我国矿井瓦斯灾害防治课程现状及改革路径探索

摘  要：为探究矿井瓦斯灾害防治课程教改现状，基于CiteSpace可视化技术，对2001年以来的CNKI数据库中矿井瓦斯灾害防治课程教改的相关文献进行文献计量学分析。研究表明，实验教学、教学方法、教学模式、教学效果和课程思政等一直以来是矿井瓦斯灾害防治课程改革中的重要内容。该文以矿井瓦斯灾害防治课程为例，提出以“实验教学—教学方法—课程内容—虚拟仿真联合—课程思政贯穿”为改革路径的建议，促进安全工程、矿业工程等领域人才的高质量发展。

关键词：瓦斯灾害防治课程；课程现状；教学改革；可视化；路径探索

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）01-0146-05

Abstract： In order to explore the current situation of the teaching reform of Mine Gas Disaster Prevention and Control course， based on CiteSpace visualization technology， the literature on the teaching reform of Mine Gas Disaster Prevention and Control course in CNKI database since 2001 was analyzed by bibliometrics. The research shows that experimental teaching， teaching methods， teaching mode， teaching effect and curriculum ideological and political education have always been important contents in the curriculum reform of mine gas disaster prevention and control. Taking the course of Mine Gas Disaster Prevention and Control as an example， this paper puts forward some suggestions on the reform path of "experimental teaching-teaching method-course content-virtual simulation joint-course ideological and political penetration"， which promotes the high-quality development of talents in the fields of safety engineering and mining engineering.

Keywords： Mine Gas Disaster Prevention and Control course; status of the course; teaching reform; visualization; path exploration

矿井瓦斯灾害是煤矿生产中的一项主要危险源，它给人民的生命财产带来了极大的威胁[1-2]。为了更好地预防和避免矿井瓦斯灾害的发生，矿井瓦斯灾害防治的研究和课程改革显得尤为重要[3]。目前，国内矿井瓦斯灾害防治课程改革的研究较为丰富。范育青等[4]基于OBE理念提出了矿井瓦斯灾害防治课程的改革路径；王林等[5]提出了关于矿井瓦斯灾害防治课程建设的思考；刘震等[6]提出了矿井瓦斯灾害防治课程的实验教学体系探索。但研究发现，对矿井瓦斯灾害防治课程改革的研究缺乏基于可视化技术的分析。

鉴于此，有必要对矿井瓦斯灾害防治课程改革进行可视化分析。基于CNKI数据库中的相关数据源，通过对数据和信息的可视化呈现，综合分析矿井瓦斯灾害防治课程的改革现状和发展趋势，并提出未来矿井瓦斯灾害防治课程改革的可行途径。该研究以期为促进矿业工程领域的人才培养提供借鉴。

一  数据来源与研究方法

（一）  数据来源

本文数据来源于CNKI数据库，以矿井瓦斯灾害防治课程改革的相关文献为数据源，时间段为2001—2023年，基于数据的精确性和文献计量的科学性考虑，对数据进行整理筛选，删除会议论文、报纸、成果等，最终得到167篇文献作为本文的研究对象。

（二）  研究方法

信息化社会带来了数据分析的变革与进步，科学知识图谱是分析文献的重要工具。科学知识图谱是一种通过数据挖掘、科学计量、信息分析及图形绘制等多种手段，将复杂的知识领域以可视化的图谱形式展示出来的现代理论。其中CiteSpace是一款基于Java语言开发的信息可视化软件，其能够通过绘制关键词共现词网络图、聚类分析图和关键词时区图等客观地呈现出某个研究领域的现状和发展趋势，从而为该研究提供一个全新视角，已广泛应用于安全工程、矿业工程领域[7-8]。本文借助CiteSpaceV.6.2.R2可视化分析工具，通过科学计量方法对国内近23年来关于矿井瓦斯灾害防治课程改革的相关文献进行知识图谱解读。

二  矿井瓦斯灾害防治课程现状研究

矿井瓦斯灾害是矿井安全生产的一大难题，矿井瓦斯灾害防治课程的开设与实施对于提高矿工的安全生产意识和能力具有非常重要的作用。目前国内一些高校和职业培训机构已经开设了相关的课程，课程内容包括瓦斯形成及危害、瓦斯检测及监测、瓦斯防治技术和瓦斯事故处理等方面，采用理论与实践相结合的方式进行教学，包括授课、实验、现场考察和案例分析等教学形式[9-10]。随着我国煤炭产业的发展，矿井瓦斯灾害防治课程的改革也在不断完善和提高，为保障煤矿工人的生命安全提供了重要的保障。

（一）  矿井瓦斯灾害防治课程研究关键词共现聚类分析

基于CiteSpace的关键词共现演化图谱如图1所示。从图1中节点的大小、节点间的连线和网络繁密程度可以看出，网络相对负责，这说明我国对矿井瓦斯灾害防治课程改革的研究已经形成了一定规模。此外，核心关键主题集中在实验教学、教学方法、教学改革、瓦斯地质、安全工程、虚拟仿真和课程思政等。

基于CiteSpace的关键词共现聚类图谱如图2所示。由图2可知，关键词聚类主要聚焦于实验教学（#0）、瓦斯防治（#1）、教学方法（#2）、教学模式（#3）、教学效果（#4）和课程思政（#5）六大模块。其中，聚类#0在2001—2023年范围均有分布，包括有虚拟仿真、瓦斯抽采、科研成果、实验教学平台、课堂讨论和效果考核等关键词；在聚类#1中出现的高频关键词主要包括煤矿、煤矿瓦斯、课程建设、教学改革、课程内涵、精品课程、课程建设、专业技能和高等教育等；在聚类#2中出现的高频关键词主要包括教学实践、矿井通风与安全、教学内容、模型、发展构想和案例分析等；在聚类#3中出现的高频关键词主要包括讨论式、翻转课堂、引导式和自主学习等；在聚类#4中出现的高频关键词主要包括效果、课程特点和教学要求等；在聚类#5中出现的高频关键词主要包括实践路径、思政元素、思政建设和高等教育等。

基于关键词共现时空演化图谱和关键词聚类图谱，得到了我国矿井瓦斯灾害防治课程教改的发展现状。从图1和图2中可以看出，实验教学、教学方法、教学模式、教学效果和课程思政等一直以来是矿井瓦斯灾害防治课程改革中的重要内容，不论是过去、现在还是未来都将在此基础上进行发展。

（二）  前沿分析

基于图1、图2关键词聚类的基础，在Burstness模块进行突现词检测，结果如图3所示。其中，粗黑色部分表征了关键词突现的年份，即活跃状态的年份。突现词在该阶段受到研究人员的广泛关注，图3中通过对每个高频词的突现强度、年份起止展开跟踪与归纳。

由图3可知，突现时间较早的关键词主要有瓦斯爆炸、方法、教学方法和效果等。瓦斯爆炸一直是矿井安全领域面临的严峻问题，因此在矿井瓦斯灾害防治课程改革研究中，瓦斯爆炸这个关键词占据比重较大。如何有效预防和应对瓦斯爆炸，提高学生的安全意识和技能，是当前矿井瓦斯灾害防治课程的核心目标之一。方法（教学方法）是矿井瓦斯灾害防治课程研究中的重点方向。矿井瓦斯灾害防治课程教学需要有一整套严密的方法论，包括如何制定预防瓦斯爆炸的策略、如何组织应急救援以及如何实现矿井生产管理的常态化等。与此同时，也需要注重教学方法的改进和创新。采用先进的教育技术手段，可以更好地提高学生学习的效果和学习兴趣。效果是矿井瓦斯灾害防治课程研究的重要评估指标。在课程教学和实践教育中，必须注重取得的教学效果，提高学生的实践技能和创新思维能力，培养学生的实际应用能力，更好地满足社会对矿井灾害防治人才的需求。

同样，最近几年突现的关键词主要有教学改革、实验教学、虚拟仿真和课程思政。教学改革的出现表明，矿井瓦斯灾害防治课程的教学模式、教学方法、教学内容等方面正在进行变革和创新。教学改革旨在提高学生的学习效果和合格率，更好地满足社会对矿井灾害防治人才的需求。实验教学是一种重要的教学方式，可以帮助学生更好地理解理论知识，并为实际工作提供更好的支持。在矿井瓦斯灾害防治课程中，实验教学可以提高学生的实践能力和创新能力，更好地培养学生的实际应用能力。虚拟仿真是近年来被广泛应用的一种新型教学方法。在矿井瓦斯灾害防治课程中，虚拟仿真可以提供高度逼真的实验环境，并且可以降低实验成本和风险，更好地提高学生的实践技能和创新思维能力。而课程思政是中国特色的教育理念之一，其核心是要通过课程来引导学生掌握正确的世界观、人生观和价值观。在矿井瓦斯灾害防治课程中，课程思政可以培养学生的责任感、使命感和奉献精神，更好地推进矿井灾害防治工作的发展。

三  矿井瓦斯灾害防治课程改革路径

随着社会的发展和科技的进步，矿井瓦斯灾害防治工作越来越受到重视。矿井瓦斯灾害防治课程的开设对于矿工安全生产至关重要。根据上文分析结果并结合关键词聚类时空演化图谱（图4），从实验教学、教学方法、课程内容、虚拟仿真联合和课程思政贯穿等方面探讨矿井瓦斯灾害防治课程改革途径。

（一）  实验教学改革

实验教学是矿井瓦斯灾害防治课程的重要组成部分，能够培养学生的实践操作能力和判断能力。首先，加强实验器材的配备。实验器材的配备至关重要，应该根据矿井瓦斯灾害防治课程的教学目的和需要，选择和购置适合的实验器材。同时，要保证实验器材的安全和运行的稳定性。其次，改进实验教学。实验教学的教学方法应该创新和改进，注重学生的实践能力培养和知识转化。应该对实验教学过程进行适当的讲解和引导，注重师生互动，增强学生的学习兴趣。再次，建立实验教学评价体系。建立实验教学评价体系，可以评估学生在实验教学中的实践操作能力、判断能力和实验数据分析能力。可以通过建立实验报告、实验讨论等形式，对学生的实验成果进行评估。

（二）  教学方法改革

教学方法是教学中最基本的环节，是学生获取知识和技能的关键。在矿井瓦斯灾害防治课程中，可以采取多种教学方法，如讲授、讨论、案例分析和模拟演练等。首先，讲授法是传统教学方法，具有直观、简便、快速的特点。讲授矿井瓦斯灾害防治的相关知识可以帮助学生掌握基础知识和基本技能。但是，仅仅依靠讲授往往会导致学生理解不深刻，记忆不牢固。其次，讨论法可以增强学生的参与感和思维能力，促进学生对知识的深入理解。可以通过讨论案例，让学生掌握在矿井瓦斯灾害发生时应该做出的反应和行为。然后，案例分析法能够帮助学生掌握实际矿井瓦斯灾害事故的处理方法，并能够对学生的应变能力进行检查和评估。案例分析的目的是让学生在案例中找到自己能够掌握的知识点，并反思自己在解决问题中可能存在的局限性和不足。最后，模拟演练法是一种把理论知识转化为实践能力的方法。通过模拟演练，学生可以在实战中学习、实践、应用理论知识，提高应对突发情况的能力。模拟演练中，可以模拟矿井内空气浓度的变化情况，模拟矿井瓦斯爆炸的突发情况等等。