基于新工科建設(shè)的安全創(chuàng)新型人才培養(yǎng)研究

耿曉偉

摘 ?要：安全工程專業(yè)特點決定在新工科建設(shè)中急需培養(yǎng)適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式和新產(chǎn)業(yè)需求的創(chuàng)新型人才。針對安全工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中遇到的問題，通過現(xiàn)場調(diào)研和新經(jīng)濟發(fā)展分析提出改進培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，結(jié)合學(xué)生自身特點構(gòu)建結(jié)構(gòu)化教學(xué)體系，實施教學(xué)與科研深度融合的人才培養(yǎng)模式，搭建校內(nèi)外相結(jié)合的高水平實踐教學(xué)平臺，實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效提升，最終達到新工科的建設(shè)需求。

關(guān)鍵詞：新工科;創(chuàng)新型人才;培養(yǎng)目標;結(jié)構(gòu)化教學(xué)體系;教學(xué)與科研深度融合

中圖分類號：C961 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2020）18-0043-04

Abstract： The specialty of safety engineering determines that in the construction of new engineering disciplines， it is urgent to cultivate innovative talents that are adapted to the needs of new technologies， new formats， new models and new industries. Aiming at the problems encountered in the cultivation of innovative talents in safety engineering， through field surveys and analysis of new economic development， improvement training goals and graduation requirements are proposed， a structured teaching system is constructed in accordance with the characteristics of students， and a talent training model that integrates teaching and scientific research is implemented. To build a high-level practical teaching platform combining internal and external campuses， to effectively promote the innovation ability of students， and finally meet the construction needs of new engineering disciplines.

Keywords： new engineering; innovative talent; training objectives; structured teaching system; deep integration of teaching and research

新工科建設(shè)是主動應(yīng)對科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，加快新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新動態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟、實現(xiàn)“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略，提升國家硬實力和國際競爭力的重要舉措[1，2]，是培養(yǎng)新型領(lǐng)域工程科技人才，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)[3]，主動布局未來戰(zhàn)略的重要措施。

2017年開始教育部積極開展新工科建設(shè)，探索工程專業(yè)的新理念、新標準、新模式、新方法、新技術(shù)、新文化[4，5]，實現(xiàn)從學(xué)科導(dǎo)向向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向，從專業(yè)分割向跨界交叉融合，從適應(yīng)服務(wù)轉(zhuǎn)向支撐引領(lǐng)。先后形成了“復(fù)旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，并發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》、《關(guān)于推進新工科研究與實踐項目的通知》等[6-8]。

一、安全工程專業(yè)基本情況

安全是涉及科學(xué)、技術(shù)、工程、管理、社會等方面的綜合交叉學(xué)科，安全工程專業(yè)是為企事業(yè)單位培養(yǎng)安全方面的技術(shù)與管理人才的工科專業(yè)，最早建立于二十世紀五十年代[9]，1998年根據(jù)教育部專業(yè)目標調(diào)整正式更名為安全工程，目前全國開設(shè)這一專業(yè)的高校達到170余家，是一個快速發(fā)展的新興專業(yè)。這一專業(yè)雖然不屬于新興產(chǎn)業(yè)對應(yīng)的直接專業(yè)，但在新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟發(fā)展的方方面面都會涉及。當今社會安全環(huán)境日益復(fù)雜，安全技術(shù)飛速發(fā)展，安全標準不斷提高，急需大量能夠適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展需要、符合“新工科”建設(shè)需求，適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)需求的實踐能力強的創(chuàng)新型安全工程專業(yè)人才[3，10]。

二、安全工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中遇到的問題

目前安全工程專業(yè)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中主要遇到了以下問題：

1. 安全人才培養(yǎng)不適應(yīng)安全專業(yè)領(lǐng)域快速發(fā)展與環(huán)境狀態(tài)日益復(fù)雜的需求。特別是2018年，國家將安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局等部門職能合并成立應(yīng)急救援部，安全工程專業(yè)的服務(wù)面向更加寬泛，如何根據(jù)社會需求、學(xué)校自身定位，明確人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，使之與工程實踐需求相適應(yīng)，是各校安全工程專業(yè)遇到的首要問題。

2. 教學(xué)體系不完善，無法滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求?，F(xiàn)有的課程體系設(shè)置較為死板，缺少適應(yīng)“新工科”要求的創(chuàng)新課程，無法保證人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的有效實現(xiàn)，不能體現(xiàn)學(xué)生的個性化、特色化培養(yǎng)。

3. 學(xué)生解決復(fù)雜安全工程問題的能力不足，缺乏有效的實踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式[5，11]。教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法明顯滯后于科學(xué)、技術(shù)、工程、管理的發(fā)展水平[9]。先進科技成果不能實時、充分的轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。

4. 校內(nèi)外實踐教學(xué)資源分散，整合不足，利用不充分，不能充分滿足學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)需求。

三、安全工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式改革

遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全工程專業(yè)是國家首批特色專業(yè)，是教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”試點專業(yè)，在2009、2015、2018年通過工程教育專業(yè)認證。專業(yè)在建設(shè)中，始終關(guān)注工程教育發(fā)展前沿，注重學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，不斷開展改革?；谏鲜鰡栴}，經(jīng)過十年教學(xué)攻關(guān)，在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)上提出完善培養(yǎng)目標、改進課程體系、實施科研與教學(xué)深度融合的人才培養(yǎng)模式是實現(xiàn)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的最為有效的手段之一。

（一）基于新工科建設(shè)的培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求的調(diào)整

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，安全工程所服務(wù)的領(lǐng)域和行業(yè)不斷擴大，出現(xiàn)的安全問題也不斷發(fā)生變化，這就使得高校的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)要求也要隨之改變。以礦山為例，以往礦山安全學(xué)生的培養(yǎng)目標，是具備“一通三防”的能力，即掌握礦井通風(fēng)相關(guān)能力，能夠針對礦井火災(zāi)、礦井瓦斯災(zāi)害、礦井粉塵等問題提出預(yù)防措施和解決方案，開展設(shè)計研究等。但在新工科背景下，礦山向著智慧礦山方向發(fā)展，智慧礦山就是對生產(chǎn)、職業(yè)健康與安全、技術(shù)和后勤保障等進行主動感知、自動分析、快速處理的無人礦山。智慧礦山看起來實現(xiàn)還很遙遠，但安全礦山、高效礦山、清潔礦山，礦山的數(shù)字化、信息化[12]目前都在全面推進和建設(shè)中，這些都是智慧礦山建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。因此我們的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求必須考慮到學(xué)生未來發(fā)展，特別是培養(yǎng)目標，它是學(xué)生畢業(yè)五年左右職業(yè)的發(fā)展預(yù)期，因此需要既關(guān)注現(xiàn)在又考慮未來?？紤]未來在知識和能力上就要既具有深厚的工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識，同時具備自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)、深入研究和創(chuàng)新能力。因此在培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求中既要有技術(shù)性的能力要求，更要有非技術(shù)性的能力要求。

在對近百家大中型煤炭、建筑、施工、化工企業(yè)和安全監(jiān)管檢查部門的調(diào)研分析中得到同樣結(jié)論，企業(yè)現(xiàn)場認為，安全工程專業(yè)急需人才為安全管理、監(jiān)督監(jiān)察型，特定行業(yè)的安全管理與安全技術(shù)并重型復(fù)合型人才。獨立組織工作能力、綜合分析能力、自學(xué)能力、溝通能力和應(yīng)變能力是安全人員應(yīng)具備的素質(zhì)要求;實踐能力、創(chuàng)新能力是培養(yǎng)中最需加強的方面。

（二）修訂培養(yǎng)方案，構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)化教學(xué)體系

安全是多學(xué)科綜合交叉學(xué)科，為保證創(chuàng)新型人才的有效實現(xiàn)，必須加入創(chuàng)新模塊，同時根據(jù)學(xué)生自身特點構(gòu)建起學(xué)生個性化的知識體系。因此在課程體系的設(shè)置上，可以依據(jù)畢業(yè)要求，利用結(jié)構(gòu)化思想，從公共基礎(chǔ)、專業(yè)教育、實踐教學(xué)、第二課堂等幾個方面進行調(diào)整。（如圖1）

在公共基礎(chǔ)課階段根據(jù)學(xué)生的自身特點，在外語、高數(shù)、大物、體育等基礎(chǔ)課程中實現(xiàn)分級教學(xué)，構(gòu)建個性化的教學(xué)平臺;在專業(yè)知識階段根據(jù)學(xué)生特點和個人興趣，自由選擇實施分方向特色培養(yǎng);在實踐教學(xué)階段實施“基本技能-綜合實驗-科研實訓(xùn)-創(chuàng)新能力”一體化、多層次、開放式實驗教學(xué)體系，采用導(dǎo)師制，指導(dǎo)學(xué)生參與科研項目，開展科技競賽。

同時在各個部分融入創(chuàng)新能力培養(yǎng)課程與實踐，在公共基礎(chǔ)課程中開設(shè)“創(chuàng)新理論與實踐”、“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”課程，建立學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維;在專業(yè)教育過程中設(shè)置《安全與創(chuàng)新》、《安全工程新技術(shù)》，將創(chuàng)新的思維和方法與專業(yè)相結(jié)合。在實踐教學(xué)中，增設(shè)“安全工程職業(yè)項目與創(chuàng)新訓(xùn)練”、“合作教育”等新的實踐環(huán)節(jié)，指導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)場問題的分析、設(shè)計、研究與解決，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和團隊合作能力。在第二課堂，設(shè)置創(chuàng)新實踐學(xué)分、院士講座、渤海濤聲，以及各類創(chuàng)新實踐作品大賽。通過以上設(shè)置，使創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿學(xué)生大學(xué)四年的始終，貫穿學(xué)生理論與實踐、課內(nèi)與課外教學(xué)的始終。

（三）實施教學(xué)與科研深度融合的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

1. 組建以教授為核心的教學(xué)與科研高度融合的教學(xué)團隊，開展教學(xué)改革。依據(jù)核心課程設(shè)置，組建以教授為核心的教學(xué)團隊，團隊教師的科研方向與建設(shè)課程相一致，使以科研見長的教師積極投入教學(xué)研究和教學(xué)改革。

2. 將最新科技成果納入專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，開展教與學(xué)模式改革。學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，必須以分析問題、解決問題能力的提高為基礎(chǔ)，以研究能力和設(shè)計能力的提升為驅(qū)動。為此，在課程講授中，教師在介紹前沿知識的基礎(chǔ)上，還需加入科研實踐內(nèi)容。以課程綜合訓(xùn)練、案例等方式，將科研項目中的實際問題帶入理論教學(xué)，通過課上的案例分析、項目驅(qū)動、綜合訓(xùn)練、研討、答辯，課下的實驗設(shè)計、模型制作、調(diào)研報告等培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識去分析問題、解決問題的能力。同時采取分組研討，課上+課下，教室+現(xiàn)場+網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的有機結(jié)合[5]，真正實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”、以能力達成為目標的教學(xué)理念。

3. 將最新科研成果融入教材。教材是教學(xué)內(nèi)容的具體化，為滿足創(chuàng)新型人才要求，鼓勵教師結(jié)合科研成果、結(jié)合科技發(fā)展進行教材編寫。組織教師積極參與安全教指委、煤炭教育協(xié)會等專業(yè)、行業(yè)組織的專業(yè)規(guī)劃教材編寫工作，及時將安全技術(shù)、安全管理、安全設(shè)備、安全人機等方面的新技術(shù)、新工藝、新裝備，以及新成果編入教材中。

4. 依據(jù)科研成果豐富專業(yè)實驗項目。傳統(tǒng)實驗項目演示、驗證性的多，綜合創(chuàng)新性不足，這與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)嚴重不匹配。如何設(shè)置綜合性、創(chuàng)新性實驗項目一直也是教學(xué)研究的重點，為此我們提出與科研和新技術(shù)相結(jié)合，從科研項目中凝練適宜本科開設(shè)的綜合性創(chuàng)新性試驗項目。近五年來我校安全工程專業(yè)在通風(fēng)工程、粉塵防治、火災(zāi)防治等方面開發(fā)煤塵爆炸性能測試、風(fēng)幕集塵風(fēng)機測試等實驗項目26項。

5. 所有學(xué)生深度融入教師科研團隊、參與科研[13]。實施本科生導(dǎo)師全覆蓋制度，所有教師必須做本科生導(dǎo)師，指導(dǎo)學(xué)生參與科研，彌補課堂教學(xué)的不足。本科學(xué)生通過加入教師科研團隊，開展“科研實訓(xùn)”、“合作教育”[2]等方式，參與項目立項、研究、現(xiàn)場測試等各項工作，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。近五年來，累計有370人次參與到礦井通風(fēng)、礦井火災(zāi)、礦井瓦斯、粉塵防治、安全管理方面的課題研究中。

6. 將科研成果融入實踐教學(xué)平臺的建設(shè)中。教師利用科研項目，組織學(xué)生開發(fā)、制作采空區(qū)風(fēng)流移動實驗臺、礦井火災(zāi)風(fēng)流紊亂測試裝置、氣動噴霧除塵裝置、礦井降溫系統(tǒng)不穩(wěn)定換熱系數(shù)測量裝置等實驗儀器與設(shè)備，共計17臺套。自主研發(fā)礦井通風(fēng)仿真軟件（MVSS3.0）和礦井火災(zāi)模擬軟件等實驗軟件6套。

（四）搭建校內(nèi)外結(jié)合的高水平創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺，提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力

在實踐教學(xué)平臺的構(gòu)建上，整合校內(nèi)資源、充分利用校外實踐教學(xué)基地是保證實踐教學(xué)質(zhì)量的必要條件。

在校內(nèi)實踐教學(xué)平臺構(gòu)建上，一定要注意專業(yè)之間的交流與溝通，爭取所有實踐平臺為本學(xué)科、本專業(yè)所用，避免不同專業(yè)之間重復(fù)建設(shè)等情況。特別是對于安全工程專業(yè)來說，除公共基礎(chǔ)實驗室外，它與機械、力學(xué)、采礦、環(huán)境、管理等專業(yè)都存在一定交叉，因此做好校內(nèi)專業(yè)實驗平臺的有效整合是提升專業(yè)實踐教學(xué)水平的關(guān)鍵。遼寧工大安全工程專業(yè)依托礦山熱動力災(zāi)害與防治教育部重點實驗室，建設(shè)有國內(nèi)唯一1：1實驗礦井、安全工程遼寧省本科實驗教學(xué)示范中心、遼寧省煤礦安全虛擬仿真實驗教學(xué)中心，同時配合校內(nèi)礦山液壓技術(shù)與裝備國家地方聯(lián)合工程研究中心、力學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心等，搭建多學(xué)科交叉的虛實結(jié)合的校內(nèi)實踐教學(xué)平臺。在開展各類綜合實驗基礎(chǔ)上，還設(shè)置安全檢測監(jiān)控實訓(xùn)、職業(yè)項目與創(chuàng)新訓(xùn)練等實踐環(huán)節(jié)，開展礦井通風(fēng)仿真實訓(xùn)、虛擬仿真實訓(xùn)等虛擬仿真實踐環(huán)節(jié)，開展實踐技能大賽和創(chuàng)新實踐作品大賽等各類競賽，將日常教學(xué)帶入實際環(huán)境，實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一。

在校外除一般實踐教學(xué)基地，專業(yè)還充分利用科研基地，利用遼寧省安全技術(shù)與裝備校企產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等，開展產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的實踐教學(xué)，為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供充足條件。

四、結(jié)束語

通過改革培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、培養(yǎng)方案、實施教學(xué)題與科研深度融合人才培養(yǎng)模式和搭建校內(nèi)外相結(jié)合的高水平實踐教學(xué)平臺，安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量明顯提高，近五年就業(yè)率一直100%，有60%學(xué)生參與教師科研項目，40%以上獲得創(chuàng)新作品大賽等賽獎勵、發(fā)表學(xué)術(shù)論文或者取得發(fā)明專利。安全工程專業(yè)也獲批遼寧省一流專業(yè)，近五年獲批省級以上質(zhì)量工程項目6項，獲遼寧省教學(xué)成果一等獎3項，煤炭協(xié)會教學(xué)成果一等獎1項。

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