安全科学与工程专业研究生创新能力培养研究

摘  要：在安全科学与工程专业的研究生教学过程中，传统教学方法无法取得启发式、互动式的教学效果，学生难以获取对知识更深层次的理解。本文以“矿井火灾防治”研究生课程为例，提出安全科学与工程研究生创新能力培养思路，并进行相应教学方法的设计与实践。实践效果表明：该方法能够促使研究生更深层次地思考相关知识点，帮助学生形成基于课本知识发现并解决工程实践问题的能力，同时明显提高他们的学术思考能力和创新创造意识，使教学效果得到提升。

关键词：安全科学与工程;研究生;创新能力;培养;

作者简介：戚绪尧，中国矿业大学安全工程学院副教授，研究方向为安全工程、消防工程等方面的教学与科研工作。（江苏 徐州 221116）

基金项目：本文系中国矿业大学研究生教育教学改革研究与实践项目（编号：YJSJG-2018-058）、 江苏省品牌专业建设项目（编号：PPZY2015A005）和江苏省高等教育教改一般项目（编号：2017JSJG128）的研究成果。

中图分类号：G643      文献标识码：A      文章编号：1671-0568（2019）03-0072-02

我国能源生产和消费以煤炭为主。但煤炭生产过程面临着多种自然灾害的威胁，因此实现煤炭安全开采，培养一批高素质安全科学与工程人才，是国民经济和社会发展的必然要求。在矿井开采面临的灾害中，火灾是常见的自然灾害形式之一。因此，在安全科学与工程研究生培养方案中，“矿井火灾防治”被设为核心专业课程之一。努力提高该课程的教学水平和教学质量，有助于研究生深入掌握矿井火灾孕育、发展、致灾过程的基础理论与防治方法，并熟练应用这些知识，及时发现并解决工程实践中的火灾问题。

“矿井火灾防治”主要涉及矿井内、外因火灾基础理论及防治技术等内容，涉及知识面广且内容复杂，需要充分调动师生积极性，才能实现更好的教学效果。然而，在前期基于传统教学方法的教学过程中，教师主要通过课件将书本知识直接讲授给学生，这种按部就班的讲授缺乏深入的交流与互动，针对关键知识点的研讨也不够深入，未能为学生提供解决实际问题并深入思考的机会，这种传统式教学法显然无法充分满足新形势下培养高水平创新人才的迫切需求。此外，矿井火灾防治理论与技术发展迅速，应及时将相关新成果有机融入教学中去，避免传统教学“内容陈旧、技术过时”的问题，使研究生能够全面了解矿井火灾研究现状，并把握发展趋势，强化研究生对火灾专业知识的把控和运用能力。本文以“矿井火灾防治”教学为例，讲述学校以培养学生创新能力为目标所开展的教学改革与实践。

一、教学设计与实践

为满足安全科学与工程领域急需培养大批高水平创新型人才的迫切需要，中国矿业大学一直提倡和鼓励教师在研究生教学过程中创新教学方式和授课技巧。教师在课程教学过程中，针对重要知识点，以学术论文为载体，结合煤矿实际情况和典型事故案例，设计对应的论文主题，并将其布置给学生，要求其课后进一步查阅资料并分析，在此基础上撰写学术论文，并在随后课堂教学中设置论文点评环节。指定选题后，教师在后续学生撰写论文过程中设置国内外现状调研、技术方案制订、讨论与分析、结果提炼等环节，各环节由学生独立或在老师指导下完成，从而引导学生发挥主观能动性，培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。

1. 充分做好教学准备。教师对所讲授内容的理解程度是否深入，课前所做的教学准备是否充分，将直接决定课堂教学效果。在教学准备过程中，笔者梳理了矿井火灾基础理论中的主要知识点，系统总结近年来发生的火灾事故，并充分利用现代信息教学技术形象化、生动化、具体化等优点，将我国典型煤矿火灾案例及其抢险救灾过程、经验教训等内容融合到教学课件中去，从而生动、形象地把煤矿火灾致灾过程和应急救援过程展示给学生，使相关知识点更容易被学生掌握。同时，在课程准备阶段，笔者立足煤自燃基础特性、煤自燃预测预报、矿井外因火灾、矿井火灾防治技术等方面的主要知识点，精心设计相关教学环节的研讨主题和要求学生完成的学术论文题目，并在课堂教学环节预留一定讨论时间。

2. 充分调动学生互动积极性。在课堂教学环节，教师应积极尝试新型教学方法，克服传统教学模式的不足，将学生被动接受知识的“注入式”教学模式转变为启发式师生互动教学模式，增强学生发现问题、分析问题并合理解决问题的能力，培养学生的创新意识。教学过程中，教师应改变以自己为课堂中心的陈旧观念，主动将学生当作教学活动的主体，发挥教师的引导、启发作用，注意教学技巧，积极激发学生的创新性思维，切实提高学生获取课外知识的能力。教师根据所设计的研讨主题，在课堂教学中讲授相关知识点时应巧妙地引出研讨主题并带领学生开展课堂讨论，同时在教学过程中积极创造机会鼓励学生提问或阐述个人见解，课后及时安排学生利用国家级、省部级平台开展实验研究，并指导学生完成数据挖掘和分析工作，指导学生完成学术论文撰写，从而提高学生对专业知识的掌握程度和解决实际问题的能力。同时，在课堂教学结束之前，教师应将学生分为不同学习小组，根据主要知识点设计论文主题，要求学生课后复习并查找资料，按期完成并以小组为单位提交论文。

3. 通过论文撰写强化师生互动。教师在学生撰写论文的过程中，鼓励学生针对资料调研和论文撰写过程中存在的问题或新的发现，及时向老师请教。从而锻炼学生查阅文献、凝练科学问题、解决实际问题和撰写科技报告的能力。

4. 通过论文点评巩固知识点。学生将撰写的论文上交后，教師首先进行批改，在书面评语中指出论文优缺点。同时，在课堂教学过程中，教师应专门安排一个学时的时间，将批改后的论文发给学生，对学术论文总体情况进行点评，让学生明确论文中所存在的问题，进而在下一次论文撰写过程中予以改进。同时，教师应利用适当的时间，为学生讲授一些学术论文撰写过程的技巧，并鼓励学生将修改后的论文向高水平期刊投稿。

二、实施效果

本次改革利用学术论文开展高水平创新型人才教学方法的实践，明显改善了“矿井火灾防治”课程的教学效果，使学生更好地掌握了矿井火灾的诱发机制、灾变规律和防治方法;教师针对专业知识点设计主题开展探讨，既创造条件让学生积极参与教学互动，又增强了师生之间交流;教师根据煤矿安全实际问题设计难度适中的主题，将学生分成不同学习小组，要求学生课后撰写学术论文，为学生提供增强分析问题能力和创新意识的机会，保证学生对矿井火灾防治领域的基础理论形成更深刻的理解，对煤矿火灾关键防治技术的作用原理、发展现状、优缺点及其发展趋势等形成更深刻的认识，提高学生对知识的把握程度。不少学生成功发表了学术论文，还有学生在撰写学术论文的过程中申报了国家专利，这表明学生的创新意识得到了明显提高，为他们今后的深造或工作打下了良好基础。

通过分析前期“矿井火灾防治”采用传统教学模式的问题，发现传统教学方法的教学过程缺乏师生交流，无法取得启发式、互动式的教学效果，难以使学生更全面深刻地理解专业知识。针对这一现状，本文提出了基于学术论文的高素质安全科学与工程人才培养方法，并进行相应教学方法的设计与实践。实践效果表明：该教学方法能够促使学生更深入地探究相关知识点，提高他们在实际工作中基于专业知识及时发现问题、深入分析问题并科学解决问题的能力，还能够更好地培养学生的学术思考能力和创新创造意识。

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责任编辑  程  哲