矿业工程和能源与动力工程学科新型交叉培育模式探索

郭飞强

摘要：基于中国矿业大学学科背景，以能源与动力工程专业本科生为培养主体，对当前能源与动力工程人才培养思路和模式进行研究探讨，重点分析当前我国人才需求结构下矿业工程和能源与动力工程专业交叉融合的有效机制，进而以矿业工程学科为牵引力，推进典型行业背景下能源与动力工程新型学科的探索。

关键词：矿业工程；能源工程；交叉培育

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）35-0133-02

中国矿业大学是我国矿业工程学科领域的引领性高校，同时也是行业特色型高校，因而以矿业工程学科为牵引力，带动其他学科的发展是必然趋势。能源与动力工程是中国矿业大学起步较晚的一个学科，两个学科之间存在大量交叉领域，同时也存在上下游的联通关系[1]。基于此，在能源与动力工程学科建立过程中，结合矿业工程专业实际问题，建立符合中国矿业大学学生培养的交叉学科符合现实情况。通过对矿业工程专业方向进行长期的调研，包括矿井下工作条件、设备工作过程等，发现其中包含大量涉及能源与动力工程的专业研究方向，典型包括：矿井下通风换气、机械与电动设备的散熱、煤炭资源的地下气化转化、地下火源的灭火、瓦斯气体的治理与应用等[2，3]。上述研究方向均属于能源与动力工程学传热传质、燃烧、多项流动等研究领域，因而解决上述矿业相关问题客观上要求能源与动力工程专业对相关技术人才进行针对性培养，交叉融合能源动力工程学科对矿业发展具有重要现实意义。

一、拟解决的主要问题

基于中国矿业大学矿业工程学科的客观需求，并以此为牵引力，推进能源与动力工程学科的特色型建设，并实现两个学科有机交叉融合，培养具有典型行业特色的专业人才，重点需要解决的问题包括：

1.矿业工程学科与能源与动力工程专业的有机融合。能源与动力工程专业在中国矿业大学属于弱势专业方向，然而随着当前我国矿业工程方向的发展，矿业下游的能源转化等学科发展也成为必然趋势，如何建立有效的教学模式，实现矿业工程与能源动力工程的有机融合，以矿业工程方向为能源动力工程提供方向与原动力，在矿业能源转化、矿业通风、灭火、瓦斯气体利用等方向为能源与动力工程提供新的学科研究方向，进而在此背景下进行学生专业培养。

2.与矿业相结合的能源与动力工程专业课程的合理安排。融合矿业工程和能源与动力工程学科专业方向，应对能源与动力工程专业方向课程进行合理安排，课程应兼顾两个学科专业人才培养目标，同时在理论和实践性方面满足学生培养的要求。此外还应对相关教材进行筛选或重新编排，进而引导学生在矿业工程学科背景下学习相关能源科学知识，实现矿业工程专业方向对能源与动力工程专业方向的有效带动。

3.与矿业相结合的能源与动力工程专业教学方法的探索。矿业学科和能源与动力工程专业均要求理论性和实践性并重，因而在规划教学方法时，需要综合分析评价启发式、讨论式、案例分析式、现场实践等多种教学方法，在两个学科背景下探索提高学生自主性学习的教学模式，提高学生参与教学活动的积极性，使学生了解在两个学科中存在交叉融合问题并引导其寻找解决实际问题的新方法，进而能够通过对能源与动力工程学科的学习推动矿业相关学科的发展。

二、主要研究思路

项目依托矿业工程和能源与动力工程专业，具体研究思路如图1所示。首先以矿业工程实际问题作为原动力，与能源与动力工程专业进行定向匹配，并依托能源与动力工程专业提供学科研究思路，进而深入分析研究，进行针对性的学科方向建设与课程规划安排，确定面向矿业工程特殊问题的专业技能人才的培养方向。

交叉学科培养方向确定后，需要对后续交叉学科的建立进行针对性构思，主要涉及如何进行招生和班级组建的工作，班级组建后教材的选取工作，针对特殊学科方向的专业技能人才培养的新型教学方法以及专业教师队伍的筹建等，并进行讨论分析，进而形成完整的新型交叉学科教育与培养模式的基本思路。

三、具体实施方法探讨

交叉融合矿业工程和能源与动力工程专业方向，立足于当前中国矿业大学能源与动力工程学科本科生培养现状，借鉴国内其他高校的成功经验，基于自身科研项目的执行，教学与科研相结合，理论与实践相结合，突出创新，实现学生培养与学科建设的同步发展，形成本科生培养的新思路。具体可以按以下三个阶段开展执行：

第一阶段：项目规划剖析。

重点开展以下研究活动，完成对当前国内主要交叉学科组建和教学模式的调研分析，立足我校实际情况，开展适于中国矿业大学实际的教学模式的探索。

1.讨论基于矿业工程实际问题下的能源与动力工程新学科的建设方案，完成对主要教学内容的分析和筛选，将基础理论与前沿技术实现有效融合，构建适于相关技能人才培养的方案。

2.联系并考察当前国内知名高校交叉学科建设现状，依托中国矿业大学实际情况，探讨交叉学科组建模式，并在学生内部进行广泛调研，分析新型交叉学科组建的现实可行性。

第二阶段：交叉学科建设规划。

重点开展以下研究活动，充分依托前沿科研的带动性，分析学生对于课程的兴趣点，并据此推进科研诱导性教育模式的建立。

1.调研学生对于交叉学科方向意愿及其需求，规划班级组建和教学内容基本方案，并对方案进行反复验证和针对性调研。

2.对交叉学科整体教学系统进行初步规划，探讨师资队伍的建设方案，并对核心课程进行初步筛选分析，在此基础上进一步确定交叉学科建设可行性。

第三阶段：课堂教学改革规划。

重点开展以下研究活动，并总结相关经验规律，分析交叉学科建设过程中学生对于课堂的实际需求，并据此优化形成新型课堂教学模式。

1.优化教学计划，在课程安排方面，综合考虑学科间的区别与联系、基础知识与科研前沿问题的学时分配等问题。

2.对教学方法进行初步规划探讨，提出引起学生的兴趣和注意力的教学方法。

3.组织学生开展交叉学科学术讨论，将课堂问题、科研问题在课堂上讨论分析，带动学生对于交叉学科组建的积极性。

第四阶段：总结分析。

在前期探讨和摸索的基础上，总结经验规律，提出系统性建设交叉学科方案，并逐渐完善教学模式，在能源与动力学科开展尝试性推广，总结矿业工程和能源与动力交叉培育学科实施的可行性。

四、结束语

矿业工程学科与能源与动力工程学科研究方向关联较多，依托中国矿业大学背景，以矿业工程实际问题为原动力，基于能源与动力工程专业建立交叉学科，学科建设针对性强，有利于培养专业技能人才，促进双学科协同发展。同时，基于交叉学科规划，提出教研结合、实践与理论结合的新型教学方法，有利于后续交叉学科的顺利建设。

参考文献：

[1]刘磊，孙伟，王超，张成良.国际工程教育专业认证背景下采矿工程培养目标修订实践[J].价值工程，2018，（33）：298-299.

[2]肖同强，尹士花.案例教学在《井巷工程》专业课程中的应用研究[J].教育教学论坛，2018，（41）：165-166.

[3]张晓君，崔嵛，李海洲.采矿工程方向硕士研究生创新能力培养探讨[J].教育现代化，2018，（37）：59-60.