新工科背景下事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)改革探索

江成玉 王沉 劉勇 吳桂義

摘 ?要：事故調(diào)查與分析技術(shù)課程在采礦與安全類人才培養(yǎng)中起到十分重要的作用，對全面培養(yǎng)采礦工程專業(yè)的人才至關(guān)重要。作者以貴州大學(xué)采礦工程專業(yè)事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)為例，通過分析采礦工程專業(yè)事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗，探索了新工科理念下事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)模式改革實踐方法，提出教學(xué)改革意見，旨在實現(xiàn)提高采礦工程專業(yè)事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：新工科;采礦工程;教學(xué)改革;教學(xué)方法

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）34-0120-04

Abstract： Accident investigation and analysis technology plays a very important role in the cultivation of mining and safety talents， and is crucial to the comprehensive training of mining engineering professionals. This paper takes the teaching of Accident Investigation and Analysis Technology in mining engineering of Guizhou University as an example， analyzes the problems in the teaching of Accident Investigation and Analysis Technology in mining engineering， and explores the practical methods of reforming the teaching mode of Accident Investigation and Analysis Technology under the new engineering concept by combining years of teaching experience. By analyzing the problems in teaching Accident Investigation and Analysis Technology in mining engineering and combining with years of teaching experience， we explored the practical methods of reforming the teaching mode of Accident Investigation and Analysis Technolog under the concept of new engineering， and put forward teaching reform opinions， aiming at improving the teaching quality of accident Investigation and Analysis Technology course in mining engineering.

Keywords： new engineering; mining engineering; teaching reform; teaching methods

新工科是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向[1]。2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，與會高校對新時期工程人才培養(yǎng)進行了熱烈討論，共同探討了新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇。先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗，助力高等教育強國建設(shè)[1-3]。在提出新工科這樣一種新的理念下，將其內(nèi)涵轉(zhuǎn)化和在培養(yǎng)目標實現(xiàn)過程中，必然要求與之相適應(yīng)的教學(xué)模式產(chǎn)生重大改革創(chuàng)新，才能為人才培養(yǎng)過程和目標保駕護航。

中國的礦產(chǎn)資源開采和利用已有幾千年的歷史，是世界上礦業(yè)起源最早的國家之一。明代末年宋應(yīng)星所著《天工開物》一書就已經(jīng)對當時的采礦、選礦和安全技術(shù)情況進行了具體記述。中國是世界第一產(chǎn)煤大國，煤炭在中國能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，對于中國經(jīng)濟發(fā)展具有重要的促進作用，是中國經(jīng)濟不可或缺的能源。采礦工程專業(yè)是一個典型的理論性與實踐性很強的傳統(tǒng)工科專業(yè)。在構(gòu)建新工科專業(yè)新結(jié)構(gòu)的同時也要致力于傳統(tǒng)工科專業(yè)的建設(shè)發(fā)展，促進采礦等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級[4]。因此，在新工科理念背景下，采礦工程專業(yè)教學(xué)模式的必須在此基礎(chǔ)上有所發(fā)展，以此適應(yīng)當前技術(shù)革新背景下對采礦工程專業(yè)創(chuàng)新型人才的迫切需求[5-6]。

事故調(diào)查與分析技術(shù)課程是為培養(yǎng)采礦工程專業(yè)學(xué)生在掌握有關(guān)專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，能夠掌握事故分析方法、事故技術(shù)分析、重大事故后果模擬分析技術(shù)及事故預(yù)測與故障診斷技術(shù)，同時對現(xiàn)場事故進行調(diào)查與統(tǒng)計分析等。這一課程在采礦與安全類人才培養(yǎng)中起十分重要的作用，對全面培養(yǎng)采礦工程專業(yè)的人才至關(guān)重要。本文以事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)為例，探討如何在新工科理念下更好地開展教學(xué)，著力提高采礦工程專業(yè)技術(shù)人才的工程實踐能力和技術(shù)創(chuàng)新能力。這不僅對提升學(xué)生素質(zhì)和能力有重要作用，而且對進一步推動采礦工程專業(yè)實踐創(chuàng)新教育和傳統(tǒng)采礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級也有深遠意義。

一、貴州大學(xué)事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）貴州大學(xué)采礦工程專業(yè)概況

1992年貴州大學(xué)采礦工程二級學(xué)科被評為貴州省首批重點學(xué)科;2007年采礦工程專業(yè)獲教育部二類特色專業(yè)建設(shè)點;2012年采礦工程專業(yè)獲教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃建設(shè)點;2012年礦業(yè)工程一級學(xué)科獲貴州省首批特色重點學(xué)科;2015年1月和2017年1月采礦工程專業(yè)和礦物加工工程專業(yè)分別通過了中國工程教育專業(yè)認證;2017年底采礦工程專業(yè)獲貴州省一流專業(yè)建設(shè)點。

近年來，采礦工程專業(yè)畢業(yè)學(xué)生就業(yè)主要以煤礦企業(yè)為主，為省內(nèi)外煤礦企業(yè)輸送了大量優(yōu)秀人才。自2017年以來分別向中國礦業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、重慶大學(xué)、中南大學(xué)等國內(nèi)名校輸送優(yōu)秀生源30余名。礦業(yè)學(xué)院截至2020年6月有教職員工78人，專業(yè)技術(shù)教師59人（教授10人，副教授28人），實驗技術(shù)教師10人，具有博士學(xué)位教師31人，具有碩士學(xué)位教師33人;擁有教育部新世紀人才1人，貴州省管專家2人，貴州省優(yōu)秀青年科技人才2人，碩士研究生導(dǎo)師44人，博士研究生導(dǎo)師3人。

（二）事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

事故調(diào)查與分析技術(shù)課程對事故的定義、分類和特點系統(tǒng)地進行了介紹，以及對事故調(diào)查和統(tǒng)計分析的基本目標、程序和內(nèi)容，事故機理和因果關(guān)系理論、事故分析方法、火災(zāi)和爆炸事故的技術(shù)分析、重大事故影響的模擬和分析技術(shù)、事故預(yù)測和故障排除技術(shù)也作了一定的講解。本門課程適用于化學(xué)、安全、消防、運輸、采礦和相關(guān)工程學(xué)科領(lǐng)域的本科生和研究生，以及可以被安全工程技術(shù)人員和管理人員作為參考。貴州大學(xué)采礦工程專業(yè)主要就礦業(yè)領(lǐng)域相關(guān)章節(jié)進行重點講述。

根據(jù)貴州大學(xué)采礦工程專業(yè)培養(yǎng)方案的培養(yǎng)要求及需要，事故調(diào)查分析與技術(shù)應(yīng)作為本專業(yè)方面繼續(xù)發(fā)展學(xué)生個性的選修課程，作者是該課程主要授課教師。與其他專業(yè)主修課程相比較而言，事故調(diào)查分析與技術(shù)課程整體的重視度不夠、師資力量較為薄弱、學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高、教學(xué)的投入力度也相對較小。

二、事故調(diào)查與分析技術(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

（一）教學(xué)形式單一，缺乏靈活性

按照以往教學(xué)的要求，采礦工程專業(yè)事故調(diào)查與分析技術(shù)課程作為專業(yè)個性選修課程，只作為建議在本專業(yè)方面為繼續(xù)發(fā)展的學(xué)生進行課程選修。當前，采礦工程專業(yè)事故調(diào)查與分析技術(shù)課程大多以傳統(tǒng)的課堂講授和“漫灌式”教學(xué)方法為主，學(xué)生相對被動接受知識，教學(xué)模式相對比較單一，對于課程知識接受主觀性較差，對專業(yè)及課程興趣度較低。久而久之，學(xué)生就會出現(xiàn)“為了考試而學(xué)習(xí)——平時不努力，考前拼命復(fù)習(xí)”的現(xiàn)象。應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生親自參與、主動動手，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。近年來，雖然出現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)等新的教學(xué)模式，但這樣的情況并沒有得到改變，學(xué)生的短期目標仍為應(yīng)付檢查，無法切實有效地激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致事倍功半。

（二）教學(xué)內(nèi)容陳舊，未及時更新

目前采礦工程專業(yè)事故調(diào)查與分析技術(shù)課程中大多以課程教授以及案例分析為主，不同于其他專業(yè)課程會涉及到實訓(xùn)、實習(xí)及設(shè)計環(huán)節(jié)，可以以驗證型，以及演示性的實驗為主，能夠以不同的教學(xué)場地和新環(huán)境激發(fā)學(xué)生的興趣。但從目前課程設(shè)置而言，案例分析只是簡單地將以前發(fā)生的案例以音頻及視頻的方式展示出來，學(xué)生對某些事故造成的損害不能全面、具體地去認識和理解，限制了學(xué)生的思考空間，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)和提高。

此外，隨著我國煤礦開采技術(shù)與裝備水平的提升，煤礦生產(chǎn)集約化、智能化程度越來越高，相對于傳統(tǒng)的采礦業(yè)而言，采礦工程趨于信息化、智能化發(fā)展，局限于單一學(xué)科領(lǐng)域的工程實踐已無法滿足行業(yè)發(fā)展要求，采礦工程專業(yè)已經(jīng)逐漸發(fā)展成一個多學(xué)科交叉融合發(fā)展的專業(yè)[7]。對于采礦工程專業(yè)本科層次的學(xué)生而言，課程教材知識的更新仍未進行較大改變，甚至還沿用以前的傳統(tǒng)教材，這必然導(dǎo)致出現(xiàn)課程知識更新滯后的問題。盡管部分教師適當補充最新的技術(shù)發(fā)展成果，但成果的普適性和代表性未得到科學(xué)考證，容易使學(xué)生產(chǎn)生錯誤理解，導(dǎo)致學(xué)生對課程重點知識的理解產(chǎn)生偏差。因此，及時更新教材及教學(xué)內(nèi)容，有利于學(xué)生充分接觸和認識煤礦各類事故對煤礦生產(chǎn)安全帶來的威脅，了解采礦行業(yè)技術(shù)發(fā)展導(dǎo)向和需求，滿足學(xué)生實驗、認識實習(xí)和實踐學(xué)習(xí)的需求。

（三）考核方式單一，缺乏創(chuàng)新性

事故調(diào)查與分析技術(shù)課程的考核方式主要以日常出勤加平時作業(yè)以及期末考試、期末課程小論文等形式為主，總體上以學(xué)生根據(jù)教師命題提交作業(yè)及考試為主?？己说木唧w內(nèi)容主要由授課教師負責(zé)提前布置，大多數(shù)內(nèi)容都是重復(fù)的、比較陳舊的題目，為了完成任務(wù)，學(xué)生之間存在相互抄襲，以及從網(wǎng)絡(luò)上直接摘抄應(yīng)付了事的情況。針對考試，授課內(nèi)容陳舊，題目老套，“一卷多年”，學(xué)生很容易從一些途徑獲取大概題目，所以單一的考核方式及日常的作業(yè)無法讓學(xué)生學(xué)到真正知識也無法對學(xué)生所學(xué)內(nèi)容進行檢測，不能充分體現(xiàn)和考察學(xué)生對課程內(nèi)容本身的理解和掌握程度，考核方式偏于單一化。雖然近些年采用了PPT形式進行“角色互換”的翻轉(zhuǎn)課堂，但是，學(xué)生中總體還是從課本粘貼或者從網(wǎng)上隨意下載有關(guān)內(nèi)容，對照PPT照本宣科地讀，無法體現(xiàn)并鍛煉其語言表達能力和分析能力。所以，應(yīng)對平時的考核方式進行變化，創(chuàng)新考核方式，以此對學(xué)生進行全面細致的檢測。

三、新工科下事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)改革探索

新工科背景下對于貴州大學(xué)采礦工程專業(yè)各科課程設(shè)計，應(yīng)結(jié)合當前培養(yǎng)目標特點及優(yōu)勢，以采礦工程專業(yè)畢業(yè)生的發(fā)展方向為基本導(dǎo)向，事故調(diào)查與分析技術(shù)課程在教學(xué)改革中，以“教師設(shè)計”“學(xué)生反饋”為指導(dǎo)，建立“教師-學(xué)生”反饋評價的改革體系（如圖1）。新工科背景下事故調(diào)查與分析技術(shù)課程教學(xué)將做如下改革。

（一）引入多種教學(xué)形式，活用多種教學(xué)手段

基于新工科背景下，首先根據(jù)學(xué)生大致情況，對學(xué)生進行分組，以適應(yīng)學(xué)生的個性差異，對傳統(tǒng)的班級上課制實行改良或改革的實踐。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)生涯大概規(guī)劃，大致將其分為繼續(xù)深造、本行業(yè)就業(yè)、其他三類。也就是大致有以下兩類：（1）能力分組，學(xué)生學(xué)習(xí)的課程相同，學(xué)習(xí)的深度不同。（2）作業(yè)分組，學(xué)生的學(xué)習(xí)深度相同，學(xué)習(xí)的內(nèi)容不同。然后根據(jù)類別進行任務(wù)派發(fā)，首先引導(dǎo)學(xué)生對煤礦事故的分類、等級類型、致災(zāi)原因等進行準確分類;其次讓學(xué)生對其內(nèi)容進行檢索、歸納、總結(jié);最后讓學(xué)生進行課程匯報，匯報的形式可以為PPT、視頻講解、現(xiàn)場講解等形式，匯報內(nèi)容包括收集內(nèi)容及現(xiàn)場提問，根據(jù)問題建立問題庫。在課堂最后總結(jié)時，先讓學(xué)生進行自評、互評，教師進行簡單考核及總結(jié)。這樣就彌補了學(xué)生參與度不高、積極性差、主觀能動性不強的缺點，同時也對以前傳統(tǒng)的“漫灌式”教學(xué)方法進行了改進。

（二）以教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，及時更新教學(xué)內(nèi)容

以采礦工程專業(yè)新工科背景下教學(xué)大綱基礎(chǔ)為指導(dǎo)，對教材及教學(xué)內(nèi)容及時更新，以此適應(yīng)發(fā)展需要。貴州省煤礦資源豐富，素有“江南煤?！敝Q，貴州大學(xué)地處南方，是貴州唯一一所培養(yǎng)煤礦人才的老校，其培養(yǎng)的采礦專業(yè)學(xué)生主要分配在云、貴、川、渝、湘、贛等南方省市從事煤炭行業(yè)工作，與北方礦區(qū)相比，南方各礦區(qū)煤層賦存不穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，水、火、瓦斯、頂板等災(zāi)害嚴重，各類煤礦安全事故時有發(fā)生。因此，需要針對南方復(fù)雜地質(zhì)條件特點，及時更新教材及教學(xué)內(nèi)容，做到與現(xiàn)場實際一致。由于本門課程沒有實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可在專業(yè)認知實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)內(nèi)容上，除了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)項目外，需適當增加實習(xí)內(nèi)容。比如對所在實習(xí)基地出現(xiàn)的安全事故也要進行分析、考核，增加國內(nèi)外有關(guān)煤礦事故案例分析等。

（三）多考核方式并舉，全面反映學(xué)習(xí)情況

考核是檢驗教學(xué)效果的重要方式，新工科背景下，采礦工程專業(yè)應(yīng)采用多項目、多方式考核。主要測試學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、理論學(xué)習(xí)水平、運用理論分析解決實際問題的能力。主要分為：平時作業(yè)+階段考察+期末匯報。例如采用個人作業(yè)+小組評議的方式進行階段匯報，個人作業(yè)可以針對隨堂小測驗，進行分組討論、總結(jié)發(fā)言。課堂提問及課堂小測驗是促進學(xué)生及時復(fù)習(xí)、回顧功課的手段，也是平時成績考核的重要途徑。課堂提問除了采用常規(guī)的提問方法外，還可以在課堂中穿插問題搶答及小組討論的形式，最后由教師對學(xué)生存在的問題進行點評和講解。階段考察主要以近期所授課的內(nèi)容，教師進行題目指定，學(xué)生根據(jù)課本內(nèi)容上提供的案例進行分析、討論、總結(jié)匯報。平時成績根據(jù)平時到勤率、平時作業(yè)、課堂小測驗和課堂提問等方面制定出評分細則，其中平時作業(yè)成績要避免單調(diào)的卷面作業(yè)方式，采用指定題目，學(xué)生通過圖書館和網(wǎng)絡(luò)等途徑查閱相關(guān)資料，然后在課堂上通過講解的方式完成。在學(xué)期最終成績評定中，平時學(xué)期成績占20%，階段考察占10%，學(xué)科結(jié)業(yè)考試成績占70%，也可將課程考核加入實踐教學(xué)中，從專業(yè)認識實習(xí)等方面邀請企業(yè)實習(xí)導(dǎo)師打分，將分數(shù)納入考核范圍。通過這種改革的考核方式，采礦工程專業(yè)事故調(diào)查與分析技術(shù)課程的教學(xué)效果得到了很大的提高，整體教學(xué)成績較之前有明顯進步，成績良好率達70%以上（如表1）。

四、結(jié)束語

事故調(diào)查與分析技術(shù)課程在采礦與安全類人才培養(yǎng)中起到了十分重要的作用，對全面培養(yǎng)采礦工程專業(yè)的人才至關(guān)重要。針對現(xiàn)階段采礦工程本科課程教學(xué)中出現(xiàn)教學(xué)形式單一、缺乏靈活性、教學(xué)內(nèi)容陳舊、考核方式單一等問題，從教師教學(xué)形式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式和考核評估方式3個方面提出了“教師-學(xué)生”反饋評價改革實施路徑及相應(yīng)的教學(xué)改革措施，基于新工科背景下，為采礦工程專業(yè)事故調(diào)查與分析技術(shù)課程的教學(xué)改革提供了一些意見和建議。

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