矿井瓦斯防治实践教学的革新研讨

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矿井瓦斯防治实践教学存在的问题分析

1实践教学目标不合理

矿井瓦斯防治实践教学主要包括实验教学和课程设计两大部分，除此之外，还有极少数学生参加的科技活动和社会实践活动，但在教学体制外运行。实践教学的目标仍然以验证理论知识和掌握实验技能为主，而对责任感、知识的综合运用能力、创新能力和团队精神没有硬性要求，对矿井瓦斯防治工程能力的培养不明确，实践教学目标不合理。在教学活动中，往往对一个专业、一门课程都会有明确的教学目标，但具体到课程中的某一具体环节如实践教学，则缺乏明确、合理的教学目标，矿井瓦斯防治课程目前正存在此问题。矿井瓦斯防治具有较强的理论性和实践性，结合生产要求，其实践性应占主要地位，如瓦斯浓度的测定、瓦斯基础参数测定、瓦斯突出预测及瓦斯抽放参数测定等贯穿瓦斯防治工作的始终，而这些参数的测定大部分都是融入到各类瓦斯防治工程之中，即这些参数的测定都是为具体的瓦斯防治工程服务的。这些大量的测定工作必然涉及到参数的选取、工作组织、具体实施等多个环节，要求学生具有过硬的实践操作能力和分析问题、解决复杂问题的能力，同时还应具备团队协作精神，而这些能力正式工程能力的体现，应作为课程实践教学目标来明确要求。

2实践教学体系不完善

实践教学体系是实践教学过程的知识基本结构、框架、教学内容设计、教学方法设计、教学过程设计和教学结果评价组成的统一的整体。在矿井瓦斯防治实践教学中，教学体系不完善、不合理，主要体现在以下三个方面。

（1）教学形式不合理。目前，本科院校矿井瓦斯防治实践教学主要采取的是实验和课程设计两种形式，存在不少问题：①实验项目少，仍以验证型实验为主，综合性、设计性实验几乎没有；实验学时少，不及理论学时的15%；②作为独立实践环节，课程设计时间偏少，大多数高校为一周；课程设计题目缺乏工程背景，与生产严重脱节。

（2）教学方法不当。我国高等教育仍然是以教师为中心的教学文化，也就是围绕“教师中心、教材中心和课堂中心”而组织教学活动，发挥了教师在教学过程中的主导作用，却忽视了学生的积极性和能动性。这种教学理念及相应的教学方法，不利于发挥学生的主动性和创造性，不利于培养学生主动实践的能力。目前，矿井瓦斯防治实验项目大部分为验证型项目就体现了这一问题，验证性实验是指对研究对象有了一定了解，并形成了一定认识或提出了某种假说，为验证这种认识或假说是否正确而进行的一种实验，其目的是为了培养学生的实验操作、数据处理等技能。验证型实验是在教师设定好“假说”和准备好仪器的前提下由学生完成的实验，主要考察的是操作技能，显然缺乏创新能力的培养。课程设计也是由教师定好设计题目，学生按照设计指导书一步一步去完成，很难达到对学生工程能力培养的要求。

（3）教学评价体系不科学。学生实践教学成绩评价体系不科学，考核方式过于简单，这也是目前矿井瓦斯防治实践教学存在的一个问题。从评价体系来看，各高校注重对学生最后提交的作业或实践（实验）报告的考核，仍然是一种以学习成绩为主的考核评价体系，忽视了对实践活动过程的考核和对学生能力的考核。在考核方式上，没有制定具有针对性考核标准，如实验和课程设计等均采取相同的成绩评定办法，显然是不合理的，因为即使是实验，不同类型的实验项目的考核和评价依据也是不一样的。

3教学条件不达标

在当前高等教育快速发展的过程中，教育经费更多地用在基础设施建设和人员性开支中，而用于改善教学条件的经费往往不足。在校内实验和实训场所，实验设备得不到及时更新，更难以购买先进的大型设备；设备的台套数不足，按规定一人一组的实验通常是二三人一组，达不到实验教学的目的和要求；应该由学生组成团队完成的项目，又因场地、经费和教师精力的限制无法实施。①这些现象在新建本科院校更为突出。矿井瓦斯防治实验难以开展的一个主要原因就是实验设备的匮乏，导致实验分组人数多，常常是一个学生在操作，其他学生在观望，这样实验就容易流于形式，更何谈能力的培养。校内实践教学条件不达标，校外情况则更不乐观，目前，由于煤矿为了保证企业的正常生产，实习也是走马观花。

4师资队伍缺乏工程实践经验

对矿井瓦斯防治课程来讲，教师数量基本满足要求，主要问题是教师的工程素质和实践经验不足，既具有工程背景又具有学术水平的“双师”型教师尤其缺乏。近年来，授课教师中具有博士、硕士学位的高学历青年教师越来越多，但他们大多是从校门到校门，接受的主要是理论知识和学术训练，缺乏深厚的瓦斯防治工程实践经验。另外，由于我国没有形成大学与企业界的密切联系，难以从具有实践经验的煤矿企业工程师中选聘大学工科教师。在新的形势下，甚至也难以通过将青年教师安排到煤矿实践的方式来获得工程经验。由于教师队伍普遍缺乏瓦斯防治工程经历的状况，一定程度上也影响了矿井瓦斯防治实践教学的质量。

改革措施

近年来，在我国工科院校中，工程教育得到了前所未有的重视，工程教育改革也不断深入。实践教学的教育性及实践性特征决定了其比理论教学更加接近工程教育的本质，因此，实践教学理所当然成为工程教育改革的重点。②针对矿井瓦斯防治实践教学中存在的问题，基于工程能力为主要导向的培养目标，提出以下改革措施。

1加强工程伦理教育

加强工程伦理教育是世界工程教育的发展趋势，美国（ABET）EC2000对工程人才的十一条要求中就包括了对伦理责任的要求，许多国家也正在把道德标准加入到他们的工程人才要求中去。③因此，我国工程教育也必须注重伦理道德教育，使培养的工程师能够在工程活动与伦理道德产生冲突时做出正确的选择。在课程教学目标中，工程伦理教育常被忽视，很多专业课授课教师认为伦理道德教育应是“两课”的任务，这是一种错误的认识。瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出是我国煤矿面临最严重的事故，每年造成大量人员伤亡，瓦斯防治工作是我国煤矿安全工作的重中之重。很多安全工程专业的学生毕业后会从事矿井瓦斯防治工作，工作在瓦斯防治的第一线，他们的伦理道德水平的高低会直接影响到矿井瓦斯防治工作的成效，影响到矿井的安全。因此，在矿井瓦斯防治实践教学强调工程能力培养前提下，首先应加强学生的工程伦理教育，即在实践教学过程中，教育学生遵纪守法，培养高尚的职业操守。

2建立网状结构实践教学体系

教学体系是矿井瓦斯防治实践教学改革的核心。在总结理论研究和实践经验的基础上，结合矿井瓦斯防治课程的实际特点，笔者提出了建立“三个层次、三大模块”的网状结构实践教学体系。网状体系结构的特点是在纵向上以教学内容（知识能力构成）为维度，横向上以教学形式（实践教学活动）为维度，将实践教学体系的目标、内容、形式组成新的模块，以明确人才培养的素质能力要求，建立合理有效的教学组织结构。④“三个层次”就是将教学内容分为“以培养工程意识为主的工程感性认识教育”，“以培养动手能力和创新能力为主的工程素质教育”和“以培养解决工程实际问题和工程设计能力为主的工程能力教育”；“三大模块”指的是实验模块、课程设计模块、实习模块。“三个层次”的能力培养要求贯穿于“三大模块”之中，构建了一个集知识、素质、能力为一体的实践教学体系。⑤

3加强教学条件建设

充足的教学设备是实践教学有效开展的基础条件，也是必备条件，这是教学条件建设的重点。作为高等院校，尤其是新建本科院校，应保证实践教学的经费投入，尤其是仪器、设备的更新，不仅要注重数量满足要求，仪器设备的档次也应跟上当前煤矿瓦斯防治的新形势和新要求，特别应重视购置创新型、综合应用型等实验及仪器设备。企业的深度参与是卓越工程师培养的一个必须条件，同时，也是工程教育改革成败的一个重要因素。而目前的普遍现象是企业一方面抱怨工科大学毕业生工程实践能力弱、不适应企业要求，另一方面又不愿意接受大学生实习，不愿意参与工程师的培养。⑥矿井瓦斯防治的实践教学离不开生产现场，煤矿企业在帮助高校人才培养上积极性不高，尽管如此，高校仍应加强校企合作，积极探索新的、有效的校企合作模式，建立校企合作的动力、激励和约束机制，保障校企合作保持长期、稳定、健康发展。⑦

4建立科学的考核和评价体系

科学的实践教学考核评价体系对实践教学的有效开展具有重要意义，它能保证考核结果公正、客观，有利于学生实践能力和创新能力的培养。矿井瓦斯防治实践教学的考核和评价应做到以下三点：（1）注重对结果（作业或实践报告）考核的同时，应注重对过程的考核，即对学生在实践教学过程中的表现应予以考核；（2）针对不同的实践教学形式，考核方式和考核标准应有所不同。如模型参观和演示主要考察学生的感性认识；实验主要考察动手能力，其中综合性、设计性实验注重考察学生的创新能力；课程设计和实习则考察学生知识的综合运用能力和工程能力。实践教学内容和教学形式不同，考察的侧重点也不一样，那么实践教学考核和评价的标准、方法也必须具有针对性。（3）在注重学习成绩考核的同时，注重对能力培养的考核。此外，实践教学考核评价体系应注重营造创新环境，对学生在实践教学中的思想、观点以及学生做的小发明、小创造建立激励机制，积极引导学生创新。

总结

在工程教育背景下，实践教学的质量直接影响到人才培养的质量。对矿井瓦斯防治而言，其实践教学环节存在较多问题，集中体现在人才工程能力的培养不能满足生产需求。在深入分析工程教育和实践教学二者之间关系的基础上，对矿井瓦斯防治实践教学提出了以下改革措施：（1）必须加强工程伦理教育；（2）根据矿井瓦斯防治课程特点，应建立“三个层次、三大模块”的网状结构实践教学体系；（3）必须采取措施加强实践教学条件建设，主要侧重实践教学设备、仪器及企业实习基地的建设；（4）建立科学的、具有针对性的实践教学考核和评价体系，应加强对实践教学过程和学生能力的考核。（本文作者：吴金刚、杨书召 单位：河南工程学院安全工程学院）