以创新能力为导向的采矿工程专业本科生培养方式探讨

袁超，陈雪晴，曹力铭，余伟健

（1.湖南科技大学资源环境与安全工程学院，湖南湘潭 411201；2.湖南省长沙市周南秀峰学校初中部，湖南长沙 410008）

受新冠肺炎疫情影响，全球经济受到了严重的冲击，这场灾害对实体经济的影响尤为明显，这也导致了近年来本就发展不景气的采矿行业雪上加霜[1]。尽管我国不断深入推进经济结构调整，但由于资源枯竭等问题导致了采矿业的发展形势持续恶化，这对采矿专业的本科生的就业造成了不小影响。此外，由于矿山生产企业完全根据地理位置而定，多分布于偏远山区，报考此专业的人数较少，大多都是因调剂等被动因素选择此专业，因此在毕业后选择矿山企业就业的本科生数量也较少，导致我国矿业方面的人才紧缺。加之目前大多数矿山开采方式趋于智能化，这也导致许多矿业企业对就业者的要求越来越高，尤其侧重于人才的创新能力。随着矿山开采方式智能化的普及，许多矿业企业都要求从业者具备计算机、机械、自动化等方面的知识，并能够将这些知识与采矿工程相结合，在此基础上也要求这些从业者具备较强的创新能力，为企业创新注入新鲜活力。矿山企业对人才的要求越来越高，对各大高校采矿工程专业的教学改革也是一种机遇与挑战，落后的培养方式必然会被新时代的培养方式所取代。

目前高校主要以实验教学为途径、以学科建设为平台进行了教学模式改革，并取得了较好的效果。张培森等发现在新工科发展的背景下，企业对本科生能力的要求越来越高，基于对本科生存在能力缺陷问题的探讨，结合CDIO 工程教育理念对目前采矿工程人才培养提出了建设性的意见[2]。陈超颖以当今能源市场对本科生的要求为大背景，重点分析了目前高校在培养采矿工程专业本科生方面所存在的问题，基于此提出了优化措施[3]。万志军等将仿真模拟实验引入必修实践教学中，构建了理论型实践教学，采用虚实结合的方法将实验的多元化展示给本科生，进而激发本科生的创新思维[4]。盛建龙等从经济社会发展与学科建设等问题出发，针对采矿工程人才培养模式的改革提出了两个“建设”和四个“完善”[5]。杨强华从采矿工程专业招生难的角度，对采矿工程专业的现状进行了分析，采用人才融汇互通培养法对现行教学体制改革方式进行了探讨，并提出了以立德树人为教学核心的教学方法[6]。赵兵朝等围绕采矿工程人才创新的问题展开了研究，发现目前很多培养方式较为落后，本科生创新能力较弱，基于此提出了“自主学习”“能力检测”等方法，以调动本科生的创新积极性，提高本科生的创新能力[7]。

综上所述，目前已有很多学者为了采矿工程专业的教育改革付出了心血，为提高本科生创新能力提出了许多建设性的建议，但是在社会科技高速发展的今天，探讨如何提高采矿工程本科生的创新能力，实现新形势下的就业与竞争能力提升目标，迫在眉睫。

1 目前培养方式存在的问题

1.1 部分本科生创新意识薄弱，主动创新探索的精神相对不足

采矿工程在国家实施“大众创业、万众创新”的号召下，也踏上了创新与技术革新的新征程。一些本科生创新意识薄弱，创新缺乏主动性，具体表现在以下三个方面：（1）目前一些本科生对创新存在着一定的理解偏差，他们认为创新是一件很难的事情，面对突如其来的创新问题，在思考一段时间无果后便会选择放弃，主动探索的精神不足。（2）部分院校传统的人才培养模式更加注重基础理论知识与课程理论体系的完整性，没有主动引导本科生创新，培养本科生的创新意识，教学重视程度明显不足。部分任课教师只负责将传统知识传授给本科生，枯燥的传统知识难以激发本科生的创新热情。（3）由于经济等方面的原因导致了校外实践基地的建设比较困难，本科生无法将理论与实践相结合，导致本科生的综合素质有待提高，创新意识有待增强。

1.2 传统实验课程的影响

传统的人才培养模式在教学实践过程中，曾发挥了非常重要的作用，但随着经济的不断发展，我国采矿业也在不断发展，现今对煤炭的需求量大幅提升，煤炭企业生产能力不断提高，机械化水平进一步提高，对采矿工程专业的本科生提出了更高的要求。传统的实验课程设置口径较窄，课程安排不合理，仅仅是将课本上的理论进行再一次推导、验证，课堂上本科生主要负责按部就班地对实验仪器进行操作，得出与书本一致的实验结果，这种实验无法激发本科生的创新意愿。虽然在课余时间学校会组织并鼓励教师带领本科生进行创新实验、参加创新项目、比较等，但是这种活动大多都是自愿参加，并且难度较大，真正参与创新项目的学生数量并不多。

1.3 教学方式与教学水平的影响

目前，一些高校采取的教学方式过于陈旧，教学内容大多局限于理论知识的讲解，通过对湖南科技大学采矿工程专业247 名本科生当前所学课程的感受进行问卷调查（如图1所示）发现，很多学生认为多而复杂的理论会导致本科生对学习产生枯燥感、无趣感，无法激发学生的学习兴趣。

图1 问卷调查结果

学生创新能力的培养与实践锻炼有着密不可分的关系，正所谓“实践才能出真知”。虽然高校在本科学习的四年里安排了课程设计、电子实训、地质实习、认识实习、生产实习与毕业实习等，但是这些实践项目开展的时间太短，实践内容的安排大多千篇一律，不能顺应时代的发展。为了解决这一问题，学校可以聘请企业工程师在高校兼职，对本科生的培养方案可以实行“校外、校内导师制”，校内导师负责传授本科生理论知识，校外导师负责带领本科生进行实践活动。高校可以分一部分理论教学的课时让校外导师带领本科生进行校外实践活动，将理论知识与社会实践相结合。

2 创新能力导向培养模式构建

如何提高采矿工程专业本科毕业生的创新能力，是高校在办学时需要重点考虑的问题之一，培养出创新型人才是高等教育的最终目的，各大开设采矿工程专业的高校应当重视这一问题。为了提高采矿工程专业本科生的创新能力，现提出以下四种改革方式：

2.1 跨学科知识融合

随着计算机与自动化引领的智能矿山高速接入煤炭企业，采矿相关的企业对人才的要求也越来越高，许多企业都要求本科生不光要掌握采矿相关的知识，还得具备机械、计算机与自动化等符合矿山企业发展趋势的知识。现今煤炭行业正在进行新技术革命，新技术革命的实质是多学科交叉，将多个学科的知识进行融合。因此，企业对高校本科生的要求会越来越高，而高校面临企业技术革命应当迅速做出反应，抓紧时间跟上矿山开采技术革新的步伐，对学生培养方式进行改革，以确保输出的本科生可以更好地融入矿山企业，成为对企业乃至对国家有用的人才。

所谓跨学科知识融合，其本质就是创新，提高本科生的创新能力已然成了教育改革的重要一步，采矿工程专业应当加快淘汰部分旧课程，同时引入跨学科的新课程。高校还可以使用“主修与选修”的方式，鼓励本科生从自己的兴趣与未来职业规划出发，选取自己感兴趣、对未来工作有帮助的课程进行学习，为本科生的全面发展提供一个广阔的平台。在此基础上，高校还应该组织大量跨学科竞赛、跨学科创新项目等，一是可以丰富本科生的课余生活，二是可以为本科生提供更好的创新平台，以跨学科交叉互融的创新意识与思想引领采矿工程专业培养方式的改革。

2.2 鼓励本科生参与创新项目，开设创新实验室

（1）鼓励本科生积极参与创新项目。

高校应当出台教学方案，将本科生参与创新项目、创新竞赛等划入必修学分中，由教师牵头带领本科生分小组进行创新项目的研究，确保每个本科生都参与其中。也可由能力强、创新意识超前的本科生牵头，与其他成员组成小组，而教师在整个过程中承担督促与辅导工作，进而促进学生发展个性。

（2）开设创新实验室。

传统的实验课程只是将书本上的理论知识进行再一次的推导，缺乏创新性，学生也只能按部就班跟随教师的指令进行机械化的重复操作。面对这一问题，可以将传统实验课程与创新实验相结合。在高校开设多个创新实验室，并配备专业的教师对实验室进行管理。学生可以自由组成小组，并由负责人将名单进行统计，各小组可以将书本上的传统实验进行创新，也可以根据自己的想法撰写实验方案，实验方案撰写完毕后由教师确认实验方案的可行性和创新性。确认可以进行实验后，由教师对实验所需材料进行申报购买，对实验仪器进行调试，在一切工作准备就绪后通知学生进入实验室进行创新实验，实验结束后本科生需要提交相应的实验报告作为学业考核成绩的依据。

申请创新实验的流程图如图2所示：

图2 申请创新实验流程图

2.3 提高本科生创新实践能力

创新能力是想象力、学习能力和实践能力的综合体，创新实践能力的培养应当贯穿整个教育过程。高校在学生学习能力培养的同时也应当注重创新实践能力的培养，将多而枯燥的理论课程减少，多安排本科生进行课程设计与校外实践。安排校外实践时，高校经常会遇到如下几个问题：（1）实践基地联系困难。（2）组织本科生进行实践所需经费不足。（3）学生实践时间过短。（4）教师不能带领本科生进行校外实践。为了解决上述问题，可以采取聘请企业优秀工程师作为本科生校外导师的方法，带领本科生进行各种实践活动，开阔本科生的眼界。在高校聘请企业优秀工程师的同时，学术能力较强的教师参与企业的科研项目，与其开展定项合作关系，既可以通过合作减免本科生进行实践的费用，解决实践经费不足的问题，又可以增加本科生参与实践的时间。同时，高校教师参与企业科研项目，一是可以让教师进一步了解企业现阶段需求的技术，二是教师可以将科研成果引入课堂教学，将自己通过项目得出的经验与本科生进行分享、交流，进而提高本科生的学习兴趣，在理论知识层面提高本科生的创新实践能力。此外，高校还应当与校外矿山企业联合举办暑假短期创新活动，并鼓励本科生积极参与这一活动。

2.4 丰富本科生毕业设计内容

各大高校在审核本科生毕业设计题目时需要做到与时俱进，应当将陈旧的设计课题淘汰，引入新颖的设计课题，在本科生毕业选题的过程中教师应当尊重本科生的想法，从本科生的兴趣与未来职业规划出发，设计不应当局限于采矿工程专业，但是必须要以采矿工程为主体，可以采取跨学科交叉的设计理念，构建一个多元化的毕业设计模式。各大采矿相关的学院应该高度重视采矿工程专业本科毕业生的情况，可以将本科生毕业设计的开题时间提前，使本科生可以有更多的时间与精力将创新元素引入毕业设计。在毕业设计论文写作期间，指导教师应当对本科生毕业设计进行阶段性抽查，重视本科生毕业设计的质量。其次，指导教师应当掌握学生毕业设计进度、毕业设计的创新点等，确保毕业生所作毕业设计具备一定的创新性。此外，在学生毕业答辩时可以邀请企业专家加入答辩导师组，企业专家可以结合企业的发展与需要对毕业生所做毕业设计的创新性做出点评。企业专家的加入既可以强化毕业生毕业设计的实用性，又可以提升毕业设计的创新性。

3 结语

以创新为导向的培养方式改革已成为我国教育改革的趋势，在改革的过程中会遇到许许多多的问题，面对那些复杂的问题，往往需要高校、教师与企业共同努力才能解决。矿业作为我国实体经济的重要代表，是我国经济发展的立身之本，肩负着中华民族伟大复兴的重要使命。各大高校作为人才输出的重要平台，只有不断对采矿工程专业人才培养方式进行革新，结合矿山企业对新技术的需求，提高本科生的创新能力，加快优化采矿工程专业学生培养模式的进程，才能培养符合现代化与智能化矿山企业需求的高素质创新型人才。