煤炭行業安全工程專業創新人才培養研究

周福寶

(中國礦業大學，江蘇省徐州市，221116)

1 我國煤礦安全發展現狀

近幾年我國煤礦安全生產形勢持續向好[1]。雖然我國煤炭產量逐年增加，已從2005年的21.5億t增加到2020年的39億t；但煤礦百萬噸死亡率卻從2005年的2.76降至2020年的0.058。我國歷年煤炭產量與百萬噸死亡率情況見圖1。

圖1 我國歷年煤炭產量與百萬噸死亡率情況

需要說明的是，我國80%以上的煤炭產量來自于井工礦開采。地下采礦條件復雜，安全開采面臨的各種威脅巨大，尤其是深部瓦斯、沖擊地壓、水害等災害相互耦合，成災機理復雜，防治愈加困難，生產安全領域能取得如此突出的成績實屬來之不易[2-3]。然而在實現煤炭行業安全發展方面，仍面臨諸多挑戰。

在瓦斯抽采利用方面，我國瓦斯抽采量約180億m3/a，利用率不足40%，瓦斯高效開發與清潔利用不僅是煤礦災害防治的根本性措施，也是我國節能減排與環境保護的重大需求[4]。

在粉塵與職業健康危害防治方面，截至2019年底，我國累計上報職業病99.44萬例，其中職業性塵肺病約占報告總數的90%，主要分布在礦山開采行業。從目前的醫學水平看，塵肺病難以治愈，死亡率高達22.04%；煤礦塵肺病死亡人數遠大于煤礦安全生產事故的死亡人數，直接經濟損失高達80億元/a[5]。我國職業性塵肺病數量見圖2。

圖2 職業性塵肺病數量

在開采引起的生態和環境問題方面，因煤炭開采導致的地下水排放量約80億m3，利用率僅25%左右，土地塌陷導致水土流失，國有重點煤礦治理率尚不到20%。在礦區固體廢棄物排放方面，矸石排放量3億t/a。同時，地下煤火引起的環境生態問題，也導致巨量熱資源浪費。

要解決以上煤礦安全生產領域的種種難題，人才支撐尤為重要。高素質的安全工程專業人才是煤炭行業安全發展不可或缺的重要保證[6-7]。每年各相關高校只有約6萬名安全工程專業的畢業生，而我國高危行業的企業高達20 余萬家，作為危險行業的煤炭企業對該專業人才的需求尤其迫切。

2 煤礦安全工程專業人才培養及畢業就業現狀分析

2.1 煤炭相關專業設置

目前煤炭相關高校在煤炭類專業設置上較少。煤炭相關的14所高校(中國礦業大學，中國礦業大學(北京)，遼寧工程技術大學，山東科技大學，西安科技大學，河南理工大學，太原理工大學，安徽理工大學，華北理工大學，河北工程大學，山東工商學院，湖南科技大學，黑龍江科技大學，淮北師范大學)開設的煤炭相關專業主要有：采礦工程、安全工程、礦物加工工程、測繪工程、化學工程與工藝、地質工程、土木工程、機械工程、機械設計及其自動化、電氣工程及其自動化等。

隨著我國高等教育的改革與發展，原來的煤炭院校為了適應社會經濟的發展、提高自主辦學能力、更好滿足社會用人需求，對一些煤炭主體專業的人才培養方案進行了調整和拓寬，使得煤炭主體專業培養的人才成為社會通用的寬口徑專業技術人才。

2.2 師資力量及結構

(1)師資力量結構失衡，具體表現為既有理論知識又有實踐經驗的教師缺乏。近年來，隨著高等教育的發展，煤炭院校專業教師隊伍的學歷層次不斷提高，但現場實踐經驗普遍缺乏，不能較好地將理論知識傳授與現場實際需求有效結合。

如何把村部的資源供給與村民的服務需求聯結起來？筆者認為，關鍵在于管理者要改進村部管理方式，跳出把村部作為“固定資產”管理的慣性思維。不妨“敞開門”服務，從滿足村民需求的角度開展工作，努力讓村民有需求能想著村部、想辦事能進得了村部、事不辦結能依靠住村部。

(2)高校目前普遍存在重科研輕教學的現象，致使教師投入教學環節的時間、精力不足，不能較好地將科研最新成果反哺于教學，教學內容更新遲緩，教學效果下降，不能達到通過教學教育引導學生的效果。

(3)課程教學與實踐教學脫節；研討式教學、啟發式教學等教學方法在實際教學過程中運用不夠。

2.3 學生就業分析

下面以中國礦業大學(以下簡稱“礦大”)安全工程專業的學生為例進行具體分析和闡述。

礦大安全工程專業整體就業情況如圖3和圖4所示，2019屆安全工程專業畢業生入職能源資源企業的基本情況如圖5所示。

圖3 礦大2019屆安全工程專業本科生就業行業分布

近5年來，安全工程本科畢業生煤炭企業就業人數很少。這些畢業生多數選擇到建筑、化工、汽車及其外資企業就業；同時，在就業指導過程中明顯發現，本科畢業生直接就業的意愿不斷下降，而選擇升學的意愿逐年增強，甚至出現了考研二戰現象。近3年來，安全工程專業畢業生選擇升學的人數穩步增長，升學比例在40%左右。

圖4 礦大2019屆安全工程專業碩士生就業行業分布

近5年碩士畢業生赴煤炭企業就業的人數也很少，與本科生的情況類似。據統計，近5年來，碩士研究生就業一般會選擇科研院所、建筑、核電等領域。之所以存在上述現象，筆者歸結為以下幾種原因。

(1)行業吸引力不強。煤炭企業事業留人、待遇留人、發展留人、環境留人的工作機制尚不健全，企業人才流失嚴重，給畢業生到煤炭企業就業帶來沖擊[8]；煤炭企業地理位置偏遠，工作條件艱苦、工作負荷重、壓力大，也制約著畢業生就業的選擇[9]。

(3)社會地位不高。

(4)個人價值追求的變化。學生以自我為中心的自主擇業意識增強，經濟發達區域或城市的就業意愿強烈，城市環境、薪酬待遇、發展空間成為擇業時的重要參考。而大部分大型煤礦都是國有企業，選人用人機制與畢業生發展需求存在落差，個人成長、晉升空間受限，個人價值體現較為遲緩等，都制約著畢業生的擇業。

3 安全工程專業創新人才培養思路

面對嚴峻的安全工程專業人才培養與就業現狀，高校應該如何應對？筆者認為：加強行業使命教育，注重教學與實踐的結合，根據行業需求增擴專業，為學生打造更好的人才成長平臺，對培養煤炭行業安全發展需要的創新人才非常必要。

3.1 辦學理念和行業使命教育

礦大礦業安全工程學院(以下簡稱“安全學院”)本著“學而優則用，學而優則創”的辦學理念，以科學研究為基礎，以培養學生為本職，堅持服務礦山實踐和應用創新的辦學特色[10]，并以此為導向培養人才，為礦山培養和輸送一流的礦業安全工程師。

同時，面對當前煤炭行業社會地位不高、待遇不高等問題，加強對學生進行行業使命教育，讓學生知道，煤炭是黑色的，但是煤炭行業不是黑色的，在煤炭行業工作是有前途的。并且教育學生，安全工程專業是面向國家安全發展、能源安全發展的一流學科，培養的是具有創新精神的煤礦安全生產專業技術人才和煤礦安全生產監管人才，職業很崇高。目的是激勵學生認真學習，爭取早日為煤炭行業的安全發展做出貢獻。

3.2 注重工程實踐

針對當前學生個人價值追求多元的現實，注重在教學中更多地融入工程實踐元素。一是可以提高更多學生聽課的積極性、主動性；二是可以讓學生在工程實踐中體驗解決安全工程問題后的成就感。有助于學生把在煤炭行業企事業單位工作變為其就業的重要選項。

工科院校的教學要尊重工程科學本身的特點，即源于工程、服務工程、高于工程、引領工程。工科研究生應當特別注重工程實踐能力的培養與創新。實踐出真知，只有在實踐中才能發現問題、找到科研的靈感[11]。

礦大安全學院的工程實踐能力較強，在服務礦山，為現場解決問題過程中取得豐碩的工程研究成果，并在20多個省(市、自治區)的數百座煤礦得到成功應用，為我國煤礦安全形勢的整體好轉做出了貢獻。同時在大量實踐的前提下，學院的學科基礎研究和教學水平也得到大幅度提升，本科生、碩士研究生的學習主動性、參與工程實踐的積極性也進一步提高。礦大安全學院畢業的學生在煤炭行業的企事業單位也比較受歡迎。

在工程實踐教學方面舉以下2個實例。

3.2.1煤與瓦斯流態化同采

深地礦產資源勘探與開發是國家戰略(《“十三五”國家科技創新規劃》)。我國南方煤炭資源的開發受到地質條件、瓦斯災害等不利條件的嚴重制約(雞窩煤、邊角煤)，煤炭開發日趨萎縮。開發適應重慶、貴州等南方地質條件下的創新采礦技術，主要是為了滿足區域經濟發展對能源的需求。為此，中國礦業大學流態化研究中心(設在礦大安全學院)提出了煤與瓦斯流態化開采的技術方案。這對支撐南方煤礦區安全高效開發很有意義。

3.2.2地下煤火資源化利用

地下煤火燒毀大量煤炭資源，不僅有很大安全隱患，還導致生態環境惡化。但同時，地下煤火區域蘊含大量高品質熱能，具有廣闊的利用前景。地下煤火的燃燒溫度很高，釋放出的熱量巨大。有數據顯示這些火區的熱能統計起來約為1 000 GW/a，相當于全世界核電和水電的總量。

在燃燒嚴重的地方，將燃燒層剝離出去后再進行回填覆土，但這種灌漿式煤田滅火效果比較有限。因此，礦大安全學院提出“以用代治”的煤火治理新思路，建立了地下煤火熱能利用的綜合體系，在新疆建成世界首座煤田火區治理與熱能利用示范工程，并牽頭組建了“煤火防治與利用”國際研究中心，引領了世界煤火防治的變革。發明了火區廢熱提取與熱電聯用技術，顛覆了傳統灌漿、堵漏等被動式煤火治理模式。目的是在提取火區熱能用于居民供暖的同時，進行生態修復和二氧化碳的捕捉，打造一個沙漠里的生態觀光旅游新產業。這個體系的建立，吸引了不少安全工程專業的優秀學生，也為煤炭行業培養了具備創新才干的滅火專業人才。

3.3 根據形勢需要，增設職業衛生工程本科專業

結合健康中國建設，以及目前煤礦安全生產重點轉移到職業災害防治的迫切形勢，礦大安全學院在2019年增設了職業衛生工程本科專業[12]。職業衛生工程專業由安全學院和礦大附屬醫院(徐州市第一人民醫院)聯合辦學，是“醫工”結合、學科交叉融合的新興專業，用以培養國家和行業急需的職業健康檢測、監管及職業病防治等方面的人才。我國目前塵肺病患者已經突破100萬例，而且90%來自礦山開采業。因此，培養適合行業需要的職業病防治尤其是塵肺病防治專業的人才尤為重要。

根據代謝組學和預防醫學的研究成果，礦大安全學院研發出一種新型塵肺病患者篩查儀器。基于光學有機納米傳感器、機器學習以及多中心的臨床研究，礦大安全學院研發出一種根據呼出氣體來進行快速篩查塵肺病患者(及可疑人群)的儀器。在山東黃金職業病防治院收集了672例礦工呼出氣，篩查結果顯示含塵肺及疑似塵肺129例，外部驗證的AUC達97.2%，準確率達96.8%，特異度和靈敏度分別達0.981和0.870。在北京石龍醫院收集了315個塵肺住院病例，以研究分期的診斷模型并加強系統穩定性。塵肺病超前辨識流程如圖6所示。

圖6 塵肺病超前辨識流程

3.4 為學生搭建更好成長平臺

如何為學生培養創造更好的條件，吸引更多的學生走上更高的平臺，這是每一名教師的天職[13-14]。筆者認為，學生的事情，始終是最重要的事情。學生的事情是等不得、拖不得的，因為這涉及到其一生事業的發展。

一個學院的學科內涵建設是根基，政策導向是重要指揮棒。為了能培養更多的適應煤炭安全發展所需要的創新人才，這幾年，礦大安全學院除了開設本科生創新實驗班，實施卓越工程師計劃和年級教授聯系輔導制外，還通過設置“瓦斯-好學”獎學金(中國工程院袁亮院士設立)及其他企業獎學金，發放優秀本科生助研補貼等，引導學生扎實學習、更早地接觸科研，提升科研參與能力并走上更高層次的深造之路。

同時，安全學院規定，安全學科的所有博士生都要到海外去聯合培養1年。這一政策在2018年7月正式落地，并于2019年首批實施。并且通過國家留學基金委名額申請、學科資助、學院資助等方式，安全學科博士生在二三年級時，在完成科學研究的實驗、理論分析、工程驗證基礎上，可開始1年的海外培養。這種培養方式對學科發展和學生培養有雙向收益。一方面，學生拓展了視野，提高了研究能力和畢業后的綜合能力；另一方面，也讓更多的國外高校了解了礦大安全學科研究型創新人才的培養情況，提高了學校的國際知名度。

礦大安全學院還開發了國際合作教學新模式，聘請國外知名教授、特聘教授來校進行學術講座、開展學術深度合作。采取“請進來、送出去”的方式與國際知名專家合作，以加強學科的內涵建設。安全學院已經與澳大利亞塔斯馬尼亞大學開展聯合辦學，學生可以通過聯合培養取得雙方學位。與此同時，安全學院還通過“地下煤火防治與利用”學科創新引智基地(111引智計劃)平臺，搭建了更高層次的國際交流平臺。

通過國際交流式人才培養，使得礦大安全學院的學生，尤其是碩士研究生創新能力更強，畢業后能更好地滿足煤炭行業對安全工程專業創新人才的需求。

4 結語

筆者認為煤炭相關高校應立足自身特色，在煤炭行業安全發展領域的創新人才培養和教學中主動作為、攻堅克難，加強符合行業需求的已有學科方向的建設，推動安全學科的深度融合，引領特色學科的方向；同時還應探索培養安全學科交叉型研究生，探索創新拔尖人才培養模式，建立產學研協同育人模式，推進人才培養國際化，為國家社會的發展，為煤炭行業的高質量發展輸送更多的高素質創新型安全工程專業人才。