新工科背景下基于能力導(dǎo)向的采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探討

張培森 秦忠誠 劉進(jìn)曉

摘要：新技術(shù)革命模糊了技術(shù)邊界，以空前的發(fā)展速度和規(guī)模，催生了“新工科”的誕生。在“新工科復(fù)旦共識”的倡議下，本文分析了新工科理念對新型工程教育帶來的影響，重新確立了如具備跨學(xué)科的知識融合等五個方面能力的采礦工程專業(yè)畢業(yè)生能力要求，并基于這些能力探討了基于CDIO的工程教育理念等六個方面內(nèi)容的采礦工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：新工科；能力導(dǎo)向；采礦工程；人才培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）22-0076-03

一、引言

目前，世界工程教育的大背景正在發(fā)生巨變。從國際層面看，全球主要經(jīng)濟(jì)體正在尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新契機(jī)，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)日趨完善，新一代信息技術(shù)正在逐步開啟經(jīng)濟(jì)變革與發(fā)展的新途徑，意味著新工業(yè)革命正迎面而來。從國內(nèi)趨勢看，我國實施了國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略，促進(jìn)了新工業(yè)革命對經(jīng)濟(jì)社會創(chuàng)新發(fā)展的支撐和引領(lǐng)作用。在這樣的大背景下，作為支撐工業(yè)變革的工程教育也必將進(jìn)入“新工科”時代。2017年2月，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，與會高校對新時期工程人才培養(yǎng)進(jìn)行了熱烈討論，共同探討了新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇，并達(dá)成了“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識。共識提出要服務(wù)以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，主動設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)，推動現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新。

二、新工科背景下的采礦工程專業(yè)畢業(yè)生能力

關(guān)于畢業(yè)生能力的研究由來已久，主要源于現(xiàn)代教育目的的討論。孫志鳳基于已就業(yè)畢業(yè)生的調(diào)查，得出畢業(yè)生需要提高的能力包括人際交往能力、溝通和表達(dá)能力、解決問題的能力、應(yīng)變和創(chuàng)新能力、職業(yè)認(rèn)識能力、團(tuán)隊工作能力、與專業(yè)技能相關(guān)的一般能力、自我管理能力、領(lǐng)導(dǎo)力等。隨著中國成為“華盛頓協(xié)議”正式締約會員，林健認(rèn)為解決復(fù)雜工程問題的能力應(yīng)該成為高校能力培養(yǎng)的重要目標(biāo)。崔軍指出社會各界對工科畢業(yè)生就業(yè)能力的期望體現(xiàn)了整體工程觀的諸多特性：系統(tǒng)性、復(fù)雜性、全球化、多樣化、創(chuàng)新性和應(yīng)變性等。針對采礦專業(yè)畢業(yè)生能力的研究也有一些成果。

1.跨學(xué)科的知識融合能力。任何一門學(xué)科都有自己獨立的一套知識體系和基本方法，但在新工科背景下，這套體系和方法的大部分不久將會被淘汰和更新，因為新技術(shù)革命的典型特征是技術(shù)融合，礦業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革新也必然體現(xiàn)了跨學(xué)科、跨專業(yè)的特征。中國科學(xué)院何滿潮院士從煤炭開采、煤炭燃燒、煤炭開采后的地下空間開發(fā)三個方面，指明了煤炭行業(yè)顛覆性技術(shù)革新的路徑。無論哪個方面，都體現(xiàn)了思想的解放、觀念的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了多學(xué)科、多專業(yè)的融合。因此，在傳統(tǒng)的工科教育背景下，畢業(yè)生具備復(fù)制模仿、合作開發(fā)的能力就可以勝任各種技術(shù)工作，但在新工科背景下，為了擁有更多的自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)和更多產(chǎn)品核心技術(shù)，多學(xué)科交叉融合的自主創(chuàng)新將成為采礦專業(yè)畢業(yè)生必須具備的能力。

2.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。在國家實施“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的戰(zhàn)略號召下，礦業(yè)領(lǐng)域也踏上了技術(shù)革新、提質(zhì)增效、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的新征程。知識和能力不再等同已是眾所周知的事實，在新工科背景下，采礦專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該靈活運用課本知識，積極投身到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)事業(yè)中，尤其充分利用實踐機(jī)會，緊貼工作實際，注重實效，追求礦業(yè)發(fā)展的持續(xù)生產(chǎn)效應(yīng)，從而使創(chuàng)新能力厚積薄發(fā)。

3.全球化的視野。新工科背景下，中國政府積極實施礦業(yè)領(lǐng)域的“走出去”戰(zhàn)略和引入先進(jìn)的國際化管理理念政策，為了積極響應(yīng)這一號召，同時應(yīng)對國內(nèi)產(chǎn)能過剩、進(jìn)口煤炭強(qiáng)勢沖擊和煤炭價格大幅下跌等諸多不利因素，國內(nèi)很多大型煤業(yè)集團(tuán)開始優(yōu)化全球化產(chǎn)業(yè)布局，全面參與國際市場競爭，在資源、工程、人才、技術(shù)、市場、資本等方面進(jìn)行了全方位的全球化。在這樣的背景下，采礦專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)該具備開放的、與時俱進(jìn)的全球化視野，學(xué)會在國際競爭中生存的本領(lǐng)，站得高才能看得遠(yuǎn)，才能成為國際上更領(lǐng)先更具創(chuàng)造性的人才。

4.全局的戰(zhàn)略意識。任何產(chǎn)業(yè)都應(yīng)該在國家戰(zhàn)略制定的框架體系內(nèi)發(fā)展，礦業(yè)也不例外。新工科背景下，國家相繼出臺了創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略，各產(chǎn)業(yè)也出臺了與之匹配的發(fā)展戰(zhàn)略，例如在能源領(lǐng)域的“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”發(fā)展戰(zhàn)略，推進(jìn)煤炭大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略等。作為新工科背景下的采礦專業(yè)畢業(yè)生，應(yīng)該深刻領(lǐng)會國家和行業(yè)全局發(fā)展戰(zhàn)略的發(fā)展意圖，善以敏銳的戰(zhàn)略洞察，找準(zhǔn)自身定位，抓住大發(fā)展的歷史機(jī)遇變革自身，提升綜合實力。

5.科技倫理意識?？萍紓惱硎侵缚萍紕?chuàng)新活動中人與社會、人與自然和人與人關(guān)系的思想與行為準(zhǔn)則，它規(guī)定了技術(shù)工作者及其共同體應(yīng)恪守的價值觀念、社會責(zé)任和行為規(guī)范?？茖W(xué)技術(shù)與倫理道德既有區(qū)別又有聯(lián)系，不能將兩者簡單等同或者認(rèn)為互相排斥。當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展對科技倫理的沖擊更加劇烈，技術(shù)既可以為人類帶來福祉，又可能顛覆人類生存的世界。尤其在采礦領(lǐng)域，各種安全事故，如突水、瓦斯、沖擊地壓等，可能是監(jiān)管疏漏、技術(shù)缺陷或者利益至上等原因造成，反映出技術(shù)工作者職業(yè)道德的嚴(yán)重缺失。

三、新工科背景下基于能力導(dǎo)向的采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式

學(xué)者們對采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式及課程體系改革方面的研究取得了一些成果。秦忠誠整合優(yōu)化了以適應(yīng)時代變化需求的采礦工程專業(yè)課程體系。吳啟勇認(rèn)為結(jié)構(gòu)化、層級驅(qū)動的采礦工程專業(yè)人才職業(yè)素養(yǎng)系統(tǒng)模型與專業(yè)能力結(jié)構(gòu)決定了采礦工程專業(yè)課程體系設(shè)計的基本要求與人才培養(yǎng)新模式。唐海以工程教育專業(yè)認(rèn)證為基礎(chǔ)，并結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)置采礦專業(yè)課程體系。韓軍總結(jié)出澳大利亞采礦工程專業(yè)教學(xué)方案制定和課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置的五個特點，包括充分重視專業(yè)認(rèn)證、多方面參與共同確定課程方案、系統(tǒng)全面的工程基礎(chǔ)課程以及內(nèi)容豐富的選修課程、注重實踐環(huán)節(jié)的特點。畢德純以采礦工程專業(yè)創(chuàng)新教育課程體系建設(shè)為例，指出“應(yīng)用型本科”教育既要重視基本理論的教育，更要重視實踐能力的培養(yǎng)?？梢?，目前的研究成果越來越注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。

“課程”作為教育術(shù)語出現(xiàn)，是在大學(xué)教育興起之后，課程觀的發(fā)展與大學(xué)教育實踐的變遷歷史密切相關(guān)。從大學(xué)教育實踐的歷史發(fā)展來看，一直以來本科教育形成了兩種典型的課程觀：知識導(dǎo)向型和能力導(dǎo)向型，前者認(rèn)為知識是傳遞與被動接收的過程，課程體系起到終結(jié)性作用；后者認(rèn)為知識是發(fā)現(xiàn)與主動構(gòu)建的過程，課程體系起到形成性作用。知識導(dǎo)向型課程觀念在我國大學(xué)教師思想中根深蒂固，但在新工科背景下，教師的課程觀念應(yīng)該回歸到對課程價值的認(rèn)識，也就是什么樣的課程才能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，才能培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力。因此，吳愛華指出在新工科背景下，應(yīng)該打破學(xué)科界限，梳理課程知識點，開展學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向的課程體系重構(gòu)，建立能力達(dá)成和課程體系之間的一一對應(yīng)關(guān)系，構(gòu)建遵循工程邏輯和教育規(guī)律的課程體系?；谇叭说难芯砍晒约扒拔乃龅漠厴I(yè)生能力培養(yǎng)要求，本文從以下幾個方面，探討了新工科背景下基于能力導(dǎo)向的采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式。

1.基于CDIO的工程教育理念。CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）的縮寫，是一種以工程項目設(shè)計為導(dǎo)向、工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的工程教育模式，是近年來國際工程教育改革的最新成果。實施CDIO工程教育模式，并通過其專業(yè)認(rèn)證，是申請加入《華盛頓協(xié)議》的必要條件。采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式重構(gòu)要以體現(xiàn)CDIO工程教育模式，即以采礦工程項目為核心，注重采礦工程能力培養(yǎng)。

2.保證基本素質(zhì)。采礦工程專業(yè)學(xué)生除了學(xué)習(xí)工科基礎(chǔ)課外，主要學(xué)習(xí)礦床開采、巖土工程、礦山安全與工程等方面的基礎(chǔ)理論和基本知識，受到采礦工程師的基本訓(xùn)練，具有礦山規(guī)劃、開采設(shè)計、礦山安全技術(shù)及管理、生產(chǎn)技術(shù)管理與科學(xué)研究等方面的基本能力。因此，課程體系設(shè)置應(yīng)該包括兩大模塊：工程基礎(chǔ)模塊和采礦工程模塊，才能保證學(xué)生的基本素質(zhì)。工程基礎(chǔ)模塊一般包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、固體力學(xué)、電工學(xué)、材料學(xué)、工程設(shè)計、工程計算、工程規(guī)劃等課程。采礦工程模塊包括采礦概論、礦山地質(zhì)學(xué)、工程測量、巖體力學(xué)、礦山壓力與巖層控制、采礦學(xué)、礦井通風(fēng)與安全井巷工程等。

3.增強(qiáng)創(chuàng)新實踐能力。創(chuàng)新能力是想象力、持續(xù)學(xué)習(xí)和勇于實踐等一系列能力的綜合體現(xiàn)，創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)應(yīng)該貫穿在整個學(xué)習(xí)過程中。因此需要整合課程體系與教學(xué)內(nèi)容，全過程注入創(chuàng)新能力培養(yǎng)內(nèi)容。例如：在已有課程體系中以專題講座的形式整合“創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法”等課程，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該充分體現(xiàn)創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)；主干課程都輔以課程設(shè)計的形式，要設(shè)計多層次、多階段的實踐環(huán)節(jié)，加強(qiáng)理論與實踐之間的銜接；開展“項目科學(xué)家”計劃，高校邀請企業(yè)優(yōu)秀技術(shù)人員帶項目進(jìn)學(xué)校展開學(xué)生培訓(xùn)，花費更少的科研經(jīng)費獲得更多的研究成果，同時企業(yè)也聘請在專業(yè)領(lǐng)域有學(xué)術(shù)專攻的高校教授參與企業(yè)項目，開展定向合作，這些科研成果就可以納入到課程體系中，以提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐水平；專業(yè)核心課程要注重教學(xué)內(nèi)容的拓展，將大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、網(wǎng)絡(luò)仿真等前沿技術(shù)納入到課程體系中，以更新知識體系，使畢業(yè)生更快融入到新技術(shù)革新的浪潮中。此外，要激勵學(xué)生積極參加課外創(chuàng)新活動，以作為課程體系的有益補(bǔ)充。

4.鼓勵個性發(fā)展。畢業(yè)生全面發(fā)展與個性發(fā)展應(yīng)該是相輔相成、互相促進(jìn)的關(guān)系。新工科背景下，弘揚獨特個性，展現(xiàn)自我風(fēng)采是大學(xué)生活的主旋律。尤其在礦業(yè)領(lǐng)域，任何礦業(yè)企業(yè)就是一個包羅萬象的小社會，是一個不同生活習(xí)慣、專業(yè)背景、思想觀念的人構(gòu)建的開放、多元、包容的共同體，生活在這樣一個小社會，畢業(yè)生必須學(xué)會的本領(lǐng)就是如何與同事團(tuán)結(jié)協(xié)作、相互促進(jìn)、共同成長，同時會用工程知識解決技術(shù)難題，彰顯個性和智慧。因此，開放和包容的課程體系應(yīng)該是采礦專業(yè)應(yīng)該體現(xiàn)的人才培養(yǎng)觀念，應(yīng)該以主體性、多樣性、包容性、民主性、啟發(fā)性為設(shè)計原則，促進(jìn)畢業(yè)生個性的全面發(fā)展。

5.拓展全球化視野。礦業(yè)企業(yè)的全球發(fā)展戰(zhàn)略決定了采礦專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)該具備全球化視野，體現(xiàn)在課程體系上，應(yīng)該包括：（1）課程目標(biāo)的全球化，即以培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)國際社會的精神為課程目標(biāo)。（2）課程內(nèi)容的全球化，即課程內(nèi)容與國際接軌，專業(yè)術(shù)語國際通用。（3）教學(xué)方式的全球化，即教學(xué)方式采用雙語教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等新模式。（4）教材引入的本土化，即積極引入國外經(jīng)典教材，但要消化吸收適應(yīng)中國學(xué)生的使用，借此培養(yǎng)學(xué)生的全球化素養(yǎng)。

6.共享本碩課程。礦業(yè)領(lǐng)域的工作條件相對艱苦，這限制了優(yōu)秀人才的流入，但是礦業(yè)的發(fā)展又急需專業(yè)知識扎實、技術(shù)過硬、踏實肯干的科技人才，這決定了采礦專業(yè)要大力培養(yǎng)精英人才，為礦山企業(yè)輸送大量研究攻關(guān)型人才，解決復(fù)雜工程問題。本科-碩士貫通培養(yǎng)應(yīng)該是精英教育的有效手段，使學(xué)生在本科階段就可以進(jìn)行研究性思維方法的訓(xùn)練。因此課程體系設(shè)置時要打破本科、碩士的分隔，使學(xué)有余力的本科學(xué)生可以選修碩士課程，為本科-碩士貫通培養(yǎng)提供強(qiáng)大的生源后備力量。依據(jù)各門課程的內(nèi)涵，注重不同層次學(xué)生對采礦知識的理解和掌握，對于本科學(xué)生，更應(yīng)該通過課程學(xué)習(xí)對科研工作產(chǎn)生感性認(rèn)識，為后續(xù)課題研究奠定堅實的基礎(chǔ)。

四、結(jié)論

《“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識》開啟了新型工程教育模式改革的大幕，尤其對于采礦工程這樣的傳統(tǒng)工科專業(yè)來說，如何在這場變革中邊實踐、邊研究、邊豐富、邊完善，積極適應(yīng)信息化和智能化的思維模式，抓住機(jī)遇，形成新的培養(yǎng)體系，重新煥發(fā)勃勃生機(jī)是至關(guān)重要的。本文分析了新工科理念對礦業(yè)工程教育的影響，從五個方面確立了采礦專業(yè)畢業(yè)生能力的最新要求，并基于這些能力要求從六個方面重構(gòu)了采礦工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，以探索采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)的新模式，并最終推動采礦產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識[J].高等工程教育研究，2017，（1）：10-11.

[2]徐雷，胡波，馮輝，等.關(guān)于綜合性高校開展新型工程教育的思考[J].高等工程教育研究，2017，（2）：6-12.

[3]趙昂.“新工科”，能否培育“中國制造”所需新型人才[N].工人日報.2017-05-19.

[4]朱正偉，周紅坊，李茂國.面向新工業(yè)體系的新工科[J].重慶高教研究，2017，5（3）：15-21.

[5]孫志鳳.用人單位對高校畢業(yè)生就業(yè)能力的期望和評價——基于已就業(yè)畢業(yè)生的調(diào)查[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報，2013，12（1）：73-77.

[6]林健.運用研究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)復(fù)雜工程問題解決能力[J].高等工程教育研究，2017，（2）：79-89.

[7]崔軍.整體工程觀：畢業(yè)生就業(yè)能力訴求與課程結(jié)構(gòu)調(diào)整[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報，2013，12（1）：68-72.

[8]景劍峰.煤礦專業(yè)人才需求狀況和畢業(yè)生能力分析調(diào)查[J].山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報，2011，24（4）：33-35.