“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的問題及改進對策

顧清恒 趙光明 李英明 孫建

摘要“雙碳”背景下，傳統(tǒng)礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)主要存在培養(yǎng)目標、培養(yǎng)過程、培養(yǎng)課程體系、培養(yǎng)途徑與方法、學生國際化培養(yǎng)尚不能滿足“雙碳”目標等問題?；诖颂岢龃_立礦業(yè)工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標、建設(shè)創(chuàng)新人才思政教育工程、完善課程體系與教學方法、優(yōu)化實踐育人與創(chuàng)新能力提升培養(yǎng)體系、開闊“雙碳”背景下礦業(yè)工程專業(yè)學生國際化視野“五大對策”。為其他高校礦業(yè)工程“雙碳”人才培養(yǎng)提供一定參考。

關(guān)鍵詞 雙碳；礦業(yè)工程；創(chuàng)新人才；培養(yǎng)

中圖分類號：G642文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.6.015

2020年9月22日，習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話，中國力爭在2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和（碳達峰與碳中和簡稱“雙碳”）。

礦業(yè)工程是一門傳統(tǒng)的資源開發(fā)類工科專業(yè)，煤礦資源的開采注重安全與效益，課程設(shè)置與培養(yǎng)模式單一，無法滿足“雙碳”背景需求。針對中國“富煤、缺油、貧鈾、少氣”的能源結(jié)構(gòu)[1]，這種特殊的礦業(yè)開發(fā)現(xiàn)狀在國際上沒有可直接借鑒的例子，當下國內(nèi)礦業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的國際化問題也比較突出。

針對“雙碳”目標給高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出的挑戰(zhàn)，本文從培養(yǎng)目標、培養(yǎng)過程、培養(yǎng)課程體系、培養(yǎng)途徑與方法等方面，詳細分析“雙碳”背景下礦業(yè)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中存在的問題，并提出改進對策，培養(yǎng)一批適應“雙碳”背景的新時代礦業(yè)工程創(chuàng)新型人才，助力我國早日實現(xiàn)“雙碳”目標。

1“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的問題

1.1礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標與“雙碳”背景脫節(jié)

傳統(tǒng)本科教育模式認為，一所學校培養(yǎng)出來的本科生，只要很好地掌握專業(yè)知識和專業(yè)能力，就可成長為行業(yè)內(nèi)的精英領(lǐng)軍人才，學校的培養(yǎng)就被認為是成功的[2]。隨著近些年來，人們越來越深刻認識到我們長期的“碳排放”很可能重創(chuàng)我們共同的生存家園，“雙碳”目標也逐漸成為世界各國發(fā)展經(jīng)濟時重要的底線標準，因此，當前礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標存在與“雙碳”背景脫節(jié)的問題。

1.2“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程與思政教育不能有機融合

基于認為只要培養(yǎng)出更多的專業(yè)技術(shù)精英等領(lǐng)軍人才，該專業(yè)辦學就是成功的傳統(tǒng)認識，在全球化“雙碳”目標的考量下，唯“技”是舉的本科專業(yè)思政教育也已經(jīng)不合時宜了，“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程需融入新的思政教育體系和內(nèi)容。

1.3礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程體系設(shè)置與“雙碳”背景不能有效銜接

雖然“雙碳”概念和目標是近幾年比較熱門的話題，但其實與“雙碳”理念異曲同工的教育理念早已有之，那就是以“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”為核心的綠色教育理念[3]，綠色教育理念認為環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展等有關(guān)環(huán)境的課程，應該像數(shù)、理、化那樣成為學生的必修課、基礎(chǔ)課，這也在中國許多大學進行了嘗試，但對于礦業(yè)工程領(lǐng)域，與“綠色”和“雙碳”有關(guān)的課程只有少數(shù)幾門（如環(huán)境、能源等）僅僅是涉及相關(guān)知識的課程，絕大部分課程都和綠色教育體系沒有聯(lián)系，因此，礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程體系設(shè)置存在與“雙碳”背景不能有效銜接的問題。

1.4“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑、方法單一

當前，礦業(yè)工程學科本科生課程，尤其是通識教育、學科基礎(chǔ)教育及絕大部分專業(yè)課教育課程均采用注入式教學模式授課，即老師在講臺上講，學生在講臺下被動聽的教學模式。對于一些專業(yè)性較強的課程，學生由于缺乏對礦山企業(yè)和生產(chǎn)系統(tǒng)的切實認識，只能靠想象來理解課堂內(nèi)容，尤其對于一些基礎(chǔ)較弱的學生，課上不能及時理解老師講的內(nèi)容，課下又限于時間和學習方法等問題，不能對前面學習的內(nèi)容進行有效的復習，從而影響接下來課程的銜接學習，長此以往，學生會產(chǎn)生“破罐子破摔”的思想。

1.5“雙碳”背景下礦業(yè)工程專業(yè)學生國際化培養(yǎng)不足

隨著綠色與“雙碳”發(fā)展理念的深入人心，煤炭行業(yè)也正在加快綠色與智能化發(fā)展步伐。在全球范圍內(nèi)，越來越多的國家著眼于當下采礦技術(shù)的智能化發(fā)展與大量廢棄礦山的改造再利用。煤礦的智能化發(fā)展需要諸如計算機、機械自動化、電氣工程等專業(yè)人才的支持，廢棄礦山的改造再利用需要借鑒礦業(yè)開采水平高、經(jīng)驗豐富的發(fā)達國家處理經(jīng)驗，引進國外的發(fā)達開采技術(shù)和廢棄礦井處理技術(shù)。但現(xiàn)實情況表明我們目前的礦業(yè)工程國際人才培養(yǎng)嚴重不足，學生目光主要集中于國內(nèi)發(fā)展，國際合作意識和國際視野不足，無法為“雙碳”背景下我國礦業(yè)工程實現(xiàn)國際引領(lǐng)和示范提供堅實的國際化人才基礎(chǔ)。

2礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改進對策

2.1確立“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標

根據(jù)國家和教育部關(guān)于提高高等教育質(zhì)量與加強高等教育質(zhì)量保障體系建設(shè)的要求，頂層設(shè)計“雙碳”條件下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標，有機銜接“雙碳”背景，以保障煤炭安全開采、清潔高效利用、綠色低碳轉(zhuǎn)型。礦業(yè)工程學科應以培養(yǎng)有創(chuàng)新精神和批判思維的“五有”以及綠色采選為特色的礦業(yè)工程人才為宗旨，確立“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標為：本專業(yè)培養(yǎng)具備固體（煤、金屬及非金屬）礦床開采與開發(fā)利用的基本理論，具有采礦工程師的基本能力，能從事礦山資源智能開采與利用、生產(chǎn)技術(shù)管理、安全監(jiān)察及科學研究或具有創(chuàng)新意識、礦山工程意識、工程素質(zhì)及工程實踐能力突出的支撐“雙碳”目標的礦山工程復合型工程技術(shù)人才。畢業(yè)后5年左右達到卓越礦業(yè)工程師的專業(yè)技術(shù)水平。

2.2建設(shè)“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才思政教育工程，堅持立德樹人

在礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中，始終把堅定理想信念作為首要任務，把學煤、愛煤、投身于煤作為思政教育理念，通過“智能精準開采”“礦山環(huán)境工程”“煤與瓦斯共采”課程以及其他一系列課程思政，深入貫徹融合環(huán)境教育和可持續(xù)發(fā)展理念的生態(tài)文明教育的核心價值觀念，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)性與整體性思想。積極灌輸人是自然的一部分、人與自然應該和諧共生的理念，把實習、實踐、創(chuàng)新作為追求卓越精神培育的重要環(huán)節(jié)。堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿礦業(yè)工程教育教學全過程，把“育德”與“育才”有機統(tǒng)一，把學業(yè)導師與德育導師融為一體，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，培養(yǎng)符合“雙一流”建設(shè)要求的礦業(yè)工程拔尖創(chuàng)新人才。

2.3完善“雙碳”背景下礦業(yè)工程課程體系建設(shè)，推進課程教學改革

根據(jù)采礦工程學科的體系結(jié)構(gòu)、采礦工程專業(yè)的培養(yǎng)目標要求以及當今社會飛速發(fā)展的特點，安徽理工大學傳統(tǒng)采礦工程專業(yè)培養(yǎng)計劃課程由四大模塊組成。第一模塊為通識教育模塊課程，必修課程包括馬克思主義基本原理、中國近代史綱要等思政品德課程，體育、大學生心理健康等通識文體課程，大學英語、高等數(shù)學、線性代數(shù)等通識基礎(chǔ)課程，科技文獻檢索、美學原理等通識選修課程。第二模塊為學科基礎(chǔ)課，包括現(xiàn)代工程制圖、工程力學、現(xiàn)代地質(zhì)學、礦山測量學、礦山與巖石力學等必修課程，電工與電子技術(shù)、結(jié)構(gòu)力學、彈性力學、工程材料等選修課程。第三模塊為專業(yè)教育模塊課，包括煤礦開采學、礦山壓力與巖層控制、井巷工程、礦山通風與安全、礦山設(shè)計與優(yōu)化等必修課程，采礦工程導論，礦山環(huán)境工程、礦業(yè)系統(tǒng)工程、采礦CAD、礦壓測試技術(shù)等選修課程。第四模塊為實踐教育課，包括思想政治類課程實踐、勞動教育實踐、計算思維與程序設(shè)計類課程實踐等通識教育實踐課程，現(xiàn)代工程制圖、工程力學、地質(zhì)實習、測量實習等學科基礎(chǔ)教育實踐課程，井巷工程、認識實習、煤礦開采學課程設(shè)計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計（論文）等專業(yè)教育實踐課程。

為適應當前“雙碳”目標，課程體系中在原有課程基礎(chǔ)上加入了精準智能開采、測試與控制技術(shù)基礎(chǔ)、人工智能技術(shù)應用、煤與瓦斯共采（雙語）、礦山伴生資源開采、虛擬礦山與仿真、礦山智能采掘裝備等課程。除此之外還開設(shè)了第二課堂課程：社會責任感教育實踐、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新實踐、素質(zhì)拓展教育實踐等。同時，在井巷工程、煤礦開采學、礦山通風與安全、礦山設(shè)計與優(yōu)化等課程中開展思政，增加“雙碳”元素，使學生進一步樹立綠色發(fā)展理念。

2.4優(yōu)化“雙碳”背景下礦業(yè)工程實踐育人體系，提高學生創(chuàng)新能力

推進科研成果與實踐內(nèi)容的融合、專業(yè)教師與實踐指導教師的融合、教室與實驗室的融合。優(yōu)化“第二課堂”成績單評定辦法，按基礎(chǔ)專業(yè)能力、綜合設(shè)計能力、研究創(chuàng)新能力三個層次完善礦業(yè)工程實踐教學目標和培養(yǎng)要求，建立以實踐能力為核心的創(chuàng)新型拔尖人才培養(yǎng)模式。組建礦業(yè)工程交叉班，面向土木工程類、測繪科學與技術(shù)類、計算機科學與技術(shù)類學生，擇優(yōu)選拔學生進入礦業(yè)工程拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃，按照本碩博連讀，實行分階段動態(tài)調(diào)整、小班教學和導師負責制。

建設(shè)礦業(yè)工程學科“雙碳”研究課題庫，學生根據(jù)個人興趣和素質(zhì)，自主選擇課題和指導老師，從大一開始就進入指導老師課題組、實驗室，跟隨指導老師開展課題研究，形成從實踐中學習知識、體驗知識、回味知識、創(chuàng)新知識的漸進自主能力提升機制，并以安徽省大學生課外學術(shù)科技作品競賽、全國大學生“挑戰(zhàn)杯”科技競賽等各類競賽為展示驗證平臺，讓學生切身體會自然科學的奧秘和魅力，真正做到學以致用、理論與實踐相結(jié)合，提升學生自主創(chuàng)新能力。另外，探索礦業(yè)工程本科生“3+1”培養(yǎng)模式，即四年本科學習過程中有3年是在學校學習，另外累積1年的時間通過本專業(yè)教師和企業(yè)專家聯(lián)合培養(yǎng)學習，實施“全過程、遞進式”的實踐教學，實現(xiàn)科研與教學結(jié)合、學校與企業(yè)結(jié)合，促進礦業(yè)工程拔尖創(chuàng)新性人才培養(yǎng)，解決專業(yè)實踐和實驗教學資源不足的問題。

2.5開闊“雙碳”背景下礦業(yè)工程專業(yè)學生的國際化視野，提高國際化創(chuàng)新水平

鼓勵礦業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)生出國留學深造，定期設(shè)定海外留學途徑與國內(nèi)資助政策主題報告會，讓學生全面了解最新的留學與資助政策，使學生能結(jié)合自身特點選擇最優(yōu)的留學途徑。探索引進國外高水平留學生，創(chuàng)造引進的高素質(zhì)留學生與本校學生的合作交流機會，打造中外學生合作學習與競賽參與平臺。定期邀請國外專家學者或者國外優(yōu)秀校友來?；蚓€上做交流報告，讓學生了解最新的國外礦業(yè)工程發(fā)展動態(tài)。組織專家申報礦業(yè)工程國際合作項目，開展國內(nèi)外高校合作交流，共同打造學生培養(yǎng)的海外平臺。

3結(jié)語

“雙碳”背景下，傳統(tǒng)礦業(yè)工程學科創(chuàng)新人才培養(yǎng)主要面臨“五大問題”，即礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標與“雙碳”背景脫節(jié)的問題，“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程與思政教育不能有機融合的問題，礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程體系設(shè)置與“雙碳”背景不能有效銜接的問題，“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑、方法單一的問題，“雙碳”背景下礦業(yè)工程專業(yè)學生國際化培養(yǎng)不足的問題。

針對礦業(yè)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)面臨的教學問題，提出了“五大對策”，包括：確立“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標；建設(shè)“雙碳”背景下礦業(yè)工程創(chuàng)新人才思政教育工程，堅持立德樹人；完善“雙碳”背景下礦業(yè)工程課程體系建設(shè)，推進課程教學改革；優(yōu)化“雙碳”背景下礦業(yè)工程實踐育人體系，提高學生創(chuàng)新能力；開闊“雙碳”背景下礦業(yè)工程專業(yè)學生的國際化視野，提高國際化創(chuàng)新水平。

*通訊作者：顧清恒

基金項目：安徽省高等學校教學研究重點項目“地方特色高水平大學學科建設(shè)思考與探索”（2021JYXM0355）；安徽省基層教研室示范項目“安徽理工大學能源與安全學院采礦工程教研室”（2018JYSSF014）；安徽省高等學校教學研究一般項目“課程思政視角下采礦工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)及育人模式研究”（2020JYXM0444）。

參考文獻

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