高校工程倫理教育設計及實施

許國勝 李回貴 蘇德國

摘? 要：現代工程具有社會化、綜合化和整體化的特點，工程活動對社會、健康、安全、法律、文化、環境以及社會可持續發展產生的影響越來越大。解決復雜工程問題，就必須將專業教育與工程倫理教育融合改革，進行采礦工程專業專業課課程思政育人。通過開采損害與環境保護課程工程倫理元素的分析，挖掘課程中工程倫理教育內容，進行教學設計和教學組織實施。提高采礦工程專業學生解決復雜問題的能力，培養學生遵守職業道德、承擔職業責任和社會責任。

關鍵詞：工程倫理;采礦工程專業;課程思政;職業道德

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）14-0078-04

Abstract： Modern engineering has the characteristics of socialization， integration and integration. Engineering activities have an increasing impact on society， health， safety， law， culture， environment and social sustainable development. To solve complex engineering problems， we must integrate professional education and engineering ethics education， and carry out ideological and political education in professional courses of mining engineering. Through the analysis of engineering ethics elements in the course mining damage and environmental protection， this paper excavates the contents of engineering ethics education in the course， and carries out teaching design and teaching organization and implementation so as to improve the ability of mining engineering students to solve complex problems， and cultivate students to abide by professional ethics and bear professional responsibility and social responsibility.

Keywords： engineering ethics; mining engineering; the ideological and political education in all courses; professional ethics

現代工程比傳統的工程更具有社會化、綜合化和整體化特性，這就造成了現代工程技術對社會與自然界的影響越來越大，也越來越復雜[1]。工程倫理是闡述、分析工程（包括活動和結果）與外界之間關系的道理[2]，在工程實踐中，表現為評價工程實踐活動和復雜問題解決方案對社會、健康、安全、法律、文化、環境以及社會可持續發展的影響，從而選擇合理的解決方案。工程技術人員要承擔工程師的責任和義務，遵守職業道德和規范，同時具有自然科學素養、人文社會科學素養和社會責任感。

根據中國工程教育專業認證協會認證標準規定，所培養的畢業生必須“具有人文社會科學素養、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規范，履行責任”，因此在工科專業中進行工程倫理教育也是推進工程教育專業認證的必要舉措。我國高校工程倫理教育與國外相比起步較晚，尚未形成完整的教育體系和規范[3-4]。目前國內高校進行工程倫理教育的主要途徑是開設公共課程進行學習，授課教師大多是具有人文社會類專業背景的教師，雖然能夠將工程倫理的相關概念和理論、基本規范等知識準確地講授，但是他們的知識背景和專業工程實踐相差較遠，無法深入地分析工程實踐背后面臨的外部影響，結果造成學生對工程倫理課程不感興趣，學習成果較差。習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[5-6]”。因此，面對工程倫理教育的困局，以“課程思政”的形式，將專業課程教育與工程倫理教育結合，貫穿于課程教學的過程中，實現工程倫理教育與專業教育融合育人[7]。

本文以開采損害與環境保護課程為例，圍繞課程內容特點，剖析課程中工程倫理元素，設計課程工程倫理教學內容，并進行組織實施。以工程倫理納入專業課程的方式，實現思政育人，解決在工程教育中貫穿工程倫理內容時所存在的專業性與實踐性兩方面的難題，探討應用型本科院校工科專業進行工程倫理思政育人模式，提高人才培養質量。

一、開采損害與環境保護課程簡介

在地下煤層開采之前，巖體在原巖應力場環境下處于一種相對平衡狀態。當部分煤層被采出后，在巖層內部形成一個采空區，周圍巖體的應力狀態受到破壞，導致其應力場發生改變，直到達到新的平衡狀態。在此過程中受擾動巖體產生移動、變形和破壞，當開采范圍足夠大時，巖層的移動變形發展到地表，形成連續的下沉盆地或者不連續的臺階、裂縫、塌陷坑。由此會造成巖層及巖層內構筑物（巷道、硐室等）、地表及地表構筑物（房屋、鐵路、公路、橋梁等）的損害，而且還會引起礦區環境地質問題，影響礦區乃至社會的穩定和可持續發展。開采損害與環境保護課程正是針對地下開采產生的損害，通過課程的學習，使學生掌握礦山開采引起的損害類型、特征及發生機理，具備解決礦山開采過程中復雜工程問題，能夠選擇合理的開采損害防治技術、環境保護技術，制定解決復雜工程問題的方案。使學生具備綠色開采的理念，具有保護生態環境的意識。

開采損害與環境保護課程重點講授地表移動和變形規律、保護煤柱留設、地表移動和變形預計、地表移動和變形觀測、建筑下采煤、水體下采煤、承壓水上采煤、線性構筑物下采煤、開采對環境的影響及保護。在以往的教學過程中，并未對上述課程中的工程倫理進行系統講授，沒有突出在工程實踐過程中工程師的職業道德和責任，缺乏系統規劃。

二、課程工程倫理元素分析

根據本課程的主要知識要點，從培養工程師工程倫理素養、進行課程思政育人的目的出發，本課程主要通過以下幾個方面建立專業課知識與工程倫理教育有機聯系。

（一）工程的不利后果及分析

人類開展大規模的工程活動，對促進國民經濟、社會發展和提高人民生活水平起了巨大作用，但工程發揮正面效應的同時也可能帶來不利于人類社會或生態環境的后果。有些是事先能夠預料到的，有些是未能預計的，但權衡利弊后仍要進行工程實施[2，8]。就開采損害與環境保護課程的教學內容而言，進行地下煤炭資源的開采，一方面采出的煤炭產生經濟效益，提供勞動崗位，促進當地社會發展;但另外一方面，由于煤炭資源從地下開采出來，巖層及地表發生移動變形，造成地質環境問題。這種地質環境問題包括：水資源的浪費和污染、地表農田破壞、動植物資源的破壞、空氣污染、噪聲污染等;村莊房屋破壞后進行村莊搬遷，也會引發農企矛盾或社會結構變化等社會問題;如果發生在山地地區，還有可能引起地質災害事故的發生。

（二）工程的風險分析

由于地下開采活動，改變了原巖應力狀態，引起了巖層及地表的破壞和變形，造成地下井巷破壞，含水層及地表水體疏放、地質災害等問題。如果生產過程中針對上述問題處理不當，將會造成嚴重的事故發生，引起生命和財產損失，如巷道冒頂事故、頂板及底板突水事故、地面地質災害事故等。雖然不同地質和采礦技術條件，發生風險的程度和概率不同，但往往一旦發生將會造成極其嚴重的后果。

預防事故發生，避免造成重大人身傷亡和財產損失是工程技術人員的職業責任，作為工程師必須全面分析工程內部因素（地質和采礦條件）可能產生的風險，而且還要分析極端外界環境（自然災害、氣候變化）可能產生的風險。要對風險發生的條件及嚴重后果進行綜合考慮，既要嚴謹評估風險發生的可能性，又要針對風險或事故發生產生的嚴重后果進行預計，制定相對應的安全技術措施和應急預案進行預防和處置。

（三）工程的費用效益分析

在開采方案選擇時，要基于目前企業的開采技術條件和水平，對比不同方案的經濟效益、生產投入等經濟性因素，對以往的經濟費用效益分析對工程項目產生的有利影響分析比較多，而對項目會造成的不利影響（主要對環境、生態和社會的負面影響）的分析較少。工程活動為社會帶來財富，原則上是符合倫理要求的[2]，但是也要認識到不少工程給部分人或者外部事物造成一定的損害，違背了工程倫理的原則。根據上述原則，在具體開采方案進行優選時，不但要考慮技術和經濟因素，還要考慮開采活動對于環境、社會乃至人類個體造成的損害，并對上述外部影響因素造成的潛在損失進行量化，綜合考慮工程活動的費用效應，以此達到優選的目的。

（四）工程減損技術分析

既然工程活動尤其是地下開采活動，對巖層及地表構筑物造成較大的損害，會產生一系列的地質環境問題，作為采礦工程師應該在考慮工程方案優選或者實施過程中，將經濟和社會的可持續發展作為首要，通過創新性的工程減損技術和方法，實現既能夠進行工程活動創造效益的同時，又能夠減少對外部的影響，實現采礦活動與生態環境及社會的和諧發展。

三、課程內工程倫理內容和教學設計

根據開采損害與環境保護課程的主要章節內容，圍繞工程倫理要素進行分析，進行工程倫理內容和素材的挖掘，結合課程目標，將工程倫理教育貫穿于課程教學的全過程。將工程倫理元素分析、內容以及課程目標的對應關系如圖1所示。工程倫理內容及設計具體如下。

（一）從重大安全生產事故及負面案例中提煉工程師的職業倫理與社會責任

由于煤層從地下開采后，采場及周圍圍巖應力的變化，作為工程師應該掌握應力變化的規律，擔負起工程師的工作職責，認真嚴肅地采取果斷措施，防治進一步發生災害事故[9]。同時可以通過典型工程事故來警示、反思和總結經驗教訓。

貴州地區是全國瓦斯事故及水害事故集中多發地區，并且地質災害頻發，對于本省內學進行生安全教育、樹立強烈的職業責任感至關重要。列舉井下頂底板突水事故：2010年3月28日王家嶺煤礦透水事故、2005年8月7日廣東興寧市大興煤礦特大透水事故、1984年開灤范各莊礦巖溶陷落柱特大突水災害。工程活動導致的地質災害事故：2014年8月27日貴州省黔南州福泉市道坪鎮英坪村山體滑坡災害事故、重慶市武隆縣鐵礦鄉雞尾山山體滑坡事故。雖然一些工程不利后果一般不會造成重大人員傷亡，但是會對工程外部（社會、生態環境）造成較大的影響，比如地表塌陷對于自然生態、土地資源、植被資源的影響、巖層及地表裂隙（裂縫）對地表水體及含水層水資源的浪費，沉陷盆地內地表移動變形對地表構筑物（房屋建筑、橋梁、輸電線塔及水利設施）安全運行的影響;井下矸石外排造成的土地占用、粉塵及空氣污染等。

（二）從課程案例設計中注重工程風險分析、方案優選及安全措施制定

在工程決策及工程實施過程中，要全面分析外部環境因素和工程各要素可能對從業人員人身、財產、環境造成的風險，根據外部約束選擇合理的工程技術方案，并針對風險隱患，在實施前、實施中及完成后一段時間進行必要的安全技術措施。清醒地認識到工程、人、自然、社會存在關聯性，工程師應擔負的工作職責和社會責任。結合課程內容，這些外部環境因素包括自然災害、氣候或天氣變化（集中降雨）等，后者工程各要素條件包括工程地質條件（水文地質、礦物賦存等）、開采技術條件（開采方法、技術水平等）、災害防控能力等。涉及課程中建筑物下采煤設計及建筑物安全防護措施;水體下采煤安全評價、開采方案及安全技術措施;承壓水上采煤安全評價、開采方案及安全技術措施;線性構筑物（鐵路、公路及輸電線塔）下采煤方案及安全技術措施等。

在建筑物下、水體下、承壓水上和線性構筑物下開采方案的選擇方面，基于企業工程技術水平、管理水平的約束，對比方案間經濟投入和效益產出。應該清楚地認識到財務評價只能反映出工程項目給企業帶來的直接效果，而不能反映出全部的費用效益，比如項目對社會經濟發出產生的關聯效益（項目實施過程中對上下游企業的帶動作用、周邊社會經濟和社會發展等），以及國民經濟為項目付出的代價，而項目本身并不實際支付的費用（如礦山開采活動引起的環境污染治理和修復、村莊搬遷引起的一系列社會問題等），因此在不同方案優選的過程中要全面充分考慮上述費用效益。

（三）從工程減損技術中體現經濟、社會和生態環境的可持續發展

既然認識到工程活動可能帶來的不利后果，作為工程師不但能夠具有治理工程活動造成不利后果的能力，更要意識到從根源減少工程活動對外部的不良影響，由原來的破壞治理轉變為主動減損。將煤炭開采導致的村莊建筑物及地表構筑物破壞、含水層及地表水體浪費及環境污染等問題，轉變工程建設思路，采用減沉開采技術（充填開采、條帶開采及部分開采技術）減少地表沉陷，達到保護建筑物及地表構筑物的目的;采用保水開采技術優化煤炭資源開采和水資源供需平衡之間的矛盾;實施矸石充填技術將過去廢棄矸石變廢為寶，充填采空區。這樣既減少了地表沉陷又能夠解決地表矸石堆放造成的環境污染問題。另外將以往開采破壞后再復墾或生態修復的“末端治理”理念，轉變為基于“源頭和過程控制”理念的邊采邊復（采復一體化），響應國家的生態文明建設，踐行“綠色青山就是金山銀山”的礦業發展理念。

四、課程工程倫理教育組織實施

本課程以煤礦開采造成的損害類型、損害的防治及環境保護為教學主線，將工程倫理教育貫穿于教學全過程，通過基于學生成果產出為導向的教學設計，實現以工程倫理的課程思政教育與課程教學相結合[10]。主要通過以下教學活動進行實施。

（一）課堂理論講授

主要通過課堂理論講授基礎理論，對煤層開采后采空區周圍采動影響傳遞過程、巖層及地表移動變形規律等內容進行理論講解，使學生掌握地表下沉盆地移動變形規律、下沉盆地內建筑物及構筑物損壞特點及移動變形預計原理。

（二）文獻檢索

在掌握基礎理論的基礎上，為了激發學生主動學習的興趣，通過經典論著的閱讀及專業期刊論文的閱讀，分析總結影響地質采礦條件對地表移動變形的影響，分析減沉技術的優缺點及適用條件。

（三）事故案例分析

把典型礦山事故案例為工程實踐的“情境再現”，在對所呈現問題的梳理與分析過程中，不但能夠使學生掌握工程實施風險隱患發生的條件、事故的預防和處理措施，還能夠使學生更容易也更覺有趣地接受倫理學基本理論和工程倫理原則、規范。

（四）課程案例設計

工程學科是實踐性的學科，既要培養學生專業技術能力和工程技術規范，還要引導學生關注工程中的社會、經濟、環境及其他技術條件對于工程活動的影響。在工程案例的設計工作中，學生能夠親身參與到工程實踐活動中獲得道德感受，對案例所表達的各種倫理困境和抉擇矛盾缺乏切實的體驗與深刻的理解，在時間中加深對專業知識的理解，在實踐中提高工程實踐能力、增強工程師職業道德、加深工作職責和社會職責，以便學生畢業后能夠解決復雜的工程問題。

五、結束語

本文所述采礦工程專業課程開采損害與環境保護中開展工程倫理教育，主要以采礦工程專業學生能力培養為背景，以采礦工程師職業道德和職業責任為核心的工程倫理教育作為開展課程思政的發力點。在課程知識結構的基礎上，分析了該課程教學過程中工程倫理元素，挖掘課程教學中工程倫理內容和制定教學設計，在課程實施中以課堂理論講授、文獻檢索、事故案例分析及課程案例設計為教學手段，旨在培養采礦工程師在工程實踐活動和解決復雜工程問題中，擁有專業知識能力，具有工程師職業道德素質、自然科學素養、人文社會科學素養和社會責任感。

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基金項目：貴州省高等學校教學內容和課程體系改革項目“基于OBE理念的《開采損害與環境保護》課程改革與實踐”（2020198）;貴州省高等學校教學內容和課程體系改革項目“基于OBE理念的《礦山巖石力學》課程改革與實踐研究”（2021300）;貴州工程應用技術學院本科教學質量提升工程（“金課”培育項目）“開采損害與環境保護”（JK202105）

作者簡介：許國勝（1986-），男，漢族，河南清豐人，博士，副教授，研究方向為礦山壓力與巖層控制、煤礦特殊開采方面的教學和研究。