強(qiáng)化實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的安全工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系研究

劉貞堂 楊永良 李曉偉 李增華 仲曉星

2、中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 煤礦瓦斯與火災(zāi)防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 徐州 221116）

摘 要：隨著國(guó)家安全生產(chǎn)工作越來越受到重視，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程專業(yè)得到了快速發(fā)展。但在實(shí)踐教學(xué)方面還面臨著實(shí)踐教學(xué)體系不完善、理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)不足、質(zhì)量考核制度不健全等問題。為了進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)，使得畢業(yè)生實(shí)現(xiàn)與就業(yè)單位的“零過渡”。安全工程學(xué)院依托教育部國(guó)家工程實(shí)踐教育中心、卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃、“十二五”江蘇省重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)計(jì)劃等項(xiàng)目支撐，開展了“強(qiáng)化工程素質(zhì)培養(yǎng)的安全專業(yè)實(shí)踐教學(xué)”研究與探索，并取得了豐碩的成果。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力；工程素質(zhì)培養(yǎng)；多元化平臺(tái)；質(zhì)量考核監(jiān)控

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2017）02-0015-04

Abstract： With more attention paid to the safety of process industries in China， safety engineering of China University of Mining and Technology gets rapid development. Also， practice teaching system is imperfect， the theoretical and experimental teaching mode is single， practical teaching platform is insufficient and quality assessment system is not completed. To further improve the students' practical innovation ability and engineering quality， and to make graduates and employment units "zero transition"， safety engineering college， relying on professional construction plan such as national engineering practice education center of the ministry of education， excellent engineers， the 12th five-year plan of Jiangsu province key support project， carried out the "enhanced the safety of the engineering quality professional practice teaching" research and exploration， and achieved fruitful results.

Keywords： practical teaching； innovation ability； engineering quality training； diversification platform； quality assessment and monitoring

一、改革實(shí)踐教學(xué)體系的背景與意義

在整個(gè)教學(xué)體系中，實(shí)踐教學(xué)具有極為重要的地位[1]。實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)置應(yīng)突出實(shí)用型人才培養(yǎng)特色，注重培養(yǎng)社會(huì)所歡迎的、能解決生產(chǎn)實(shí)際中具體技術(shù)和管理問題的高素質(zhì)人才[2～4]。近年來，雖然全國(guó)高校在不斷地在教學(xué)體系方面進(jìn)行改革與創(chuàng)新，但在一定程度上仍被傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教育觀念所束縛，這制約了對(duì)大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力的提升[5]。由于在教學(xué)中，以對(duì)學(xué)生的知識(shí)灌輸為主，而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不足，導(dǎo)致考試成績(jī)成為評(píng)判學(xué)生成績(jī)的一個(gè)相當(dāng)重要的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，也導(dǎo)致了學(xué)生缺乏參與科研活動(dòng)和實(shí)踐活動(dòng)的積極性。實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)和課程教學(xué)任務(wù)沒有高效對(duì)接，高校教師只注重完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，也是導(dǎo)致缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作的一個(gè)重要原因。

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》強(qiáng)調(diào)，要堅(jiān)持素質(zhì)教育，著力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[6]?，F(xiàn)代社會(huì)發(fā)展對(duì)大學(xué)畢業(yè)生的整體素質(zhì)要求越來越高，實(shí)踐和創(chuàng)新能力是反映大學(xué)生實(shí)力水平的重要方面，在人才競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)單位工作中的作用越來越重要。

近年來，在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)方面，實(shí)踐教學(xué)體系不完善、理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)不足、質(zhì)量考核制度不健全等問題日益凸顯。為了解決上述問題，進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)，安全工程學(xué)院開展了“強(qiáng)化工程素質(zhì)培養(yǎng)的安全專業(yè)實(shí)踐教學(xué)”的研究與探索。將實(shí)踐教學(xué)工作作為一個(gè)整體來籌劃和組織[7]，優(yōu)化改革后的實(shí)踐教學(xué)體系，有效地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。改革實(shí)踐教學(xué)體系對(duì)提升高校教學(xué)水平的發(fā)展提升以及人才培養(yǎng)方面具有十分重要的意義。

二、實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目方案改革與實(shí)施

（一）改革實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案制定模式，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)頂層設(shè)計(jì)，全程教學(xué)中強(qiáng)化工程素質(zhì)培養(yǎng)

為縮短畢業(yè)生與企業(yè)的過渡期，在培養(yǎng)方案制定過程中由傳統(tǒng)的學(xué)校自主制定模式轉(zhuǎn)變?yōu)樾Ｆ舐?lián)合制定模式。以強(qiáng)化工程實(shí)踐為導(dǎo)向，滿足社會(huì)需求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際為目的，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)頂層設(shè)計(jì)。方案中引入“并行工程”理念，將實(shí)踐教學(xué)貫穿于學(xué)生的整個(gè)培養(yǎng)階段，與知識(shí)學(xué)習(xí)并行完成，并制定了強(qiáng)化工程素質(zhì)培養(yǎng)的 “4+5”安全專業(yè)本科培養(yǎng)方案，將原有的8學(xué)期制改成9學(xué)期制。將原有的第7學(xué)期分成兩個(gè)部分，將調(diào)整后的第8學(xué)期和第9學(xué)期專門用于學(xué)生專業(yè)課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)及其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐和畢業(yè)實(shí)習(xí)，為學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供了充足的時(shí)間，強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

（二）充分發(fā)揮國(guó)家級(jí)實(shí)踐教育中心和江蘇省示范實(shí)驗(yàn)中心實(shí)踐平臺(tái)的作用，強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)，落實(shí)人才培養(yǎng)體系

依托建成的“中國(guó)礦業(yè)大學(xué)-徐礦集團(tuán)工程實(shí)踐教育中心”、“中國(guó)礦業(yè)大學(xué)-兗礦集團(tuán)工程實(shí)踐教育中心”和江蘇省實(shí)驗(yàn)示范中心，構(gòu)建了“認(rèn)知、體驗(yàn)、探索”一體的教學(xué)實(shí)踐模式。依據(jù)社會(huì)需求和專業(yè)特點(diǎn)，建立了礦井開采模塊、火災(zāi)防治模塊、瓦斯防治模塊、監(jiān)測(cè)監(jiān)控模塊等實(shí)踐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)化、專業(yè)化，校外實(shí)踐教學(xué)實(shí)戰(zhàn)化，為學(xué)生提供了多元實(shí)踐機(jī)會(huì)，保障了學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，也為學(xué)生面向行業(yè)發(fā)展提供了支撐。校外實(shí)踐教學(xué)過程中，充分利用礦井資源，提高學(xué)生的創(chuàng)新與動(dòng)手能力，現(xiàn)場(chǎng)地面實(shí)際操作見圖1。

此外，為了提高校外實(shí)踐教學(xué)的實(shí)戰(zhàn)化，針對(duì)實(shí)際礦井安全技術(shù)條件進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，并成立實(shí)際礦井畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）團(tuán)隊(duì)，由礦方和校內(nèi)教師共同指導(dǎo)學(xué)生，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。

（三）利用科研優(yōu)勢(shì)，實(shí)施科研反哺教學(xué)，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)課程內(nèi)容

利用安全學(xué)院承擔(dān)的國(guó)家級(jí)、省部級(jí)和企業(yè)科研攻關(guān)項(xiàng)目，以及國(guó)家工程研究中心、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家安全技術(shù)基礎(chǔ)研究中心礦山瓦斯粉塵災(zāi)害技術(shù)基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等國(guó)家和省部級(jí)科研平臺(tái)，將科研成果和工程案例融入到實(shí)踐教學(xué)中，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容；將研發(fā)的科研設(shè)備投入到實(shí)踐教學(xué)中，提升了實(shí)踐教學(xué)手段；將科研課題引入到實(shí)踐教學(xué)中，豐富了實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，滿足了不同層次學(xué)生和不同階段的教學(xué)要求。實(shí)現(xiàn)了“將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，將科研設(shè)施轉(zhuǎn)化為大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，將科研信息轉(zhuǎn)化為教學(xué)信息”的科研反哺教學(xué)。

（四）優(yōu)化實(shí)踐質(zhì)量考核監(jiān)控體系

通過原有教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系的優(yōu)化，構(gòu)建了包含“實(shí)踐知識(shí)域、能力單元、素質(zhì)特點(diǎn)”的層次化分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，制定了配套的規(guī)范制度，通過專家督導(dǎo)、教師跟蹤、中（終）期考核相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量過程化考核。構(gòu)建了我校安全工程專業(yè)本科生實(shí)習(xí)質(zhì)量監(jiān)控體系（圖2），明確完善了實(shí)習(xí)質(zhì)量監(jiān)控評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重（表1），并制定了具體的實(shí)施方案。

三、實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目取得的成果

（一）創(chuàng)建了面向安全工程專業(yè)全體學(xué)生、貫通教學(xué)全程、強(qiáng)化工程素質(zhì)培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)頂層新構(gòu)架

在新的安全工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案和安全工程卓越工程師培養(yǎng)方案的制定過程中，打破了傳統(tǒng)的以學(xué)校為主體的制定模式，將企業(yè)拉入到培養(yǎng)方案的制定過程中，使得培養(yǎng)方案與企業(yè)的需求接軌，并據(jù)此形成了重創(chuàng)新和工程素質(zhì)的“4+5”培養(yǎng)方案，解決了實(shí)踐教學(xué)體系和企業(yè)需求存在脫節(jié)的問題。

（二）建成了多元化實(shí)踐教育平臺(tái)與多樣化實(shí)踐教學(xué)方式

完成了虛實(shí)結(jié)合的多元實(shí)踐平臺(tái)的整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，對(duì)專業(yè)核心課程危險(xiǎn)性高與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際結(jié)合度強(qiáng)、復(fù)雜程度高，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)示范中心和實(shí)踐中心無法開展的實(shí)踐，開展了虛擬實(shí)踐教學(xué)研究，制定了與專業(yè)需求相匹配的虛擬實(shí)踐教學(xué)方案，初步構(gòu)建了安全專業(yè)虛擬實(shí)踐平臺(tái)。根據(jù)優(yōu)化的實(shí)踐教學(xué)大綱，結(jié)合現(xiàn)有實(shí)踐平臺(tái)的硬件條件，構(gòu)建了“模塊化、實(shí)戰(zhàn)化”的實(shí)踐教學(xué)方式。

（三）構(gòu)建了“認(rèn)知、體驗(yàn)、探索”一體的教學(xué)實(shí)踐模式，實(shí)現(xiàn)了校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)化、專業(yè)化，校外實(shí)踐教學(xué)實(shí)戰(zhàn)化

將校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程進(jìn)行分析、整合、歸類，構(gòu)建了“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-專業(yè)實(shí)驗(yàn)-研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”模式，充分利用學(xué)科的科研項(xiàng)目和成果資源，轉(zhuǎn)化成實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)資源，發(fā)揮出培養(yǎng)人才的功能。依托校外工程實(shí)踐教育中心，使學(xué)生在礦井通風(fēng)、礦山災(zāi)害防治、監(jiān)測(cè)監(jiān)控和應(yīng)急救援等方面得到更為有效的實(shí)訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與實(shí)踐一體化。

（四）建立了過程化可控的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量閉環(huán)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)全過程動(dòng)態(tài)跟蹤與管理

完善了實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)等管理制度，設(shè)計(jì)量化可控的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量控制過程，改革實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)方法，制定了“知識(shí)-能力-素質(zhì)”綜合為優(yōu)的教學(xué)評(píng)價(jià)模式，構(gòu)建了包含“實(shí)踐知識(shí)域、能力單元、素質(zhì)特點(diǎn)”的層次化分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)實(shí)踐教學(xué)過程化管理，形成了系統(tǒng)、規(guī)范、可度量、閉環(huán)的教學(xué)質(zhì)量保障機(jī)制。

四、成果的推廣應(yīng)用效果

（一）學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量顯著提高

以2015年為例，我院畢業(yè)生得到了用人單位的廣泛認(rèn)可，整體滿意度達(dá)到90%以上，95%的用人單位認(rèn)可專業(yè)的辦學(xué)定位以及發(fā)展前景，對(duì)畢業(yè)生的工作態(tài)度、知識(shí)儲(chǔ)備、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、工作業(yè)績(jī)等方面的認(rèn)可度也都在85%以上，充分反映了我院畢業(yè)生得到了社會(huì)的認(rèn)可。

畢業(yè)生畢業(yè)率99.40%，學(xué)位授予率95.21%。攻讀研究生和出國(guó)再學(xué)習(xí)的45人，占總畢業(yè)人數(shù)26.95%。就業(yè)中去政府機(jī)構(gòu)4人，事業(yè)單位4人，企業(yè)115人，部隊(duì)2人；再學(xué)習(xí)學(xué)生中免試推薦研究生38人，考研錄取5人，出國(guó)留學(xué)2人。

（二）研究成果顯著

通過實(shí)踐教育的引導(dǎo)，學(xué)生對(duì)科研學(xué)習(xí)積極性明顯提高，學(xué)生申報(bào)創(chuàng)新項(xiàng)目由原來的無人申報(bào)演變成競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，2015年度本科生申請(qǐng)國(guó)家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目20余項(xiàng)。近3年來，學(xué)生先后獲“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，三等獎(jiǎng)1項(xiàng)；主持國(guó)家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)和基地自設(shè)創(chuàng)新課題193項(xiàng)；兩項(xiàng)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的醒目成果參加第四屆、第五屆大學(xué)生創(chuàng)新年會(huì)。

學(xué)生創(chuàng)新能力得到提高。2015年度，學(xué)生申請(qǐng)專利60余項(xiàng)，在《煤礦安全》、《煤炭科學(xué)技術(shù)》、《中國(guó)煤炭》等期刊發(fā)表專業(yè)論文數(shù)十篇，數(shù)量較以往大大提高。2015年安全工程學(xué)院本科生有8人獲得國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金，26人獲得國(guó)家勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金，27人獲得校一等獎(jiǎng)學(xué)金，51人獲得校二等獎(jiǎng)學(xué)金，108人獲得校三等獎(jiǎng)學(xué)金。

與企業(yè)合作編寫了《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)教程》（講義），已在2013年和2014年徐州張集煤礦和兗礦集團(tuán)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)進(jìn)行了應(yīng)用。獲得“2013年校外實(shí)習(xí)優(yōu)秀組織獎(jiǎng)”和“2013年校外實(shí)習(xí)優(yōu)秀小組”，2人獲得“校外實(shí)習(xí)優(yōu)秀指導(dǎo)教師”。項(xiàng)目研究成果在《實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)》及《實(shí)驗(yàn)室科學(xué)》發(fā)表2篇教學(xué)論文。

（三）輻射作用與國(guó)際交流擴(kuò)大

國(guó)內(nèi)外多家院校來參觀學(xué)習(xí)與安全工程專業(yè)的本科教學(xué)體系與質(zhì)量保障體系以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，并借鑒該成果的管理經(jīng)驗(yàn)與方法。專業(yè)教師多次參與高等學(xué)校教學(xué)研討國(guó)內(nèi)國(guó)際會(huì)議，如安全工程學(xué)術(shù)年會(huì)等，介紹和交流教學(xué)成果。與美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家的大學(xué)建立了雙邊合作關(guān)系，開辟了國(guó)際化安全專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的新途徑。

五、結(jié)束語

在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革中，企業(yè)被拉入培養(yǎng)方案的制定中，使得培養(yǎng)方案與企業(yè)的需求接軌，解決了實(shí)踐教學(xué)體系和企業(yè)需求存在脫節(jié)的問題；通過多元化實(shí)踐教育平臺(tái)與多樣化實(shí)踐教學(xué)方式，“認(rèn)知、體驗(yàn)、探索”一體的教學(xué)實(shí)踐模式和過程化可控的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量閉環(huán)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)體系質(zhì)量的進(jìn)一步提升和完善。

實(shí)踐教學(xué)體系的改革與建設(shè)，是一個(gè)長(zhǎng)期優(yōu)化改進(jìn)的過程。在以后的教學(xué)過程中，可能還會(huì)遇到其他問題，我們將會(huì)不斷深化改革，在實(shí)踐過程中，進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)體系，以培養(yǎng)出更多實(shí)踐創(chuàng)新能力突出的優(yōu)秀人才。

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