城市地下空間工程

城市地下空間工程是在城市地面以下土層或巖體中修建的各種地下工程的統稱，包括地下鐵道、地下交通隧道、地下停車場、地下商業街、地下通道、地下公共建築、地下生產車間、地下發電站、地下能源存儲設施、地下人防建築等，其內涵為用各種建築材料修建上述地下空間工程的生產活動及其相關的工程技術，包括城市地下空間工程的規劃、勘測、設計、施工、維護和運營管理等。

城市地下空間工程是國家的重要行業和產業，為人民生活與生產提供各類地下空間建築和設施，是提高人民生活水平和城市社會經濟發展與文明的基礎保障，在充分開發和利用城市地下空間資源、提升城市社會經濟發展水平、改善城市生態條件和加快國家現代化建設以及促進國民經濟建設中發揮着重要的作用。

城市地下空間工程是一門工程與技術相結合的學科，具有很強的應用性。其主幹學科是工程地質學、地下空間工程學、岩土工程學、結構工程學等，以數學、物理學、化學、力學、材料科學、計算機科學與技術等學科為基礎，同建築工程、市政工程、道路工程、鐵道工程、防災減災與防護、環境工程以及能源與資源工程等學科相互滲透和交叉。 ^[3] 

城市地下空間工程專業傳承於1949年建校的撫順礦山工業專門學校土木建築專業，經歷了煤礦建井、礦山企業建築等專業名稱的更替。

2011年， 遼寧石油化工大學開辦土木工程專業（地下建築方向）。 ^[4] 

2012年9月，教育部將新的城市地下空間工程（專業代碼081005T）專業取代舊的城市地下空間工程（專業代碼080706W）專業。 ^[5] 

2020年2月21日，教育部頒佈《普通高等學校本科專業目錄（2020年版）》，城市地下空間工程專業為工學門類專業，專業代碼為081005T，屬於土木類專業，授予工學學士學位，學制為四年。 ^[6] 

城市地下空間工程專業培養適應社會主義現代化建設需要，德、智、體、美全面發展，掌握城市地下空間工程學科的基本原理和基本知識，獲得工程師基本訓練，能勝任城市地下空間工程的規劃、勘測、設計、施工與管理，具有紮實基礎理論、較寬厚專業知識和較強實踐能力與創新能力，具有一定國際視野，能面向未來的高級專門人才。 ^[3] 

4年。

工學學士。

城市地下空間工程專業總學分為140-180學分，集中實踐教學類環節安排38-40周。

1.思想政治和德育方面

具有科學的世界觀和正確的人生觀，願為國家富強、民族振興服務；為人誠實、正直，具有高尚的道德品質；能體現人文和藝術方面的良好素養。具有嚴謹求實的科學態度和開拓進取精神；具有科學思維和辯證思維能力；具有創新意識和一定的創新能力；具有良好的職業道德和敬業精神；堅持原則，具有勇於承擔技術責任，不斷學習、獲取新知識和尋找解決問題的願望；具有推廣新技術的進取精神；具有良好的心理和身體素質，能樂觀面對挑戰和挫折；具有良好的市場、質量和安全意識；注重城市地下空間工程對社會和環境的影響，並能在工程實踐中自覺維護生態文明與社會和諧。

2.業務方面

（1）瞭解哲學、政治學、經濟學、法學等方面的基本知識，瞭解文學、藝術等方面的基礎知識；掌握工程經濟、項目管理的基本理論和方法；掌握1門外語。

（2）熟悉工程科學、環境科學的基本知識，瞭解當代科學技術發展的主要趨勢和應用前景；掌握數學、力學和物理學的基本原理和分析方法；掌握至少1門計算機高級編程語言並能運用其解決一般工程問題。

（3）掌握工程地質條件對城市地下空間工程的影響規律，掌握工程材料的基本性能和選用原則，掌握工程測繪的基本原理和方法、工程製圖的基本原理和方法。

（4）掌握城市地下空間工程規劃、施工方法選取、結構選型、構造、計算原理和設計方法，掌握工程結構CAD（計算機輔助設計）和其他軟件應用技術；掌握城市地下空間工程施工的基本技術、過程、組織和管理，以及城市地下空間工程施工對周圍環境影響的工程檢測和試驗基本方法。

（5）瞭解城市地下空間工程專業的有關法律、法規、規範與規程；瞭解地下建築、給水與防排水、地下建築環境與能源應用、建築電氣與智能化等相關知識；瞭解工程機械、交通、環境的一般知識；瞭解城市地下空間工程的發展動態和相近學科的一般知識。

（6）具有綜合運用各種手段查詢資料、獲取信息、拓展知識領域、繼續學習的能力。

（7）具有應用語言、圖表等進行城市地下空間工程表達和交流的基本能力；具有常規工程測試儀器的運用能力。

（8）具有綜合運用知識進行城市地下空間工程設計、施工和管理的能力。

（9）具有初步的科學研究和應用技術開發能力。

（10）具有較好的組織管理、交流溝通、環境適應和團隊合作能力。

3.體育方面

掌握體育運動的一般知識和基本方法，形成良好的體育鍛煉和衞生習慣，達到國家規定的大學生體育鍛煉合格標準。 ^[3] 

課程設置應能支持城市地下空間工程專業培養日標的達成。為此，課程體系應支持城市地下空間工程專業人才培養各項要求的有效達成。

課程體系宜包括：

（1）工具類和人文社會科學類課程。

（2）數學和自然科學類課程。

（3）學科基礎知識類課程。

（4）專業知識類課程和選修課程。

（5）實踐教學類課程，其應涵蓋人文社會科學、數學和自然科學類實踐、學科基礎與專業基礎實踐、

社會實踐和創新實踐。

人文社會科學類教育能夠使學生在從事工程設計時考慮安全、經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。

數學和自然科學類教育能夠使學生掌握基本理論和實驗方法，將相應基本概念運用到實際工程中，並能進行分析和推理。

學科基礎類課程應包括本學科的基礎內容，能體現工程地質、力學、專業技術相關基礎、工程經濟與管理、結構、施工、機械和計算機應用等在城市地下空間工程專業應用能力的培養。專業課程的設置應能體現城市地下空間工程設計、施工和運營管理能力的培養。

所有實踐環節均為必修，其構建的原則是能夠深化所學的知識，培養學生工程設計與施工的能力，以及實驗和科學研究的初步能力。

課程體系的設置應徵求企業或行業專家的意見。

隨着人類科學技術水平和現代化發展水平的提升，城市地下空間工程的業務範圍也從工程的勘察、規劃、設計、施工擴大到材料、管理、維護、運營、環保、物流、減災防災等領域，要求城市地下空間工程專業的畢業生不僅要了解所建造工程的性能，還需要考慮建造和運行的代價，以及其他可能帶來的副作用。此外，隨着工程建設國際化進程的加快，專業人才的跨文化交流能力和工程創新能力也是人才多樣化的重要考慮因素。

多樣化人才培養的有效方式還在於更加重視實踐訓練和創新能力培養。應整合優化培養方案和教學計劃，強化校內外實踐基地的建設和學生實踐與創新能力的培養，將理論學習與實踐創新有機地結合在一起。可根據人才的社會需求和學校的人才培養目標，着重培養更適合於從事城市地下空間工程規劃、勘測、設計、施工、管理、開發等的某一類或幾類職業的高素質專門技術人才。 ^[3] 

通識類知識包括工具類知識、人文社會科學類知識、數學和自然科學類知識三類。工具類知識包括外語等。

人文社會科學類知識包括思想政治理論、哲學、政治學、經濟學基礎、管理學基礎、大學生心理學、體育等基本內容。

數學和自然科學類包括高等數學（或數學分析）、線性代數、概率與數理統計、大學物理、大學物理實驗、信息科學技術、計算機技術與應用、工程化學、環境保護概論等基本內容，具體應符合教育部相關課程教學指導委員會制定的基本要求，各高校可根據自身人才培養定位提高教學要求。

學科基礎知識也稱專業基礎知識。教學內容須覆蓋以下知識領域的核心內容：工程地質學基礎、力學原理與方法、專業技術相關基礎、工程項目經濟與管理、結構基本原理與方法、施工原理與方法、工程機械基礎等。

專業知識主要指地質工程、地下空間工程、地下建築、隧道工程等專業領域的專門知識，其中包括地下結構設計原理與方法的知識，以及施工原理與方法的知識。

理論力學、材料力學、結構力學、岩石力學、土力學、流體力學、彈性力學、工程材料、工程地質、工程製圖、工程測量、結構基本原理、城市地下空間工程概論、地下空間工程施工技術、地下空間工程環境與防災學、岩土工程試驗、工程項目管理與法規、計算機輔助設計。

理論力學、材料力學、結構力學、隧道力學、土力學、流體力學、工程材料、工程地質、工程製圖、工程量測與試驗技術、結構基本原理、城市地下空間工程概論、地下結構基本原理、地下鐵道工程、工程項目管理與法規、基礎工程、計算機輔助設計。

專業實習：工程地質實習、工程測量實習、專業認識實習、專業生產實習、專業畢業實習。

專業課程設計：地下建築規劃設計、地下建築環境控制設計、地下工程結構設計、地下工程施工組織設計。

專業畢業設計或畢業論文。 ^[3] 

實踐教學環節由實驗、實習、設計、社會實踐以及創新訓練等組成。

實驗的內容主要包括普通物理實驗、普通化學實驗、材料力學實驗、流體力學實驗、土木工程材料實驗、基本構件實驗、土力學實驗、岩石力學與土力學工程測試技術等。

實習主要包括課程實習，以及結合專業的認識實習、生產實習和畢業實習。

設計包括結合專業的課程設計和畢業設計（論文）。

社會實踐及創新訓練包括人文社會科學課程中的社會調查和專業教育中的專業調查，由學校自行掌握。城市地下空間工程專業人才的培養應體現知識、能力、素質協調發展的原則，特別強調大學生創新思維、創新方法和創新能力的培養。鼓勵學校在人才培養中遵循循序漸進的原則，以知識體系為載體，在實驗、實習和設計中進行創新訓練，組織大學生創新實踐活動。 ^[3] 

有一支相對穩定、水平較高的教師隊伍，整體結構（年齡、職稱、學緣、專業）合理。教師須具備高校教師資格。

承擔城市地下空間工程專業主幹課程的任課教師每門不少於2人；專業教師中，具有高級職稱的比例不低於40%，具有碩士及以上學位和講師及以上職稱的比例不低於70%。平均每位教師指導畢業設計（論文）的人數不超過10人。

教師隊伍中有正高級職稱的教師擔任帶頭人，具有一定比例的有工程實踐經歷的專兼職教師。應有業務能力和組織協調能力較強、教學經驗較為豐富的教師主持教學管理工作，並有一支勝任城市地下空間工程專業各主幹課程教學任務的骨幹教學隊伍。有足夠的實驗技術人員（或實驗教師）指導實驗課程。有企業或行業專家擔任兼職教師並履行職責。

公共課、基礎課和專業基礎課教師應能夠滿足城市地下空間工程專業教學的需要。

專任教師在其學習經歷中至少有一個階段屬於土木、岩土、水利、礦山等與地下工程相關的學科經歷。

專任教師應具有一定的工程背景，其中部分教師承擔過實際工程性項目或具有與企業共同工作或協作的經歷。

專任教師應具備與所授課程相匹配的教學能力和從事城市地下空間工程領域相關的科學研究能力。

教師有良好的工作環境和條件。學校有合理可行的師資隊伍建設規劃，為教師進修、從事學術交流活動提供支持，促進教師專業發展，包括對青年教師的指導和培養。

學校擁有良好的相關學科基礎，為教師從事學科研究與工程實踐提供條件、環境和氛圍。鼓勵和支持教師指導學生、開展教學改革、學術研究與交流、工程設計與技術開發、社會服務等。使教師明確其在教學質量提升過程中的責任，不斷改進工作，滿足培養目標的要求。

教師承擔的課程數量和授課學時數應限定在合理範圍內，保證教師有一定精力開展科學研究、工程實踐和參加學術活動，不斷提升個人專業能力。 ^[3] 

（1）具備大學物理、化學、計算機、測量、力學（工程力學、流體力學）、工程材料、結構、工程地質、地下工程、岩石力學與土力學等實驗室；實驗設備、儀器完好，場地面積和設備台套數能滿足實驗教學的分組要求，操作型實驗分組應滿足生均操作的要求；實驗標準符合現行工程規範規程要求。

（2）多媒體、語音教室等能滿足課程教學需要；計算機的數量和管理應滿足學生學習的需要；課程設計、畢業設計（論文）有固定教室。

（3）有穩定的、能覆蓋所設專業的校內外實習基地，並符合專業實習的要求。

1.基本信息資源

通過手冊或者網站等形式，提供城市地下空間工程專業的培養方案，各課程的教學內容、教學要求、考核要求，畢業審核要求等基本教學信息。

2.教材及參考書

（1）基礎課程教材應儘量選用優秀、經典的國家級規劃教材。

（2）專業基礎課程教材應儘量選擇優秀、經典的國家級規劃教材及專業教學指導委員會推薦的教材。

3.圖書信息資源

（1）城市地下空間工程及其相關專業的圖書量生均不少於50冊，並且近幾年生均年進書量不少於2冊。城市地下空間工程專業的中文期刊不少於50種，外文期刊不少於30種。

（2）有滿足教學需要的現行工程建設法規文件、標準規範規程、標準圖集。

（3）有課程教學和畢業設計（論文）所必需的正版專業軟件。

（4）提供主要的數字化專業文獻資源、數據庫和檢索工具，並提供使用指導。

（5）建設專業基礎課、專業必修課課程網站，或利用現有的網絡課程資源，為學生提供一定數量的網絡教學資源。 ^[3] 

1.新增教學科研儀器設備總值

在滿足教育部對工科專業教學儀器設備總值基本要求的前提下，平均每年新增教學科研儀器設備值不低於設備總值的10%。

2.生均年日常教學經費

教學經費投入應較好地滿足城市地下空間工程專業人才培養的需要，專業生均年教學日常運行經費支出應不少於1200元。

3.新開辦專業經費要求

新設的城市地下空間工程專業，開辦經費（不包括學生宿舍、教室、辦公場所等資產價值）一般不低於生均1萬元。 ^[3] 

各高校應對主要教學環節（包括理論課程、實驗室課程等）建立質量監控機制，使主要教學環節的實施過程處於有效監控狀態；各主要教學環節應有明確的質量要求；應建立對課程體系設置和主要教學環節教學質量的定期評價機制，評價時應重視學生與校內外專家的意見。

各高校應建立畢業生跟蹤反饋機制，及時掌握畢業生就業去向和就業質量、畢業生職業滿意度和工作成就感、用人單位對畢業生的滿意度等；應採用科學的方法對畢業生跟蹤反饋信息進行統計分析，並形成分析報告，作為質量改進的主要依據。

各高校應建立持續改進機制，針對教學質量存在的問題和薄弱環節，採取有效的糾正與預防措施，進行持續改進，不斷提升教學質量。

一、城市地下空間工程人才培養方案的制定

人才培養方案是城市地下空間工程專業人才質量的前提與關鍵，結合學院特色，依託土木工程專業的豐富資源，設置緊密聯繫土木工程且具有鮮明城市地下空間工程專業特性的人才培養方案，培養適應國家“一帶一路”戰略和經濟社會發展需要，按照新工科培養要求，德、智、體、美全面發展，掌握城市地下空間工程學科的基本原理和基本知識，具有紮實的基礎理論、系統的專業知識、較強的工程實踐能力和創新能力，能在公路、鐵路、建築、市政等相關部門或行業，從事地鐵、隧道、基礎、基坑與邊坡、地下儲庫、地下商業與工業空間等工程的勘察、設計、施工、檢測、管理等工作的高素質應用型人才。

二、教學方法的改革

1.明確培養目標

首先根據本校定位制定人才培養方案，學院是培養應用型的複合型人才，就業方向主要是面向地鐵、隧道、基礎等常見的地下工程，就業單位一般是中鐵、中隧、地鐵公司等施工單位，主要培養的是以後的一線施工工程人員，明確方向後確定培養方案，能做到有的放矢。

2.改革教學方法

顛覆傳統式的教學方法，城市地下空間工程專業學生主要是以後面向施工一線的工程人員，不應採用一般理論教學方法，採用較為形象、生動的教學方法。

（1）案例式教學方法

案例式教學方法需要授課教師有工程的豐富經驗，同時對工程案列有分析講解的能力。比如在講解“隧道工程”這門課程中隧道施工方法時，純講理論施工方法學生會比較模糊，掌握知識不牢固，學生也會覺得課堂枯燥無味。授課教師可以結合國內外某典型著名隧道施工過程來講解，比如講解盾構法施工方法時，可以結合具體工程案列講解具體工程的施工流程、施工中碰到的施工難點入手，帶動學生的積極性，並利用學校提供的盾構機模型及工程的盾構施工流程方法視頻，詳細講解盾構施工，這樣會使學生有較大興趣和深刻印象。

（2）互動式教學

互動式教學要求學生在線上與線下與教師相互討論，利用現在方便的社交軟件及在線教學課程等，雙向交流，能顯著提高教學效果。教師可提前在線上提出相關問題，學生需要蒐集的資料等，在課堂上可以有的放矢，提高學生參與的積極性。比如講解樁基礎施工方法時，由於施工方法比較多，特點也多樣，要求學生蒐集相關施工方法的圖片及影像資料等，在課堂上可以讓學生根據自己的理解先講解，再進行討論。

（3）誘惑性教學

誘惑性教學是教師上課拿出一部分學生的平時成績進行獎懲，進一步提高學生的上課參與性及積極性。一般學生課程考核有期末考試成績和平時成績組成，現在學生對平時成績比較重視，教師上課時可以提出一些帶有獎勵平時分的題目，如果學生回答正確，可以適當加點平時成績分，經過課堂實踐，大大提高學生參與課堂的積極性。

三、教師工程訓練和科研能力的培養

作為一般應用型本科院校，注重培養學生的工程實際應用能力，城市地下空間工程專業學生畢業後一般從事施工方面的工作，尤其要培養解決工程問題的能力。但是大多數教師缺乏工程訓練，學校專門出資讓老師到相關設計、施工單位進行進修、培訓，增加老師的工程經驗，以便在課堂上能多培養學生解決工程問題的能力。學校每年還聘請設計、施工單位經驗較豐富的工程師來給學生上課，指導畢業設計等，進一步提升了城市地下空間工程學生的工程實踐能力。老師也要加強科學研究能力，因為城市地下空間工程許多情況下面臨的都是全新、比較複雜的問題，只有自身科研能力提高了，才能在出現問題能及時解決，同時以科研帶動教學，為社會服務，增強自身在行業中的知名度。

代表院校：湖南城市學院 ^[9] 

一、“四年不斷線”漸進式實踐教學體系

建立“課程實驗+實習+設計+科學實踐”的多層次實踐教學體系，由於現代城市地下空間工程的複雜性和綜合性，對人才的實踐能力和創新能力要求很高，在制訂人才培養方案時，堅持“理論與實踐並重”原則，加強實踐環節，實踐教學環節45.5學分。對課程的實踐(實驗)教學、專業實訓、創新訓練和工程實踐四個維度確定了由淺入深、課內外相結合、“四年不斷線”漸進式實踐教學體系，實現了理論教學與實踐教學的相互支撐，課內課外的相互補充，產學研有機結合，全面培養學生的工程實踐能力和創新能力。

二、“工程模擬和實戰相結合”的實踐教學模式

實施校內工程模擬和校外工程項目實戰訓練相結合的協同育人實踐教學模式。

1.校內實踐教學

土木與交通工程實驗中心擁有土木工程實驗室、城市地下空間實驗室、道路橋樑與渡河工程實驗室、工程力學實驗室、流體力學實驗室等8個專業實驗室，擁有基建規模國內最大的L型反力牆、大型有限元軟件、真三軸測試系統等先進的儀器設備，為校內開展實踐性教學創造了良好條件。建立了工程地質模型與標本室、地下空間工程仿真模擬展示廳、鋼結構節點組合模型(露天)等校內實驗實訓基地。大型盾構機模擬操作仿真系統，學生通過實際操作，瞭解地下空間工程施工技術、地下空間作業的機械結構和機械運作原理流程，獲得足夠時間、保證質量的動手技能訓練機會，實現了與工程實踐的“零距離”接觸，訓練了學生在隧道施工設備領域從事研究、規劃、設計、施工和管理等工作的基本技能，達到了“研、教、學、訓”一體化。通過校內工程模擬實驗訓練，使學生在頭腦中建立工程概念和創新意識，培養實踐和創新能力。

2.“校企協同”實踐教學

以打造“應用型創新城市地下空間工程師”為目標，以國家級城市地下空間工程實驗教學示範中心、國家級工程實踐教育中心和國家級虛擬仿真實驗室為依託，7個省級教學平台為支撐，K個企業為合作單位，建立了“3+7+K”開放式多層次實踐教學平台，形成了以校外實踐教學基地、校內實驗室和校企聯合組成的“多層次”實踐教學平台。通過校外參與實際工程項目的設計、施工、管理和監測等工作，在工程項目實戰訓練過程中全面提升大學生的工程實踐和創新能力。依據《普通高校本科專業類教學質量國家標準》，參照行業人才質量標準，綜合考慮國家和廣東省經濟社會發展的需要、學校人才培養定位、學生髮展期望等方面要求，學校每隔兩年修訂一次人才培養方案和教學大綱。新版課程教學大綱提出了“能力遞進，課程對接”實踐性教學改革措施，增加了創新創業教育內容，將創新性、批判性思維融入知識講授、課堂研討、課程作業等各教學環節，讓學生在專業課程學習的過程中增強創新意識，培養創新精神、創業意識和創新創業能力，將創新創業教育融入人才培養全過程。

代表院校：廣東工業大學 ^[10] 

截至2022年12月31日，城市地下空間工程專業全國普通高校畢業生規模：4000—4500人。 ^[7] 

岩土工程、建築與土木工程、土木工程、地質工程。 ^[1] 

畢業生可在與城市地下空間工程有關的政府部門（建委、交通委、建設局等）、業主單位（城投、地鐵、市政等建設單位）、規劃設計單位（土木工程類設計）、施工單位（中建、中鐵、中交及各省市相關施工企業等）和監理單位等，從事與城市軌道交通、地下隧道、地下商業設施、城市地下人防設施、地下綜合管廊與工業空間、地下排水設施與地下儲庫等工程的管理、投資、設計、施工、監理等部門從事技術或管理工作。 ^[2]