世界一流学科建设背景下地下工程专业教学改革与实践

摘  要：广西大学土木工程专业是广西唯一入选教育部世界一流学科建设名单的学科，正迎来新的发展机遇和挑战。为加快推动该校土木工程专业地下工程方向教学改革与实践，培养实践能力和创新能力强的复合型人才，该文以地下铁道课程为例，针对该课程的教学现状进行分析，基于学科建设和区域需求背景在课程的教学模式、教学内容和教学方法等方面提出具体的改革与实践措施，以期为土木工程专业特别是地下工程方向的持续改进提供参考，并通过进一步深化教学改革与实践来提升人才培养质量。

关键词：教学改革；教学实践；一流学科；土木工程；人才培养

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）07-0040-04

Abstract： The Civil Engineering major at Guangxi University is the only discipline in Guangxi that has been selected for the world-class discipline construction list by the Ministry of Education， and is facing new development opportunities and challenges. In order to accelerate the reform and practice of underground engineering teaching in the civil engineering major of the school， and cultivate composite talents with strong practical and innovative abilities， this paper takes the Underground Railway course as an example， analyzes the current teaching situation of the course， and proposes specific reform and practical measures in the teaching mode， teaching content， and teaching methods of the course based on subject construction and regional demand background. The research results can provide reference for the continuous improvement of civil engineering majors， especially in the field of underground engineering， and further deepen teaching reform and practice to improve the quality of talent cultivation.

Keywords： teaching reform; teaching practice; first-class discipline; civil engineering; personnel training

随着世界一流学科建设的深入推进，高校本科教学改革也在不断优化创新。除了科研，一流学科建设还主要包括教学和人才两个方面，而教学对培养人才起到至关重要的作用。专业是本科建设和人才培养的基本单元，只有真正把课程、教师、教学、学生及教学方法通过在专业这个平台上整合好、建设好，才有可能真正建好一流学科，培养一流人才的目标才有可能实现。引入多样化教学模式、系统化教学内容和高效的教学方法等[1-2]，是推动探索教学改革及人才培养的有力手段。

广西大学土木工程专业是广西唯一入选教育部“世界一流学科”建设名单的学科，也是广西首批高等学校普通本科精品专业和广西高校优势特色专业，正迎来新的发展机遇与挑战。地下工程作为土木工程专业重要方向之一，已为广西乃至全国培养和输送了大量的专业人才。但是，在先进技术、绿色建材、智能建造、节能工艺和安全管理等诸多方面面临巨大的困难和挑战，如何培养符合广西特殊岩土环境需求和服务东盟国家的复合创新型优秀人才，是当前广西大学（以下简称“我校”）地下工程方向急需解决的现实问题。地下铁道课程作为地下工程专业重要核心课程之一，对人才培养起到关键作用。该课程涵盖的教学内容较多且专业性很强，要求学生在系统学习隧道工程等课程基础之上，进一步学习城市地下铁道发展概况、设计方法、施工技术及运维管理等相关知识，为学生系统掌握专业知识、继续深造以及工程实践等奠定重要基础[3]。据调查，目前众多专业课教学主要是以课程相关教材知识点为主，即以课堂理论教学为主线，学习教材各章节的内容，这样的教学模式和方法已不能适应当前的专业教育和时代背景下学生对知识的需求和意识形态的提升[4]，迫切需要改革。

面对当前发展机遇与挑战，十分有必要针对我校土木工程专业特别是地下工程方向的教学现状，进行教学模式的改革和实践。相关成果将有力提升我校土木工程“世界一流学科”建设的内涵和质量，同时能够促进其他高校及学科的教学改革与进步，为广西以及华南地区和东盟国家输送地下工程方面的优秀人才，积极推动学科进步和社会发展。

一  教学模式改革

（一）  系统规划，努力提高课堂效率

首先，根据土木工程专业本科生教学培养计划，制定合理的教学大纲，为课程安排提供依据。大一大二是学生由高中应试教育状态转向独立自主学习的关键时期，在此期间，一方面要引导学生对学习目的和方法等方面观念的转变，另一方面要加强基础理论课程的学习，使学生具备独立自主、勇于探索的学习能力，掌握扎实的专业基础知识和学习提高的技能，为专业课的学习打下坚实的基础。

其次，根据教学大纲，制定科学的教学计划，系统全面，循序渐进。地下工程系列课程内容比较多，涉及概论、规划、设计、施工、通风、照明、运营和维护等方面的内容[5-7]，各教材之间往往有重叠的内容，如果完全按照教材上课，部分内容会重复，而且可能因各科老师上课进度不一致而导致内容上缺乏连续性，比如施工课程比设计相关的课程进度快，顺序颠倒，不易于学生理解和接受。因此，应统筹该系列课程的全部内容，按照工程从无到有再到使用期限或者规划、勘察、设计、施工、运营和维护等的客观规律，合理、灵活规划上课内容，注意先后、因果关系，做到全面覆盖不漏讲，去除重复不多讲。

第三，明确重点，讲清难点，合理分配讲解时间。对于本科生而言，由于初次接触该课程，学习肯定有一定难度，在引导学生掌握好基本知识和相应专业内容基础上，突出重点、难点并讲清楚，让学生掌握骨干内容和有质的提升，真正带入学科大门，为其将来工作实践或学习深造打下良好的基础。

（二）  因材施教，充分挖掘学生潜能

地下铁道课程主要讲授地铁从无到有全过程一系列相关的知识，涉及到规划、勘察、设计、施工和运维等方面，内容点多面广，需要结合实际情况开展教学工作。一方面，当前我国地铁运营里程（9 584公里）和年新增里程（约8%）均位列世界第一，而该课程内容与地铁工程实际的设计、施工等密不可分，与人们的出行交通息息相关；另一方面，地铁往往是一座城市的名片，其设计风格、建筑表现等等，是反映一座城市形象、梦想和奋进方向的重要体现，已由传统的“公共交通工具”变为了“聚合生活要素、传播城市文化服务平台”，因此，应在充分考虑地下铁道特点的基础上，适当地通过视频、实地考察、生产实习、课程设计、开展试验、设计竞赛和专题讨论等手段相结合，开展类似上述的第二课堂讲学，脱离枯燥乏味的理论学习，增强学生学习的兴趣和参与程度，培养学生自主思考、有兴趣爱好和爱学习并主动学习的好习惯。

（三）  因人而异，培养学生创新科研能力

随着社会的快速发展和信息化技术的突飞猛进，本科生明显感觉考研和就业竞争压力不断增大，危机感骤增。大部分学生已不满足于当前的课程设置和学习状态，对进一步、先人一步的自我提高要求越来越强烈。通过反观目前各类竞赛、学术活动、夏令营及文献调研可知，大学生参加各类竞赛、学术交流、科研项目和发表论文的热情和程度逐年增高，更为突出的特点是参与境外的学习、学术活动程度也越来越高，由此说明，只要稍加引导，对学生是极为有益的。基于上述背景，广西大学地下工程方向的教学团队以地下工程151班为科技创新班试点，因材施教，因人而异，并遵循自愿原则，开展本科生科技创新指导工作，即根据学生兴趣爱好、专业特长，为科技创新班的每位学生定制以竞赛或科研为主攻方向的创新计划，并为每位学生指定指导老师和安排众多研究生提供指导，制定了详细的实施方案，助力学生科研创新能力的提高，为将来工作或深造打造更好的基础，满足学生日益增长对知识、对创新提高的需求。

（四）  因地制宜，提高学生创新实践能力

对本科生而言，充分利用校内实验中心等相关教学基地，对提升其创新实践能力至关重要。广西大学拥有土木工程国家级实验教学示范中心和自治区级虚拟仿真实验教学中心等，基于上述教学中心和结合课程内容特点，初步构建了“4+3”实验教学体系，通过实验课程增强学生理论联系实际的能力。此外，广西作为西部陆海新通道战略实施的核心地区，大量地下工程正在规划和建设，而广西气候条件复杂、地形地质特殊、生态环境脆弱和地质灾害频发等，亟需创新和实践能力强的专业人才。结合广西地域特色，积极与相关企业开展产学研合作，以及建立本科生联合培养基地，为提升学生创新与实践能力提供途径和平台。

二  教学内容改革

（一）  全面整合课程内容

根据目前国内关于土木工程本科指导性专业规范及目前国内开设地下工程主流高校关于课程设置的做法，本科地下工程方向知识单元主要有力学原理与方法、结构基本原理和方法、施工原理和方法，在实际课程教学中，教材之间往往有不少重叠交叉的内容，如果按照各个教材的教学大纲上课，势必造成重复讲的问题，以及由于各个老师教学进度各异，还可能导致内容关系前后倒置的问题，结果给学生带来了不必要的麻烦和负担。为避免此类问题，在开展专业课教学活动之前，应充分考虑各门课的内容及先后顺序关系，在统筹所有教学内容、目标、重难点等基础之上，另辟蹊径，重新规划教学安排。首先，在学年时间纵轴要做好规划和安排，遵循工程客观规律，循序渐进，避免先果后因等不良教法；其次，做好每学期（时间横轴）的教学计划，协调各位老师的教学安排，明确各自的教学任务，避免重讲、漏讲等。

（二）  提高可视化教学程度

地下铁道作为地下工程方向的一门重要课程，与工程实际密不可分，通过适当采用可视化教学，有助于学生尽快对课程内容的理解和掌握。在实际教学中，一方面可通过播放现场施工的影像视频资料，让学生如身临其境，不需去现场即可了解工程的特点、施工方法等；另一方面可借助第三方软件，例如Auto-CAD、BIM、VR等软件，制作关键内容的动画或图片，辅助教学，以达到加深学生对地下不可见等方面知识的理解和掌握的目的。

（三）  加强实践能力及学科竞赛

对于土木工程专业学生而言，除了掌握基本理论知识以外，还需要一定的实践能力，参加课程设计和学科竞赛是一种很好的途径。地下铁道体系课程设计主要包括地铁车站的建筑设计、围护结构设计、主体结构设计、结构防水设计和施工组织设计等[8]，通过进行课程设计，可以让学生加深对课程内容的理解和掌握的同时，养成查阅规范和工具手册的良好习惯，做到学有所成、学以致用，为学生继续深造和走上工作岗位奠定良好的基础。通过学科竞赛，让学生在要求范围之内，通过所学所见所想，自由发挥，自主思考，是在掌握专业知识基础上的再次提高训练，充分发挥了学生的积极主动性。通过比赛，既充分发挥了学生专业知识的潜能，又能够增进同学间团结协作、责任感、扬长避短和比学赶超等意识。