新工科背景下“礦山水害防治”課程教學改革與探索

［摘 要］ “礦山水害防治”是安全工程專業的一門理論知識與實際作業緊密結合且應用性極強的專業基礎課。礦山水害防治具有復雜性、實踐性強，地質知識運用較多等特點。以貴州礦山地質特點及煤礦企業對安全人才的需求為導向，深入分析該課程人才培養的困境及培養目標同質化的現象。結果表明：在“礦山水害防治”課程培養過程中，存在本科生與研究生培養目標同質化現象突出、培養主體參與度不高、課程設置有待提升等問題。基于上述問題，提出了導師制+校企融合的培養機制，極大地提高了學生的創新實踐能力，以期培養出滿足新工科建設要求的高素質復合型人才。

［關鍵詞］ 水害防治理論與技術；實踐創新；校企融合；本科生；研究生

［基金項目］ 2021年度貴州省研究生教育教學改革重點課題“服務于礦山安全高效開采的安全工程專業學位研究生培養模式探索與實踐”（黔教合YJSJGKT〔2021〕011）；2021年度教育部一流本科專業建設重點課題“安全工程國家級一流專業建設”（802444234402）

［作者簡介］ 鄭祿林（1983—），男，貴州大方人，博士，貴州大學礦業學院教授，主要從事礦山安全與災害防治、基礎地質教育研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）43-0069-04 ［收稿日期］ 2023-12-18

引言

新工科專業是針對新興產業而提出的，以互聯網和工業智能為核心，包括大數據、人工智能、區塊鏈、智能科學與技術等相關工科專業的升級改造。相對于傳統的工科人才，未來新興產業和新經濟需要的是實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。現代科技發展的不斷進步敦促著教育改革的步伐向前邁進，在教學培養過程中，以“教”、“學”、知識傳遞、教學實踐、科學研究等為主的教學活動深入開展。根據貴州大學安全工程本科生與研究生的人才培養模式，該模式培養的學生與當代社會所需要的高素質、復合型人才還有所差距。人才培養模式改革首先要對每一門課進行改革創新，本科生和研究生的人才培養模式改革方向，須著眼于“雙一流”高校發展建設目標，其次要緊跟新工科建設健全新經濟發展人才支撐體系，借鑒“融合共享”社會交往新形態［1］。課程改革須以培養計劃為主線，基于全面深化改革的思維，深入分析現有課程教學模式的不足之處，通過研討結合多種手段，將理論與實踐相互貫通，提升課程的整體教學水平，從而打造多維人才培訓體系。

“礦山水害防治”是礦山安全類高校面向本科生與研究生開設的專業選修課，在此之前，學生已完成“礦山地質學”“安全工程導論”等相關課程的學習，基本掌握了礦山地質的基本理論知識和水害防治的簡單方法。“礦山水害防治”課程是一門理論和實踐相結合的專業選修課，涵蓋基本地質知識、水害基本類型和防治理論技術等內容。但該課程存在研究生與本科生培養方案較相似的問題，與新工科建設提出的對本科生與研究生的技能、人文素養、科學能力、科研能力等要求有所差異的理念不同。該課程目標是將學生培養成理論結合實際的復合型人才，但當前的培養方式存在欠缺。

通過本課程的學習，學生能夠掌握礦山地質基礎知識、水害防治理論以及水害防治技術，為今后學習與本專業相關的課程奠定基礎。由于“礦山水害防治”課程具有理論性強、概念數量多及抽象復雜等特點，對學生的地質基礎知識及應用能力均有較高要求，因而在教學過程中，對教師及學生來說都存在較大的難度。針對“礦山水害防治”的教學現狀，本文基于校企結合，對實踐基地建設及導師制建立等方面進行了改革創新，以期在創新思維和實踐能力培養方面取得更好的進步。

一、強化培養目標，破解同質化問題

（一）縮小課程培養效果與市場需求間的偏離程度

安全工程專業本科畢業生想達到企業的基本要求，須具有理論基礎知識儲備、實踐動手能力、科學研究及開拓創新能力。

目前，我國本科生培養體系還不夠完善，普遍存在以理論學習為主、缺少專業實踐教學環節等問題，使得學生所掌握的專業知識停滯于課本、局限于課堂，不具備解決實際問題的能力，在畢業面臨就業選擇時，無法與社會需求有效接軌，導致畢業生苦于在所學專業領域內找不到工作，而用人單位則吐槽“招到的人不具備相應的工作能力”的現象［2］。因此，“礦山水害防治”課程的培養計劃和教學內容安排要以學生為本，為學生了解本專業的社會價值、就業形勢和畢業規劃提供重要保證。

（二）革新課程培養方案，破解同質化問題

本科生教育須注重專業能力、綜合素質和跨學科能力的培養，培養學生扎實的學科知識和專業能力，使其具備相關領域的理論基礎和實踐技能。通過系統的課程教學，培養學生對專業領域的理解和掌握，使其具備解決實際問題的能力；培養學生的綜合素質和跨學科能力，使其具備批判性思維、創新能力、團隊合作能力等綜合素養。通過引入跨學科課程和實踐教育，培養學生綜合分析和解決問題的能力。

研究生教育應更加注重科研能力和綜合素養的培養，強化以研究問題為導向，鼓勵研究生參與科學研究項目和實踐活動，培養其獨立思考和解決問題的能力。課程教師和導師須進行實踐指導，幫助研究生深入了解研究領域的新發展，并培養其創新精神和科研能力。

（三）合理嵌入課程思政，提升學生的綜合素質

礦產資源產業是貴州省的支柱產業之一，然而，受多期次構造運動的影響，貴州省地質條件復雜，形成了獨特的喀斯特地貌，礦山生產安全事故頻發，如煤與瓦斯突出、突水、冒頂、礦山地質災害等事故。2022年3月2日，貴州省貴陽市清鎮市利民煤礦發生一起較大煤與瓦斯突出事故，事故發生后利民煤礦未按規定報告，采用違法轉運遇難者尸體、銷毀證據等方式瞞報事故［3］。該事件體現了煤礦負責人缺乏足夠的安全生產意識，企業沒有擔當起社會責任，相關人員缺乏法律意識，值得我們深入思考。將事故案件引入課堂教學，選擇與思政主題相關的教材和案例，根據事故報告與學生共同分析事故發生原因，使學生能夠在學習過程中接觸到與道德、社會責任和公民意識等方面相關的內容，同時可以引入經典文獻、倫理案例、社會問題等，以激發學生思考和討論的積極性，從而達到強化課程培養的目標，將學生培養為具有社會道德的綜合型人才。

二、導師+校企融合培養機制探索與優化

2022年，我國全年各類生產安全事故死亡20 963人，其中礦山安全事故共發生367起，死亡518人［4］，造成了巨大的經濟損失和大量的人員傷亡，安全生產形勢嚴峻。貴州是我國煤炭資源較為豐富的地區之一，資源儲量名列全國第五位［5］。但近年來，貴州煤礦事故仍不斷發生，煤礦生產工作受到嚴重的威脅，其主要原因如下：貴州地質條件非常復雜，煤田地質情況難以被探明且巖溶發育良好，巖溶面積占煤田面積的60%以上［6］，屬于典型的喀斯特地區。在2011—2020年，貴州發生水害事故12起，占全國同期水害事故總數的12.6%，事故發生導致傷亡的人員數量位居各省首列［7］。這些數據表明，貴州煤礦水害嚴重制約了貴州煤礦向前發展。

課堂是傳播知識的基地，是完成本科生和研究生培養計劃不可或缺的一部分，實踐基地更是將理論運用到實際問題中的重要載體，可以為課程改革提供實踐導向支持。在豐富的煤炭資源與頻發的礦山水害背景下，將實踐教學融入課程培養計劃是培養學生人文社會科學素養、社會責任感、職業道德、團隊合作和管理協調能力的重要組成部分［8］。為滿足新工科背景下的人才培養目標，實踐是必不可少的部分，通過建立實踐基地、新型培養機制和反饋平臺等以彌補現階段的教學缺陷，縮小課程培養效果與市場需求間的偏離程度，培養出符合社會需求的多維人才。

（一）校企結合建立實踐基地

貴州省是煤炭大省。貴州大學作為貴州高校的“領頭羊”，在礦山領域培養了很多優秀的人才，擁有先進的技術方法，在解決貴州省礦山水害防治問題，培養建設貴州、面向全國的專業技術人才同樣走在省內前列。“礦山水害防治”課程改革是提高專業人才培養質量、為礦山培養高層次應用型人才的有效途徑。構建校外企業實習基地，能夠提升學生的實踐能力和教學質量。依托學校和校友資源建設校外企業實習基地，與貴州省典型煤礦和非煤礦山企業合作洽談，為本科生與研究生提供實踐實習機會。

通過與實踐基地合作，可以更好地將理論知識與實踐應用相結合，設計出具實踐性和應用性的課程內容和教學活動。實踐基地的建立可以促進跨學科的整合與合作，不同學科的教師和學生可以通過實踐基地共同參與實踐項目，合作解決實際問題，從而實現學科間的知識交流和融合，打破學科壁壘。學生可以在實踐基地接觸到實際的工程項目，運用所學知識解決實際問題，成為具有創新思維和實踐能力的綜合型人才。

（二）加強師資隊伍建設，建立新型培養機制

聘請高水平的教師及礦山企業高級工程師為學生提供更加豐富和專業的技術指導，強化授課教師的專業素質，注重其職業發展和培養，幫助他們不斷提高教學和科研能力。師資隊伍須提升業務能力，這有助于學生高質量地完成實踐計劃，完成課程培養目標。

傳統的教育模式注重理論知識的傳授，而新的培養機制強調實踐教育的重要性。新型培養方式有：（1）通過引入實踐課程、實習、項目實踐等形式，培養學生的實踐能力和職業素養，使其能夠將所學知識應用于實際問題的解決；（2）鼓勵學科間的融合與交叉，引入跨學科的課程和綜合性的實踐項目，打破學科壁壘，培養學生的綜合能力和跨學科思維，使其具備解決復雜問題的能力，更加注重學生創新思維和創業能力的培養［9］；（3）通過開設創新創業課程、組織創業競賽等活動，激發學生的創新潛能，培養學生的創業意識和創新能力，使其具備創業創新能力和精神，注重學生的個性化學習和發展規劃；（4）建立導師制，通過個性化指導等方式，幫助學生制訂學習計劃和發展目標，根據學生的興趣、能力和職業目標提供個性化的指導與支持。

學校可設立導師制，聘請專業教師或行業專業人士作為導師，并根據學生的專業方向、興趣和職業目標，將合適的導師與學生進行匹配，匹配導師時應考慮導師的專業背景、經驗和興趣領域，與學生的需求和發展方向相符合。導師應根據學生的需求提供個性化的指導和支持，幫助學生解決學業和職業發展中遇到的問題。建立導師制度的優勢有：（1）導師可以定期通過一對一溝通交流、小組討論、在線溝通等方式，為學生提供學術指導、職業規劃、實踐經驗等方面的支持。（2）學校與企業可以建立合作項目，為學生提供實踐機會和職業發展支持；學生可以通過參與校企合作項目，接觸實際工作環境，了解行業需求和趨勢。（3）學校可以與企業共同開展課程實踐、實習實訓、創新項目等，促進學校與企業的深度合作；可以聘請行業專業人士或企業人員擔任實踐導師，與學生共同參與實踐項目，指導學生解決實際問題，引導學生在實踐中學習和成長。同時，學校可建立學生反饋和改進機制，鼓勵學生對導師指導和校企合作進行評價及反饋，定期收集學生對導師指導和校企合作的意見。通過建立導師+校企融合的培養機制，有助于培養創新能力強、職業素養高的多元化專業技術人才，在礦山企業生產作業中發揮核心作用，有望解決本課程本科生與研究生同質化率高、實踐能力不強的痛點。

（三）建立企業—學校—導師—學生四元聯動反饋平臺

通過貴州大數據優勢和教學資源平臺庫，開發線上模擬操作系統、線上虛擬場景模擬系統，將線上系統與實踐基地相結合，促使課堂理論、實踐基地和線上模擬系統三者結合構建新型授課模式，整合貴州煤礦、大數據優勢與貴州大學教育平臺，打造礦山線上虛擬操作系統，豐富課程授課手段，培養具有創新意識和一定國際視野的、能夠分析和解決復雜工程問題的工程技術人才。

此外，建立企業—學校—導師—學生四元聯動反饋平臺，提供完整便捷的反饋渠道，為校外實習基地的優化和改進提供支持。通過這些措施，可以提高本科生與研究生的實踐能力，滿足區域對高素質人才的要求。校外實習基地是“礦山水害防治”課程校外實踐培養環節的重要一環，是學校人才培養計劃的重要組成部分，有利于推動校企合作的長期發展，推進“雙一流”建設。

（四）探索多元化考核方式

傳統的考試形式主要側重對學生記憶和理解能力的評估，可以引入多元化的考核形式，如開展項目報告、小組討論、實際案例分析、口頭答辯等，以更全面地評估學生的綜合能力、解決問題的能力和創新思維，將考核重點從純理論知識向實踐能力和項目表現轉變；通過要求學生完成實際項目、實踐任務或解決實際問題，考核其實踐能力、團隊合作能力和創新能力，以更好地培養學生的應用能力和解決問題的能力。除了專業知識的考核外，可以考核學生的跨學科能力，如創新能力、溝通能力、批判性思維和問題解決能力。

結語

綜上所述，課程改革是促進教育發展和提高學生綜合素質的重要舉措。通過將學生置于學習的中心、跨學科和綜合素質培養、技術整合、實踐和現實應用的強調、創造力和創新精神的培養，以及跨文化交流和全球視野的培養等舉措，有助于打破傳統教育的界限，更好地發揮學生的潛能。同時，課程改革能夠滿足現代社會對人才的需求，培養具備綜合素質和實踐能力的畢業生，為社會和經濟發展做出貢獻。實施課程改革需要充分的政策支持，并進行教師培訓和資源投入。此外，評估和監測機制的建立是確保改革有效性的關鍵，課程改革須要持續努力和反饋循環，以不斷調整和改進，適應不斷變化的教育需求和社會環境。通過建立實踐基地、新型培養機制和反饋平臺等方式，以期打破現在本科生與研究生培養目標同質化的困境，縮小課程培養效果與市場需求間的偏離程度，培養出實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。

參考文獻

［1］吳仁倫，謝生榮，楊勝利，等.采礦工程本科生“一體多維”人才培養模式的探索：以中國礦業大學（北京）為例［J］.教育現代化，2018（39）：13-15.

［2］沈菲兒.高校本科生就業能力培養的問題與對策研究［J］.中國就業，2023（10）：39-41.

［3］貴州省貴陽市清鎮市利民煤礦“3·2”較大煤與瓦斯突出事故調查報告［EB/OL］.（2022-08-27）［2023-11-17］.https：//www.mkaq.org/html/2022/08/27/648055.shtml.

［4］國家統計局.中華人民共和國2022年國民經濟和社會發展統計公報［EB/OL］.（2023-02-28）［2023-11-17］.https：//www.stats.gov.cn/sj/zxfb/202302/t20230228_1919011.html.

［5］唐顯貴.貴州省煤炭資源賦存規律［J］.煤田地質與勘探，2012（5）：1-5.

［6］楊振華，宋小慶，屈秋楠，等.巖溶地區水資源-環境系統服務功能評價修正：以貴州省為例［J］.長江流域資源與環境，2018（6）：1259-1268.

［7］事故快報［EB/OL］.（發布日期不詳）［2023-11-17］.https：//www.mkaq.org/sggl/shigukb/index_2.shtml.

［8］馮靜.煤炭行業技術人才短缺問題剖析和對策［J］.中國培訓，2018（10）：37-38.

［9］黃兆軍.專創融合視域下高職院校新工科專業人才培養模式的構建［J］.高等職業教育探索，2022（2）：59-66.

Teaching Reform and Exploration of Mine Water Damage Prevention Course under the New Engineering Background

ZHENG Lu-lin， ZHANG Lin， ZHANG Yi-Ping， SUN Yi

（College of Mining， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： Theory of Water Disaster Prevention in Mine is a basic professional course of safety science and engineering that closely combines theoretical knowledge with practical operation and is highly applicable in practical work. The theory and technology of mine water damage prevention are complex， practical and involve more geological knowledge. This paper takes Guizhou mine geological characteristics and coal mining enterprises demand for safety talents as the guidance， and carries out in-depth analysis of the course personnel training dilemma and training target homogeneity phenomenon. The results show that： the course training process of undergraduate and graduate’s homogeneity phenomenon is very prominent， training subject participation is not high， and curriculum offerings need to be improved. Based on the above problems， the training mechanism of tutorial system + school-enterprise integration is put forward， which greatly improves students’ innovative practice ability and aims to cultivate high-quality compound talents to meet the needs of new engineering background.

Key words： Theory and Technology of Water Damage Control in Mines; practice and innovation; school-enterprise integration; undergraduate; graduate