土木工程+能源開發(fā)復(fù)合型人才培養(yǎng)的課程改革思考

摘 要 隨著土木工程行業(yè)近幾十年的快速發(fā)展，大規(guī)模建設(shè)已基本飽和，土木工程專業(yè)出現(xiàn)了生源少、就業(yè)難等諸多瓶頸，未來如何發(fā)展已成為高校必須重視的問題。文章梳理了土木工程和采礦工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了兩個專業(yè)在基礎(chǔ)學(xué)科、工程技術(shù)及行業(yè)發(fā)展上的關(guān)聯(lián)，探討了構(gòu)建“土木+礦業(yè)”復(fù)合型人才課程體系的學(xué)科基礎(chǔ)與優(yōu)勢，分析了當(dāng)前土木+能源開發(fā)課程融合難、實踐教學(xué)協(xié)調(diào)難、師資缺乏跨專業(yè)人才等問題，提出了優(yōu)化課程框架、共建實踐基地等解決思路。

關(guān)鍵詞 土木工程；能源開發(fā)；復(fù)合型人才；課程改革

中圖分類號：G642 " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.36.039

Exploration on Curriculum Reform of \"Civil Engineering + Energy Development\" Compound Talents Training

LU Jun

（College of Civil and Transportation Engineering， Shenzhen University， Shenzhen， Guangdong 518000）

Abstract With the rapid development of the civil engineering industry in recent decades， large-scale construction has basically reached saturation， and the civil engineering major has encountered many bottlenecks such as a shortage of students and difficulty in employment. How to develop in the future has become a problem that universities must pay attention to. The article summarizes the current development status of civil engineering and mining engineering majors， points out the correlation between the two majors in basic disciplines， engineering technology， and industry development， explores the disciplinary foundation and advantages of building a \"civil engineering+mining\" composite talent curriculum system， analyzes the current difficulties in integrating civil engineering+energy development courses， coordinating practical teaching， and lacking interdisciplinary talents， and proposes solutions such as optimizing curriculum frameworks and building practical bases.

Keywords civil engineering; energy development; compound talents; curriculum reform

1" 土木工程專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與瓶頸

在當(dāng)今的高等教育領(lǐng)域，土木工程專業(yè)可謂是備受矚目。國內(nèi)高校普遍開設(shè)了土木工程專業(yè)，涵蓋了本科、碩士和博士各個階段。截至 2024 年，全國約有550所大學(xué)設(shè)立了該專業(yè)。本科階段，眾多院校積極投入，為土木工程行業(yè)培養(yǎng)了大量的基礎(chǔ)人才。這些學(xué)生在本科學(xué)習(xí)期間接受了系統(tǒng)的專業(yè)教育，掌握了土木工程的基本理論和知識，為未來的職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。而在碩士和博士階段，教育更加注重專業(yè)的深化和科研創(chuàng)新，開展前沿性的研究，為推動土木工程技術(shù)的進步貢獻著智慧和力量。

近" 20" 年來，隨著國內(nèi)房屋、公路、橋梁等工程的高速建設(shè)，土木工程行業(yè)呈現(xiàn)出多方面的發(fā)展趨勢[1]。其一，智能化趨勢日益明顯?？萍嫉娘w速發(fā)展使得智能建造技術(shù)逐漸在工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。例如，通過使用先進的傳感器、自動化設(shè)備和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，施工過程變得更加高效和精準，不僅提高了施工效率，還大大提升了工程質(zhì)量。其二，綠色化成為重要理念。環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的觀念深入人心，土木工程建設(shè)也更加注重節(jié)能減排和資源的循環(huán)利用。在工程設(shè)計和施工中，越來越多的綠色建筑材料和節(jié)能技術(shù)被采用，以減少對環(huán)境的影響。其三，國際化程度不斷提高。隨著經(jīng)濟全球化的推進，國際工程項目日益增多，這對土木工程人才的國際化視野和跨文化交流能力提出了更高的要求。土木工程專業(yè)人才需要具備與不同國家和地區(qū)的團隊合作的能力，了解國際工程標準和規(guī)范。

然而，土木工程專業(yè)目前也面臨著諸多瓶頸。首先，開設(shè)高校數(shù)量眾多，這直接導(dǎo)致了畢業(yè)生數(shù)量龐大。市場競爭因此變得異常激烈，學(xué)生們面臨著巨大的就業(yè)壓力。在眾多的求職者中脫穎而出并非易事，企業(yè)往往會對求職者提出更高的要求。其次，行業(yè)對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的要求越來越高。但部分學(xué)生在學(xué)校期間缺乏足夠的實踐鍛煉，僅僅掌握了理論知識，難以滿足企業(yè)的實際需求[2]。實踐是檢驗真理的唯一標準，只有通過實際項目的鍛煉，學(xué)生才能真正掌握工程技術(shù)，提高解決實際問題的能力。此外，土木工程行業(yè)發(fā)展迅速，新技術(shù)、新材料不斷涌現(xiàn)。學(xué)生需要不斷學(xué)習(xí)和更新知識，以適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展變化，否則很容易被時代淘汰。同時，土木工程行業(yè)的工作環(huán)境相對艱苦，讓一些學(xué)生對職業(yè)發(fā)展產(chǎn)生疑慮，施工現(xiàn)場往往條件簡陋，工作強度大，這對于一些追求舒適工作環(huán)境的學(xué)生來說是一個挑戰(zhàn)。另外，宏觀經(jīng)濟形勢和政策調(diào)整也會對行業(yè)產(chǎn)生影響，進而影響學(xué)生的就業(yè)。當(dāng)前經(jīng)濟下行壓力大，行業(yè)發(fā)展面臨諸多問題，項目減少，企業(yè)招聘需求下降，進一步加劇了學(xué)生的就業(yè)困難。

現(xiàn)代土木工程建設(shè)涉及多個領(lǐng)域的知識和技術(shù)，如工程地質(zhì)、建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)工程、機械、環(huán)境、施工管理、工程經(jīng)濟等，這就意味著企業(yè)對復(fù)合型人才的需求越來越大。他們希望畢業(yè)生不僅具備扎實的土木工程專業(yè)知識，還擁有跨學(xué)科的知識和能力，能夠在復(fù)雜的工程項目中綜合運用各種知識和技能，為項目的成功貢獻力量。

2" 能源開發(fā)專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與瓶頸

在國內(nèi)的高等教育體系中，礦業(yè)工程專業(yè)雖在本、碩、博階段均有涉及，但開設(shè)的高校數(shù)量相對較少，僅有40余所，擁有博士點的高校更是不到20所。礦業(yè)工程專業(yè)的學(xué)生目前就業(yè)發(fā)展趨勢較好，在能源開發(fā)企業(yè)、科研院所等單位都能找到合適的崗位。

然而，礦業(yè)工程專業(yè)也面臨著一些瓶頸[3]。一方面，部分崗位的工作環(huán)境相對艱苦，對學(xué)生的吸引力不足。礦業(yè)工程的工作場所往往位于偏遠地區(qū)，條件較為簡陋，工作強度也較大。這對于許多習(xí)慣了舒適生活環(huán)境的學(xué)生來說是一個不小的挑戰(zhàn)。另一方面，技術(shù)創(chuàng)新要求高，學(xué)生需要不斷更新知識和技能。隨著科技的飛速發(fā)展，礦業(yè)工程領(lǐng)域的技術(shù)也在不斷進步。智能化開采技術(shù)提高了生產(chǎn)效率和安全性，但同時也要求學(xué)生掌握先進的技術(shù)知識。綠色開采注重環(huán)境保護和資源可持續(xù)利用，需要學(xué)生具備相關(guān)的環(huán)保知識和理念。此外，多元化的發(fā)展趨勢涉及礦產(chǎn)資源的綜合開發(fā)和利用，學(xué)生需要具備多個學(xué)科領(lǐng)域的知識才能解決復(fù)雜的工程問題。

礦業(yè)工程涉及地質(zhì)、采礦、機械、電氣、環(huán)境、管理、經(jīng)濟等多個學(xué)科領(lǐng)域，這就要求專業(yè)人才不僅要具備扎實的專業(yè)知識，還要有跨學(xué)科的綜合能力。因此，企業(yè)對礦業(yè)工程專業(yè)的人才在跨學(xué)科知識和綜合能力方面的要求越來越高。只有具備多學(xué)科知識和綜合能力的人才，才能滿足礦業(yè)工程行業(yè)的發(fā)展需求。

3" 土木工程與礦業(yè)工程的專業(yè)關(guān)聯(lián)性

土木工程和礦業(yè)工程在多個方面存在著緊密的專業(yè)關(guān)聯(lián)性。

首先，在基礎(chǔ)學(xué)科方面，兩者具有顯著的相關(guān)性[4-5]。力學(xué)知識在土木工程和采礦工程中都起著至關(guān)重要的作用。無論是土木工程中建筑物、橋梁等結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力分析，還是采礦工程中對礦井、巷道等結(jié)構(gòu)的評估，都離不開力學(xué)原理的運用。同時，地質(zhì)條件對兩個專業(yè)的工程建設(shè)都有著重大影響。土木工程專業(yè)在進行項目規(guī)劃和施工時，必須充分考慮地質(zhì)因素，以確保工程的安全性和穩(wěn)定性。而采礦工程專業(yè)更是直接依賴對地質(zhì)條件的準確把握，以便進行資源的有效開采。此外，材料學(xué)也是兩個專業(yè)共同關(guān)注的基礎(chǔ)學(xué)科，都需要選擇合適的材料來滿足各自工程的特定要求。

其次，在工程技術(shù)方面，土木工程和采礦工程有許多交叉之處。在地下工程建設(shè)領(lǐng)域，土木工程的隧道工程和采礦工程的巷道掘進技術(shù)存在相似之處。兩者都需要解決地下空間的開挖、支護等問題，在技術(shù)方法和工藝上有一定的共通性。在礦山建設(shè)中，土木工程的建筑結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用。例如，礦山的廠房、辦公樓等設(shè)施的建設(shè)離不開土木工程專業(yè)的技術(shù)。而在資源開發(fā)過程中，采礦工程產(chǎn)生的廢棄物處理和土地復(fù)墾等問題與土木工程的環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展理念緊密相連，雙方共同致力于減少工程建設(shè)中對環(huán)境的破壞。

最后，兩個專業(yè)在行業(yè)發(fā)展上相互影響。一方面，采礦工程為土木工程提供了重要的原材料，如礦石、煤炭等，是土木工程建設(shè)的基礎(chǔ)。沒有采礦工程提供的資源，土木工程的發(fā)展將受到極大限制。另一方面，土木工程的發(fā)展也為采礦工程提供了支持。礦山的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如道路、橋梁等，以及運輸系統(tǒng)的完善，都離不開土木工程的技術(shù)支持。

4" 土木+礦業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)思考

4.1" 土木工程與能源開發(fā)專業(yè)課程架構(gòu)分析

關(guān)于“土木工程+X”復(fù)合型人才模式培養(yǎng)已有較多探討與實踐[6-7]，但結(jié)合能源開發(fā)領(lǐng)域的研究則相對較少。事實上，土木工程與礦業(yè)工程專業(yè)的課程架構(gòu)存在一些共同點。首先，兩個專業(yè)都注重基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，以及工程制圖、計算機應(yīng)用基礎(chǔ)等工程基礎(chǔ)課程，這些課程為學(xué)生提供了必要的數(shù)學(xué)和工程知識，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。其次，兩個專業(yè)的部分專業(yè)基礎(chǔ)課程也有相似之處，如理論力學(xué)和材料力學(xué)等力學(xué)課程，這些課程的內(nèi)容是兩個專業(yè)進行工程分析和設(shè)計的重要工具（表1）。此外，兩個專業(yè)都強調(diào)實踐教學(xué)的重要性，通過實驗、實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和解決問題的能力。

表1" " 土木工程與采礦工程專業(yè)培養(yǎng)核心課程關(guān)系

總的來說，土木工程與采礦工程專業(yè)課程架構(gòu)的共同點表明，兩個專業(yè)在知識體系和能力培養(yǎng)方面有一定的共通之處，這為學(xué)生在兩個專業(yè)之間的交叉學(xué)習(xí)和綜合發(fā)展提供了可能。同時，這些共同點也反映了兩個專業(yè)對學(xué)生基本素質(zhì)和能力的要求，有助于培養(yǎng)具有扎實基礎(chǔ)和綜合能力的工程人才。

4.2" 土木+能源開發(fā)復(fù)合型人才課程體系構(gòu)建

構(gòu)建“土木" +" 能源開發(fā)”復(fù)合型人才課程體系意義重大。在現(xiàn)有的土木工程培養(yǎng)課程體系基礎(chǔ)上，合理增加采礦專業(yè)的部分課程是關(guān)鍵舉措。開設(shè)礦山地質(zhì)學(xué)課程，能讓學(xué)生深入了解能源開發(fā)所依托的地質(zhì)基礎(chǔ)，明白不同地質(zhì)條件對能源開發(fā)工程的影響。采礦學(xué)課程可使學(xué)生掌握資源開發(fā)的基本方法和流程，為他們參與能源開發(fā)相關(guān)的土木工程項目奠定知識基礎(chǔ)。礦井通風(fēng)與安全課程則有助于學(xué)生認識能源開發(fā)中的安全問題，提升安全意識和應(yīng)對風(fēng)險的能力。

通過對這些課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生一方面擁有了扎實的土木工程專業(yè)知識，另一方面又熟悉了資源開發(fā)技術(shù)。這極大地拓寬了學(xué)生的就業(yè)渠道，他們不僅能在傳統(tǒng)土木工程領(lǐng)域發(fā)揮專業(yè)技能，還能在能源開發(fā)相關(guān)的土木工程項目中嶄露頭角。同時，也為學(xué)生的升學(xué)深造提供了更多方向和選擇。如在土木工程專業(yè)開設(shè)本科選修課程“深地能源開發(fā)利用”后，受到學(xué)生廣泛關(guān)注，許多學(xué)生表達了學(xué)習(xí)能源開發(fā)領(lǐng)域知識的強烈意愿。

4.3" 土木+復(fù)合型人才培養(yǎng)的優(yōu)勢

土木" +" 采礦復(fù)合型人才培養(yǎng)具有多方面的顯著優(yōu)勢。

①極大地拓寬了就業(yè)渠道。這類復(fù)合型人才既能夠在傳統(tǒng)土木工程領(lǐng)域的建筑、橋梁、道路等項目中充分發(fā)揮專業(yè)技能，展現(xiàn)自身價值，又能在礦山建設(shè)、資源開發(fā)相關(guān)的土木工程項目中嶄露頭角。相比單一專業(yè)人才，他們擁有更多的就業(yè)機會，就業(yè)前景更加廣闊。

②創(chuàng)新能力得到顯著提升。由于融合了土木工程和采礦工程兩個專業(yè)的知識體系，復(fù)合型人才能夠從不同的角度去思考問題。在面對復(fù)雜工程問題時，能夠運用兩個專業(yè)的知識和思維方式，為解決問題提供更多創(chuàng)新性的方案。

③有利于資源的綜合開發(fā)利用。在能源開發(fā)過程中，土木結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。復(fù)合型人才能夠更好地協(xié)調(diào)資源開發(fā)與土木結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，在確保資源高效開發(fā)的同時，實現(xiàn)資源開發(fā)與環(huán)境保護的平衡，推動可持續(xù)發(fā)展。

④滿足行業(yè)發(fā)展需求。隨著工程領(lǐng)域的不斷拓展和融合，對既懂土木又懂采礦的復(fù)合型人才的需求日益增長。培養(yǎng)這類復(fù)合型人才，有助于推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提升行業(yè)的整體競爭力。

例如，四川大學(xué)、深圳大學(xué)作為土木工程行業(yè)歷史悠久的高校，積極在本科、研究生中嘗試開設(shè)部分能源開采相關(guān)研究方向。這一舉措極大地促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和就業(yè)范圍，同時也使學(xué)校相關(guān)學(xué)科排名得到了極大提升。2023年10月27日，2023“軟科世界一流學(xué)科排名”發(fā)布，深圳大學(xué)礦業(yè)工程專業(yè)全球排名第14位，成為學(xué)校排名最高的學(xué)科?？梢?，“土木+”復(fù)合型人才培養(yǎng)具有較大可行性和廣闊的發(fā)展前景。

5" 存在的問題與解決思路

在“土木+礦業(yè)”復(fù)合型人才培養(yǎng)過程中，存在著一些明顯的問題。首先，課程融合難度大。土木工程和采礦工程兩個專業(yè)的課程體系有著較大差異，這使得合理安排課程以實現(xiàn)有機融合成為一項艱巨的挑戰(zhàn)。土木工程側(cè)重于建筑結(jié)構(gòu)、施工管理等方面，而采礦工程則更關(guān)注礦山開采、資源開發(fā)等領(lǐng)域，不同的課程重點和教學(xué)方法增加了融合的難度。

其次，實踐教學(xué)協(xié)調(diào)困難。土木工程和采礦工程的實踐場地和要求各不相同。土木工程的實踐可能更多地在建筑工地、橋梁施工現(xiàn)場等，而采礦工程的實踐則主要在礦山等特定場所。這些差異導(dǎo)致高校難以統(tǒng)一安排實踐教學(xué)，無法讓學(xué)生全面地接觸和掌握兩個專業(yè)的實踐技能。

再者，師資隊伍缺乏跨專業(yè)人才。教師往往擅長單一專業(yè)領(lǐng)域，對于土木工程或采礦工程有深入的了解，但難以滿足復(fù)合型人才培養(yǎng)的需求。缺乏既懂土木工程又懂采礦工程的教師，使得教學(xué)過程中難以深入融合兩個專業(yè)的知識。

針對這些問題，提出以下解決思路。首先，優(yōu)化課程設(shè)置。組建專業(yè)團隊深入分析兩個專業(yè)的核心課程，找出交叉點和互補點，精心構(gòu)建融合型課程體系。通過合理安排課程順序和內(nèi)容，使學(xué)生能夠系統(tǒng)地學(xué)習(xí)兩個專業(yè)的知識。具體如下。①整合基礎(chǔ)課程。將土木工程和采礦工程都涉及的力學(xué)、地質(zhì)學(xué)等基礎(chǔ)課程進行整合優(yōu)化。例如，在力學(xué)課程中，既講解土木工程結(jié)構(gòu)中的力學(xué)原理，又引入采礦工程中巷道、礦井等結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，通過對比不同工程場景下的力學(xué)應(yīng)用，加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解，同時讓學(xué)生看到不同專業(yè)之間的聯(lián)系。開設(shè)跨專業(yè)的綜合課程，如“土木與采礦工程案例分析”，選取實際工程中的典型項目，包括礦山周邊的土木基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治與土木工程結(jié)合等案例，讓學(xué)生分組討論、分析問題并提出解決方案，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用兩個專業(yè)的知識解決實際問題的能力。②設(shè)立選修模塊。在土木工程專業(yè)和采礦工程專業(yè)中分別設(shè)立對方專業(yè)的選修模塊。土木工程專業(yè)的學(xué)生可以選修" “采礦工程概論”“礦山開采技術(shù)” 等課程，了解采礦工程的基本流程和技術(shù)要點。

其次，加強實踐基地共建。與企業(yè)合作建立綜合性實踐基地，滿足兩個專業(yè)的實踐需求。讓學(xué)生在一個基地中能夠體驗到不同專業(yè)的實踐操作，提高實踐能力。再者，培養(yǎng)跨專業(yè)師資。鼓勵教師跨專業(yè)學(xué)習(xí)、交流，開展跨專業(yè)教研活動，提升教師的復(fù)合教學(xué)能力。最后，加強學(xué)科交流與合作。舉辦學(xué)術(shù)講座、研討會等活動，促進兩個專業(yè)師生的交流與合作，營造良好的學(xué)術(shù)氛圍。

6" 結(jié)論

土木工程與采礦工程專業(yè)雖面臨各自瓶頸，但二者在基礎(chǔ)學(xué)科、工程技術(shù)及行業(yè)發(fā)展上具有關(guān)聯(lián)性。構(gòu)建土木 + 礦業(yè)復(fù)合型人才課程體系具有可行性與諸多優(yōu)勢，可拓寬就業(yè)、提升創(chuàng)新能力等。然而，目前在課程融合、實踐教學(xué)協(xié)調(diào)及師資方面還存在一些問題。通過優(yōu)化課程設(shè)置、共建實踐基地、培養(yǎng)跨專業(yè)師資及加強學(xué)科交流合作，有望解決這些問題，推動土木" +" 礦業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)，促進兩個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

基金項目：國家自然科學(xué)基金（52374222，52104209）。

參考文獻

[1] 張潤邇.土木工程在國民經(jīng)濟建設(shè)中的重要地位及其發(fā)展趨勢[J].經(jīng)濟研究導(dǎo)刊，2021（23）：16-19.

[2] 許峙峰，曾文軒.土木工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)現(xiàn)狀及對策分析[J].就業(yè)與保障，2022（9）：97-99.

[3] 孔德中，熊鈺，吳桂義，等.工程教育背景下采礦專業(yè)本科生綜合能力培養(yǎng)[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2020（5）：73-74.

[4] 梁燦，崔貞，傅睿，等.課程思政背景下土木類課程教改探討——以土木工程測量課程為例[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2024（5）：180-183.

[5] 林志南，王家全，常志凱，等.以認知實踐為主體、創(chuàng)新教育為動力的土木工程教改模式研究[J].大眾科技，2021，23（7）：116-118.

[6] 史本凱，路遙，王俊.土木類研究生復(fù)合型人才培養(yǎng)及多元評價指標體系的構(gòu)建研究[J].長春工程學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版），2023，24（4）：122-125.

[7] 羅素蓉，吳愷云，李旭紅.新形勢下“大土木”專業(yè)課程建設(shè)及復(fù)合型人才培養(yǎng)模式[J].高等建筑教育，2019，28（6）：13-19.