以創(chuàng)新能力為導向的采礦工程專業(yè)本科生培養(yǎng)方式探討

袁超，陳雪晴，曹力銘，余偉健

（1.湖南科技大學資源環(huán)境與安全工程學院，湖南湘潭 411201；2.湖南省長沙市周南秀峰學校初中部，湖南長沙 410008）

受新冠肺炎疫情影響，全球經(jīng)濟受到了嚴重的沖擊，這場災害對實體經(jīng)濟的影響尤為明顯，這也導致了近年來本就發(fā)展不景氣的采礦行業(yè)雪上加霜[1]。盡管我國不斷深入推進經(jīng)濟結構調整，但由于資源枯竭等問題導致了采礦業(yè)的發(fā)展形勢持續(xù)惡化，這對采礦專業(yè)的本科生的就業(yè)造成了不小影響。此外，由于礦山生產(chǎn)企業(yè)完全根據(jù)地理位置而定，多分布于偏遠山區(qū)，報考此專業(yè)的人數(shù)較少，大多都是因調劑等被動因素選擇此專業(yè)，因此在畢業(yè)后選擇礦山企業(yè)就業(yè)的本科生數(shù)量也較少，導致我國礦業(yè)方面的人才緊缺。加之目前大多數(shù)礦山開采方式趨于智能化，這也導致許多礦業(yè)企業(yè)對就業(yè)者的要求越來越高，尤其側重于人才的創(chuàng)新能力。隨著礦山開采方式智能化的普及，許多礦業(yè)企業(yè)都要求從業(yè)者具備計算機、機械、自動化等方面的知識，并能夠將這些知識與采礦工程相結合，在此基礎上也要求這些從業(yè)者具備較強的創(chuàng)新能力，為企業(yè)創(chuàng)新注入新鮮活力。礦山企業(yè)對人才的要求越來越高，對各大高校采礦工程專業(yè)的教學改革也是一種機遇與挑戰(zhàn)，落后的培養(yǎng)方式必然會被新時代的培養(yǎng)方式所取代。

目前高校主要以實驗教學為途徑、以學科建設為平臺進行了教學模式改革，并取得了較好的效果。張培森等發(fā)現(xiàn)在新工科發(fā)展的背景下，企業(yè)對本科生能力的要求越來越高，基于對本科生存在能力缺陷問題的探討，結合CDIO 工程教育理念對目前采礦工程人才培養(yǎng)提出了建設性的意見[2]。陳超穎以當今能源市場對本科生的要求為大背景，重點分析了目前高校在培養(yǎng)采礦工程專業(yè)本科生方面所存在的問題，基于此提出了優(yōu)化措施[3]。萬志軍等將仿真模擬實驗引入必修實踐教學中，構建了理論型實踐教學，采用虛實結合的方法將實驗的多元化展示給本科生，進而激發(fā)本科生的創(chuàng)新思維[4]。盛建龍等從經(jīng)濟社會發(fā)展與學科建設等問題出發(fā)，針對采礦工程人才培養(yǎng)模式的改革提出了兩個“建設”和四個“完善”[5]。楊強華從采礦工程專業(yè)招生難的角度，對采礦工程專業(yè)的現(xiàn)狀進行了分析，采用人才融匯互通培養(yǎng)法對現(xiàn)行教學體制改革方式進行了探討，并提出了以立德樹人為教學核心的教學方法[6]。趙兵朝等圍繞采礦工程人才創(chuàng)新的問題展開了研究，發(fā)現(xiàn)目前很多培養(yǎng)方式較為落后，本科生創(chuàng)新能力較弱，基于此提出了“自主學習”“能力檢測”等方法，以調動本科生的創(chuàng)新積極性，提高本科生的創(chuàng)新能力[7]。

綜上所述，目前已有很多學者為了采礦工程專業(yè)的教育改革付出了心血，為提高本科生創(chuàng)新能力提出了許多建設性的建議，但是在社會科技高速發(fā)展的今天，探討如何提高采礦工程本科生的創(chuàng)新能力，實現(xiàn)新形勢下的就業(yè)與競爭能力提升目標，迫在眉睫。

1 目前培養(yǎng)方式存在的問題

1.1 部分本科生創(chuàng)新意識薄弱，主動創(chuàng)新探索的精神相對不足

采礦工程在國家實施“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的號召下，也踏上了創(chuàng)新與技術革新的新征程。一些本科生創(chuàng)新意識薄弱，創(chuàng)新缺乏主動性，具體表現(xiàn)在以下三個方面：（1）目前一些本科生對創(chuàng)新存在著一定的理解偏差，他們認為創(chuàng)新是一件很難的事情，面對突如其來的創(chuàng)新問題，在思考一段時間無果后便會選擇放棄，主動探索的精神不足。（2）部分院校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式更加注重基礎理論知識與課程理論體系的完整性，沒有主動引導本科生創(chuàng)新，培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新意識，教學重視程度明顯不足。部分任課教師只負責將傳統(tǒng)知識傳授給本科生，枯燥的傳統(tǒng)知識難以激發(fā)本科生的創(chuàng)新熱情。（3）由于經(jīng)濟等方面的原因導致了校外實踐基地的建設比較困難，本科生無法將理論與實踐相結合，導致本科生的綜合素質有待提高，創(chuàng)新意識有待增強。

1.2 傳統(tǒng)實驗課程的影響

傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式在教學實踐過程中，曾發(fā)揮了非常重要的作用，但隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國采礦業(yè)也在不斷發(fā)展，現(xiàn)今對煤炭的需求量大幅提升，煤炭企業(yè)生產(chǎn)能力不斷提高，機械化水平進一步提高，對采礦工程專業(yè)的本科生提出了更高的要求。傳統(tǒng)的實驗課程設置口徑較窄，課程安排不合理，僅僅是將課本上的理論進行再一次推導、驗證，課堂上本科生主要負責按部就班地對實驗儀器進行操作，得出與書本一致的實驗結果，這種實驗無法激發(fā)本科生的創(chuàng)新意愿。雖然在課余時間學校會組織并鼓勵教師帶領本科生進行創(chuàng)新實驗、參加創(chuàng)新項目、比較等，但是這種活動大多都是自愿參加，并且難度較大，真正參與創(chuàng)新項目的學生數(shù)量并不多。

1.3 教學方式與教學水平的影響

目前，一些高校采取的教學方式過于陳舊，教學內容大多局限于理論知識的講解，通過對湖南科技大學采礦工程專業(yè)247 名本科生當前所學課程的感受進行問卷調查（如圖1所示）發(fā)現(xiàn)，很多學生認為多而復雜的理論會導致本科生對學習產(chǎn)生枯燥感、無趣感，無法激發(fā)學生的學習興趣。

圖1 問卷調查結果

學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與實踐鍛煉有著密不可分的關系，正所謂“實踐才能出真知”。雖然高校在本科學習的四年里安排了課程設計、電子實訓、地質實習、認識實習、生產(chǎn)實習與畢業(yè)實習等，但是這些實踐項目開展的時間太短，實踐內容的安排大多千篇一律，不能順應時代的發(fā)展。為了解決這一問題，學?？梢云刚埰髽I(yè)工程師在高校兼職，對本科生的培養(yǎng)方案可以實行“校外、校內導師制”，校內導師負責傳授本科生理論知識，校外導師負責帶領本科生進行實踐活動。高?？梢苑忠徊糠掷碚摻虒W的課時讓校外導師帶領本科生進行校外實踐活動，將理論知識與社會實踐相結合。

2 創(chuàng)新能力導向培養(yǎng)模式構建

如何提高采礦工程專業(yè)本科畢業(yè)生的創(chuàng)新能力，是高校在辦學時需要重點考慮的問題之一，培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才是高等教育的最終目的，各大開設采礦工程專業(yè)的高校應當重視這一問題。為了提高采礦工程專業(yè)本科生的創(chuàng)新能力，現(xiàn)提出以下四種改革方式：

2.1 跨學科知識融合

隨著計算機與自動化引領的智能礦山高速接入煤炭企業(yè)，采礦相關的企業(yè)對人才的要求也越來越高，許多企業(yè)都要求本科生不光要掌握采礦相關的知識，還得具備機械、計算機與自動化等符合礦山企業(yè)發(fā)展趨勢的知識。現(xiàn)今煤炭行業(yè)正在進行新技術革命，新技術革命的實質是多學科交叉，將多個學科的知識進行融合。因此，企業(yè)對高校本科生的要求會越來越高，而高校面臨企業(yè)技術革命應當迅速做出反應，抓緊時間跟上礦山開采技術革新的步伐，對學生培養(yǎng)方式進行改革，以確保輸出的本科生可以更好地融入礦山企業(yè)，成為對企業(yè)乃至對國家有用的人才。

所謂跨學科知識融合，其本質就是創(chuàng)新，提高本科生的創(chuàng)新能力已然成了教育改革的重要一步，采礦工程專業(yè)應當加快淘汰部分舊課程，同時引入跨學科的新課程。高校還可以使用“主修與選修”的方式，鼓勵本科生從自己的興趣與未來職業(yè)規(guī)劃出發(fā)，選取自己感興趣、對未來工作有幫助的課程進行學習，為本科生的全面發(fā)展提供一個廣闊的平臺。在此基礎上，高校還應該組織大量跨學科競賽、跨學科創(chuàng)新項目等，一是可以豐富本科生的課余生活，二是可以為本科生提供更好的創(chuàng)新平臺，以跨學科交叉互融的創(chuàng)新意識與思想引領采礦工程專業(yè)培養(yǎng)方式的改革。

2.2 鼓勵本科生參與創(chuàng)新項目，開設創(chuàng)新實驗室

（1）鼓勵本科生積極參與創(chuàng)新項目。

高校應當出臺教學方案，將本科生參與創(chuàng)新項目、創(chuàng)新競賽等劃入必修學分中，由教師牽頭帶領本科生分小組進行創(chuàng)新項目的研究，確保每個本科生都參與其中。也可由能力強、創(chuàng)新意識超前的本科生牽頭，與其他成員組成小組，而教師在整個過程中承擔督促與輔導工作，進而促進學生發(fā)展個性。

（2）開設創(chuàng)新實驗室。

傳統(tǒng)的實驗課程只是將書本上的理論知識進行再一次的推導，缺乏創(chuàng)新性，學生也只能按部就班跟隨教師的指令進行機械化的重復操作。面對這一問題，可以將傳統(tǒng)實驗課程與創(chuàng)新實驗相結合。在高校開設多個創(chuàng)新實驗室，并配備專業(yè)的教師對實驗室進行管理。學生可以自由組成小組，并由負責人將名單進行統(tǒng)計，各小組可以將書本上的傳統(tǒng)實驗進行創(chuàng)新，也可以根據(jù)自己的想法撰寫實驗方案，實驗方案撰寫完畢后由教師確認實驗方案的可行性和創(chuàng)新性。確認可以進行實驗后，由教師對實驗所需材料進行申報購買，對實驗儀器進行調試，在一切工作準備就緒后通知學生進入實驗室進行創(chuàng)新實驗，實驗結束后本科生需要提交相應的實驗報告作為學業(yè)考核成績的依據(jù)。

申請創(chuàng)新實驗的流程圖如圖2所示：

圖2 申請創(chuàng)新實驗流程圖

2.3 提高本科生創(chuàng)新實踐能力

創(chuàng)新能力是想象力、學習能力和實踐能力的綜合體，創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)應當貫穿整個教育過程。高校在學生學習能力培養(yǎng)的同時也應當注重創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，將多而枯燥的理論課程減少，多安排本科生進行課程設計與校外實踐。安排校外實踐時，高校經(jīng)常會遇到如下幾個問題：（1）實踐基地聯(lián)系困難。（2）組織本科生進行實踐所需經(jīng)費不足。（3）學生實踐時間過短。（4）教師不能帶領本科生進行校外實踐。為了解決上述問題，可以采取聘請企業(yè)優(yōu)秀工程師作為本科生校外導師的方法，帶領本科生進行各種實踐活動，開闊本科生的眼界。在高校聘請企業(yè)優(yōu)秀工程師的同時，學術能力較強的教師參與企業(yè)的科研項目，與其開展定項合作關系，既可以通過合作減免本科生進行實踐的費用，解決實踐經(jīng)費不足的問題，又可以增加本科生參與實踐的時間。同時，高校教師參與企業(yè)科研項目，一是可以讓教師進一步了解企業(yè)現(xiàn)階段需求的技術，二是教師可以將科研成果引入課堂教學，將自己通過項目得出的經(jīng)驗與本科生進行分享、交流，進而提高本科生的學習興趣，在理論知識層面提高本科生的創(chuàng)新實踐能力。此外，高校還應當與校外礦山企業(yè)聯(lián)合舉辦暑假短期創(chuàng)新活動，并鼓勵本科生積極參與這一活動。

2.4 豐富本科生畢業(yè)設計內容

各大高校在審核本科生畢業(yè)設計題目時需要做到與時俱進，應當將陳舊的設計課題淘汰，引入新穎的設計課題，在本科生畢業(yè)選題的過程中教師應當尊重本科生的想法，從本科生的興趣與未來職業(yè)規(guī)劃出發(fā)，設計不應當局限于采礦工程專業(yè)，但是必須要以采礦工程為主體，可以采取跨學科交叉的設計理念，構建一個多元化的畢業(yè)設計模式。各大采礦相關的學院應該高度重視采礦工程專業(yè)本科畢業(yè)生的情況，可以將本科生畢業(yè)設計的開題時間提前，使本科生可以有更多的時間與精力將創(chuàng)新元素引入畢業(yè)設計。在畢業(yè)設計論文寫作期間，指導教師應當對本科生畢業(yè)設計進行階段性抽查，重視本科生畢業(yè)設計的質量。其次，指導教師應當掌握學生畢業(yè)設計進度、畢業(yè)設計的創(chuàng)新點等，確保畢業(yè)生所作畢業(yè)設計具備一定的創(chuàng)新性。此外，在學生畢業(yè)答辯時可以邀請企業(yè)專家加入答辯導師組，企業(yè)專家可以結合企業(yè)的發(fā)展與需要對畢業(yè)生所做畢業(yè)設計的創(chuàng)新性做出點評。企業(yè)專家的加入既可以強化畢業(yè)生畢業(yè)設計的實用性，又可以提升畢業(yè)設計的創(chuàng)新性。

3 結語

以創(chuàng)新為導向的培養(yǎng)方式改革已成為我國教育改革的趨勢，在改革的過程中會遇到許許多多的問題，面對那些復雜的問題，往往需要高校、教師與企業(yè)共同努力才能解決。礦業(yè)作為我國實體經(jīng)濟的重要代表，是我國經(jīng)濟發(fā)展的立身之本，肩負著中華民族偉大復興的重要使命。各大高校作為人才輸出的重要平臺，只有不斷對采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)方式進行革新，結合礦山企業(yè)對新技術的需求，提高本科生的創(chuàng)新能力，加快優(yōu)化采礦工程專業(yè)學生培養(yǎng)模式的進程，才能培養(yǎng)符合現(xiàn)代化與智能化礦山企業(yè)需求的高素質創(chuàng)新型人才。