倪廉欽，高杰

（1.安徽理工大學(xué) 深部煤礦采動(dòng)響應(yīng)與災(zāi)害防控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 淮南 232001；2.山西金暉萬峰煤礦有限公司,山西 孝義 032300）

《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案的通知》重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了高校著力于人才培養(yǎng)的核心地位[1-3]。安全工程學(xué)科是我校重點(diǎn)創(chuàng)建的一流學(xué)科，是我省高等學(xué)校I 類高峰學(xué)科。本科生的實(shí)驗(yàn)課程是安全工程學(xué)科教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，是課堂理論教學(xué)的有機(jī)組成部分。高校實(shí)驗(yàn)室是啟迪本科生創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力的重要教學(xué)場所。國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室既是推進(jìn)高?！半p一流”建設(shè)的客觀要求，也是一流學(xué)科建設(shè)和發(fā)展的重要載體[4-6]。

一、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室概況

1.實(shí)驗(yàn)室籌建過程

安徽理工大學(xué)依托礦業(yè)工程、安全工程兩個(gè)國家級(jí)特色專業(yè)，集全校之力集中推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室申報(bào)建設(shè)，于2013 年入選安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2018年正式獲批深部煤礦采動(dòng)響應(yīng)與災(zāi)害防控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室[7]，運(yùn)行期5 年。

2.實(shí)驗(yàn)室設(shè)施

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)擁有獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)大樓一座，總面積2.46×104m2?，F(xiàn)存放實(shí)驗(yàn)設(shè)備100 余件，總價(jià)值超16000 余萬元，其中50 萬元以上設(shè)備30 余件，如：國際領(lǐng)先的MTS-816 型巖石力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)、CT 掃描系統(tǒng)、自主開發(fā)研制的KDWSS-II 大型雙軸光彈試驗(yàn)儀、瓦斯煤巖動(dòng)靜組合加載系統(tǒng)、3000KN微機(jī)控制電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)、三軸加載固流耦合驅(qū)替滲流監(jiān)測(cè)裝置、YTR（D）型瑞利波探測(cè)儀、BPT-CD800 型爆破試驗(yàn)機(jī)、KJ550 型沖擊地壓實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、PCI-2 型巖石超聲動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、GDC-812 型瓦斯煤巖體氣固耦合參數(shù)測(cè)試儀、HCA-1 型瓦斯吸附擴(kuò)散特性測(cè)定裝置、SZW-1000 型三向加載瓦斯煤巖測(cè)試系統(tǒng)、DT-MSDMS 型水力壓裂煤巖應(yīng)力位移監(jiān)測(cè)裝置等。已建成含瓦斯煤巖損傷、破壞微細(xì)觀全時(shí)演化監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室，動(dòng)靜加載下氣固耦合煤巖沖擊動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)室，采動(dòng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)信息三維全景顯現(xiàn)及實(shí)施預(yù)警平臺(tái)、煤礦復(fù)合動(dòng)力災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)管預(yù)警大數(shù)據(jù)軟件平臺(tái)、GZ-ROBOT-06A 型機(jī)器視覺機(jī)電綜合創(chuàng)新平臺(tái)、IC-MVDT 型人工智能深度機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)跟蹤綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等。

3.科研團(tuán)隊(duì)及研究成果

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有科研人員130 余名，其中院士4人（全職1 人，特聘3 人），高層次科研骨干20 余人，高級(jí)職稱人員約占研究人員的80%。實(shí)驗(yàn)室采用PI 團(tuán)隊(duì)運(yùn)行機(jī)制，以學(xué)術(shù)帶頭人為核心，合理配置人力、設(shè)備等資源，集中尖端科研力量，組建了由行業(yè)領(lǐng)域知名的專家學(xué)者組成的10 余只PI團(tuán)隊(duì)，先后承擔(dān)國家“973”、“863”、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目9 項(xiàng)，國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)青年基金等科研項(xiàng)目200 余項(xiàng)，以及多項(xiàng)省部級(jí)科研項(xiàng)目和校企合作科研項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室立項(xiàng)獲批以來，取得了諸多研究成果。2019 年度新增省級(jí)以上科研項(xiàng)目20 余項(xiàng)，其中國家級(jí)項(xiàng)目10 余項(xiàng)，新增橫向項(xiàng)目70 余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文110 余篇，其中SCI、EI 檢索等高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文70余篇，授權(quán)發(fā)明專利30 余項(xiàng)，獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)5 項(xiàng)，其中一等獎(jiǎng)4 項(xiàng)。

二、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室促進(jìn)學(xué)科建設(shè)和本科生培養(yǎng)

1.國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室促進(jìn)安全工程學(xué)科建設(shè)

高校“雙一流”建設(shè)，其本質(zhì)就是一流的學(xué)科建設(shè)。學(xué)科建設(shè)是高校建設(shè)的核心，是提高教學(xué)、科研水平核心競爭力的基礎(chǔ)。據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，截止2020年，全國開設(shè)安全工程本科專業(yè)的高等院校共有152 所，其中依托高校建設(shè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的高校共有25 所。國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與安全工程學(xué)科建設(shè)密切聯(lián)系，二者相輔相成。具有明顯優(yōu)勢(shì)的安全工程專業(yè)是國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的基礎(chǔ)，安全工程學(xué)科建設(shè)的同時(shí)促進(jìn)了國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的良好運(yùn)營。另一方面，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的不斷完善支撐了安全工程專業(yè)學(xué)科建設(shè)，推進(jìn)了學(xué)科與專業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，為高校安全、采礦、機(jī)械、電氣、地質(zhì)、人工智能等多學(xué)科的交叉、滲透創(chuàng)造了有利條件。實(shí)踐證明，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承載著一流大學(xué)、一流學(xué)科的建設(shè)，是高校實(shí)現(xiàn)“雙一流”的有力保障。

2.國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室促進(jìn)安全工程學(xué)科本科生培養(yǎng)

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是“雙一流”建設(shè)的重要目標(biāo)之一，同樣是衡量一流大學(xué)的標(biāo)尺。傳統(tǒng)基礎(chǔ)理論課程的教育方式或多或少制約著本科生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。安全工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)是在掌握相關(guān)理論基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，具備專門從事安全工程設(shè)計(jì)、研究、檢測(cè)、評(píng)價(jià)、監(jiān)察和管理等工作能力的復(fù)合型工程技術(shù)專業(yè)人才。實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加貼近學(xué)生和實(shí)踐，更是安全工程理論教學(xué)的軟支撐。充分利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、專業(yè)的科研人員等優(yōu)勢(shì)資源開展實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，了解設(shè)備使用方法，提高創(chuàng)新意識(shí)，有助于發(fā)散學(xué)生思維，起到鞏固理論知識(shí)的作用。因此，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)于本科生的培養(yǎng)具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用。

國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備設(shè)施先進(jìn)，科研人員學(xué)術(shù)水平過硬，能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)課程教學(xué)提供良好的教學(xué)環(huán)境，但因?qū)嶒?yàn)室獲批時(shí)間相對(duì)較短，實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)管理機(jī)制仍需不斷完善，教學(xué)職能需進(jìn)一步提升。

三、實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)職能提升對(duì)策

1.實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)難點(diǎn)

（1）國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以地礦為特色，圍繞安全工程領(lǐng)域開展了煤炭安全精準(zhǔn)開采、瓦斯及動(dòng)力災(zāi)害防治、智能通風(fēng)與防滅火、粉塵防控與職業(yè)健康、爆破安全與防控技術(shù)以及公共安全與應(yīng)急管理等多個(gè)方面的科學(xué)研究，設(shè)定人才培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)個(gè)性化突出，缺乏整體的統(tǒng)籌培養(yǎng)目標(biāo)，而與培養(yǎng)目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的設(shè)定未能滿足不同研究方向的學(xué)生的系統(tǒng)性培養(yǎng)需求。

（2）國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y力量儲(chǔ)備雄厚，但如何將理論知識(shí)與教學(xué)課程實(shí)踐相結(jié)合仍需進(jìn)一步探索。優(yōu)秀的科研團(tuán)隊(duì)是培養(yǎng)安全工程專業(yè)人才的基礎(chǔ)，但既具有理論知識(shí)，又擁有實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”教師較為缺乏，究其原因是國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲批時(shí)間較短，部分教師需進(jìn)一步提高自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

（3）已有的實(shí)驗(yàn)課程尚無法滿足多樣化、交叉型安全工程人才培養(yǎng)路徑的需求。由于國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開設(shè)安全工程本科生實(shí)驗(yàn)課程起步較晚，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)基地等方面仍需進(jìn)一步完善才能適應(yīng)現(xiàn)代化多學(xué)科交叉的安全工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)需求。且實(shí)驗(yàn)室的大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器多為以科研項(xiàng)目為支撐，自主研發(fā)或引進(jìn)的科研型設(shè)備，專業(yè)性、科研性較強(qiáng)，而適用于本科生實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)使用的教學(xué)型實(shí)驗(yàn)儀器種類較少，運(yùn)用已有的儀器設(shè)備開展的實(shí)驗(yàn)課程較為單一。另外，因?qū)嶒?yàn)室承擔(dān)大量的縱向、橫向的科研項(xiàng)目，多數(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備用于科研項(xiàng)目當(dāng)中，而設(shè)備用于本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的機(jī)時(shí)和頻次較少，教學(xué)使用率不高。

2.教學(xué)職能提升措施

（1）合理規(guī)劃人才培養(yǎng)模式架構(gòu)，以當(dāng)前社會(huì)安全工程人才的需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)多學(xué)科交叉型人才。在原有培養(yǎng)計(jì)劃、課程安排、配套實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)條件下，不斷擴(kuò)寬知識(shí)范圍，培養(yǎng)知識(shí)面全覆蓋、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的安全人才。學(xué)生針對(duì)就業(yè)需求，選擇不同研究方向，但實(shí)驗(yàn)室的最終目的是通過實(shí)踐課程提升學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的能力。

（2）合理配置實(shí)驗(yàn)課程專職教師，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。專職教學(xué)人員是實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)室僅有的4 名專職實(shí)驗(yàn)人員不能夠完全承擔(dān)整個(gè)學(xué)校的安全工程專業(yè)的本科生教學(xué)任務(wù)，這就需要實(shí)驗(yàn)室科研人員同樣承擔(dān)起實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)安排。科研人員多具有博士學(xué)位，且承擔(dān)橫向或縱向科研項(xiàng)目，具備科研設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)和技能，但教學(xué)能力仍需進(jìn)一步提升。實(shí)驗(yàn)室需要統(tǒng)籌規(guī)劃，培養(yǎng)科研人員的本科生實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)能力，提高授課質(zhì)量。同時(shí)，需要落實(shí)人才引進(jìn)政策，積極引進(jìn)優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)課程專職教師，擴(kuò)大教學(xué)師資隊(duì)伍，將實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)量納入年度考核中去，提高教師教學(xué)的主動(dòng)性、積極性，多方面提高實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)能力。

（3）現(xiàn)階段，高校安全工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)多以年級(jí)、班級(jí)為單位進(jìn)行，由教師講解實(shí)驗(yàn)儀器、演示實(shí)驗(yàn)過程后，指導(dǎo)學(xué)生逐一進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方法、內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)結(jié)論相同，學(xué)生成績以提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告或者課堂表現(xiàn)為考核標(biāo)準(zhǔn)，互相抄襲、數(shù)據(jù)修改的現(xiàn)象嚴(yán)重，成績差別不大，體現(xiàn)不出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平。該種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法下，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)、考核形式簡單，學(xué)生僅僅會(huì)操作實(shí)驗(yàn)儀器，不能開發(fā)學(xué)生的思考創(chuàng)造能力，不能完全達(dá)到實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的。實(shí)驗(yàn)課程教師可以適當(dāng)減少演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，合理使用科研型實(shí)驗(yàn)設(shè)備，多增加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果?？梢酝ㄟ^承擔(dān)的科研項(xiàng)目向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)儀器的研發(fā)與設(shè)計(jì)過程，可以實(shí)現(xiàn)的功能及儀器創(chuàng)新部分等。學(xué)生組成不同專業(yè)方向的實(shí)驗(yàn)小組，通過了解實(shí)驗(yàn)背景、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的方式，依靠小組配合，設(shè)計(jì)開展不同的實(shí)驗(yàn)，并得出結(jié)論。該種方式下，各實(shí)驗(yàn)小組中的學(xué)生專業(yè)互補(bǔ)，協(xié)同開展不同的實(shí)驗(yàn)，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)課程和科研項(xiàng)目的積極性，提升了學(xué)生的協(xié)作能力和創(chuàng)新思維，豐富了實(shí)驗(yàn)課程的授課內(nèi)容和考核形式，同時(shí)也提高了科研設(shè)備的教學(xué)使用率，對(duì)引導(dǎo)本科生接觸科學(xué)研究起到重要的指引作用。

四、結(jié)語

（1）“雙一流”建設(shè)背景下，深部煤礦采動(dòng)響應(yīng)與災(zāi)害防控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室雖然設(shè)備先進(jìn)，科研團(tuán)隊(duì)能力突出，但在安全工程本科生實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)上的優(yōu)勢(shì)尚沒有完全發(fā)揮，仍需進(jìn)一步提升完善。

（2）合理規(guī)劃人才培養(yǎng)模式，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，豐富課程內(nèi)容，提高科研設(shè)備使用率，加強(qiáng)考核形式對(duì)提高學(xué)科建設(shè)、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要作用。