采矿卓越工程师培养模式的改革与探索

邵安林 邱景平 柳小波 胥孝川

摘  要：随着矿业形势的变化，矿山企业对于采矿专业技术人才的要求越来越高，需要突出对学生的工程实践能力培养，因此必须加强校企合作，联合培养采矿卓越工程师，提高学生解决工程问题的能力。文章在对当前采矿专业本科人才培养中存在的问题进行深入剖析的基础上，根据国家“双一流”建设的需要，东北大学采矿专业为了建设成为世界一流学科，进行了一系列教学改革，取得了很好的效果，并提出了后续教学改革规划，对于提高采矿人才培养质量具有重要的意义。

关键词：采矿专业;本科教学;教学改革;采矿卓越工程师

中图分类号：C961         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）08-0150-03

Abstract： With the changing of mining industry situation， the requirement to mining technician of enterprise will be higher and higher， and it is necessary to cultivate the students' practical ability in engineering practice， so we must strengthen the cooperation between school and enterprise in order to jointly train excellent mining engineers and improve students' ability to solve engineering problems. On the basis of in-depth analysis of the current problems in undergraduate teaching of mining major， according to the needs of the national "double top-class" construction， the major has carried out a series of teaching reforms that have achieved good result and put forward the follow-up teaching reform plan， which is of great significance to improve the quality of mining talents training and build mining major of Northeastern University into a world class discipline.

Keywords： Mining Engineering; undergraduate teaching; teaching reform; excellent mining engineers

东北大学采矿工程专业历史悠久，早在1926年就成立了采冶学系，传统的培养模式以及极具特色的专业授课方法在长期教育实践过程中曾发挥了重要作用。东北大学采矿工程专业已培养了5000余名本科生，是国内采矿学科高层次人才培养的重要基地之一。但随着国际市场环境变化以及国内经济增速放缓，矿山行业的高速发展受到一定程度的冲击。矿山企业限于当前的环境，对采矿工程技术人才的选拔会有更加苛刻的要求。结合当下的矿业形势以及矿山行业长远的发展，作为高校采矿工程专业的教学目标应该是培养一批“厚基础、宽口径、工程应用型、复合创新型”的高素质人才[1]。教育部于2010年6月推出了“卓越工程師教育培养计划”，旨在改革完善当前的工程教育。东北大学采矿工程专业于2012年入选为卓越工程师教育培养计划专业，为了不辱使命，需要对原有的教学模式进行大幅改革，承接其精华，摒弃其弊端，针对采矿工程本科教学中存在的主要问题，结合当下时代发展特征、国家“双一流”建设的需要，改革探索培养采矿卓越工程师的模式和路径，提高学生的工程实践能力，并与国际接轨，突出培养学生的国际视野，为国家的“一带一路”战略储备人才。

一、采矿工程本科人才培养中存在的主要问题

（一）专业课设置过于独立，各课之间缺少相互联系

金属矿床地下开采、金属矿床露天开采、井巷工程、凿岩爆破、矿山机械、矿井通风与安全等主要专业课程不但教学时段分散，而且各授课老师大多只注重讲解其所授课程[2]。这样就导致各学科之间缺乏有机的联系，学生在每门课中虽然学习了较详细的知识和技术，却没能将其融汇贯通。学生虽然在各学科中都学了不少内容，却由于教学过于分散的原因不能形成整体的知识网，对后来的毕业设计乃至以后工作都将造成不利的影响。除此之外，一些课程存在交叉覆盖现象，如控制爆破和凿岩爆破，增加了学时却未能得到较好的效果。

（二）部分教材过于陈旧，数据跟不上时代

就非煤矿山的教学而言，部分教材仍然沿用上世纪80年代的老旧教材，根据行业新规，书中有不少观点与做法已经与现在的实际情况有所不同，而授课教师仍按教材进行授课，势必会误导学生今后的现场工作。同时，不少书中的例子过于陈旧，不能很好地反映当下矿山的实际情况。

（三）教学课程和手段落后

教学课程的落后主要体现在课程的安排总是滞后于行业的现状，没有前瞻性。而在教学手段上，课件过于枯燥乏味，文字演示多于图片和三维动态图演示，同时授课教师通常采用书本上的平面图和剖面图来对采矿中的工程进行讲解，其结果往往是学生不能很好地理解相关工程的空间概念及其功能。教学方法还停留在“我讲你听，我做你看”、“预习-听课-复习-考试”四段式教学方法，这种灌输式教学方法不能调动学生的积极性，课堂环境压抑呆板，学生不能融入其中，与以学生为中心的工程教育理念不符。

（四）现场实践流于形式

采矿是一门实践性很强的专业，学生在校内专业课的学习若未能结合系统的现场实习，对于采矿知识的理解以及毕业后在矿山从事的工作都将产生不利影响。而目前，由于矿山企业的特殊性，安全生产任务重，考虑到生产进度及安全的原因，压缩了实习时间和淡化了实习过程，导致实习普遍走马观花，收效甚微，达不到深度实习的要求，出现部分学生理论知识丰富与工程实践能力弱的尴尬局面[3]。

（五）专业外语的重视程度不够

为了使矿产资源能保证我国社会经济长远稳步发展，已经有越来越多的国内大型矿业公司开始走出国门，收购或者控股国外矿山。这一现状也决定着未来国内会有更多的采矿专业人才走出国门，踏上国际矿业合作领域的工作当中。目前，国内很多院校开设了采矿专业英语等相关课程，然而在教学中存在学生与教师重视程度不够，且外语教学停留于课本，未对国外矿业新进展做相关讲解研究。这样势必导致培养的采矿人才难以适应国外采矿的要求，不利于我国国家资源走出去战略的实施。

二、采矿工程本科人才培养的改革与探索

针对上述主要问题，根据东北大学建设一流大学的目标和要求，为把我校采矿专业建设成为一流学科，培养采矿卓越工程师，进行了以下有针对性的改革与探索：

1. 为了使学生能更好地建立起采矿专业知识体系，解决专业课程各部分之间联系不紧密的问题，在学校支持、王青教授的带领下编著了针对硬岩采矿的《采矿学》教材，该教材先后被列为国家“九五”、“十一五”和“十二五”规划教材。针对某些实践性强的课程，如《爆破工程》、《井巷工程》和《矿井通风与安全》等，结合东北大学采矿工程卓越工程师企业学习阶段培养方案，利用实践教学基地的平台条件，由专业教师与企业导师共同授课，组织本科生赴现场和设计单位进行生产实习，掌握采矿工艺过程，并组织进行针对实习过程的交流研讨，加强工程实践能力的培养。除此之外，为了使课程内容跟上时代发展，新增了地质统计学、采矿优化方法、数字化设计、市场经济条件下的矿山技术决策、矿山生态复垦等新内容。这样学生的知识结构不仅满足把矿石采出来的需要，而且满足技术决策和管理、数字化、生态化以及优化开采的需要。同时，结合卓越工程师培养的要求，借鉴国内外课程改革成果，增设《三维采矿设计》和《采矿环境一体化课程设计》。同时建设完善了《采矿学》、《岩石力学》和《资源经济学》等核心课程的网络教学平台，实现了优质教学资源的共享。

2. 为了调动学生的课堂积极性和延伸学生课下自主学习能力，采矿专业教师积极探索新的教学方法——基于问题教学法（Problem-BasedLearning，简称PBL），并将其应用到课堂中，取得了良好的教学效果[4]。邢军教授结合PBL教学方法，将《充填理论》的部分授课内容放到抚顺红透山矿业有限公司的矿山现场来教学，通过真实的矿山环境、真实的充填系统、真实的充填过程以及矿山专业人员的讲解，让学生们的疑问一扫而空。

顾晓薇教授和王青教授等借助网络平台，先后建立了《资源经济学》和《采矿学》两门课程的校级网络学习平台，辽宁省资源共享课网络学习平台，MOOC网络学习平台以及爱课程网络学习平台，逐渐引导学生的自主学习能力和问题探讨能力，实现了翻转课堂教学;基于学校网络覆盖的特点，使用雨课堂教学软件，通过手机连接老师和学生，实现了课堂上的交流互动，并随时掌控每一个学生对每一个知识点的理解程度。

3. 采矿工程是一门实践性很强的学科。为了保证实践教学能够顺利实施，建设实践基地尤为重要，这也是培养工程实践能力和技术创新能力的前提条件[5]。为此我校建设了大批教学实践基地，分校内和校外两部分。在校内主要是建设了特色性很强的国家级金属矿山岩石力学与安全开采虚拟仿真教学实验中心，建立三维矿山模型，再现了采矿环境，便于学生理解整個采矿工艺过程，有利于实现三维一体化采矿设计，提高了学生对采矿各环节的理解能力和采矿设计能力，此外，还建立了3D打印实验室，增强学生的动手操作能力。

校企合作大有裨益，企业不但可以利用高校的智力资源和科技资源来解决企业的技术、创新以及生产管理等问题，同时可以享受政府的优惠政策，如减免税收等[6]。高校也可以借鉴企业的生产管理经验、技术知识并将其融入课堂教学中，同时指派学生到企业生产实习，增强学生实践能力。因此我校结合国内外工程教育的经验，融合企业用人要求，和相关企业一道制定了“卓越工程师”培养方案，加强实践基地建设。2012年与山东招金集团有限公司合作建立了国家级的工程实践教育中心，实行3年校内学习和1年校外实践的“3+1”教学模式;在鞍钢集团矿业公司、本钢集团矿业公司、中国有色集团抚顺红透山矿业公司和抚顺罕王集团傲牛矿业股份公司等矿业公司建立了实习基地，通过加强实践教学环节的培养，提高了学生的工程实践能力。

我校积极探索本科生在企业学习阶段实行校内导师和校外导师指导的双导师制。聘请企业有丰富工程实践经验的工程技术人员作为企业导师，进行部分课程的授课与毕业设计指导。这种双导师制不仅可以让学生将理论与实践联系起来，同时可以使学生获得采矿工程师的专业基本训练，为以后快速适应矿山工作打下坚实的基础。

4. 要完成卓越工程师培养计划，提升教师自身实力是一个重要前提。德国工程技术大学的教师在上岗前必须有5年左右的企业工作经历，这是德国被视为当今世界工程师培养的成功典范的重要原因[7]。但对于国内工科类的高校目前普遍存在如下现象：作为新生代教学主体的青年教师大多博士刚毕业，他们学术能力强、理论基础深厚而现场经验、知识相对匮乏。为解决学校“双门型”青年教师缺乏矿山实践经验的问题，学校与一些矿山建立合作关系，定期或不定期安排青年教师到矿山实践学习并支持青年教师参加相关业务能力提升培训，除此之外，还强调师生共同学习，针对在学校召开的与专业相关的学术会议与讲座，要求本专业教师与学生全体参与，会后进行相应的汇报和交流。学校还定期聘请经验丰富的现场专家到学校做讲座。通过这些工作，不仅促进了师生共同进步，而且紧密联系矿山实际，实践出效果。

5. 为了适应社会未来发展，本专业紧密跟踪国际采矿技术发展趋势，十分注重国际交流与合作，通过组织国际学术会议、互派访问学者和交换留学生等形式，借鉴国外工程教育方面的成功经验，探索了矿业国际化人才的培养模式。为加强《采矿专业外语》和《矿业新进展（双语）》等课程的建设以及双语教师队伍的建设，我校每年都会选派优秀的青年教师去国外进修、学习，并吸引海归科研人才来我校工作，同时聘请国外教授来我校讲授暑期课程，为同学们了解和掌握国外采矿方法的现状和发展趋势就非常有帮助，并极大地提升了学生的外语能力，扩大了学生的国际视野，为国内矿业企业的海外矿业项目投资提供了技术支撑和人才支持，并且部分毕业生在中国有色集团赞比亚Chimbishi铜矿、中信泰富澳大利亚铁矿项目和金川集团控股的赞比亚穆那利镍矿等海外项目中成为了骨干力量，切实推动了国家执行“走出去”资源战略。

6. 学校在学生对专业的选择方面也做出了创新性举措。本科教育分为两个阶段：第一阶段是为期一年的基础知識教学阶段，该阶段的学生按照矿业类大类培养，无专业之分。第二阶段是为期三年的专业知识教学阶段，该阶段学生在其大一毕业后根据自身兴趣以及相关考核来选择专业。这样就保证了采矿专业学生是在对该学科有一定了解，以自身爱好为导向，并通过相关考核的基础上成长起来的，摆脱了在上大学之前就盲目选择专业而带来的弊端，为培养卓越工程师打下了坚实基础。

三、后续教学改革规划

为顺利完成“双一流”建设和卓越工程师培养计划，针对本专业教学还需做出更大的改革。1. 对于学生要实施以学生兴趣为导向的教学计划：教学上注重选修课程与必修课程平齐，推行本科生导师制，让学有余力的本科生依据自身兴趣选择教师团队并参与一些项目。另外，需要积极探索中外联合培养模式，与澳大利亚新南威尔士大学、莫纳什大学、科廷大学和西澳大学等国外高校进行联合培养，培养出专业精、英语好、懂经济、会管理的采矿高层次人才，满足境外矿业开发需求。2. 对于教师要改革和完善其职称评价机制。国内高校职称评定主要取决于其参与的科研项目、SCI质量及数量，从而导致高校教师重科研轻教学，这不利于学校培养卓越工程师计划的实施，因此，需要适当加大教学成果在职称评定中的权重，建立科学合理的评价和激励制度。3. 将1+3的两阶段教学完善为1+2+1的三阶段教学，第一阶段仍然是为期一年的大类专业基础教学阶段，第二阶段改为为期两年的专业课教学阶段和到企业进行生产实习并完成毕业设计的为期一年的实习实践阶段。

参考文献：

[1]李占金，李示波，孙光华.采矿工程专业应用型人才实践教学模式[J].河北联合大学学报：社会科学版，2012，12（4）：65-67.

[2]魏德州，王青，顾晓薇，等.采矿工程专业创新型人才培养教学体系建设与实践[J].教育教学论坛，2011（30）：149-152.

[3]辛钧.卓越工程师培养的思考与对策[J].华南理工大学学报（社会科学版），2012，14（3）：111-115.

[4]许晓静.基于实验教学平台的PBL教学法应用模式探析[J].实验技术与管理，2014，31（4）：177-179.

[5]柴修伟，张电吉.新形势下采矿工程专业实验实践平台建设[J].中国电力教育，2012（5）：82-83.

[6]陈小敏，吴涓，徐春宏.校企合作工程教育人才培养的实践与思考——基于东南大学的案例[J].实验室研究与探索，2017，36（7）：168-171+268.

[7]尹立孟.卓越工程师培养中的师资问题与课程体系设置[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2011（19）：163-164+181.