關于基礎工程國家一流課程建設的思考

摘 要：在南京工業(yè)大學城市地下空間工程專業(yè)國家一流專業(yè)建設背景下，圍繞基礎工程課程教學改革面臨的重難點問題，探討課程的教學設計和內容組織架構，包括系統(tǒng)性的思政元素內化生成、整體化的教學模式設計、模塊化的教學內容組織、多元的教學方法等方面，形成較為完備的課程教學體系，彰顯專業(yè)特色，助力一流課程建設目標的達成。

關鍵詞：一流課程建設；城市地下空間工程專業(yè)；教學理念；教學內容設計；教學體系

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：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，《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》發(fā)布后，推動構建具備高階思維、創(chuàng)新能力及挑戰(zhàn)性的優(yōu)質本科課程體系[1]，成為了全國各高等學校進行教學改革的普遍共識和實踐抓手。各個高校通過引導和鼓勵教師，以學生為中心理念引領課程建設，以提高教學質量為核心，創(chuàng)新教學方法以優(yōu)化教學成果，全面、多維度推進本科課程體系的建設工作。從而推進教學改革成果落地，提升本科人才培養(yǎng)質量。

隨著國家新型城鎮(zhèn)化建設和新型基礎設施建設的實施和深入，城市地下空間開發(fā)和利用成為未來城市發(fā)展的趨勢。錢七虎院士說“21世紀是地下空間的世紀”，南京工業(yè)大學是全國第5所、江蘇省第1所開設城市地下空間專業(yè)的高等院校，2021年成功入選國家一流本科專業(yè)建設點，成為國內城市地下空間工程專業(yè)建設的先行者和探索者。本專業(yè)依托學校土木、交通、地質、防災完備的學科布局，提出對接城市地下空間開發(fā)全產業(yè)鏈需求，培養(yǎng)具備扎實的工程科學基礎、多學科交叉融合的人才培養(yǎng)特色[2]。

課程建設是專業(yè)建設的基石和人才培養(yǎng)的核心要素。南京工業(yè)大學的基礎工程課程是土木、交通、地質等學科的核心專業(yè)基礎課程，面向未來從事城市和交通基礎設施建設的本科生和研究生。課程曾獲得建設部A類優(yōu)秀課程（1997）、江蘇省優(yōu)秀課程群（2004），以及首批江蘇省高等學校精品課程（2008），具有深厚的歷史和顯著的特色。然而，面對城市地下空間行業(yè)發(fā)展和技術更新，響應城市地下空間專業(yè)多學科交叉融合特點和全產業(yè)鏈的行業(yè)布局對人才培養(yǎng)的需求，基礎工程教學面臨著許多新的挑戰(zhàn)和困難。本文依托城市地下空間工程專業(yè)國家一流專業(yè)建設背景，結合筆者多年專業(yè)建設經驗和教學實踐的體會，在分析課程教學改革需解決的重難點問題的基礎上，圍繞南京工業(yè)大學城市地下工程專業(yè)特點，深入剖析構建課程理念與設定目標的方法，同時探討如何合理規(guī)劃教學設計與內容架構，以期為打造卓越課程及培育人才奠定堅實基礎。通過分享本研究的初步見解，能為同類課程的建設者們提供有價值的啟示與參考。

一 課程教學需要解決的重難點問題

（一） 強化課程思政引領作用

在教育部正式印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》前，課程思政均采用零散元素嵌入方式，缺乏系統(tǒng)性和內生性，思政內涵和體系建設有待進一步提升和完善。課程思政建設應著重構建以人文精神（地下空間的人文價值）、社會責任（國家重大工程戰(zhàn)略對地下空間的挑戰(zhàn)）、職業(yè)倫理（道德規(guī)范與工程倫理）、家國情懷（產業(yè)報國）為核心的人才培養(yǎng)價值體系，采用課程思政教學全覆蓋和培養(yǎng)環(huán)節(jié)高滲透方式，強化價值塑造，融合基礎工程的發(fā)展歷史和理論進展、專業(yè)倫理教育、基礎工程的前沿領域與前景展望等突出專業(yè)課程學習的內涵[3]。

（二） 探索面向城市地下空間全產業(yè)鏈的教學設計架構

基礎工程課程內容橫向跨度大，涉及土木、地質、交通和工管等專業(yè)，專業(yè)內涵不同，課程學習要求和重點具有行業(yè)差異性；課程教學縱向難度大，理論性強，實踐性強，課內教學很難掌握工程設計的過程及相應知識點[4]。因此，需探索面向地下空間行業(yè)全產業(yè)鏈的教學設計，強化課程的整體化教學思維方式，構建內容模塊和知識圖譜，避免知識割裂碎片化，達成從細分化知識的教學方式到綜合性工程能力的培養(yǎng)目標的教學實現路徑。

（三） 融合智能教學手段

基礎工程課程教學過程中過度強調簡化的設計理論，忽視數字化仿真平臺的應用及現代分析軟件工具加持，難以還原真實基礎工程復雜的周邊環(huán)境、專業(yè)的設計流程和智能的施工技術，無法形成理論教學和實踐操作之間的良性互動[5]。因此，融合線上線下MOOC教學、數字孿生技術、AI輔助呈現等智能化教學手段與形式設計是提升課程教學效果的重要補充。

（四） 對標國際工程教育認證標準的實踐教學環(huán)節(jié)薄弱

對標工程教育認證的要求，基礎工程實踐教學存在實訓資源的匱乏、實踐項目時空限制，實踐訓練的內容有限，學生在實際操作中無法全面掌握課程中的全部技術要領等瓶頸問題，極大影響了學生掌握本專業(yè)工程設計和工程實踐所需的知識和能力。課程教學需要踐行在“整體工程觀”視野下回歸工程實踐的理念，通過深化校企聯合、科研成果推進信息技術與專業(yè)教育的科教融合，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育全方位融入人才培養(yǎng)全過程，強化青年教師工程實踐能力；同時完善分層次、進階式創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力教育體系，加強線上線下實踐教學資源共建共享，校企聯合，提升學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)[6]。

二 課程建設的理念和目標

（一） 以學生為中心的課程教學理念

基礎工程課程對接“新工科”“卓越計劃2.0”，以市場和產業(yè)對人才能力需求為目標，以學生為中心推進課程教學模式改革，將教師傳授知識的課堂轉變?yōu)閷W生能力增長的學習中心。以工程案例為主線，重構教學內容，建立復合模塊的教學形式；推進翻轉課堂、慕課等混合式課堂教學改革，確立學生學習主體地位；設置基礎性、綜合性、創(chuàng)新性實驗，促進學生理解和融會貫通專業(yè)知識；校企聯合，虛實結合升級課程設計，助力學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)[7]。

（二） 知識、能力、素養(yǎng)多層次課程目標體系

以夯實基礎為導向，構建專業(yè)知識能力目標：掌握了解國內外基礎工程設計和施工技術，強化對核心知識和基礎理論的學習，培養(yǎng)具有國際視野和工匠精神的卓越工程師。以學以致用為導向，構建實踐能力目標：融合智能科學與技術手段，踐行基礎工程設計、施工、監(jiān)測檢測各項工作，提升學生技術探索和工程實踐能力[8]，培養(yǎng)面向未來城市地下空間開發(fā)的全產業(yè)鏈的“智慧”技術人才。以傳承創(chuàng)業(yè)基因為導向，構建社會服務素養(yǎng)目標：面向世界基礎工程領域前沿，切入國家?guī)r土工程行業(yè)升級，扎根祖國大地，服務全球產業(yè)，培養(yǎng)具有中國靈魂、世界胸懷的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)者。

三 課程教學設計和內容架構

（一） 課程教學模式設計

基礎工程課程按照“四大知識模塊、三方工程應用、三個教學結合、三種能力培養(yǎng)”模式完成教學設計：主要將基本原理、設計計算、課程設計和仿真實驗四個知識模塊作為教學主線，通過專業(yè)基礎知識的教學，聚焦于地基設計、基礎設計及地基處理設計的工程實踐，實現理論知識的傳授。采用理論教學與實踐操作相結合、授課內容與執(zhí)業(yè)考試相結合、課程學習與科研項目相融合的方式，推動產、學、研一體化進程。此過程旨在全面提升學生的創(chuàng)新思維、實際操作能力和職業(yè)素養(yǎng)，達成人才培養(yǎng)目標[9]。

（二） 課程教學內容架構

基礎工程課程以市場和產業(yè)對人才能力需求為本位，關聯地質工程、土木工程、交通工程等專業(yè)特點，解構和重構教學內容：以工程案例為主線，構建了工程地質勘察、基礎設計、地基處理設計、基坑設計4大教學模塊，設計8項主題任務，劃分50個知識單元，構建了易組合、可拓展的模塊化教學內容體系；圍繞各個知識單元配置教學資源，并組織教學過程[10]，各知識單元內容：學習目標、學習指南、知識內容、練習、實踐、作業(yè)、測驗、案例、常見問題、知識結構及參考文獻等。教師結合各專業(yè)課時設置、研究方向等信息，在相關模塊、工程問題等方面加以選擇、深化和拓展。

（三） 多元化課程教學方法、混合式教學手段

基礎工程課程以學生為中心推進課程教學模式改革，通過“課堂學習—仿真實驗—實景實踐—課程設計”層層遞進的教學路徑，融合多元教學方法（表1），輔以混合教學平臺（表2），形成開放、共享、交互的基礎工程課程線上線下融合教學模式，引導學生進行自主性學習、研究型學習和協作性學習。

四 課程創(chuàng)新改革特色

（一） 課程大綱對接專業(yè)認證，課程內容突出專業(yè)特色，課程目標引領專業(yè)建設風向

針對南京工業(yè)大學城市地下空間工程專業(yè)多學科交叉融合的專業(yè)特色，構建了以基礎工程為原點，發(fā)散至覆蓋城市建筑工程、軌道交通、市政工程、人防工程全產業(yè)鏈專業(yè)課程分支的課程組群模式。參照工程教育專業(yè)認證標準，更新課程理念，修訂課程教學大綱，重構課程教學內容，升級教學方法，融合智能手段，實踐人才培養(yǎng)目標的縱橫發(fā)展（橫向沿地質、土木、交通復合型拓展，縱向為 “認知、探索、創(chuàng)新”遞進式深入），引領全國城市地下空間工程專業(yè)課程建設風向。

（二） 產教融合，校企聯合，打造分層次、多專業(yè)課程實踐教學體系

針對土木、地下、交通、地質專業(yè)課程實踐的不同側重，行業(yè)規(guī)范、設計標準的差異，結合專業(yè)特色和行業(yè)需求，完善課程設計指導書，增加課程設計題目，更新課程設計內容，引入綜合性、科研型、開放式實驗，打造分層次、多專業(yè)課程實踐教學體系。突破傳統(tǒng)實踐教學模式中實驗實習、課程設計、工程實踐環(huán)節(jié)的時空界限，將全方位引入校外實踐教學資源，拓展實踐教學基地，開創(chuàng)“校企聯合”設計模式，形成校內外教師、專家、校友與在校生的多維互動，培養(yǎng)學生基礎設計和施工的實踐能力和創(chuàng)新能力。整合實踐教學數字化資源，打造虛擬仿真實驗平臺，實現線上、線下實踐教學融合。

（三） 以學業(yè)成果作品化為載體，促進學生 “認知、探索、創(chuàng)新”能力的培養(yǎng)

以課堂教學為主線，協同實訓基地，整合大創(chuàng)訓練、學科競賽、科研項目等，搭建了“認知、探索、創(chuàng)新”基礎工程課程實踐訓練體系。以課程實驗、認識實習和科創(chuàng)文化節(jié)搭建課程認知實踐平臺，以原位實習、課程設計和校內學科競賽搭建課程探索實踐平臺，以創(chuàng)新訓練項目、創(chuàng)客空間和全國性競賽搭建課程創(chuàng)新實踐平臺，形成分層次、進階式課程實踐能力訓練體系，促進學生學業(yè)成果的產出。

五 結束語

在一流本科課程建設的新形勢下，南京工業(yè)大學基礎工程經過不斷建設與完善，取得一定的成效。根據本文所述的課程建設活動與所得經驗，以下是可供讀者借鑒的幾點總結。

1）課程的思政元素需要強化立德樹人，實現課程目標由知識體系向價值體系轉變的內涵提升，有機融入課程的教學活動中，達成課程的思政育人目標。

2）在做好課程頂層設計的前提下，重視教學理念的轉變，進行先進的教學模式架構，采用多元的教學方法和混合教學手段，并提供豐富的教學資源配套，才能達成課程的“兩性一度”建設標準。

3）課程實踐教學體系建設應著眼專業(yè)定位，全面深化產教融合和校企聯合，通過引入校外資源，整合課程教學數字化資源，搭建實踐平臺，形成具有本專業(yè)特色的一流課程實踐體系建設路徑。

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