大創(chuàng)項目融入采礦工程畢業(yè)論文提升培養(yǎng)質量的探索與實踐

種照輝 姚強嶺 李學華

摘? 要：畢業(yè)論文是對本科人才培養(yǎng)質量全面檢驗的重要環(huán)節(jié)。為提高本科畢業(yè)論文的水平、進一步培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新能力，該文提出將大學生創(chuàng)新訓練計劃項目融入畢業(yè)論文提升培養(yǎng)質量的新途徑。針對當前采礦工程專業(yè)畢業(yè)論文所面臨的機遇與挑戰(zhàn)，分析大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文的重要性，闡述大創(chuàng)項目促進畢業(yè)論文質量提升的優(yōu)勢，從大創(chuàng)項目融入后開展采礦工程畢業(yè)論文培養(yǎng)的新探索與實踐，取得顯著成效，為相關工科專業(yè)實踐教學提供有益參考。

關鍵詞：采礦工程;畢業(yè)論文;大創(chuàng)項目;實踐課程;創(chuàng)新能力

中圖分類號：G640? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）17-0068-05

Abstract： Graduation thesis is an important link to the overall inspection of the quality of undergraduate personnel training. In order to improve the level of undergraduate graduation thesis and further cultivate the innovative ability of undergraduate students， this paper puts forward a new way to improve the quality of graduation thesis training by integrating the innovative training program of undergraduate students （ITPUS）. In view of the opportunities and challenges faced by mining engineering graduation thesis， this paper analyzes the importance of ITPUS into graduation thesis， expounds the advantages of ITPUS to improve the quality of graduation thesis， and carries out the new exploration and practice of mining engineering graduation thesis after the integration of ITPUS， and has achieved remarkable results. It provides useful reference for practical teaching of related engineering majors.

Keywords： mining engineering; dissertation; ITPUS; practical courses; innovation ability

畢業(yè)論文是學生在掌握專業(yè)知識、技能和科研訓練基礎上進行的系統(tǒng)研究和綜合訓練活動，也是對本科人才培養(yǎng)質量的全面檢驗，在本科實踐教學中占有十分重要地位[1-2]。然而，經過調研發(fā)現當前設置采礦工程專業(yè)的高校普遍具有畢業(yè)論文質量不理想、學生能力培養(yǎng)不到位的現象[3]。

中國礦業(yè)大學（以下簡稱“本?！保┎傻V工程專業(yè)在2017年之前主要采用畢業(yè)設計的形式，由于其設計框架的高度類似，畢業(yè)設計的形式相對固化且缺乏創(chuàng)新性[4]。2017年之后，針對采礦工程畢業(yè)論文進行了改革，逐步引導學生運用理論分析、實驗室試驗、數值模擬、機器學習、現場實踐中的一種或幾種方法，對采礦基礎理論及現代技術的某一具體問題開展研究。經過數年實踐，這種培養(yǎng)模式仍然存在一定問題。由于本科學習中缺乏實驗室試驗操作及深入工程一線的機會，難以達到理想成果和培養(yǎng)目標[5]。

大學生創(chuàng)新訓練計劃項目（以下簡稱“大創(chuàng)項目”）構建以項目驅動為載體的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，鼓勵和支持大學生盡早參與科學研究、技術開發(fā)和社會實踐等創(chuàng)新活動，不斷提高大學生的創(chuàng)新精神和實踐能力[6-7]。本校礦業(yè)工程學院截至2023年大創(chuàng)項目立項230余項，參加人數超過1 000人，本科生參與大創(chuàng)項目的熱情持續(xù)提升。

本文以中國礦業(yè)大學采礦工程專業(yè)為背景，針對當前畢業(yè)論文所面臨的機遇與挑戰(zhàn)，提出將大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文提升培養(yǎng)質量的新途徑，結合當前新工科專業(yè)的要求，從培養(yǎng)目標的契合性、培養(yǎng)方法的實踐性、培養(yǎng)過程的互補性等角度闡述大創(chuàng)項目促進畢業(yè)論文質量提升的優(yōu)勢，從大創(chuàng)項目融入后的培養(yǎng)理念、管理模式、執(zhí)行過程等多個方面開展采礦工程專業(yè)畢業(yè)論文的培養(yǎng)新探索與實踐，為相關工科專業(yè)實踐教學培養(yǎng)積累經驗、提供參考。

一? 大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文的必要性

通過前期的專業(yè)課程和實踐教學環(huán)節(jié)，本科生已經擁有了基本的室內試驗實踐能力，對實際工程現場也有初步了解[8]。但畢業(yè)生獨立解決復雜工程問題的能力還有待提高，而這又恰好是高等院校工科專業(yè)培養(yǎng)目標的核心之一。具體問題主要表現在以下幾個方面。

（一）? 缺乏實用性

2017年改革后采礦工程畢業(yè)論文更多注重在科研素質的訓練上，但直接將專業(yè)課知識運用到畢業(yè)論文中是相對生硬且缺乏實用性的。如果能將大創(chuàng)項目融入其中，從基礎專業(yè)課開始就注重科研素質的培養(yǎng)，訓練學生的研究和分析能力。通過大創(chuàng)項目對學生進行深入的實踐指導和培養(yǎng)，令其在畢業(yè)論文中熟能生巧，而且不乏有一定的創(chuàng)新性。

（二）? 過程周期短

采礦工程專業(yè)的前期實踐環(huán)節(jié)共有十幾周時間，在實施過程中出現了實習時間分散、周期短，學生學習不連貫、效果不明顯、企業(yè)培養(yǎng)意愿不強等問題，學生相對缺乏自主探索熱情。同時，畢業(yè)論文安排在最后一學期，在沒有充分掌握一線工程需求的情況下，學生短時間內難以對科學問題進行深入剖析。而大創(chuàng)項目前后可以有2～3年的時間聚焦現場工程難點、開展針對性試驗，在此過程中學生的科研素質潛移默化得到提升。

（三）? 不具科學性

由于缺乏現場實踐和室內試驗的經驗，畢業(yè)論文的選題和方案設計很大程度上偏離了現實，更無從談起畢業(yè)論文的科學性。歸根結底還是學生缺乏工程實踐鍛煉的機會，對實際工程問題的研究接觸少。如果能將大創(chuàng)項目和本科畢業(yè)貫通培養(yǎng)，學生不僅對專業(yè)知識有進一步了解，同時還提升了創(chuàng)新實踐能力，在整個課題的完整訓練中有所感悟。

（四）? 畢業(yè)論文師生缺乏溝通

指導教師對所指導的本科生掌握專業(yè)知識的層次、科研興趣、自身性格均需要時間了解，本科生對指導教師的研究領域、科研方向也需要時間探索，當畢業(yè)論文無從下手、進展不順利時，學生往往選擇逃避和拖延，直到臨近節(jié)點匆匆完成，師生溝通不充分。如果本科生從大創(chuàng)項目即開始與指導教師接觸，通過溝通與磨合，學生對畢業(yè)論文的研究方向逐漸明晰，教師也可根據學生特點全周期地引導學生。

二? 以大創(chuàng)項目促進畢業(yè)論文質量提升的優(yōu)勢

為了達到采礦工程專業(yè)培養(yǎng)人才的目標，將大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文來提高培養(yǎng)質量具有諸多優(yōu)勢，主要表現在以下方面（如圖1所示）。

（一）? 培養(yǎng)目標高度契合

1? 總體宏觀培養(yǎng)目標高度契合

采礦工程專業(yè)大創(chuàng)項目和畢業(yè)論文的總體宏觀培養(yǎng)目標均是培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展，厚基礎、強能力、高素質，具備較強國際競爭能力的采礦人才。畢業(yè)生應具有健全人格、社會責任心和職業(yè)道德、創(chuàng)新精神及工程實踐能力，具備綜合的外語應用能力，系統(tǒng)掌握現代采礦基本原理和技術，能從事礦山工程設計與施工、生產與管理、科學技術研究等相關工作的卓越采礦人才，這與我國當代教育改革的總體宏觀培養(yǎng)目標是高度一致的。

2? 具體微觀培養(yǎng)目標高度契合

大創(chuàng)項目和畢業(yè)論文均屬于專業(yè)實踐環(huán)節(jié)，不拘于課堂時間限制，在整個培養(yǎng)過程中，學生從思政元素融入、如何發(fā)現并提煉科學問題、開展室內試驗、成果凝練產出，甚至課題匯報的組織能力和心理素質、與團隊成員的協(xié)作能力、溝通交往能力都得到了明顯提升，對課題的專業(yè)知識也有了非常深刻的認知。

（二）? 培養(yǎng)方法源于實踐

1? 課題提出均源于實踐

智能采礦高速發(fā)展以來，利用人工智能、大數據、云計算、物聯網等高新技術，對傳統(tǒng)采礦工程領域進行改造升級，這就需要培養(yǎng)大批掌握智能化知識及應用的高級礦業(yè)領域人才。最前沿的問題、最先進的技術均來源于現場，以大創(chuàng)項目和本科畢業(yè)論文選題為抓手，帶隊讓本科生深入一線，以期對本專業(yè)亟需解決的問題有一定的把握。另外，源于實踐的選題，這與科研、工程現場都可以高度契合，問題源于實踐，成果用于實踐，這些都有利于大創(chuàng)項目和畢業(yè)論文積極開展。

2? 研究模式均源于實踐

大創(chuàng)項目的融入之所以能提升畢業(yè)論文的質量，其中一個主要原因是兩者的研究模式是基本類似的，都是聚焦一個現場難點、一個基礎課題展開研究，這也是本科生在第一課堂學習的同時對知識的鞏固與提升。因此，結合采礦工程專業(yè)學生自身對巖石力學實驗的經驗興趣和工程實踐現場的實際需求，以開展大創(chuàng)項目和畢業(yè)論文為依托，不僅解決了礦山工程中的實際問題，學生的研究思維也得到了訓練。

（三）? 培養(yǎng)過程相得益彰

大創(chuàng)項目在立項后，學生由于課業(yè)、考試、社團等原因缺乏按進度與指導教師進行面對面溝通的機會，尤其是寒暑假期間，學生無法駐校開展課題，更無法讓本科生進入實驗室進行研究。在沒有教師指導和其他監(jiān)督的情況下，如期開展大創(chuàng)項目的試驗、完成預期成果，成為了困擾學生的難題，大創(chuàng)項目的“爛尾”現象成為了慣性。此外，大創(chuàng)項目立項之初，由于學生沒有接觸過科研，一般會把項目的內容和預計成果設置得過于“豐富”，但是執(zhí)行下來則更容易造成虎頭蛇尾。

大創(chuàng)項目的培養(yǎng)過程與畢業(yè)論文在很多方面可以形成互補。大創(chuàng)項目立項后，同學們關注熱情逐漸降低的主要原因是立項對于本科生的幫助遠大于結題，而到截止日期同學們總會“趕制”一份滿足教學課程質量標準的畢業(yè)論文，但會失去很多訓練機會。如果將大創(chuàng)項目課題和畢業(yè)論文貫通，畢業(yè)論文的題目是大創(chuàng)項目的延伸和發(fā)展，這將能夠克服兩者在執(zhí)行過程中的缺點，讓同學們能經歷一個完整充實的科研訓練過程，達到提高大學生創(chuàng)新和實踐能力的目的。

三? 以大創(chuàng)項目促進畢業(yè)論文質量提升實施途徑

為了本科生進一步夯實理論基礎、提升實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、拓展科研視野，從普通高校教師角度出發(fā)，大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文提升培養(yǎng)質量的實施途徑可以從以下方面著手（如圖2所示）。

（一）? 樹立大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文提升培養(yǎng)質量的指導和管理新理念，引領采礦工程教育達到新臺階

首先，無論大創(chuàng)項目還是畢業(yè)論文要樹立以培養(yǎng)學生為中心的指導理念。如果學生對采礦工程的基礎研究有興趣，指導教師應有意識地從大創(chuàng)項目和畢業(yè)論文的課題中，注重培養(yǎng)學生基礎科研的能力，如果學生致力于通過采礦技術解決現場實際問題，指導教師應提供學生現場實踐的機會，多與現場經驗豐富的工程人員交流。做到為學生量身定制課題，而不是教師出題學生解題這樣的固有定式。

其次，樹立大創(chuàng)項目是畢業(yè)論文的一種前期保障的管理理念。大創(chuàng)項目作為日常的科研訓練，可以發(fā)揮學生思維活躍、頭腦風暴的優(yōu)勢。經過2～3年的積累和對采礦工程的科研工作逐漸明晰，前期接觸過采礦的新方法、新技術，在進行畢業(yè)論文時學生對課題的把握更切合實際，也更加符合每個學生具體的情況。

此外，樹立長期深入開展研究發(fā)揮主觀能動性的自信理念。主觀能動性是做好科研訓練的前提，貫穿著大創(chuàng)項目和畢業(yè)論文的各個關節(jié)，決定著完成的態(tài)度和質量。僅通過畢業(yè)論文幾個月時間讓學生對采礦工程的科研產生感情是很難的。從大創(chuàng)項目開始，讓學生不斷探索，多次與指導教師交流，融入科研育人思政元素，可以更有效地激發(fā)學生的科研興趣，激發(fā)學生的主觀能動性。

（二）? 構建大創(chuàng)項目與畢業(yè)論文貫通聯合培養(yǎng)的新模式，促進采礦工程本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)開啟新高度

首先，構建基于科研一線的大創(chuàng)項目與畢業(yè)論文貫通培養(yǎng)新模式。畢業(yè)論文更是實踐創(chuàng)新的檢驗者，以大創(chuàng)項目的主題持續(xù)開展研究，可以保證課題的深入細化，而以校企合作的大創(chuàng)項目為依托，更可以培養(yǎng)學生的現場實踐能力，以開展實驗的大創(chuàng)項目為依托，更可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐操作能力。

其次，構建大創(chuàng)項目與畢業(yè)論文貫通培養(yǎng)學科交叉融合的新模式。大創(chuàng)項目與畢業(yè)論文的指導教師可以考慮跨學科、跨學院、校企聯合培養(yǎng)的新模式。當前，學科交叉融合的團隊畢業(yè)設計越來越受到重視[9]，進行學科交叉融合培養(yǎng)不僅拓寬了學生接觸的知識面，而且還鍛煉了學生的組織協(xié)調能力。例如2020年指導的國家級大創(chuàng)項目——“數字巖石”微觀尺度孔-裂隙精準捕捉深度學習研究，這里面涉及采礦工程和計算機科學與工程學科交叉的專業(yè)知識。

另外，大創(chuàng)項目與畢業(yè)論文貫通聯合培養(yǎng)聚焦課題小而精的新模式。在之前的畢業(yè)論文中幾乎涉及到采礦工程系統(tǒng)的全套知識，大而泛的選題讓本科生沒有精力深入剖析具體問題，而大創(chuàng)項目與畢業(yè)論文貫通聯合培養(yǎng)則通過具體實際的課題使學生體會到科研訓練的整個過程。相比單獨地開展大創(chuàng)項目和畢業(yè)論文容易造成學生只經歷某一時段的科研，前后不連貫，時間很倉促的情況，貫通聯合培養(yǎng)聚焦精準、優(yōu)勢顯著。

（三）? 強化大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文后科研素質訓練的全過程，推動采礦工程本科實踐教學走向多元化

首先，科研素質訓練過程的時間得到了保證。大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文后科研積累時間增加，可以建立全周期過程的監(jiān)督與管理模式，避免了學生因課業(yè)、社團等其他原因影響科研課題進展的問題，尤其在第七學期畢業(yè)論文選題后的長達兩三個月的真空期。大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文后，整個執(zhí)行過程在任務上可以具體到知識點，時間上可以精確做到定時交流。

其次，強化大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文后的過程管理。從大創(chuàng)項目立項—任務開展—成果指標—畢業(yè)論文深化—任務持續(xù)開展—畢業(yè)答辯，整體安排時間節(jié)點要環(huán)環(huán)相扣，重視立項更要重視執(zhí)行過程，每個節(jié)點過程的考核也將作為評價學生和指導教師的重要依據。根據過去幾年的實踐經驗，這樣確實有利于提高學生的科研興趣和主觀能動性，有效防止因項目較難執(zhí)行而造成的懈怠、敷衍現象。

另外，大創(chuàng)項目和畢業(yè)論文的開展過程多元化執(zhí)行。指導教師根據自己科研情況，給學生走向現場、走向工程、走向實踐提供機遇，將畢業(yè)論文的執(zhí)行過程由電腦前搬到生產一線、搬進實驗室，在指導教師團隊的引領下，在博士研究生、碩士研究生的幫助下快速融入具體的課題中[10]。本科生思維活躍、不拘泥于傳統(tǒng)、敢于挑戰(zhàn)權威，往往在科研中能迸發(fā)出意想不到的火花。

四? 畢業(yè)論文改革實踐成效

畢業(yè)論文改革實踐成效分為宏觀層面和微觀層面兩部分（如圖3所示）。

宏觀層面，大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文，進一步促進了學生對采礦工程的專業(yè)認同感，激發(fā)了學生開展科研實踐的興趣，調動了學生扎根一線、服務工程、熱愛實踐的熱情和參與意識，發(fā)揮了學院“永遠不服輸、永遠不向困難低頭，永遠爭第一”采礦精神，提升了本科生創(chuàng)新實踐能力。

微觀層面，在采礦工程大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文的執(zhí)行過程中，學生養(yǎng)成了對科研問題進行思考的科研習慣，有的同學甚至開始能在工程一線中提出具體的科學問題，并嘗試解答。經過大創(chuàng)項目和畢業(yè)論文多次匯報，學生表達能力和溝通能力也可以明顯得到提高。在保研、考研、出國留學或就業(yè)、創(chuàng)業(yè)的競爭力表現突出。

近年來，作者每年都指導國家級大創(chuàng)項目，相關成果在參加采礦工程專業(yè)學生實踐作品大賽、“互聯網+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽、全國煤炭行業(yè)礦山AI模型大賽中具有明顯的優(yōu)勢。

五? 結束語

針對當前采礦工程畢業(yè)論文質量短板，選擇以大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文提升培養(yǎng)質量的方法，具有培養(yǎng)目標均高度契合、培養(yǎng)方法均源于實踐、培養(yǎng)過程可相得益彰的獨特優(yōu)勢。經過幾年的不斷實踐改革，樹立了大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文提升培養(yǎng)質量的指導和管理新理念，構建了大創(chuàng)項目與畢業(yè)論文貫通聯合培養(yǎng)的新模式，強化了大創(chuàng)項目融入畢業(yè)論文后科研素質訓練的全過程，提升了采礦工程實踐教學的培養(yǎng)質量。

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基金項目：中國煤炭教育協(xié)會高等教育分會煤炭行業(yè)高等教育研究課題“面向‘雙碳戰(zhàn)略的礦業(yè)工程‘本碩博貫通人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新與實踐”（2021MXJG031）;中國礦業(yè)大學教學研究項目創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專項“‘大創(chuàng)項目-畢業(yè)論文-科研平臺融合促進大學生創(chuàng)新能力提升的路徑探索”（2021CX16）

第一作者簡介：種照輝（1990-），男，漢族，河北衡水人，博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為采礦工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

*通信作者：姚強嶺（1982-），男，漢族，河南蘭考人，博士，教授，博士研究生導師。研究方向為采礦工程教學與科研。