新時(shí)代智能采礦人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式構(gòu)建與探討

李海軍，梁 維，蒲承罡

(1.貴州理工學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院，貴州 貴陽 550003；2.貴州永森世茂工程咨詢有限公司，貴州 貴陽 550004)

0 引言

我國能源自然稟賦的特征決定了在今后一段相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)煤炭仍將是主要能源，科學(xué)綠色合理開發(fā)利用煤炭資源是一項(xiàng)長期的不斷改革技術(shù)革新的研究課題，尤其是實(shí)現(xiàn)礦山智能化、無人化開采是當(dāng)前必須解決的技術(shù)難題。

近年來，國家出臺(tái)了一系列關(guān)于礦山智能開采的相關(guān)政策及配套措施[1]，促進(jìn)了智能采礦領(lǐng)域人才的知識(shí)、技術(shù)等不斷淘汰和日益更新?lián)Q代。隨著智能采礦行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展對(duì)專業(yè)人才需求的更新變化，對(duì)智能采礦人才所需的知識(shí)、技術(shù)、素質(zhì)、能力等方面提出了更為具體明確的要求，從而倒逼高校對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)改革發(fā)展以適應(yīng)新時(shí)代智能采礦行業(yè)領(lǐng)域的用人需求，要針對(duì)智能采礦行業(yè)領(lǐng)域所需人才的素質(zhì)、知識(shí)及技能等特點(diǎn)，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證、新工科教學(xué)改革需求等，以傳統(tǒng)采礦為基礎(chǔ)，以學(xué)科交叉為特征，以跨界融合為途徑[2]，以實(shí)現(xiàn)智能化開采為目標(biāo)，全面融合智能控制、大數(shù)據(jù)、電氣控制、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)等學(xué)科專業(yè)的復(fù)合型新型化專業(yè)。

新時(shí)代智能采礦是對(duì)傳統(tǒng)采礦的革新與發(fā)展，主要依靠智能機(jī)械完成采礦全過程，通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制、操作與指揮作業(yè)，達(dá)到全過程實(shí)現(xiàn)智能化開采，則亟需培養(yǎng)掌握智能采礦知識(shí)、技術(shù)及技能的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。針對(duì)傳統(tǒng)采礦專業(yè)人才培養(yǎng)與新時(shí)代智能人才所需具備的知識(shí)、能力、綜合素質(zhì)等有差距的客觀實(shí)際，尤其對(duì)礦山智能開采方面的知識(shí)偏少和不足，與智能采礦行業(yè)領(lǐng)域飛速發(fā)展不匹配，所以，探索性地從智能采礦人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求、專業(yè)特色、培養(yǎng)規(guī)格、專業(yè)定位、課程體系等多維度開展培養(yǎng)模式構(gòu)建與探討，提出一套適應(yīng)新時(shí)代智能采礦人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式，對(duì)智能采礦行業(yè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 科學(xué)確定人才培養(yǎng)目標(biāo)，全面踐行人才培養(yǎng)宗旨

按照國家對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證、新工科教學(xué)改革理念以及智能采礦行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展變化對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，同時(shí)考慮服務(wù)好地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展等諸多因素，綜合確定智能采礦人才培養(yǎng)目標(biāo)為：在滿足傳統(tǒng)采礦人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓展培養(yǎng)具備適應(yīng)新型工業(yè)化發(fā)展需求、智能采礦前沿領(lǐng)域的智能科學(xué)技術(shù)、電氣控制、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等智能采礦的專業(yè)知識(shí)及理論，強(qiáng)化專業(yè)情懷、大國工匠精神及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意的普適性培養(yǎng)，最終培養(yǎng)成為智能采礦領(lǐng)域的高素質(zhì)國際化應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。人才培養(yǎng)過程中堅(jiān)持執(zhí)行科學(xué)確定的人才培養(yǎng)目標(biāo)，通過培養(yǎng)要求、專業(yè)定位、課程體系及知識(shí)體系等方面改革來實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2 合理制定人才培養(yǎng)要求，始終貫穿人才培養(yǎng)全過程

新時(shí)代人才培養(yǎng)要求相比于過去，已經(jīng)發(fā)生翻天覆地變化，新時(shí)代人才需要更加具有知識(shí)全面融合、學(xué)科專業(yè)交叉、新型產(chǎn)業(yè)滲透等符合新工科人才特征的多維度綜合性應(yīng)用型人才，新時(shí)代特征及新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)所需人才所具備的各類知識(shí)、能力及素質(zhì)提出了更新、更廣、更具體的要求，從而倒逼高校根據(jù)新時(shí)代發(fā)展、行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)以及先進(jìn)教學(xué)改革等諸多因素重新合理制定人才培養(yǎng)要求。培養(yǎng)要求是人才培養(yǎng)全過程遵循的規(guī)則和架構(gòu)，是人才培養(yǎng)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證、新工科教育教學(xué)改革理念、智能采礦行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展及現(xiàn)代企業(yè)用人需求變化等方面要求，在傳統(tǒng)采礦專業(yè)人才培養(yǎng)要求的基礎(chǔ)上，工程知識(shí)指標(biāo)項(xiàng)增加智能采礦、智能控制、礦山智慧等先進(jìn)的智能科學(xué)知識(shí)；問題分析指標(biāo)項(xiàng)增加智能采掘、智能通風(fēng)與智能安全、智能設(shè)計(jì)與優(yōu)化、系統(tǒng)控制等前沿礦山開采技術(shù)管理控制知識(shí)；設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案指標(biāo)項(xiàng)增加3DMine、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算等智能設(shè)計(jì)前沿知識(shí)；研究指標(biāo)項(xiàng)增加智能采礦科學(xué)原理和方法、智能采礦試驗(yàn)及智慧礦山等有關(guān)智能采礦的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)；使用現(xiàn)代化工具指標(biāo)項(xiàng)增加智能采礦虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、數(shù)值模擬軟件等現(xiàn)代化的智能采礦工具知識(shí)；工程與社會(huì)指標(biāo)項(xiàng)增加責(zé)任意識(shí)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、專業(yè)情懷以及職業(yè)操守等社會(huì)責(zé)任的知識(shí)；其余指標(biāo)按照傳統(tǒng)采礦專業(yè)培養(yǎng)要求執(zhí)行，起到承上啟下的傳承作用，既發(fā)揚(yáng)了傳統(tǒng)專業(yè)的優(yōu)良基因，又做到了適應(yīng)新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才需求的各種變化。

3 整合更新優(yōu)化課程體系，科學(xué)構(gòu)建知識(shí)新體系

人才知識(shí)體系是培養(yǎng)人才綜合素質(zhì)的框架，是衡量人才產(chǎn)出的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，知識(shí)體系構(gòu)建是否完善將影響人才培養(yǎng)質(zhì)量和培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度[3]。隨著行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展、用人單位對(duì)專業(yè)人才具備知識(shí)的更新變化、工程教育專業(yè)認(rèn)證、“國標(biāo)”出臺(tái)、“新工科”教學(xué)改革等一系列的新要求，促進(jìn)智能采礦人才知識(shí)體系更新與適應(yīng)新時(shí)代人才培養(yǎng)的新需求，對(duì)照新要求進(jìn)一步淘汰整合更新優(yōu)化本專業(yè)課程體系，將不適宜新要求的課程逐步淘汰，具有交叉重復(fù)的課程優(yōu)化整合，行業(yè)領(lǐng)域新拓展課程全面納入充實(shí)課程體系，逐步科學(xué)地構(gòu)建起適應(yīng)新發(fā)展要求的智能采礦專業(yè)知識(shí)新體系，將淘汰整合更新優(yōu)化后的智能采礦專業(yè)課程體系設(shè)置為“平臺(tái)+模塊”形式，將其劃分為通識(shí)教育、專業(yè)教育、實(shí)踐教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等4個(gè)平臺(tái)[4]。其中通識(shí)教育平臺(tái)劃分為通識(shí)課程和素質(zhì)導(dǎo)學(xué)2個(gè)模塊，專業(yè)教育平臺(tái)劃分為工程基礎(chǔ)、專業(yè)課程2個(gè)模塊[3]，實(shí)踐教育平臺(tái)劃分為課內(nèi)實(shí)踐、集中實(shí)踐2個(gè)模塊，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺(tái)劃分為創(chuàng)新訓(xùn)練、創(chuàng)業(yè)實(shí)操、人文素質(zhì)、綜合技能4個(gè)模塊。

通識(shí)教育平臺(tái)中加大思政類課程的比重，強(qiáng)化了思政類教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，增設(shè)了人工智能與智能控制類課程(如：《Python語言程序設(shè)計(jì)》《3DMine》《人工智能基礎(chǔ)》《智能控制基礎(chǔ)》)和導(dǎo)學(xué)課程模塊(如：《智能采礦導(dǎo)論》《能源開發(fā)概論》《經(jīng)濟(jì)管理概論》《采礦工程學(xué)科導(dǎo)論》)等，進(jìn)一步豐富和充實(shí)專業(yè)人才知識(shí)，更好地適應(yīng)新工科教學(xué)改革對(duì)專業(yè)人才知識(shí)體系的需求。

工程基礎(chǔ)課程模塊中將《電工學(xué)》更新為《電工電子學(xué)》，增設(shè)《智能機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》和《測試與控制技術(shù)基礎(chǔ)》等智能控制方面的課程，融合機(jī)械、智能控制、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等方面的基礎(chǔ)課程，夯實(shí)了專業(yè)人才培養(yǎng)的知識(shí)基礎(chǔ)。

專業(yè)課程模塊中將整合優(yōu)化更新部分課程名稱及內(nèi)容：如將《智能采礦學(xué)》《透明地質(zhì)學(xué)》《礦井智能通風(fēng)與安全》《礦山壓力與巖層智能控制》《礦山智能采掘裝備》《智能監(jiān)測監(jiān)控》《智能采掘工程設(shè)計(jì)與施工》等一系列課程進(jìn)行了整合優(yōu)化與更新，增設(shè)了《智能礦山設(shè)計(jì)與優(yōu)化》《礦山機(jī)械智能控制》《人工智能技術(shù)與應(yīng)用》《自動(dòng)控制技術(shù)》《機(jī)器學(xué)習(xí)》《礦山智能機(jī)器人》《礦山虛擬仿真》等緊貼行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展急需的新興課程。結(jié)合新工科教學(xué)改革要求，將《礦山壓力與巖層智能控制》設(shè)置為專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)深度融合的特色課程、《智能采礦科學(xué)與工藝》設(shè)置為英語與漢語的雙語教學(xué)課程。

課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)模塊中增設(shè)了《專業(yè)實(shí)驗(yàn)一》《專業(yè)實(shí)驗(yàn)二》為期4周的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)周，《礦山虛擬仿真開放實(shí)驗(yàn)》等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，加大獨(dú)立實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn)比重，逐漸弱化課帶實(shí)驗(yàn)，將課帶實(shí)驗(yàn)有機(jī)融合到獨(dú)立實(shí)驗(yàn)周，進(jìn)行系統(tǒng)的全面實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，同時(shí)將《專業(yè)實(shí)驗(yàn)二》設(shè)置為專創(chuàng)融合的特色實(shí)驗(yàn)，既可以開展專業(yè)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，又可以促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，達(dá)到“雙效”豐收的培養(yǎng)效果。

集中實(shí)踐教學(xué)模塊中增設(shè)了《智能監(jiān)測監(jiān)控實(shí)習(xí)》《智能采礦識(shí)圖與制圖》《智能采礦專業(yè)綜合設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練》等集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，重點(diǎn)突出培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)踐實(shí)操能力，強(qiáng)化了虛擬仿真過程中的實(shí)務(wù)操控能力，達(dá)到到崗即用的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺(tái)人文素質(zhì)模塊中增設(shè)了社會(huì)責(zé)任感、職業(yè)操守、職業(yè)道德、專業(yè)情懷、大國工匠等，培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的責(zé)任意識(shí)、職業(yè)擔(dān)當(dāng)、傳承工匠的綜合培養(yǎng)環(huán)節(jié)。同時(shí)在創(chuàng)新模塊中增設(shè)了科研導(dǎo)論、科技創(chuàng)新與發(fā)明、學(xué)術(shù)研究及論文發(fā)表、學(xué)術(shù)交流等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科專業(yè)的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力。創(chuàng)業(yè)模塊中增設(shè)了組織管理、服務(wù)社會(huì)、運(yùn)營企業(yè)等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力與實(shí)踐能力。綜合技能模塊中增設(shè)了從業(yè)資格考試、學(xué)科競賽、才藝競賽等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)戰(zhàn)能力。

4 結(jié)語

按照工程教育專業(yè)認(rèn)證及國家最新教育教學(xué)改革要求，結(jié)合智能采礦行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)的新需求，通過對(duì)新時(shí)代智能采礦人才培養(yǎng)目標(biāo)科學(xué)確定、培養(yǎng)要求合理制定、課程體系優(yōu)化更新等方面的研究探討，初步構(gòu)建一套適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展、“新工科”教學(xué)改革、現(xiàn)代化企業(yè)用人需求等具有智能采礦特色的人才培養(yǎng)新模式，將新模式逐步推廣運(yùn)用到現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)與發(fā)展中，不斷運(yùn)用實(shí)踐與修訂完善，使新模式既符合高校人才培養(yǎng)的改革需要，又符合現(xiàn)代化企業(yè)用人需求變化的客觀實(shí)際，新模式更加突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意能力、厚重的社會(huì)責(zé)任感、職業(yè)操守、專業(yè)情懷以及傳承大國工匠精神。為傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展，為新工科專業(yè)改革提供一定的借鑒和參考，對(duì)智能采礦行業(yè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。