新工科背景下多學(xué)科交叉融合“采礦+”人才培養(yǎng)模式研究

渠愛(ài)巧，韓延清

(遼寧科技學(xué)院 資源與土木工程學(xué)院，遼寧 本溪 117004)

隨著新興學(xué)科及相關(guān)核心技術(shù)的快速發(fā)展，礦業(yè)領(lǐng)域已發(fā)生革命性變化[1]，為培養(yǎng)適應(yīng)礦業(yè)新需求的工程技術(shù)人才，需要積極探索采礦專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的新途徑和新方法，不斷加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，推進(jìn)采礦專業(yè)與計(jì)算機(jī)、人工智能、管理學(xué)等其他學(xué)科的交叉融合，在教學(xué)內(nèi)容、知識(shí)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)環(huán)境、實(shí)踐教學(xué)條件等方面對(duì)傳統(tǒng)采礦專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行全新升級(jí)改造。

1 采礦工程專業(yè)傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式存在的問(wèn)題

1.1 跨學(xué)科的知識(shí)融合能力不強(qiáng)

在新經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)背景下，傳統(tǒng)采礦工程學(xué)科的知識(shí)體系和基本方法將會(huì)被部分更新和淘汰，鑒于新技術(shù)革命技術(shù)融合的典型特征，礦業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革新也必然體現(xiàn)跨學(xué)科、跨專業(yè)的特征。未來(lái)采礦人才需不斷拓寬知識(shí)結(jié)構(gòu)，具備多學(xué)科交叉融合的自主創(chuàng)新能力[2]。而傳統(tǒng)采礦工科教育，學(xué)科的交叉融合度低，學(xué)生的發(fā)展空間受到限制，已不能滿足目前采礦產(chǎn)業(yè)的需求。

1.2 課程知識(shí)更新滯后

目前，礦業(yè)領(lǐng)域相關(guān)工程技術(shù)迅速發(fā)展，新技術(shù)、新設(shè)備在礦產(chǎn)資源生產(chǎn)和加工中廣泛應(yīng)用，多學(xué)科交叉創(chuàng)新成果層出不窮[3]，而傳統(tǒng)采礦工程專業(yè)教育，其教材缺乏與行業(yè)新工藝、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)等有效銜接，專業(yè)課程教材知識(shí)滯后于前沿技術(shù)，學(xué)生們?cè)谡n堂上所學(xué)的知識(shí)更新遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)礦業(yè)新裝備和技術(shù)關(guān)注不足、面對(duì)未來(lái)礦業(yè)不適應(yīng)的問(wèn)題。

1.3 學(xué)生工程實(shí)踐能力受限

聚焦未來(lái)科技和礦業(yè)發(fā)展需求，培養(yǎng)工程素質(zhì)高、實(shí)踐與創(chuàng)新能力突出的高級(jí)工程技術(shù)應(yīng)用型人才是現(xiàn)代礦業(yè)發(fā)展需要。目前，采礦工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還存在以下突出問(wèn)題：綜合設(shè)計(jì)型和科研創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不足，支撐綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力訓(xùn)練所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備欠缺；工程訓(xùn)練過(guò)于依賴實(shí)體的實(shí)踐方式，因受實(shí)習(xí)時(shí)間、實(shí)習(xí)企業(yè)等限制，學(xué)生對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程、工藝認(rèn)識(shí)受限；實(shí)習(xí)計(jì)劃受現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和管理情況的影響[4]等，學(xué)生工程實(shí)踐能力提升受限，導(dǎo)致學(xué)生從書(shū)本知識(shí)到解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐應(yīng)用能力較差。

1.4 學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力培養(yǎng)相對(duì)缺乏

長(zhǎng)期以來(lái)傳統(tǒng)的課堂灌輸式培養(yǎng)，學(xué)生被動(dòng)、機(jī)械地接受，使學(xué)生養(yǎng)成了一種思維惰性，不積極主動(dòng)思考，遇到問(wèn)題很少反思、質(zhì)疑和驗(yàn)證，很少自己去獨(dú)立、主動(dòng)地進(jìn)行批判性的思考，去探究答案。而創(chuàng)新的過(guò)程要求學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，敢于否定其不合理的因素，從而推動(dòng)認(rèn)識(shí)的深化和科學(xué)的進(jìn)步。以課堂教學(xué)為主的傳統(tǒng)授課模式與目前新經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)下礦業(yè)工程技術(shù)人才需求已極不適應(yīng)，導(dǎo)致創(chuàng)新應(yīng)用型人才匱乏。解決教學(xué)方法過(guò)于強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳授，相對(duì)缺乏學(xué)生獨(dú)立性和批判性思維能力培養(yǎng)的問(wèn)題，已刻不容緩。

1.5 “1+X證書(shū)”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”“專業(yè)思政”未合理融入人才培養(yǎng)體系

傳統(tǒng)人才培養(yǎng)課程體系缺乏與“1+X證書(shū)”職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)有效銜接，專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相對(duì)脫節(jié)，支撐科研創(chuàng)新活動(dòng)的引導(dǎo)項(xiàng)目不足和規(guī)范化管理缺乏等，致使對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。思政教育與專業(yè)結(jié)合不明顯，專業(yè)課程所蘊(yùn)含的思政元素沒(méi)能很好地梳理和總結(jié)，所承載的思政教育功能開(kāi)發(fā)不足，思政教育大多集中在教育節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，且內(nèi)容多有重疊，思政教育缺少專業(yè)特色等。需要推進(jìn)“1+X證書(shū)”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”“專業(yè)思政”合理融入人才培養(yǎng)體系。

2 改革實(shí)施方案

傳統(tǒng)采礦工程專業(yè)與行業(yè)發(fā)展聯(lián)系緊密，專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)應(yīng)是在新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)背景下，對(duì)傳統(tǒng)專業(yè)進(jìn)行改造升級(jí)[5]。為應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)需求，需探索傳統(tǒng)采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)改革的新途徑和新方法，改革實(shí)施方案如下：

(1)制定多學(xué)科融合的“采礦+”個(gè)性化人才培養(yǎng)方案

新工科的核心是以學(xué)生為中心，適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，對(duì)工科注入新的內(nèi)涵而產(chǎn)生的工科新形態(tài)[6]。以新工科建設(shè)為契機(jī)，結(jié)合采礦工程專業(yè)特色，構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的“采礦+”課程體系和實(shí)施方案，如“采礦+安全”“采礦+地質(zhì)”“采礦+測(cè)量”“采礦+機(jī)電”“采礦+管理”“采礦+智能”等，以應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)采礦業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，滿足產(chǎn)業(yè)需求和面向未來(lái)采礦業(yè)發(fā)展。結(jié)合學(xué)校特色及優(yōu)勢(shì)，首先在專業(yè)核心課程、專業(yè)實(shí)踐課程方面進(jìn)行改革實(shí)踐，根據(jù)用人單位、畢業(yè)生、在校生等對(duì)新培養(yǎng)模式和人才質(zhì)量的反饋，持續(xù)改進(jìn)，最終建立具有自身特色的“采礦+”人才培養(yǎng)機(jī)制。

(2)構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的采礦工程理論課程體系

結(jié)合采礦工程專業(yè)應(yīng)用型特色和優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行全新的專業(yè)課程內(nèi)容和課程體系改造。結(jié)合礦業(yè)發(fā)展需求設(shè)置和優(yōu)化理論課程，依托計(jì)算機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等新技術(shù)跨學(xué)科交叉集成，以跨學(xué)科課程為切入點(diǎn)，搭建具有融合性、普適性和時(shí)代性的跨學(xué)科課程群；完善課程群的主干理論課程體系的內(nèi)涵和界限，理順各門課程之間的協(xié)同關(guān)系，確定合理的課時(shí)比例；采礦工程理論課程體系的構(gòu)建需強(qiáng)化家國(guó)情懷、突出工程實(shí)踐能力訓(xùn)練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)等，使學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)要求深度融合[7]。

(3)構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的采礦工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

整合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課，構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，建設(shè)和應(yīng)用在線開(kāi)放實(shí)驗(yàn)課程，建設(shè)與發(fā)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。

改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，更新以探索創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法，大力發(fā)展設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)，以創(chuàng)新的教學(xué)模式帶動(dòng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

(4)構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的采礦工程實(shí)踐課程體系

實(shí)踐課程體系設(shè)置遵循以“素質(zhì)提升”和“能力遞進(jìn)”為導(dǎo)向，理順各實(shí)踐課程之間的協(xié)同關(guān)系，形成多學(xué)科交融的面向礦業(yè)未來(lái)的實(shí)踐課程體系。如在生產(chǎn)實(shí)習(xí)階段建立雙導(dǎo)師制，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中針對(duì)學(xué)生特長(zhǎng)增加專題，在課程設(shè)計(jì)中增加數(shù)字礦山三維建模等。深化產(chǎn)教融合，建立產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)機(jī)制，探索打造集“教學(xué)、研究、服務(wù)和推廣”于一體的實(shí)踐教育平臺(tái)，構(gòu)建校企全程貫通育人機(jī)制。依托校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和校外實(shí)踐教育基地，充分利用專業(yè)教師承擔(dān)的科研攻關(guān)項(xiàng)目和企業(yè)課題，引導(dǎo)學(xué)生加入科研項(xiàng)目組，強(qiáng)化學(xué)生的科研探索和實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)。

(5)推進(jìn)教材開(kāi)發(fā)和教法改革

改變傳統(tǒng)專業(yè)教材缺乏與新工科、數(shù)字礦山、“雙證書(shū)”職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)等有效銜接問(wèn)題，推進(jìn)教材開(kāi)發(fā)，力求體現(xiàn)采礦行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范。深化教學(xué)改革，統(tǒng)籌教學(xué)組織實(shí)施，理論與實(shí)踐結(jié)合，以學(xué)生為中心，改革傳統(tǒng)育人的形式和內(nèi)涵，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育思維，積極探索符合專業(yè)特點(diǎn)的項(xiàng)目式、案例式等教學(xué)新方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)能力。建構(gòu)課程思政視域下，采礦專業(yè)多元融合的OBE教學(xué)模式。

(6)推進(jìn)“課證融通”“專創(chuàng)融合”“專業(yè)思政”并融入人才培養(yǎng)全過(guò)程

根據(jù)采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)特色，分解“1+X職業(yè)技能證書(shū)”要求的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)操能力訓(xùn)練，融入到“數(shù)字礦山技術(shù)”“模擬生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)”等具體課程中，課程學(xué)習(xí)后組織證書(shū)考核。在采礦工程人才培養(yǎng)中設(shè)置專業(yè)課程為專創(chuàng)融合課程，強(qiáng)化創(chuàng)新思維能力訓(xùn)練與采礦專業(yè)教育有機(jī)融合，突出學(xué)生批判性思維和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。建設(shè)和完善校企合作新模式，依托校外實(shí)踐教育基地帶動(dòng)礦業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)。梳理專業(yè)課程所蘊(yùn)含的思政元素和所承載的思政教育功能，依托專業(yè)特色開(kāi)展思政教育，開(kāi)發(fā)思政案例，建設(shè)思政示范課程。

3 特色與意義

人才培養(yǎng)改革聚焦未來(lái)科技和礦業(yè)發(fā)展需求，探索采礦工程教育與新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系。堅(jiān)持傳承與發(fā)展相統(tǒng)一，以“工程應(yīng)用型”特色為引領(lǐng)，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為核心，優(yōu)化課程體系，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，建立多學(xué)科交叉學(xué)習(xí)、面向礦業(yè)未來(lái)的創(chuàng)新型應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。促進(jìn)理工文多學(xué)科交叉復(fù)合和跨界整合，所產(chǎn)生的示范效應(yīng)對(duì)其他傳統(tǒng)專業(yè)的改造升級(jí)具有典型的個(gè)案意義和實(shí)踐價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

基于新工科內(nèi)涵和培養(yǎng)目標(biāo)，從學(xué)科交叉融合、課程知識(shí)點(diǎn)、工程實(shí)踐效果、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、1+X課證融通、專創(chuàng)融通、專業(yè)思政等方面，分析了采礦工程專業(yè)在傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式中存在的問(wèn)題，構(gòu)建了面向礦業(yè)未來(lái)的體現(xiàn)多學(xué)科交叉融合的“采礦+”人才培養(yǎng)體系以及實(shí)施方案，總結(jié)了全新的培養(yǎng)模式改革的特色與創(chuàng)新點(diǎn)，為采礦工程專業(yè)及其他傳統(tǒng)專業(yè)的新型人才培養(yǎng)模式提供借鑒。