工程教育认证背景下城市地下空间规划与设计课程教学设计.pdf
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1、高等建筑教育 2023 年第 32 卷第 4 期JOURNAL OF ARCHITECTURAL EDUCATION IN INSTITUTIONS OF HIGHER LEARNING Vol.32 No.4 2023工程教育认证背景下城市地下空间规划与设计课程教学设计蒋雅君,郭春,金虎,孙吉祥,马龙祥(西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031)摘要:在工程教育认证背景下,工程专业的专业课程教学也应及时转变观念,改革教学模式,开展符合工程教育认证理念的课程建设工作。以城市地下空间规划与设计课程为例,介绍了城市地下空间工程专业课程教学设计的实施方法。首先对专业人才培养的顶层设计进行
2、了分析,探讨了该课程的定位和任务;之后根据行业发展的需求,构建了相应的课程知识体系;最后采用面向产出的模式,对课程进行了教学设计。论文所做的探索和实践工作,为工科人才培养工作中的专业课程建设和教学工作开展提供了一定的参考和借鉴。关键词:工程教育认证;城市地下空间工程专业;专业课程;教学设计中图分类号:G642.3;TU984.113 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2023)04-0103-09为适应国家经济和社会发展对城市地下空间资源开发利用人才的需求,自2002年以来我国在高校中开设了“城市地下空间工程”本科专业,并于2012年被教育部列入 普通高等学校本科专业目录 中1。截
3、至2021年,已经在教育部通过审批或备案的城市地下空间工程专业的高校已经超过80所,每年培养的专业人才约4 000人2。在城市地下空间工程专业开设院校数量和招生规模日益增长的趋势下,相关院校和专业加入工程教育专业认证行列的呼声也越来越高。我国自2016年正式成为 华盛顿协议 成员国以来,工程专业认证工作得到了大力推进。这也成为我国高等教育进入国际前列的一个重要标志3-4。在目前阶段,随着我国“一流专业”等工作的持续推进和其他类似特设专业逐步加入认证序列,城市地下空间工程专业未来接受认证将是发展的趋势;因此,针对工程教育认证的要求和核心理念开展相应的专业建设工作,也是国内城市地下空间专业院校未雨
4、绸缪的重要工作之一。根据中国工程教育认证协会颁布的 工程教育认证通行标准解读及使用指南(2020版),在专doi:10.11835/j.issn.1005-2909.2023.04.014欢迎按以下格式引用:蒋雅君,郭春,金虎,等.工程教育认证背景下城市地下空间规划与设计课程教学设计 J.高等建筑教育,2023,32(4):103-111.修回日期:2021-07-23基金项目:西南交通大学一流本科课程建设项目(YK20202007);西南交通大学本科教育教学研究与改革项目(20201003-07);西南交通大学本科教育教学研究与改革项目(20201003-04);西南交通大学本科教育教学研究
5、与改革项目(20201002-06)作者简介:蒋雅君(1980),男,西南交通大学土木工程学院地下工程系副教授,博士,主要从事隧道工程防排水技术、地下结构病害检测及评价技术、地下空间开发利用研究,(E-mail)。103高等建筑教育 2023 年第 32 卷第 4 期业认证中涉及的内容很多,包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支撑条件等七大指标5。其中,贯穿专业建设工作的主要过程、同时也最为重要的就是“量大面广”的专业课程教学工作,如何保证专业课程能按照工程教育认证的要求开展相应的课程建设,并有效支撑毕业要求和人才培养目标的达成,成为现阶段各院校人才培养顶层设计时予以重
6、点关注的内容。本文基于西南交通大学城市地下空间工程专业城市地下空间规划与设计主干课程的教学实践与探索,分析讨论如何基于工程教育认证要求,构建相应的课程教学体系,为城市地下空间专业人才培养毕业要求的达成提供有效支撑。一、基于工程教育专业认证理念的城市地下空间工程专业人才培养顶层设计分析随着国内高校对工程教育专业认证内涵的逐步认识和理解,工程专业人才培养理念也从“评教”向“评学”转变;因此,在开展相关专业课程建设时,应在专业人才培养的顶层设计指导下,充分贯彻“学生中心、成果导向、持续改进”的课程建设理念。(一)城市地下空间工程专业人才培养的总体逻辑分析根据工程教育专业认证框架,按照“培养目标”“毕
7、业要求”“课程体系”“课程教学”逻辑层次落实人才培养各环节的工作和要求,并在教学过程中不断持续改进,其内在的联系如图 1表示。由此可见,人才培养体系设计是一个逻辑性极强的工作,需要在制定好培养目标的前提下,逐层构建各层次的人才培养环节(正向设计),并且下一层次的人才培养环节又必须支撑上一层次人才培养的要求(反向支撑);因此,在讨论具体专业课程在人才培养中应达成的目标和应承担的任务时,必须建立在对整个人才培养体系十分了解的基础之上,才能有的放矢,制定好对应的课程教学目标,保证人才培养工作大方向不偏离。(二)城市地下空间工程专业人才培养目标分析对于处于顶层的培养目标,往往与各高校的办学定位、专业基
8、础和学科特色紧密关联,但是也应注意体现城市地下空间工程的专业特征和服务面向的需要。以 普通高等学校本科专业类教学质量国家标准(2018版)中对该专业培养目标的描述为例进行相应分析6:“本专业培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展(笔者注:近年来又新增了 劳 的要求),掌握城市地下空间工程学科的基本原理和基本知识,获得工程师基本训练,能胜任城市地下空间工程的规划、勘图1人才培养的顶层设计框架104蒋雅君,等 工程教育认证背景下城市地下空间规划与设计课程教学设计测、设计、施工与管理,具有扎实基础理论、较宽厚专业知识、较强实践与创新能力,以及一定国际视野、能面向未来的高级专门人才”。
9、对上述培养目标要素进行解析,可以得到如表1所示的对应关系。以上仅仅是对城市地下空间工程专业人才培养目标基本要素的解读,各高校在实际的专业人才培养方案制定中,还需要进一步深化,体现各自的优势和特色。笔者所在学校的城市地下空间工程专业的培养目标具体为(2019版):面向国家城市建设和城市地下空间开发需求,坚持学校“双严”传统,培养理论基础扎实、专业知识宽厚、具有创新能力和国际视野、能够引领城市地下空间工程建设未来发展的创新型高级专门人才。毕业生应德、智、体、美、劳全面发展,具有深厚的历史底蕴和开阔的国际视野,较强的社会担当和健全的人格修养,积极的创新精神和严谨的批判思维,良好的人文情怀和扎实的科学
10、素养,高尚的职业操守和优秀的专业才能。毕业生掌握城市地下空间工程建设的基本原理和专业知识,获得工程师的良好训练,具备较强的实践能力,能从事城市地下空间工程的规划、设计、施工与管理工作。(三)城市地下空间工程专业人才毕业要求分析在培养目标的指导下,需要明确提出相应的城市地下空间工程专业毕业要求,以支撑培养目标的达成。工程教育认证对工程人才的培养提出了“12条”基本要求,覆盖了知识、能力和素养三个方面。总体上,“12条”体现了对工程专业人才工程知识、分析思维、设计开发、研究创新、使用工具、工程素养、沟通合作、终身学习等能力要素的基本要求,并在其中贯穿了对学生解决复杂工程问题能力的培养。在理解毕业要
11、求内涵的基础上,还需要对“12条”基本要求进行二级指标点的分解,并逐一落实到对应的课程体系和教学环节中,以达到可落实、可评价的目的。通常对“12条”基本要求中的每一条要求均进行34个二级指标点的分解,突出逐层递进的关系,体现学生在掌握相应能力过程中循序渐进的特点,也便于衡量和评价。由于各高校的办学定位、人才培养目标存在差异,在对“12条”进行解构时,在具体内容和层级分解上也会存在一定的差别。需要强调的是,所构建的课程体系及各课程分工,均需要对“12条”作全面支撑;因此,“12条”的合理解构是明确各门课程定位和任务,顺利开展课程建设的重要前提。基于“12条”和培养目标,笔者所在学校的城市地下空间
12、工程专业的毕业要求(2019版)共包括10大条、30小条,分别覆盖了“12条”及专业培养目标的相关方面,并分解为可衡量、可评价的二级指标点,以便课程体系进行对应覆盖和支撑。表1城市地下空间工程专业人才培养目标要素序号12345要素服务领域职业特征职业能力(专业能力)职业能力(非专业能力)人才定位具体表述城市地下空间工程(开发、利用相关)可从事规划、勘测、设计、施工与管理等工作掌握城市地下空间工程学科的基本原理和基本知识,具有扎实基础理论、较宽厚专业知识、较强实践与创新能力德、智、体、美全面发展,具有一定国际视野,能面向未来高级专门人才105高等建筑教育 2023 年第 32 卷第 4 期(四)
13、城市地下空间工程专业人才课程体系分析在 工程教育认证通行标准解读及使用指南(2020版)中5,对课程进行了分类,主要包括数学与自然科学课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程四个层次。这四个不同层次的课程具有先行后续的关系,在培养学生解决复杂工程问题能力上也存在一定的循序渐进关系。对于城市地下空间规划与设计这类专业课程而言,由于已经到了课程体系的末端,在这个层次,学生已经掌握了解决复杂工程问题能力所需的基础知识和基本能力,应着重培养学生系统设计、综合评价和有效实现复杂工程问题解决方案的能力;因此,从专业课程在课程体系中的序列来看,其应承担的主要是中阶和部分高阶能力培养任务。在具体表现形
14、式上,各课程所承担的任务往往通过课程支撑矩阵来体现。但也应注意到,不同的专业课程由于课程知识、授课方式的差别,所承担的支撑毕业要求任务也应进行合理分配。城市地下空间规划与设计课程通常在第5或第6学期开设,主要讲授城市地下空间开发利用中的规划原理、基本方法和专项地下空间设施的规划与设计技术要点,后续还会衔接一定的专业课程(如地下结构设计原理、地下工程施工技术等)和毕业设计。因此,一些高阶的能力培养任务应根据这些专业课程及毕业设计的特点和要求进行综合考虑,合理分配,而不应由少数专业课程承担大多数甚至全部的高阶能力培养任务。通过以上的逐层分解和探讨,逐步明确了城市地下空间规划与设计课程在课程体系中的
15、定位、支撑的毕业要求指标范围,可为具体的课程教学设计提供方向性指导。二、基于行业发展需求的城市地下空间规划与设计课程知识体系构建对于具体的专业课程,授课内容或知识体系构建是学生将来从事相关工作的重要基础,也是在课程建设过程中需要重点开展的工作。(一)行业发展需求分析及知识体系构建思路从21世纪初开始,我国以城市轨道交通为龙头的地下空间开发利用得到不断推进,目前已经进入了城市地下空间建设的高峰期7。随着地下空间功能的不断丰富,也出现了如城市轨道交通、城市地下道路、地下综合体、地下停车库、城市综合管廊、地下人防设施等多种类型的地下空间设施。在开发和利用的实践中,我国城市地下空间规划的重要性逐步得到
16、重视,也推动了相应的理论研究和技术标准建设工作的开展。目前,城市地下空间规划标准(GB/T 513582019)已经颁布实施8,国内各地也逐步推出了相关的地方标准和管理文件,我国城市地下空间开发利用的规划工作正朝着有序发展的方向快速推进。在课程知识体系构建过程中,为了让学生系统掌握城市地下空间规划与设计的相关基础理论和方法,需要在课程授课内容中反映当前城市地下空间规划的最新理论研究及实践成果,作为学生从事相关工作的基础。应注意城市地下空间规划的学科交叉性、地上地下规划的统一和协调,以及与其他相关环节尤其是与建筑设计环节的衔接,在其中适当反映城市规划、建筑学等关联学科的基础内容和技术要点,以便让
17、学生能知其然并知其所以然,能对相关知识和技能融会贯通。此外,还要与实际操作层面对接,在知识体系中对各种专项地下空间设施的特点和具体要求要有所涉及,以便学生将来从事具体的专项设施规划与设计工作。同时,还应结合目前我国规划体系转轨和演变的现状,介绍基于国土空间规划的运行与管理体系,让学生对现行规划体系及运行程序有一定的了解。106蒋雅君,等 工程教育认证背景下城市地下空间规划与设计课程教学设计在分析和明确以上行业发展需求后,课程组根据 城市地下空间规划标准(GB/T 513582019)技术框架,构建了该课程的知识体系,并编制了适用的教材9。(二)城市地下空间规划的基本原理与方法在基础理论与基本方
18、法部分,重点介绍城市地下空间规划体系、地下空间资源评估与需求分析、城市地下空间布局和城市地下空间规划编制,为城市地下空间规划工作的开展奠定基础。此部分共5章,5讲,10课时。(1)城市地下空间规划体系。对城市规划(国土空间规划)体系进行介绍,并说明城市地下空间规划与城市规划之间的关系,以及城市地下空间规划的内容、原则、特点、作用、编制体系和编制程序,让学生对城市地下空间规划体系形成整体概念,并掌握相应的管理体制、法律法规和工作流程。(2)地下空间资源评估。对地下空间资源的容量评估和质量评估要素、技术要点、地下空间资源开发适建性、适宜性,以及可供有效利用的地下空间资源量估算方法进行介绍。(3)地
19、下空间需求分析。对不同规划层次地下空间的需求分析侧重点、常用的地下空间开发的需求预测及校核方法进行介绍。(4)城市地下空间布局。对城市功能、结构、形态与布局的基本概念进行介绍,在此基础上说明城市地下空间形态、平面布局模式和竖向分层设计要点。需要注意的是,近年来对城市地下空间的城市设计问题也越发关注,因此,加入了关于城市地下空间连通与整合、地上地下空间联系互动等内容。(5)城市地下空间规划编制。介绍城市地下空间总体规划、详细规划两个层次的基本任务、编制内容要点、编制成果组成等工作要求。与前面部分相互衔接,成为一个整体,从基本原理和方法向实际工程延伸。(三)城市地下空间规划与建筑设计、城市防灾、城
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