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摘要:我國煤炭和煤層氣資源豐富,但由于地質條件復雜,煤礦瓦斯災害嚴重,煤層氣資源開發受限。瓦斯地質研究是煤礦瓦斯治理和煤層氣開發的前提和基礎,進行瓦斯地質方向本科人才培養為煤礦減災抗災、煤層氣規模性開發提供人才智力支撐。結合河南理工大學瓦斯地質人才培養、課程體系建設現狀,基于瓦斯地質方向課程體系優化的思路和目標,對河南理工大學安全工程專業瓦斯地質方向課程體系進行了優化,構建了以通識教育課程模塊、專業公共課程模塊、方向專業課程模塊、實踐環節課程模塊為框架的瓦斯地質方向合理的課程體系,增強了課程之間內在邏輯,減少了課程間的重復與脫漏。
關鍵詞:瓦斯地質;安全工程;課程體系;優化
1瓦斯地質人才培養現狀
我國煤炭和煤層氣資源豐富,但由于地質條件復雜,煤礦瓦斯災害嚴重,煤層氣資源開發利用較少。[1]煤層瓦斯是地質成因的,受地質條件的控制,為了解決煤礦瓦斯災害和煤層氣資源開發技術瓶頸,河南理工大學在上世紀60年代在全國率先開展瓦斯地質研究,經過幾代人的努力,開創了瓦斯地質學科,首創了瓦斯地質理論,形成了較為完備的瓦斯地質理論體系,為我國煤炭工業安全生產和煤層氣開發做出了巨大的貢獻。在瓦斯地質學科逐步完善的歷程中,通過開設各種培訓班,研究生班和博士、碩士研究生學位教育等各種形式培養了大批瓦斯地質專門人才;如1985年經煤炭部教育司批準我校招收瓦斯地質研究生班,培養了一批瓦斯地質專家;1982年原煤炭工業部組織開展全國煤礦瓦斯地質編圖工作和2009年國家能源局組織開展新一輪全國煤礦瓦斯地質編圖工作,通過各種形式培訓班,對工程技術人員普及了瓦斯地質專業知識;研究生學位教育方面,招收少量的瓦斯地質理論與應用方向的碩士、博士研究生,培養了較高層次的瓦斯地質人才;但在本科層次瓦斯地質人才培養方面,基本屬于空白。河南理工大學為了滿足煤礦安全生產實際需要,使安全工程專業本科畢業生具備瓦斯地質基本知識,在安全工程專業課程的基礎上加入了瓦斯地質學課程。盡管如此,很長一段時間瓦斯地質專門人才培養仍主要停留在碩士研究生、博士研究生的層次上。這樣的培養層次,一是瓦斯地質方面的人才不能滿足我國煤礦安全生產形勢的需要,二是由于缺失本科階段瓦斯地質知識結構、基本理論的系統學習,使得博士、碩士研究生層次瓦斯地質方向人才培養困難和生源不足。因此,進行本科層次瓦斯地質人才的培養意義重大。為了滿足我國煤礦急需培養大量的瓦斯地質人才的實際和我校瓦斯地質學科的未來發展,河南理工大學從2011級開始在安全工程專業的基礎上開設了瓦斯地質方向本科班,進行本科層次瓦斯地質人才培養,目前已畢業兩屆。
2瓦斯地質方向專業課程體系建設意義
課程體系是一所院校根據自己的培養目標進行的有計劃、有系統的課程安排。安排合理的課程內容既能反映出學科的主要知識,又要符合知識發展的規律、時代的要求與前沿;合理安排各門課程之間的結構,調整課程開設的先后順序,促使各門課程之間銜接有序,使學生通過課程的學習與訓練,獲得某一專業所具備的知識與能力,以達到培養人才的目的。因此,課程體系是教育教學的重要依據,受教育者的知識、能力、素質結構與其所學專業的課程體系有著密切的聯系,有什么樣的課程體系就會有什么樣的學生素質。[2]合理的課程體系能培養出素質全面的人才,課程體系是人才培養質量的關鍵因素,在人才培養的過程中起著重要作用。[3-5]瓦斯地質學科是河南理工大學的旗幟和標桿,進行瓦斯地質人才培養,加強瓦斯地質專業的建設對保持瓦斯地質學科領先地位和發展后勁意義重大。為了瓦斯地質學科人才培養和未來發展,2011年,河南理工大學在本科層次上依托安全工程專業專門新開設了瓦斯地質方向,為瓦斯地質人才培養開辟了新的途徑。該方向開設初期,瓦斯地質方向課程體系主要基于國內煤炭行業安全生產和煤層氣勘探開發需求以及參考安全、地質、采礦等相關專業的課程體系進行了設置。瓦斯地質方向經過6年的理論教學和實踐教學的實施,以及畢業生到用人單位后的反饋信息和相關高校的調研發現,本專業方向課程設置方面存在專業課程特色不鮮明、部分課程開設順序銜接不合理、部分課程課時分配不合理、部分課程出現內容重復等突出問題,影響人才培養質量。因此,優化專業方向課程設置,建設合理的安全工程專業瓦斯地質方向課程體系對培養瓦斯地質專門人才,繼續保持河南理工大學在瓦斯地質方面的優勢和特色具有重要意義。
3瓦斯地質方向課程體系優化思路、目標
以“素質是前提、能力是關鍵、知識是載體”的新型人才觀為指導,按照培養“厚基礎、寬口徑、創新性、復合型”高素質人才和注重學生知識、能力、素質協調發展的要求,以社會需求為導向,堅持瓦斯地質學科特色,采用走訪、問卷調查等方法了解用人單位對瓦斯地質方向人才要求,探討瓦斯地質專門人才應具備的基本知識、素質和能力,從教育學、人才學和瓦斯地質發展的角度系統分析瓦斯地質專門人才的基本特征,建立瓦斯地質專門人才知識、能力、素質相對應的該專業方向知識體系框架;以該專業方向知識體系框架為基礎,在原有課程體系的基礎上通過與瓦斯地質相關專業(主要包括采礦、地質、安全)有關專家、學者和現場工程技術人員進行會議交流、討論,確定專業特色課程、專業基礎課程和專業選修課程,以及相對應的工程實踐內容、教學實驗內容等,并與現場積極聯系,建立瓦斯地質工程實習基地;以理論課程和實習內容、實驗內容為主題,根據課程內容、難易程度、與瓦斯地質的相關度,討論分析各門課程的銜接關系和課程教授的主要內容,確定各課程的開設時間、開設學時等。最終構建瓦斯地質方向的課程體系,優化瓦斯地質方向培養方案,實現如下培養目標:(1)掌握安全科學、安全工程及技術的基礎理論、基本知識,掌握礦井開采、巖石力學、礦物巖石學、構造地質學、煤地質學、瓦斯地質學、礦井瓦斯抽采、煤層氣勘探開發、地質勘探工程等方面的基礎理論、基礎知識和專業技能。(2)培養出“厚基礎、寬口徑、創新性、復合型”的高素質人才,適應國內外能源礦山、煤層氣、頁巖氣發展需求,具備到能源礦山、煤層氣和頁巖氣等相關單位進行煤層氣、頁巖氣等非常規天然氣的地面勘探開發,煤礦瓦斯地質、瓦斯抽采、瓦斯災害防治等各類設計、施工及安全管理所需的專業知識和專業素養,同時具備從事其他安全領域的科學研究、技術研發、工程設計與施工、管理、監察以及教育培訓等工作。(3)實現課程體系、教學內容、人才培養目標的良好匹配,保證人才培養方案中課程設置整體優化的要求,提升新形勢下學生的創新意識、工程實踐能力和就業競爭力。
4瓦斯地質方向課程體系優化設置
河南理工大學安全工程專業根據社會需求和自身優勢,設立了瓦斯地質等4個專業方向。按照課程體系建設優化思路和目標,以河南理工大學安全工程專業整體要求和瓦斯地質方向的優勢、特色,構建了以通識教育課程模塊、專業公共課程模塊、方向專業課程模塊(包括方向專業基礎課程和專業課程)、實踐環節課程模塊為框架的瓦斯地質方向合理的課程體系(圖1),優化了課程之間內在邏輯性,減少了課程間的重復與脫漏。該方向課程體系總學分194,其中通識教育課程模塊總學分98.5,公共專業課程模塊總學分26.5,方向專業課程模塊總學分38(見表1),實踐環節課程模塊總學分31(不含課內實驗)。通識教育課程模塊:是傳授自然科學、社會科學領域的基礎知識、基本理論和基本技能的,對學生全面發展具有基礎性、通用性和長效性作用的課程。[5]河南理工大學安全工程專業下設的4個方向設置相同的通識課程,總學分98.5,包括思想政治類、軍訓體育類、外語類、計算機類、數學類、理化類等[6],以必修課為主。公共專業課程模塊:是河南理工大學安全工程專業所設立4個專業方向都要求開設的專業課程模塊,是使學生掌握安全科學、安全技術及工程的基礎理論、基本知識和基本技能的必備的課程,同時體現安全工程專業特色。共設置11門課程,課時256,學分26.5,全為必修課程。方向專業課程模塊:包括方向專業基礎課程和方向專業課程。方向專業基礎課程是學生掌握該方向專業知識、學習專業科學技術、發展個人能力的堅實基礎,是提高學生最基本的職業素養的一類課程,該類課程對于后續方向專業課程的具有重要的支撐作用,課程的設置的好壞,對學生專業理論和專業技能的掌握影響較大,由必修和選修兩類組成,總學分15學分,其中必修課4門,學時144,學分9,選修課6門,學時192,學分12,限選6學分;方向專業課程是與專業基礎課有直接聯系的,是學生適應未來從事的職業、工作環境所必須學習的課程,由必修和選修兩類組成,總學分23,其中必修課程3門,學時128,學分8,選修課11門,學時336,學分21,限選15學分。方向專業課程模塊的課程設置來看,方向專業基礎課以必修課程為主,目的為后續專業課程的學習打下堅實的基礎,方向專業課程增加了較多的選修課程,目的是為了能適應未來需求和多元的工作環境(見表1)。實踐環節課程模塊:實踐教學課程是培養學生實踐能力以及綜合素質的重要教學環節,是高校課程體系的必要組成部分。[6]通過實踐教學,可促進學生鞏固和加深理論知識,提高運用知識分析和解決問題的能力,培養學生的系統分析、工程設計、科學研究等專業技能,增強學生的工程實踐能力和對未來工作的適應能力。[7]河南理工大學安全工程專業的實踐教學課程設置中,除了思想政治理論課實踐教學、軍訓、工程基礎實訓與實踐、畫法幾何與工程制圖課程設計、畢業實習及畢業論文(設計)等實踐教學課程外,結合本專業方向特點,特別增設了地質基礎實習、煤礦瓦斯地質與瓦斯治理生產實習,并建立了登封地質實習、鶴壁生產實習等實踐實習基地;并針對本方向專業特色,開設了瓦斯地質、礦井瓦斯防治技術和礦井通風與除塵等特色課程的課程設計,增強學生對專業方向理論知識和專業技能的學習和理解,培養學生動腦、動手能力和創新意識。另外,結合現場實際和科研項目,對課程實驗內容進行了設計優化,減少了演示性、驗證性實驗,增加了結合現場實際的綜合性、設計性和科研型實驗,培養學生的科學素養和創新思維。在畢業設計內容的選擇上,要求結合煤礦企業的實際情況進行選題,使學生的畢業設計與生產實際有機結合,培養學生解決實際問題的能力。總學分為31個,學時為33周,貫穿于大學四年的每個學期。
5結束語
課程體系是人才培養質量的關鍵因素,在人才培養的過程中起著重要作用。瓦斯地質方向課程體系的改革、優化應以現代大學理念和新型人才觀為指導,以社會需求為導向,同時堅持專業特色,在以后的教學實踐中不斷進行補充、完善,培養高素質瓦斯地質專門人才,為煤礦減災抗災、煤層氣規模性開發提供人才智力支撐。
參考文獻
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作者:閆江偉 張明杰 單位:安全工程國家級實驗教學示范中心 河南理工大學安全科學與工程學院