“雙一流”建設背景下礦井火災防治課程線下教學實踐探索

王凱　鄧軍　翟小偉　張嬿妮

摘? 要：圍繞當前線下一流課程建設中存在的難題，以具有煤礦安全特色的西安科技大學安全工程專業礦井火災防治課程為例，分析課程教學面臨的主要問題，探討教學改革的必要性及相關舉措成效，提出課程發展新思路。研究實踐發現，課程教學應在傳統理論內容建設基礎上，通過融入思政元素與科研創新訓練，把專業知識與科學精神的培養相結合，加強課程內涵建設，培養學生分析和解決礦井火災問題的能力，以適應“雙一流”建設新形勢下的人才培養需求，為我國煤炭行業培養“留得住、用得上、干得好”的高層次研究、技術和管理人才。

關鍵詞：新工科；科教融合；線下一流課程；教學改革；礦井火災防治

中圖分類號：G420? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）07-0025-04

Abstract： In the light of the challenges existing in the current offline first-class curriculum construction， taking the "Mine Fire Prevention" course of Xi'an University of Science and Technology majoring in safety engineering with coal mine safety characteristics as an example， the main problems faced by course teaching are analyzed. Discussing the necessity of pedagogical reform and the outcomes of measures taken， new ideas for curriculum development are proposed. Research and practice have found that course teaching should be based on the construction of traditional theoretical content， further integrate ideological and political elements， and scientific research and innovation training， combining professional knowledge with the cultivation of scientific spirit， strengthening the construction of course connotation， and cultivating students' ability of analyzing and solving mine fire problems. It complies with the needs for talent training under the new situation of "double first-class" construction， which cultivates "retain longer， come in handy， and do well" high-level research， technical and management talents for China's coal industry.

Keywords： new engineering; science and education integration; offline first-class course; teaching reform; Mine Fire Prevention

2015年8月18日，中央全面深化改革領導小組第十五次會議審議通過《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，推動實現我國從高等教育大國到高等教育強國的歷史性跨越。科技創新和高層次人才培養是“雙一流”建設的核心目標[1]，而一流本科教育是“雙一流”建設的重要基礎和核心任務。在本科教學中，作為人才培養的基礎要素之一，專業課程建設是重中之重，應滿足“雙一流”建設要求，通過積極開展教育教學改革，重點解決課程建設面臨的難題，以提升人才培養質量。

安全工程專業是一個綜合性和實踐性較強的多學科交叉的新工科專業[2-3]。西安科技大學作為應急管理部和陜西省人民政府共建高校，堅持服務地方經濟發展和服務煤炭行業經濟發展有機結合，提升專業人才與煤炭產業發展的契合度，尤其是在我國安全工程領域煤火災害防治方向特色優勢明顯，其煤火災害防治教育創新團隊于20世紀90年代初由已故知名學者徐精彩教授創建，經過三十年的開拓創新，進一步凝聚形成了特色鮮明、朝氣蓬勃、具有國際影響力的科研與教學團隊，為國家培養了大批學術及工程技術高級專業人才。礦井火災防治是西安科技大學國家一流專業安全工程專業的主干課程之一，是安全工程專業開設較早的礦山方向本科必修課程之一，課程內容依托已有科研優勢，主要面向我國煤炭資源開發過程中的火災事故防治重大需求。通過本課程理論、實踐與實驗教學的學習，學生應掌握礦井火災的災害類型、特點及發火規律，礦井火災的監測預報、防治技術等，達到理論與技能培養相結合，使學生具備分析和處理礦井火災問題的基本能力。因此，在“雙一流”建設總體目標指引下，本文結合西安科技大學安全工程專業礦山安全方向課程體系建設的要求，堅持專業特色，剖析了礦井火災防治課程線下教學存在的問題，探討了近年來的改革思路與建設實踐，為提升教學質量和適應新形勢下的人才培養提出了一些探索經驗與思考。

一? 礦井火災防治課程教學前期存在的問題

（一）? 師資隊伍

前期礦井火災防治課程教學任務主要由安全工程系3名教師組成的教學團隊承擔，其中教授2人、講師1人，所有教師均獲得工學博士學位，且均具有煤田火災或礦井火災領域的科研經歷和工程背景。教學團隊教師在煤礦火災防治領域取得了豐富的科研成果，已獲得國家科技進步二等獎2項、省部級獎勵20余項，為課堂教學積累了豐富的基礎研究與工程案例。依據課程教學大綱，教師依托相關科研與工程案例設計課程教學內容，但豐富的案例未能形成案例庫，達不到案例共享，同時教學過程缺乏專職實驗教學教師，無法有效開展創新性實驗，且未能形成中青年教師梯隊。

（二）? 教學模式

西安科技大學安全工程專業礦井火災防治課程主要是采用傳統的線下講授模式，將板書與多媒體課件結合。案例教學過程中借助多媒體方式，更多地以圖片、視頻或動畫的形式展示煤礦實際災害情景，有助于增強學生對礦井火災的感性認識，同時能夠將最新的研究成果進行演示，提高學生的理解力。但這種傳統的“以教師為中心”的線下教學模式使得學生在學習過程中缺乏自覺性、主動性和積極性[4]，學生也無法在短時間內接收大量專業知識信息，學生學習的效果不佳。

（三）? 教學內容

本課程教學內容分為緒論、煤火災害基礎、煤的自燃及其特性、礦井火災預測預報、煤自燃防治技術、礦井外因火災防治和火區封閉與啟封等部分，共32學時，以理論教學為主（28學時），實驗教學包含煤自燃指標氣體測試與阻化性能測試（4學時）。教學實驗為傳統演示性實驗，教學時間短，不利于培養學生的實踐與創新能力。在課堂講授過程中，最新科研案例未能及時有效融入課堂，同時課程案例以工程實例為主，基礎研究案例明顯較少，培養出的學生在科研創新能力方面仍有不足。此外，課程思政作為“雙一流”建設的重要組成部分[5]，在課程教學中思政元素融入不足，無法滿足“雙一流”建設需要。

（四）? 教學考核

本課程教學的考核方式采用傳統的“平時+實驗+期末”的形式，其中，平時占20%，實驗占10%，平時成績會以量化的方式進行分數計算，期末考試占比為70%，且期末試卷考核以傳統名詞解釋、簡答、論述等題型為主，此考核方式總體上能夠考核出學生的理論知識水平。但這種傳統的考核方式并不利于培養學生的創新與實踐能力，一方面，期末考試成績的比重較高，學生更多將精力放在考試前的突擊復習，這種方式使得學生無法真正理解掌握理論知識，更不能運用專業知識解決礦井火災防治問題，未能達到高質量人才培養要求；另一方面，期末考試試卷題型更多重視理論知識水平，沒有考查學生對理論知識的應用能力。

二? 課程建設改革與實踐

（一）? 構建教學團隊，優化師資結構

本課程在前期教學團隊基礎上，組建了安全工程系礦井火災防治課程組，課程組負責人為教育部長江學者特聘教授，同時是西安科技大學安全工程國家一流專業負責人、煤火災害防治教育部創新團隊負責人及全國首批高校雙帶頭人、黨支部書記工作室負責人。課程組現有專任教師8名，包括教授3人、副教授2人、講師1人及2名專職實驗教師，教學隊伍中30%以上教師具有海外留學經歷，與國際接軌程度高，可以逐步開展雙語教學實踐。通過師資隊伍的結構優化，一方面將學科交叉研究領域與礦井火災防治研究背景的教師組成團隊，合作建設課程，撰寫煤火災害防控相關基礎研究與工程應用案例，完善課程教學體系；另一方面，形成中青年教學梯隊，補充青年教師隊伍，目前課程組中青年教師占比為50%，師資結構更加合理。

（二）? 創新教學模式，激發學生活力

在傳統教師講授的基礎上，開展“以學生為中心”的新模式改革，改變以往“以教師為中心”的教學方式，目前課程教學已采用小班模式，課程正在開展以學生為中心的探討型線下教學改革，打造特色教學設計，創新課堂教學方法，優化課堂教學過程，提高課堂教學效益，從教學內容和教學方法兩個途徑共同解決，同時積極進行新課程下的課堂教學模式研究，打破以往授課的基本程序。新的教學程序為，設置問題情境—學生自主探究學習—全員互動，交流合作—教師精講點撥，知識整合—聯系實際，學以致用。由學生自主探究實際礦井火災案例中的一系列致災因素，課堂小組討論礦井火災治理難題與方法，教師與學生之間、學生與學生之間相互討論，就某一案例的具體問題進行針對性的分析，學生在討論過程中有足夠的思考時間，并能保證全員參與，提高學生的學習主動性。此外，結合新冠感染疫情防控現實要求，課程嘗試采用慕課、微課、翻轉課堂等教學形式，通過線上答疑輔導、作業提交及考核等，提高教學培養質量。

（三）更新教學內容，優化教學環節

教學采用課堂講授與研討、實驗操作形式，并結合課后創新實驗方式，有效發揮科研優勢，提升安全工程專業本科生的科研創新能力。在教學安排上，適當調整理論課時量或理論課時教學方式，增加實驗課時，保證學生能夠真正獨立全程參與實驗操作，提升學生的動手能力。發揮科研案例優勢，更新教學內容，注重跟蹤新技術的發展，及時更新反映在教學內容中；打造課程教學案例庫，根據科研項目及時補充教學案例；增加創新實驗內容，建設創新型實驗課程[6]，鼓勵學生選修參與教師的研究型課題，引導學生制定實驗方案，選取實驗方法，準備實驗儀器或研發實驗裝置等，多角度提升學生創新實踐能力，綜合完善理論、實驗與實踐教學體系。同時，采用案例教學方法，有效融入課程思政元素，如在“‘一帶一路下孟加拉國巨厚煤層開采自燃火災防控的中國方案”的案例講授中，講述課程組教師與國內專家團隊在孟加拉國多災種復雜開采條件下的技術指導過程，讓學生在潛移默化中感受中國特色社會主義制度的優越性；在課程教學中講述我校因公殉職的徐精彩教授滅火工程案例，學習和發揚“愛崗敬業、追求真知、艱苦奮斗、無私奉獻”的徐精彩精神。

（四）改革考評方式，突出過程考核

基于OBE理念，建立成果導向的考評體系，改進傳統的以期末考試為主的考核方式，提出以考核促進人才培養的新思路，深化過程教學，弱化期末理論考試，以過程考核作為教學手段融入到教學過程中。將期末考核的比例適當調整到教學過程中的討論、案例分析（大作業）及創新實驗實踐環節，綜合評判學生在討論課上的參與度、問題分析能力及實踐能力。課程采用綜合考核方式，成績原則上按期末成績占60%，平時成績占40%計算，其中平時考勤占10%，實驗操作10%，課堂研討與作業20%。學期內學生平時成績（包括考勤、學習態度、作業、實驗、課堂研討、平時測驗和技能測試等方面）有三分之一未交者或缺課三分之一者不得參加該課程的考核，該課程成績以0分記。教師在開課時向學生公布課程的考核方法及成績評定方法。課程期末考核方式為閉卷考試，筆試時間為120分鐘，筆試難度以大多數學生在規定時間內答完為宜。筆試課程實行教考分離，本課程任教教師將試題庫及評分標準交教務處，統一抽題進行考試。同時，擬定三套試卷（即A、B卷與C卷），同時制定評分標準，A、B卷作為考試卷，C卷為補考卷。考試試卷采用煤礦實際案例，取代以往理論知識點，案例中包含礦井實際開采條件，考核題目圍繞礦井需要解決的實際問題展開，如火災危險性分析、火災監測預警、防治技術及應急技術等，重點考核學生對掌握理論知識的應用能力，也考查學生對礦井火災防治新技術的掌握程度。

三課程建設成效

通過教學研究與教學改革，開展大量的實際案例分析，與學生進行討論，拓展學生思維，解決傳統教學弊端；與創新創業相結合，注重學生實踐能力、創新能力培養。學習內容與我國新技術標準和行業規范相結合，理論知識與工程實踐相結合，在教學方法上體現先進性、創新性、適用性，著力培養本科生綜合應用所學理論知識解決實際問題的能力。

主要取得了以下幾個方面的建設成效。

（一）緊跟科學前沿，更新教材內容

課程自編教材與案例集充分依托已有科研優勢，體現了國家的重大需求及行業發展的最新趨勢，將課程組教師承擔的國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點項目成果以及取得的省部級以上科技獎勵等重大科研成果融入課堂教學，激發學生學習與科研興趣，不斷對教材內容進行更新，完善課程特色工程案例集，提高課堂情景模擬研討效果。

（二）融入思政元素，激發創新意識

深入挖掘課程案例中的思政元素，充分利用安全工程系黨支部全國黨建工作平臺，以黨建為引領，將“西遷-胡楊-精彩”精神融入課程教學[7-8]，在“一帶一路”下孟加拉國巨厚煤層開采自燃火災防控的中國方案講授中，潛移默化加強學生對中國特色社會主義制度的認同感，并加深學習對礦井火災現象和問題的深刻理解；課程內容與大學生創新創業相結合，依托課程內容引導學生開展創新研究與創業訓練，課程組教師指導學生在挑戰杯、創新創業大賽及全國高校安全與實踐創新作品大賽等比賽中獲得國家級獎項3項、省部級獎項10項，顯著提升了本科人才培養質量。

（三）提升教師水平，打造一流課程

通過改革實踐，近年來學評教分值均達到90分以上，課程已入選煤炭高等教育“十三五”規劃教材，課程組負責人獲批建設陜西省高等教育教學改革項目1項，案例集建設入選校級規劃教材，課程入選校級一流課程。基于課程建設成果，1項教學案例入選陜西省工程類碩士研究生教學案例庫，部分成果支撐課程負責人獲得陜西省高等教育教學成果特等獎。團隊成員獲得校級以上教學比賽獎勵4次，其中1人獲得全國高校安全科學與工程青年教師教學大賽二等獎。

四課程建設發展新思路

為持續建設好礦井火災防治課程，貫徹落實習近平總書記提出的“各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”的講話精神[9]，提出持續性建設的新思路。

（一）? 持續建設一流教學內容

在課程教學中不斷融入習近平總書記關于安全生產與應急管理的重要論述，深入挖掘教學案例中的思政元素，將社會主義核心價值觀和礦井火災防治專業知識講授相融合，將學生的人生價值實現與國家安全生產及應急管理事業發展重大需求相結合，達到專業課程知識傳授與思政教育同頻共振的教學效果。

（二）? 創新一流教學方式

不斷探索教學方法改革創新，持續推動研討式課堂教學模式，力求用學生樂于接受的邏輯和形式吸收教學內容，提升學生分析與解決問題能力。依托多樣化教學資源，探索線上線下混合式教學方法[10]，建立課程學習網站或教學平臺，將教學大綱、教案、習題、實驗指導和創新創業題目等在線開放，實現資源共享，進一步提升課堂教學質量。同時，解決課程建設過程中存在的網絡資源建設、網絡教學的硬件環境以及學習資源挖掘不充足等問題。

（三）? 打造一流教學管理

以對學生的知識、能力、素質綜合考核為目標，持續建立科學合理的考評體系，培養學生自主學習與思考問題的能力，提高自身綜合運用知識的能力和科技創新能力，從獲取知識量向知識應用、能力、綜合素質的評價轉移。課程改革將緊跟OBE成果導向理念，處理好教學策略和教學設備資源等問題，持續強化課程建設的基礎工作，加強原始記錄，豐富課程內涵建設。

五? 結束語

本文系統分析了西安科技大學安全工程專業礦井火災防治課程建設中存在的師資隊伍、教學模式、教學內容及考核方式等方面的問題，面向國家能源安全及應急管理事業發展的重大需求，以“雙一流”建設要求為指導，探討了本課程的教學改革實踐與發展新思路。通過優化師資隊伍、創新教學模式、更新教學內容及改革考評方式等措施，使現有課程教學體系得到改造與升級，在教材內容更新、思政元素融入、創新能力培養及教師隊伍提升等方面取得了顯著成效。從“建設一流教學內容、創新一流教學方式、打造一流教學管理”三個層面提出了課程建設發展的新思路，為“雙一流”建設背景下的相關專業課程建設提供了一套可借鑒的經驗。

參考文獻：

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基金項目：陜西本科和高等繼續教育教學改革研究項目“多元協同，德能雙育的新時代應急技術與管理專業教學體系構建”

（21BY055）；西安科技大學專業學位研究生課程案例庫建設項目“煤火災害防治理論與技術”（西科辦發〔2021〕77號）；西安科技大學教材建設項目“礦井火災防治典型案例集”（JC21019）；西安科技大學教育教學改革與研究項目“新形勢下消防工程專業課程體系優化研究”（JG21001）

第一作者簡介：王凱（1987-），男，漢族，山東乳山人，博士，副教授。研究方向為煤火科學防控、公共安全。