“双碳”目标下采矿工程专业人才培养体系分析及改革路径探索
2025-03-07袁超余伟健高如高
摘 要 为适应“双碳”目标对采矿工程专业本科生人才创新能力的要求,文章剖析了采矿工程专业在人才培养目标、课程体系、国际视野、创新实践与师资队伍结构所面临的突出问题,并以增强创新能力为导向,分别从人才培养模式、课程体系、师资结构、科研平台、国际育人交流和创新实践等方面构建了采矿工程专业本科生人才创新能力培养改革路径,以加快复合型、创新型采矿工程专业人才的培养速度,助力我国“双碳”目标的实现。
关键词 双碳;采矿工程;创新能力;培养体系
中图分类号:G642 " " " " " " " " " " " " " " 文献标识码:A " " DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2025.03.031
Analysis of the Talent Training System for the Mining Engineering Major and
Exploration of Reform Paths under the \"Dual - Carbon\" Goals
YUAN Chao, YU Weijian, GAO Rugao
(School of Resource amp; Environment and Safety Engineering, Hunan University of Science and Technology,
Xiangtan, Hunan 411201)
Abstract In order to meet the requirements for the innovative capabilities of undergraduate talents in the mining engineering major in the context of the \"dual-carbon\" goal, this paper analyzes the prominent problems faced by the mining engineering major in terms of talent training objectives, curriculum system, international perspective, innovative practice, and the structure of the teaching staff. Guided by the enhancement of innovative capabilities, it constructs reform paths for cultivating the innovative capabilities of undergraduate talents in the mining engineering major from aspects such as the talent training mode, curriculum system, teaching staff structure, scientific research platforms, international educational exchanges, and innovative practice. This aims to accelerate the cultivation of compound and innovative mining engineering talents and contribute to the realization of China's \"dual-carbon\" goal.
Keywords dual-carbon; mining engineering; innovative capabilities; training system
2020年9月22日,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,即“双碳”目标[1]。我国作为矿产资源消费大国,矿产资源特别是煤炭生产消费的碳排放是我国碳排放的重要来源,约占碳排放总量的70%―80%[2]。因此,当前煤炭行业已面临实现“双碳”目标带来的新挑战,同时也是新机遇。绿色低碳发展趋势要求采矿工程必须走高质量发展之路,降低煤炭开采与生产消费的碳排放,而具有创新能力的高质量复合型人才的培养将是其中至关重要的一环。
近年来,在采矿工程创新能力人才培养方面,教育工作者已开展了大量研究。顾清恒等[3]分析了“双碳”背景下矿业工程创新能力人才培养存在的五大问题,并有针对性地提出了五大对策,进一步优化创新能力人才培养教学体系。朱雪春[4]紧扣“双碳”目标,分别从微观个体、中观学校、宏观管理三个层面,分析了大学生绿色创新能力的培养方法,建立了大学生绿色创新能力培养体系。刘学生等[5]分析了“双碳”目标对采矿工程人才创新能力和知识结构的需求,构建了由通识教育、学科基础、专业必修、专业拓展和实践环节等构成的五大课程体系。程详等[6]以安徽理工大学矿业工程人才培养为例,从人才培养顶层设计、课程体系建设、双轨导师制、科研奖励和评价制度等方面提出创新人才培养举措。
“双碳”目标不仅为采矿工程教育发展提供了驱动力,还迫切要求采矿工程专业人才培养体系内化“双碳”理念,以促进“双碳”目标的有效达成。本文以湖南科技大学采矿工程专业本科生人才培养为例,以“双碳”目标为核心需求,深入分析采矿工程专业在培养目标、课程体系、国际视野、创新实践与师资队伍结构所面临的突出问题,以增强“双碳”人才创新能力为导向,构建了采矿工程专业本科生人才创新能力培养改革路径,进一步完善采矿工程专业本科生教学体系,助力我国“双碳”目标的实现。
1" 采矿工程专业本科生人才培养存在的问题
采矿工程专业是一门矿产资源开发和利用的传统工程学科,涉及地质勘探、矿床开采、矿物加工、矿山安全与环境保护等多个方面,其人才培养与煤炭行业紧密结合,以满足国家和地方经济的发展需求,其目标是培养拥有坚定的国家发展服务意识、崇高职业道德以及具备全面的专业知识和创新意识的优秀人才。目前,面对我国“双碳”目标对人才培养提出的新挑战,当前的采矿工程专业人才培养模式已无法满足煤炭行业的人才需求。本研究结合我国煤炭院校采矿工程专业人才培养现状分析与矿山企业对人才需求的调研,发现目前的采矿工程专业本科生人才培养主要存在以下问题:
1.1人才培养目标严重滞后于“双碳”目标需求
面对“双碳”目标需求,煤炭院校对高质量复合型人才的培养目标必须符合创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念。但目前采矿工程专业本科生人才培养方案虽经过数次修改,但未能有效解决学生知识结构、知识量与目前行业需求发展不相符的难题。“双碳”目标的实现需要跨学科知识与技能,当前的人才培养未充分整合多学科知识元素,学生交叉学科思维的培养未在人才培养目标中得到充分体现,导致“双碳”目标对复合型、创新型人才的需求与采矿工程专业人才培养目标严重脱节。
1.2" 人才培养课程体系设置未能有效支撑“双碳”目标需求
采矿工程专业本科生课程内容应涵盖前沿技术与最新研究成果,然而,当前的人才培养课程体系设置主要集中在采煤技术、矿山压力与岩层控制、井巷工程、矿井设计、通风与除尘等课程,缺少以“碳减”为主题的相关课程,且课程内容更新严重滞后于“双碳”目标需求,课程体系与“双碳”产业链未能深度融合,学生的思想理念、知识结构、知识量与煤炭行业发展不相符。实践教学基地无法与具有“双碳”背景的大型矿山企业开展有效衔接,致使学生缺少实现“双碳”目标所需的关键知识和技能,导致人才培养课程体系未能有效支撑“双碳”目标需求。
1.3" 人才培养缺乏国际视野,创新实践意识与动力不足
随着全球“双碳”理念的推进,绿色低碳开采、煤炭清洁利用以及矿山生态环境修复等技术的研究与应用已成为世界各国矿山企业发展的趋势,学习和借鉴国外先进科学技术是我国矿山企业实现高质量可持续发展的重要途径之一。矿山企业的绿色低碳化发展需要计算机、机械、环境、化学与生物等多学科支持,这就要求学生必须具备宽阔的国际视野、跨学科知识体系和实践操作能力。然而,当前学生的视野仅局限于国内,缺少国际合作意识与机会,多数学生仅以获取毕业学分为目标,对“双碳”领域相关新兴方向的敏锐度较弱,参加相关学习和实践的动力不足,创新实践意识薄弱。
1.4" 师资队伍结构单一,缺乏“双碳”领域与现场实践背景
“双碳”目标的实现必然要求采矿工程专业教师必须开展多学科融合教学,但现有师资队伍结构单一,大部分教师缺乏“双碳”相关领域的研究背景,突破自身学科界限存在困难,限制了学生接触和学习最新“双碳”领域相关知识与技术的机会。且大部分教师博士毕业后直接走进课堂,现场实践经验不足,教学与实践融合程度不高,使得学生运用理论知识解决实际问题的能力难以得到有效提高,严重影响在“双碳”目标下对复合型、创新型人才的培养。
综上所述,“双碳”目标下采矿工程专业本科生人才培养中存在的问题包括培养目标不明确、课程体系不完善、国际视野欠缺、创新实践能力不足以及师资队伍结构单一等。多年来,教育工作者为培养采矿工程专业本科生的创新能力,在传统的教育教学理论及实践应用方面进行了积极探索,而与“双碳”目标需求相关的采矿工程专业人才培养较多局限于课程体系与教学模式等方面,对“双碳”目标下采矿工程专业复合型、创新型人才的培养模式还有待进一步研究。
2" 采矿工程专业本科生人才培养改革途径
高校作为人才培养的基地,承担着为行业输送高质量人才的任务,培养创新能力强、符合当前国家需求的高质量复合型人才已成为高校教育教学工作的重点[7]。在“双碳”目标下,采矿工程专业本科生人才培养要求学校注重培养学生的创新能力和实践能力,以更好地完成国家“双碳”目标。基于“双碳”目标,采矿工程专业本科生人才培养改革可以从以下四个方面开展实施。
2.1" 改革人才培养模式,提升创新实践能力
高校应将“双碳”目标纳入采矿工程专业人才培养方案,将绿色低碳发展理念贯穿学生培养的各个阶段,深化学生对绿色低碳生态文明建设重要性的理解,确立学生在实现“双碳”目标中的主人翁意识,推动实现传统专业向新工科专业升级。高校可引进国外先进教学方法和教学理念,采用问题导向、现场实践、工程案例、项目研究等互动性与探究性强的培养模式,深化采矿工程专业在实现“双碳”目标中的作用与挑战。同时,高校可利用现有科研平台和优秀学术团队,围绕绿色低碳发展理念,设置“双碳”领域相关的科研项目,开展与“双碳”目标相关的实践,通过科研项目、学术会议、研讨会等形式,培养学生的绿色低碳创新实践能力,加快复合型、创新型采矿工程专业人才的培养速度。
2.2" 完善人才培养课程体系,促进多学科深度融合
“双碳”目标的实现需要将以“双碳”为主题的,与绿色、低碳、环保相关的前沿技术成果融入采矿工程人才培养课程体系中,增设与“双碳”目标相关的课程,及时更新教材内容。高校可通过校企合作建设国际等效的课程体系和课程资源,促进课程体系、课程内容与“双碳”产业链深度融合,完善绿色低碳课程体系建设。在学科建设方面,高校应紧密围绕“双碳”目标下的产业结构调整升级,积极拓展绿色低碳等新兴学科领域,加快交叉学科建设,增强学生的综合知识素养和跨学科思维能力。此外,高校应增设与“双碳”目标相关的产教融合与实践教学环节,通过技术实验、产品设计、创新实训等实践环节,增强学生的体验感与成就感,激发其创新思维,培养其创新意识,提高其创新能力。
2.3" 优化师资队伍结构,打造师资平台
高校应打造复合型、多元化、高水平“双碳”师资平台,建立校企双轨导师制。师资是采矿工程专业人才培养体系的核心,拥有一支具备绿色低碳创新知识结构与实践经验丰富的教师队伍是实现“双碳”目标人才培养的关键。高校应鼓励教师将绿色低碳理念与知识融入日常教学过程中,同时在教师培训环节增加“双碳”领域最新技术研究成果以及“双碳”目标任务要求等,并引进拥有生物、环境、化学、材料、机械、计算机等不同学科背景的高水平人才队伍,为培养复合型、创新型人才奠定基础。高校还应加强学校与企业的交流合作,引进现场实践经验丰富的企业导师,建立校企双轨导师制,推进理论教学与实践教学的融合,强化教学的实践性和应用性。此外,高校应鼓励教师积极参与跨学科科研活动,促进不同学科间的交流与合作,提升教师的综合知识素养和技能,强化教师的全方位成长。
2.4" 拓宽学生国际化视野,增强创新实践意识与动力
高校可通过开展国际交流和实习实践,将国外先进的绿色低碳创新技术与教育培养理念融入国内采矿工程专业人才培养体系中,鼓励学生学习和借鉴国外在绿色低碳发展方面的先进技术与成功经验,确保学生及时了解全球“双碳”领域的最新研究进展与动态,以拓宽学生的国际化视野,增强学生学习的敏锐性,培养学生助力全球“双碳”目标实现的责任感与使命感。与此同时,高校应建立创新激励机制,积极开展“双碳”领域相关的学习交流与创新实践活动,鼓励学生参与教师、企业与科研机构的科研项目,提升学生从事科研活动与创新的能力,激发学生创新兴趣,培养学生的创新思维。
3" 结语
本文以“双碳”目标需求为主题,深入分析采矿工程专业在人才培养目标、课程体系、国际视野、创新实践过程与师资队伍结构方面所面临的突出问题,以优化“双碳”创新环境,激励学生“双碳”创新行为途径,建立了在“双碳”目标下提升采矿工程专业本科生创新能力的人才培养体系,增强学生理论技能、培养学生创新思维、增强学生创新意识、提高学生创新实践能力,以期适应“双碳”目标下对复合型、创新型采矿工程专业人才的需求。
参考文献
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[2] 张开永,马尚权,石常省.矿业工程专业开放式实验教学模式研究[J].华北科技学院学报,2015,12(2):57-61.
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[4] 朱雪春.“双碳”目标下大学生绿色创新能力的培养研究[J].煤炭高等教育,2023,41(2):82-88.
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