业差异性；课程教学纵向难度大，理论性强，实践性强，课内教学很难掌握工程设计的过程及相应知识点[4]。因此，需探索面向地下空间行业全产业链的教学设计，强化课程的整体化教学思维方式，构建内容模块和知识图谱，避免知识割裂碎片化，达成从细分化知识的教学方式到综合性工程能力的培养目标的教学实现路径。

（三）  融合智能教学手段

基础工程课程教学过程中过度强调简化的设计理论，忽视数字化仿真平台的应用及现代分析软件工具加持，难以还原真实基础工程复杂的周边环境、专业的设计流程和智能的施工技术，无法形成理论教学和实践操作之间的良性互动[5]。因此，融合线上线下MOOC教学、数字孪生技术、AI辅助呈现等智能化教学手段与形式设计是提升课程教学效果的重要补充。

（四）  对标国际工程教育认证标准的实践教学环节薄弱

对标工程教育认证的要求，基础工程实践教学存在实训资源的匮乏、实践项目时空限制，实践训练的内容有限，学生在实际操作中无法全面掌握课程中的全部技术要领等瓶颈问题，极大影响了学生掌握本专业工程设计和工程实践所需的知识和能力。课程教学需要践行在“整体工程观”视野下回归工程实践的理念，通过深化校企联合、科研成果推进信息技术与专业教育的科教融合，将创新创业教育全方位融入人才培养全过程，强化青年教师工程实践能力；同时完善分层次、进阶式创新创业能力教育体系，加强线上线下实践教学资源共建共享，校企联合，提升学生创新创业能力培养[6]。

二  课程建设的理念和目标

（一）  以学生为中心的课程教学理念

基础工程课程对接“新工科”“卓越计划2.0”，以市场和产业对人才能力需求为目标，以学生为中心推进课程教学模式改革，将教师传授知识的课堂转变为学生能力增长的学习中心。以工程案例为主线，重构教学内容，建立复合模块的教学形式；推进翻转课堂、慕课等混合式课堂教学改革，确立学生学习主体地位；设置基础性、综合性、创新性实验，促进学生理解和融会贯通专业知识；校企联合，虚实结合升级课程设计，助力学生创新实践能力的培养[7]。

（二）  知识、能力、素养多层次课程目标体系

以夯实基础为导向，构建专业知识能力目标：掌握了解国内外基础工程设计和施工技术，强化对核心知识和基础理论的学习，培养具有国际视野和工匠精神的卓越工程师。以学以致用为导向，构建实践能力目标：融合智能科学与技术手段，践行基础工程设计、施工、监测检测各项工作，提升学生技术探索和工程实践能力[8]，培养面向未来城市地下空间开发的全产业链的“智慧”技术人才。以传承创业基因为导向，构建社会服务素养目标：面向世界基础工程领域前沿，切入国家岩土工程行业升级，扎根祖国大地，服务全球产业，培养具有中国灵魂、世界胸怀的创新创业者。

三  课程教学设计和内容架构

（一）  课程教学模式设计

基础工程课程按照“四大知识模块、三方工程应用、三个教学结合、三种能力培养”模式完成教学设计：主要将基本原理、设计计算、课程设计和仿真实验四个知识模块作为教学主线，通过专业基础知识的教学，聚焦于地基设计、基础设计及地基处理设计的工程实践，实现理论知识的传授。采用理论教学与实践操作相结合、授课内容与执业考试相结合、课程学习与科研项目相融合的方式，推动产、学、研一体化进程。此过程旨在全面提升学生的创新思维、实际操作能力和职业素养，达成人才培养目标[9]。

（二）  课程教学内容架构

基础工程课程以市场和产业对人才能力需求为本位，关联地质工程、土木工程、交通工程等专业特点，解构和重构教学内容：以工程案例为主线，构建了工程地质勘察、基础设计、地基处理设计、基坑设计4大教学模块，设计8项主题任务，划分50个知识单元，构建了易组合、可拓展的模块化教学内容体系；围绕各个知识单元配置教学资源，并组织教学过程[10]，各知识单元内容：学习目标、学习指南、知识内容、练习、实践、作业、测验、案例、常见问题、知识结构及参考文献等。教师结合各专业课时设置、研究方向等信息，在相关模块、工程问题等方面加以选择、深化和拓展。

（三）  多元化课程教学方法、混合式教学手段

基础工程课程以学生为中心推进课程教学模式改革，通过“课堂学习—仿真实验—实景实践—课程设计”层层递进的教学路径，融合多元教学方法（表1），辅以混合教学平台（表2），形成开放、共享、交互的基础工程课程线上线下融合教学模式，引导学生进行自主性学习、研究型学习和协作性学习。

四  课程创新改革特色

（一）  课程大纲对接专业认证，课程内容突出专业特色，课程目标引领专业建设风向

针对南京工业大学城市地下空间工程专业多学科交叉融合的专业特色，构建了以基础工程为原点，发散至覆盖城市建筑工程、轨道交通、市政工程、人防工程全产业链专业课程分支的课程组群模式。参照工程教育专业认证标准，更新课程理念，修订课程教学大纲，重构课程教学内容，升级教学方法，融合智能手段，实践人才培养目标的纵横发展（横向沿地质、土木、交通复合型拓展，纵向为 “认知、探索、创新”递进式深入），引领全国城市地下空间工程专业课程建设风向。

（二）  产教融合，校企联合，打造分层次、多专业课程实践教学体系

针对土木、地下、交通、地质专业课程实践的不同侧重，行业规范、设计标准的差异，结合专业特色和行业需求，完善课程设计指导书，增加课程设计题目，更新课程设计内容，引入综合性、科研型、开放式实验，打造分层次、多专业课程实践教学体系。突破传统实践教学模式中实验实习、课程设计、工程实践环节的时空界限，将全方位引入校外实践教学资源，拓展实践教学基地，开创“校企联合”设计模式，形成校内外教师、专家、校友与在校生的多维互动，培养学生基础设计和施工的实践能力和创新能力。整合实践教学数字化资源，打造虚拟仿真实验平台，实现线上、线下实践教学融合。

（三）  以学业成果作品化为载体，促进学生 “认知、探索、创新”能力的培养