基于新工科建设的安全创新型人才培养研究

耿晓伟

摘  要：安全工程专业特点决定在新工科建设中急需培养适应新技术、新业态、新模式和新产业需求的创新型人才。针对安全工程专业创新型人才培养中遇到的问题，通过现场调研和新经济发展分析提出改进培养目标和毕业要求，结合学生自身特点构建结构化教学体系，实施教学与科研深度融合的人才培养模式，搭建校内外相结合的高水平实践教学平台，实现学生创新能力的有效提升，最终达到新工科的建设需求。

关键词：新工科;创新型人才;培养目标;结构化教学体系;教学与科研深度融合

中图分类号：C961       文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）18-0043-04

Abstract： The specialty of safety engineering determines that in the construction of new engineering disciplines， it is urgent to cultivate innovative talents that are adapted to the needs of new technologies， new formats， new models and new industries. Aiming at the problems encountered in the cultivation of innovative talents in safety engineering， through field surveys and analysis of new economic development， improvement training goals and graduation requirements are proposed， a structured teaching system is constructed in accordance with the characteristics of students， and a talent training model that integrates teaching and scientific research is implemented. To build a high-level practical teaching platform combining internal and external campuses， to effectively promote the innovation ability of students， and finally meet the construction needs of new engineering disciplines.

Keywords： new engineering; innovative talent; training objectives; structured teaching system; deep integration of teaching and research

新工科建設是主动应对科技革命和产业变革，加快新技术、新产业、新动态和新模式为特征的新经济、实现“中国制造2025”等一系列国家战略，提升国家硬实力和国际竞争力的重要举措[1，2]，是培养新型领域工程科技人才，改造升级传统工科专业[3]，主动布局未来战略的重要措施。

2017年开始教育部积极开展新工科建设，探索工程专业的新理念、新标准、新模式、新方法、新技术、新文化[4，5]，实现从学科导向向产业需求导向，从专业分割向跨界交叉融合，从适应服务转向支撑引领。先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》、《关于推进新工科研究与实践项目的通知》等[6-8]。

一、安全工程专业基本情况

安全是涉及科学、技术、工程、管理、社会等方面的综合交叉学科，安全工程专业是为企事业单位培养安全方面的技术与管理人才的工科专业，最早建立于二十世纪五十年代[9]，1998年根据教育部专业目标调整正式更名为安全工程，目前全国开设这一专业的高校达到170余家，是一个快速发展的新兴专业。这一专业虽然不属于新兴产业对应的直接专业，但在新兴产业和新经济发展的方方面面都会涉及。当今社会安全环境日益复杂，安全技术飞速发展，安全标准不断提高，急需大量能够适应现代经济发展需要、符合“新工科”建设需求，适应新技术、新业态、新模式、新产业需求的实践能力强的创新型安全工程专业人才[3，10]。

二、安全工程专业创新型人才培养中遇到的问题

目前安全工程专业在创新型人才培养中主要遇到了以下问题：

1. 安全人才培养不适应安全专业领域快速发展与环境状态日益复杂的需求。特别是2018年，国家将安全生产监督管理局等部门职能合并成立应急救援部，安全工程专业的服务面向更加宽泛，如何根据社会需求、学校自身定位，明确人才培养目标和毕业要求，使之与工程实践需求相适应，是各校安全工程专业遇到的首要问题。

2. 教学体系不完善，无法满足创新型人才培养需求。现有的课程体系设置较为死板，缺少适应“新工科”要求的创新课程，无法保证人才培养目标和毕业要求的有效实现，不能体现学生的个性化、特色化培养。

3. 学生解决复杂安全工程问题的能力不足，缺乏有效的实践能力、创新能力培养模式[5，11]。教学内容、教学方法明显滞后于科学、技术、工程、管理的发展水平[9]。先进科技成果不能实时、充分的转化为优质教学资源。

4. 校内外实践教学资源分散，整合不足，利用不充分，不能充分满足学生创新能力培养需求。

三、安全工程创新型人才培养模式改革

辽宁工程技术大学安全工程专业是国家首批特色专业，是教育部“卓越工程师培养计划”试点专业，在2009、2015、2018年通过工程教育专业认证。专业在建设中，始终关注工程教育发展前沿，注重学生实践能力和创新能力培养，不断开展改革。基于上述问题，经过十年教学攻关，在创新型人才培养上提出完善培养目标、改进课程体系、实施科研与教学深度融合的人才培养模式是实现创新性人才培养的最为有效的手段之一。

（一）基于新工科建设的培养目标与毕业要求的调整

随着社会经济的发展，安全工程所服务的领域和行业不断扩大，出现的安全问题也不断发生变化，这就使得高校的培养目标和培养要求也要随之改变。以矿山为例，以往矿山安全学生的培养目标，是具备“一通三防”的能力，即掌握矿井通风相关能力，能够针对矿井火灾、矿井瓦斯灾害、矿井粉尘等问题提出预防措施和解决方案，开展设计研究等。但在新工科背景下，矿山向着智慧矿山方向发展，智慧矿山就是对生产、职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理的无人矿山。智慧矿山看起来实现还很遥远，但安全矿山、高效矿山、清洁矿山，矿山的数字化、信息化[12]目前都在全面推进和建设中，这些都是智慧矿山建设的前提和基础。因此我们的培养目标和毕业要求必须考虑到学生未来发展，特别是培养目标，它是学生毕业五年左右职业的发展预期，因此需要既关注现在又考虑未来。考虑未来在知识和能力上就要既具有深厚的工程基础和专业知识，同时具备自主学习、终身学习、深入研究和创新能力。因此在培养目标和毕业要求中既要有技术性的能力要求，更要有非技术性的能力要求。

在对近百家大中型煤炭、建筑、施工、化工企业和安全监管检查部门的调研分析中得到同样结论，企业现场认为，安全工程专业急需人才为安全管理、监督监察型，特定行业的安全管理与安全技术并重型复合型人才。独立组织工作能力、綜合分析能力、自学能力、沟通能力和应变能力是安全人员应具备的素质要求;实践能力、创新能力是培养中最需加强的方面。

（二）修订培养方案，构建创新型人才培养的结构化教学体系

安全是多学科综合交叉学科，为保证创新型人才的有效实现，必须加入创新模块，同时根据学生自身特点构建起学生个性化的知识体系。因此在课程体系的设置上，可以依据毕业要求，利用结构化思想，从公共基础、专业教育、实践教学、第二课堂等几个方面进行调整。（如图1）

在公共基础课阶段根据学生的自身特点，在外语、高数、大物、体育等基础课程中实现分级教学，构建个性化的教学平台;在专业知识阶段根据学生特点和个人兴趣，自由选择实施分方向特色培养;在实践教学阶段实施“基本技能-综合实验-科研实训-创新能力”一体化、多层次、开放式实验教学体系，采用导师制，指导学生参与科研项目，开展科技竞赛。

同时在各个部分融入创新能力培养课程与实践，在公共基础课程中开设“创新理论与实践”、“创新创业”课程，建立学生的创新意识和创新思维;在专业教育过程中设置《安全与创新》、《安全工程新技术》，将创新的思维和方法与专业相结合。在实践教学中，增设“安全工程职业项目与创新训练”、“合作教育”等新的实践环节，指导学生对现场问题的分析、设计、研究与解决，培养学生的创新精神、创新能力和团队合作能力。在第二课堂，设置创新实践学分、院士讲座、渤海涛声，以及各类创新实践作品大赛。通过以上设置，使创新能力培养贯穿学生大学四年的始终，贯穿学生理论与实践、课内与课外教学的始终。

（三）实施教学与科研深度融合的创新型人才培养模式

1. 组建以教授为核心的教学与科研高度融合的教学团队，开展教学改革。依据核心课程设置，组建以教授为核心的教学团队，团队教师的科研方向与建设课程相一致，使以科研见长的教师积极投入教学研究和教学改革。

2. 将最新科技成果纳入专业教学内容，开展教与学模式改革。学生创新能力培养，必须以分析问题、解决问题能力的提高为基础，以研究能力和设计能力的提升为驱动。为此，在课程讲授中，教师在介绍前沿知识的基础上，还需加入科研实践内容。以课程综合训练、案例等方式，将科研项目中的实际问题带入理论教学，通过课上的案例分析、项目驱动、综合训练、研讨、答辩，课下的实验设计、模型制作、调研报告等培养学生运用所学知识去分析问题、解决问题的能力。同时采取分组研讨，课上+课下，教室+现场+网络学习的有机结合[5]，真正实现“以学生为中心”、以能力达成为目标的教学理念。

3. 将最新科研成果融入教材。教材是教学内容的具体化，为满足创新型人才要求，鼓励教师结合科研成果、结合科技发展进行教材编写。组织教师积极参与安全教指委、煤炭教育协会等专业、行业组织的专业规划教材编写工作，及时将安全技术、安全管理、安全设备、安全人机等方面的新技术、新工艺、新装备，以及新成果编入教材中。

4. 依据科研成果丰富专业实验项目。传统实验项目演示、验证性的多，综合创新性不足，这与创新型人才培养严重不匹配。如何设置综合性、创新性实验项目一直也是教学研究的重点，为此我们提出与科研和新技术相结合，从科研项目中凝练适宜本科开设的综合性创新性试验项目。近五年来我校安全工程专业在通风工程、粉尘防治、火灾防治等方面开发煤尘爆炸性能测试、风幕集尘风机测试等实验项目26项。

5. 所有学生深度融入教师科研团队、参与科研[13]。实施本科生导师全覆盖制度，所有教师必须做本科生导师，指导学生参与科研，弥补课堂教学的不足。本科学生通过加入教师科研团队，开展“科研实训”、“合作教育”[2]等方式，参与项目立项、研究、现场测试等各项工作，培养创新能力。近五年来，累计有370人次参与到矿井通风、矿井火灾、矿井瓦斯、粉尘防治、安全管理方面的课题研究中。

6. 将科研成果融入实践教学平台的建设中。教师利用科研项目，组织学生开发、制作采空区风流移动实验台、矿井火灾风流紊乱测试装置、气动喷雾除尘装置、矿井降温系统不稳定换热系数测量装置等实验仪器与设备，共计17台套。自主研发矿井通风仿真软件（MVSS3.0）和矿井火灾模拟软件等实验软件6套。

（四）搭建校内外结合的高水平创新实践教学平台，提高学生的实践创新能力

在实践教学平台的构建上，整合校内资源、充分利用校外实践教学基地是保证实践教学质量的必要条件。

在校内实践教学平台构建上，一定要注意专业之间的交流与沟通，争取所有实践平台为本学科、本专业所用，避免不同专业之间重复建设等情况。特别是对于安全工程专业来说，除公共基础实验室外，它与机械、力学、采矿、环境、管理等专业都存在一定交叉，因此做好校内专业实验平台的有效整合是提升专业实践教学水平的关键。辽宁工大安全工程专业依托矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室，建设有国内唯一1：1实验矿井、安全工程辽宁省本科实验教学示范中心、辽宁省煤矿安全虚拟仿真实验教学中心，同时配合校内矿山液压技术与装备国家地方联合工程研究中心、力学国家级实验教学示范中心等，搭建多学科交叉的虚实结合的校内实践教学平台。在开展各类综合实验基础上，还设置安全检测监控实训、职业项目与创新训练等实践环节，开展矿井通风仿真实训、虚拟仿真实训等虚拟仿真实践环节，开展实践技能大赛和创新实践作品大赛等各类竞赛，将日常教学带入实际环境，实现理论与实践的统一。

在校外除一般实践教学基地，专业还充分利用科研基地，利用遼宁省安全技术与装备校企产业联盟等，开展产学研结合的实践教学，为学生创新能力培养提供充足条件。

四、结束语

通过改革培养目标、毕业要求、培养方案、实施教学题与科研深度融合人才培养模式和搭建校内外相结合的高水平实践教学平台，安全工程专业人才培养质量明显提高，近五年就业率一直100%，有60%学生参与教师科研项目，40%以上获得创新作品大赛等赛奖励、发表学术论文或者取得发明专利。安全工程专业也获批辽宁省一流专业，近五年获批省级以上质量工程项目6项，获辽宁省教学成果一等奖3项，煤炭协会教学成果一等奖1项。

参考文献：

[1]吴爱华，杨秋波，郝杰.以“新工科”建设引领高等教育创新变革[J].高等工程教育研究，2019（1）：1-7，61.

[2]李龙海，周晓影，冷静.新工科概念下高校人才能力培养模式探索与实践[J].长春师范大学学报，2018，38（10）：135-138.

[3]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017，38（2）：26-35.

[4]顾佩华.新工科与新范式：概念、框架和实施路径[J].高等工程教育研究，2017（6）：1-13.

[5]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[6]吴岩.新工科：高等工程教育的未来——对高等教育未来的战略思考[J].高等工程教育研究，2018（6）：1-3.

[7]向美来，易伟松.产教融合背景下新工科建设途径——北美合作教育启示录[J].中国高校科技，2019（1）：80-84.

[8]景国勋，程磊，袁东升.“新工科”背景下的安全工程专业建设与发展思考[J].河南理工大学学报（社会科学版），2018，19（2）：102-107.

[9]吴超，杨书宏.安全工程专业继续教育知识讲座：我国安全工程专业高等教育现状及发展[J].劳动保护，2011（1）：10-15.

[10]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[11]吴爱华，侯永峰，杨秋波，等.加快发展和建设新工科 主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[12]汤志鹏，麦卓鑫.浅谈智慧矿山中的通信系统[J].经营管理者，2013（19）：12-14.

[13]周学智，吴小林.适应新工科发展要求 提升学生工程实践素养[J].中国高校科技，2019（1）：73-75.