以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的采礦工程人才培養(yǎng)改革與實(shí)踐

趙兵朝 余學(xué)義 聶麗華

摘 要：根據(jù)采礦工程專業(yè)對(duì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才素質(zhì)與能力培養(yǎng)的客觀要求，圍繞創(chuàng)新能力培養(yǎng)主題，以課程內(nèi)容優(yōu)化為切入點(diǎn)，以科研反哺教學(xué)為特色，促進(jìn)了理論與實(shí)踐深度融合，形成了以“問題的提出—知識(shí)點(diǎn)的掌握—?jiǎng)?chuàng)新思維的培養(yǎng)”為導(dǎo)向的教育教學(xué)改革模式，構(gòu)建了基于“自主學(xué)習(xí)”、“創(chuàng)新平臺(tái)研制”、“模擬訓(xùn)練”和“能力檢驗(yàn)”4種途徑的可持續(xù)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，解決了采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中存在的3個(gè)突出問題，為創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提供了行之有效的范式。

關(guān)鍵詞：采礦工程;創(chuàng)新能力;課程建設(shè);實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研制;人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G 64?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1672-7312（2019）03-0304-04

Abstract：According to the objective requirements of quality and ability training on applied innovative talents，the paper focused on the cultivation of innovative ability，took the optimization of the course content as the starting point with the characteristics of scientific research back-feeding teaching，promoted the deep integration of theory and practice and formed a “Asking questions-Mastering the knowledge points-Cultivating innovative thinking” -oriented education and teaching reform model，and finally constructed the sustainable innovation ability training mode based on four ways of “self-learning”，“innovation platform development”，“simulation training” and “capability test”，which may solve three prominent problems in the process of mining engineering talents training，and provide an effective paradigm for the cultivation of innovative capabilities.

Key words：mining engineering;innovative ability;curriculum development;development of experimental platform;personnel training

0 引 言

創(chuàng)新是國家的靈魂，創(chuàng)新人才培養(yǎng)是建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵，而本科教育則是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)[1]。教育部、財(cái)政部在2007年1月聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》（教高[2007]1號(hào)）文件中也明確提出：繼續(xù)大力開展大學(xué)生科技競(jìng)賽活動(dòng)，重點(diǎn)資助在全國影響較大、參與面廣的學(xué)生科技競(jìng)賽活動(dòng)，激發(fā)大學(xué)生的興趣和潛能，培養(yǎng)大學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新精神[2]。西部是我國的主要煤炭生產(chǎn)基地，西安科技大學(xué)作為西部地區(qū)唯一一所煤炭行業(yè)本、碩、博培養(yǎng)體系完善的高等院校，培養(yǎng)適應(yīng)我國煤炭行業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新型人才，義不容辭。

采礦工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方面存在的3個(gè)突出問題。

1）學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高。受傳統(tǒng)教育模式和教學(xué)方法的長期影響，課堂授課往往以教師為中心，學(xué)生習(xí)慣于被動(dòng)地接受知識(shí)，師生互動(dòng)少，教師在課堂教學(xué)過程中教學(xué)目標(biāo)不明確，教學(xué)方法應(yīng)用不合理，缺少啟發(fā)式、案例式教學(xué)環(huán)節(jié)，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力不足。

2）科研反哺教學(xué)不足。目前，高等學(xué)校雖擁有大師級(jí)人物、省部級(jí)及其以上的科研平臺(tái)和標(biāo)志性的科研成果，但在學(xué)生培養(yǎng)過程中得不到明顯體現(xiàn);同時(shí)部分教師“重科研輕教學(xué)”的思想很難改變，“科研反哺教學(xué)”口號(hào)喊得高，在學(xué)生培養(yǎng)過程中實(shí)施難;教師在教學(xué)過程中沒有體會(huì)“研促教—教促學(xué)-學(xué)促用”的內(nèi)涵，未意識(shí)到通過改變教學(xué)方法和手段也可達(dá)到“教促研”的目的，導(dǎo)致科研反哺教學(xué)落實(shí)不到位。

3）理論與工程實(shí)踐結(jié)合不夠。高等院校中，普遍存在重視學(xué)生理論教育、輕視學(xué)生實(shí)踐能力的現(xiàn)象;長期以來，采礦工程專業(yè)的學(xué)生，受煤礦現(xiàn)場(chǎng)條件限制，在井下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的時(shí)間和次數(shù)較少，學(xué)生的工程素養(yǎng)培養(yǎng)和創(chuàng)新能力提升得不到保障;可利用的校內(nèi)教學(xué)與實(shí)踐資源較少，缺少與專業(yè)課程對(duì)應(yīng)的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)平臺(tái);同時(shí)，教材內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐平臺(tái)深度融合不夠，也是造成理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)的主要原因。

1 關(guān)于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

創(chuàng)新人才的心智模式[3]，是影響創(chuàng)新人才成長和發(fā)展的內(nèi)在心理機(jī)制。國內(nèi)外學(xué)者展開了該方面的心智模式研究，國內(nèi)外心理學(xué)界的相關(guān)理論和實(shí)證表明：人類從事創(chuàng)造性的活動(dòng)所需要具備的核心特質(zhì)，可以歸納為6種心智，其包括專門領(lǐng)域知識(shí)心智，內(nèi)在動(dòng)機(jī)心智，多元文化經(jīng)驗(yàn)心智，問題發(fā)現(xiàn)心智，專門領(lǐng)域判斷標(biāo)準(zhǔn)心智，以及說服傳播心智。

在創(chuàng)新人才培養(yǎng)的內(nèi)涵、特征方面[4]研究表明：從理論上講，人人均可創(chuàng)新，然而實(shí)踐表明，創(chuàng)新確實(shí)又遠(yuǎn)非人人可以做到。創(chuàng)新素質(zhì)，簡而言之，就是創(chuàng)造性思維與創(chuàng)造性人格的合成。在創(chuàng)新人才培養(yǎng)的本質(zhì)方面研究表明：創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中，要明確學(xué)生創(chuàng)新與科學(xué)家創(chuàng)新之間的異同。其“新”是以個(gè)人的成長與發(fā)展史為參照系的，而非整個(gè)人類歷史。

在卓越人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐研究方面，龐艷榮[5]認(rèn)為：工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的課程化建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)理論到實(shí)踐的完美過渡;李偉銘[6]認(rèn)為：產(chǎn)學(xué)研合作教育的關(guān)鍵，在于有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)高校、科研院所、企業(yè)各自的互補(bǔ)性資源的整合與利用;樊利[7]認(rèn)為：學(xué)科競(jìng)賽，是整合課內(nèi)外理論及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)。它注重強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力，對(duì)優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的實(shí)踐技能，強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等方面，具有重要作用;李正[8]認(rèn)為：構(gòu)建整體優(yōu)化、結(jié)構(gòu)合理的課程體系，是工程教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容;張向陽[9]研認(rèn)為：高等學(xué)校定位，決定了其向社會(huì)提供服務(wù)的品種、數(shù)量和質(zhì)量，具體體現(xiàn)在人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)3個(gè)方面。

2 創(chuàng)新能力培養(yǎng)采取的措施

2.1 實(shí)現(xiàn)學(xué)生獲取知識(shí)由“被動(dòng)”向“主動(dòng)”的轉(zhuǎn)變

以學(xué)生為中心，以學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)為目標(biāo)，通過教學(xué)方法改革，啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生求知欲望，通過滿足課程教案要求、備課要求和授課要求，實(shí)現(xiàn)學(xué)生獲取知識(shí)由“被動(dòng)”向“主動(dòng)”的轉(zhuǎn)變。課程教案要求：按照課程的特點(diǎn)，結(jié)合已有科研成果和工程案例，分模塊建設(shè)了開放的教學(xué)案例庫。課程備課要求：思考如何回答從學(xué)生角度提出的3個(gè)問題：①課程重點(diǎn)講述哪些理論知識(shí);②講述的理論知識(shí)能解決現(xiàn)場(chǎng)哪些工程實(shí)踐問題;③如何應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)，借助哪些方法和手段，解決哪些現(xiàn)場(chǎng)工程問題。課程授課要求：以學(xué)生為中心，以“問題的提出—知識(shí)點(diǎn)的掌握—?jiǎng)?chuàng)新思維的培養(yǎng)”為導(dǎo)向，通過與學(xué)生在課堂中進(jìn)行“教與學(xué)”的有效互動(dòng)與討論，回答學(xué)生最關(guān)心的3個(gè)問題，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

2.2 科研反哺教學(xué)

以教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化為基礎(chǔ)，以教材編寫和教學(xué)方法改革為手段，拓展“研促教—教促學(xué)—學(xué)促用”的內(nèi)涵，促進(jìn)“研促教—教促研”的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)科研反哺教學(xué)。

教材編寫是實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、專業(yè)知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的載體。以教學(xué)案例為基礎(chǔ)，應(yīng)用“啟發(fā)式、案例式”教學(xué)，激發(fā)教師對(duì)涉及領(lǐng)域研究的興趣，思考現(xiàn)有理論及方法的不足，不僅達(dá)到“研促教”的效果，也達(dá)到“教促研”的目的;“研促教—教促研”深度融合，改變了以往教師“重科研輕教學(xué)”的思想，實(shí)現(xiàn)了科研反哺教學(xué)。以《開采損害學(xué)》為例，表1給出了相應(yīng)的教學(xué)案例庫。

2.3 理論與工程實(shí)踐有機(jī)融合

以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，圍繞課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)，自主研發(fā)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與系統(tǒng)軟件，借助學(xué)科競(jìng)賽和第二課堂課外科技活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)理論與工程實(shí)踐有機(jī)融合。以《開采損害學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)為例，已獲批發(fā)明專利4項(xiàng)、軟件著作權(quán)2項(xiàng)、實(shí)用新型專利9項(xiàng)：①為了讓學(xué)生了解煤層開采后覆巖的破壞規(guī)律和發(fā)展演化過程，自主研發(fā)了相似材料模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái);②為了給學(xué)生提供良好的計(jì)算模擬環(huán)境，自主研發(fā)了“開采損害預(yù)計(jì)評(píng)價(jià)軟件系統(tǒng)”和“開采沉陷預(yù)計(jì)軟件”系統(tǒng);③針對(duì)水體下安全開采，開發(fā)研制了覆巖導(dǎo)水裂縫帶觀測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ);④借助學(xué)科競(jìng)賽和國家大型賽事，指導(dǎo)學(xué)生完成課外科技作品，檢驗(yàn)理論與現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐有機(jī)融合的效果。

3 采礦工程專業(yè)能力培養(yǎng)實(shí)施效果分析

3.1 專業(yè)課的課程建設(shè)得到顯著提升

采礦工程專業(yè)教師，先后主編全國煤炭行業(yè)“十二五”規(guī)劃教材6部、獲批主編全國煤炭行業(yè)“十三五”規(guī)劃教材8部、參編教材4部;主編與參編的教材，先后獲全國煤炭高等教育優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省級(jí)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)1項(xiàng);從2014年至今，采礦工程專業(yè)教師，負(fù)責(zé)建設(shè)了精品資源共享課程省級(jí)6門，校級(jí)1門;關(guān)于課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化方面的教學(xué)成果，分別獲校級(jí)教學(xué)成果特等獎(jiǎng)2項(xiàng)和一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

3.2 學(xué)生創(chuàng)新能力得到顯著提升

?以“研促教-教促學(xué)-學(xué)促用”的教學(xué)理念、以“問題的提出—知識(shí)點(diǎn)的掌握—?jiǎng)?chuàng)新思維的培養(yǎng)”為主導(dǎo)，結(jié)合課程的特點(diǎn)，分模塊建設(shè)開放的教學(xué)案例庫;應(yīng)用“啟發(fā)式、案例式”教學(xué)方法，自主研發(fā)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力;近3年采礦工程教師指導(dǎo)的學(xué)生，先后獲全國行業(yè)實(shí)踐作品大賽47項(xiàng);省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”14項(xiàng);完成國家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽項(xiàng)目4項(xiàng)，校級(jí)各種獎(jiǎng)項(xiàng)70余項(xiàng);僅在全國行業(yè)實(shí)踐作品大賽中，采礦工程專業(yè)學(xué)生獲獎(jiǎng)從2012年的1項(xiàng)獲獎(jiǎng)發(fā)展到2017年的20項(xiàng)，獲獎(jiǎng)數(shù)達(dá)歷史最高，采礦工程專業(yè)學(xué)生獲一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)13項(xiàng)。

3.3 教師教育教學(xué)水平得到顯著提高

依托研究成果，教師發(fā)表教改論文20余篇、獲批省級(jí)教改項(xiàng)目1項(xiàng)，校級(jí)教改項(xiàng)目5項(xiàng)、省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)資助項(xiàng)目3項(xiàng);同時(shí)6名教師被評(píng)為校級(jí)大學(xué)生課外科技活動(dòng)優(yōu)秀指導(dǎo)教師;課題組成員1名獲校級(jí)首屆教學(xué)新秀獎(jiǎng)、1名被聘為校級(jí)二級(jí)胡楊名師。

3.4 用人單位對(duì)畢業(yè)生的評(píng)價(jià)

用人單位反映我校畢業(yè)生在工作中，能夠靈活運(yùn)用自己的專業(yè)知識(shí)，且理論基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，具備解決現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)技術(shù)難題的基本能力。僅2016年，我校采礦工程專業(yè)學(xué)生，就有6名同學(xué)被中國煤炭教育協(xié)會(huì)評(píng)為“全國煤炭建功立業(yè)優(yōu)秀大學(xué)畢業(yè)生”，對(duì)課題研究成果，進(jìn)一步進(jìn)行了驗(yàn)證。

4 結(jié) 論

針對(duì)采礦工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方面存在的3個(gè)突出問題，圍繞采礦工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)這一主題，以課程內(nèi)容優(yōu)化為切入點(diǎn)，以科研反哺教學(xué)為特色，通過教材編寫、課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)和自主研發(fā)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，借助第二課堂課外科技活動(dòng)和學(xué)科競(jìng)賽，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，得出如下結(jié)論。

1）以學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)為中心，以“問題的提出—知識(shí)點(diǎn)的掌握—?jiǎng)?chuàng)新思維的培養(yǎng)”為導(dǎo)向，通過教學(xué)方法改革，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生知識(shí)的獲取由“被動(dòng)”向“主動(dòng)”的轉(zhuǎn)變。

2）以學(xué)生創(chuàng)新知識(shí)構(gòu)建為中心，以教材編寫和教學(xué)方法改革為手段，以教學(xué)案例為基礎(chǔ)，應(yīng)用“啟發(fā)式、案例式”教學(xué)，促使“研促教—教促研”的深度融合，實(shí)現(xiàn)了科研反哺教學(xué)。

3）以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為中心，通過“自主學(xué)習(xí)”、“創(chuàng)新平臺(tái)研制”、“模擬訓(xùn)練”和“能力檢驗(yàn)”4種途徑，形成了可持續(xù)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。為采礦工程專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提供了行之有效的范式。

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（責(zé)任編輯：韓 莉）