智能采礦人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式研究

時間:2022-07-01 14:49:36

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智能采礦人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式研究

摘要:針對傳統(tǒng)采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式不再適應現代產業(yè)發(fā)展、用人單位人才需求變化及新工科教學改革要求的狀況,根據采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的現狀,結合新興產業(yè)發(fā)展、現代化礦山企業(yè)用人需求、工程教育專業(yè)認證及新工科教學改革的客觀需求,重新確定采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標、合理制定培養(yǎng)要求、優(yōu)化更新課程體系及知識體系,初步提出并構建一套適應新時代新工科教學改革需要的采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)新模式,為采礦工程專業(yè)轉型升級發(fā)展成為智能采礦專業(yè)的路徑提供指導,對新時代專業(yè)人才培養(yǎng)改革具有一定的參考和借鑒。

關鍵詞:新時代;采礦工程;人才培養(yǎng);智能采礦

我國能源自然稟賦的特征決定了在今后一段相當長的時期內煤炭仍將是主要能源,科學綠色合理開發(fā)利用煤炭資源是一項長期的不斷改革技術革新的研究課題,尤其是實現礦山智能化、無人化開采是當前必須解決的技術難題。近年來,國家出臺了一系列關于礦山智能開采的相關政策及配套措施[1],促進了智能采礦領域人才的知識、技術等不斷淘汰和日益更新?lián)Q代。隨著智能采礦行業(yè)領域轉型升級發(fā)展對專業(yè)人才需求的更新變化,對智能采礦人才所需的知識、技術、素質、能力等方面提出了更為具體明確的要求,從而倒逼高校對專業(yè)人才培養(yǎng)改革發(fā)展以適應新時代智能采礦行業(yè)領域的用人需求,要針對智能采礦行業(yè)領域所需人才的素質、知識及技能等特點,結合工程教育專業(yè)認證、新工科教學改革需求等,以傳統(tǒng)采礦為基礎,以學科交叉為特征,以跨界融合為途徑[2],以實現智能化開采為目標,全面融合智能控制、大數據、電氣控制、云計算以及物聯(lián)網等學科專業(yè)的復合型新型化專業(yè)。新時代智能采礦是對傳統(tǒng)采礦的革新與發(fā)展,主要依靠智能機械完成采礦全過程,通過計算機遠程控制、操作與指揮作業(yè),達到全過程實現智能化開采,則亟需培養(yǎng)掌握智能采礦知識、技術及技能的高素質應用型人才。針對傳統(tǒng)采礦專業(yè)人才培養(yǎng)與新時代智能人才所需具備的知識、能力、綜合素質等有差距的客觀實際,尤其對礦山智能開采方面的知識偏少和不足,與智能采礦行業(yè)領域飛速發(fā)展不匹配,所以,探索性地從智能采礦人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求、專業(yè)特色、培養(yǎng)規(guī)格、專業(yè)定位、課程體系等多維度開展培養(yǎng)模式構建與探討,提出一套適應新時代智能采礦人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式,對智能采礦行業(yè)領域人才培養(yǎng)具有一定的現實意義。

1科學確定人才培養(yǎng)目標,全面踐行人才培養(yǎng)宗旨

按照國家對專業(yè)人才培養(yǎng)目標的定位,結合工程教育專業(yè)認證、新工科教學改革理念以及智能采礦行業(yè)領域轉型升級發(fā)展變化對專業(yè)人才培養(yǎng)的需求,同時考慮服務好地方經濟發(fā)展等諸多因素,綜合確定智能采礦人才培養(yǎng)目標為:在滿足傳統(tǒng)采礦人才培養(yǎng)目標的基礎上,進一步拓展培養(yǎng)具備適應新型工業(yè)化發(fā)展需求、智能采礦前沿領域的智能科學技術、電氣控制、自動化、計算機等智能采礦的專業(yè)知識及理論,強化專業(yè)情懷、大國工匠精神及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意的普適性培養(yǎng),最終培養(yǎng)成為智能采礦領域的高素質國際化應用型專業(yè)技術人才。人才培養(yǎng)過程中堅持執(zhí)行科學確定的人才培養(yǎng)目標,通過培養(yǎng)要求、專業(yè)定位、課程體系及知識體系等方面改革來實現人才培養(yǎng)目標。

2合理制定人才培養(yǎng)要求,始終貫穿人才培養(yǎng)全過程

新時代人才培養(yǎng)要求相比于過去,已經發(fā)生翻天覆地變化,新時代人才需要更加具有知識全面融合、學科專業(yè)交叉、新型產業(yè)滲透等符合新工科人才特征的多維度綜合性應用型人才,新時代特征及新型產業(yè)發(fā)展對所需人才所具備的各類知識、能力及素質提出了更新、更廣、更具體的要求,從而倒逼高校根據新時代發(fā)展、行業(yè)領域轉型升級以及先進教學改革等諸多因素重新合理制定人才培養(yǎng)要求。培養(yǎng)要求是人才培養(yǎng)全過程遵循的規(guī)則和架構,是人才培養(yǎng)質量的標準與規(guī)范。結合工程教育專業(yè)認證、新工科教育教學改革理念、智能采礦行業(yè)領域轉型升級發(fā)展及現代企業(yè)用人需求變化等方面要求,在傳統(tǒng)采礦專業(yè)人才培養(yǎng)要求的基礎上,工程知識指標項增加智能采礦、智能控制、礦山智慧等先進的智能科學知識;問題分析指標項增加智能采掘、智能通風與智能安全、智能設計與優(yōu)化、系統(tǒng)控制等前沿礦山開采技術管理控制知識;設計/開發(fā)解決方案指標項增加3DMine、通風網絡解算等智能設計前沿知識;研究指標項增加智能采礦科學原理和方法、智能采礦試驗及智慧礦山等有關智能采礦的專業(yè)基礎知識;使用現代化工具指標項增加智能采礦虛擬仿真實驗平臺、數值模擬軟件等現代化的智能采礦工具知識;工程與社會指標項增加責任意識、責任擔當、專業(yè)情懷以及職業(yè)操守等社會責任的知識;其余指標按照傳統(tǒng)采礦專業(yè)培養(yǎng)要求執(zhí)行,起到承上啟下的傳承作用,既發(fā)揚了傳統(tǒng)專業(yè)的優(yōu)良基因,又做到了適應新型產業(yè)發(fā)展對人才需求的各種變化。

3整合更新優(yōu)化課程體系,科學構建知識新體系

人才知識體系是培養(yǎng)人才綜合素質的框架,是衡量人才產出的高質量標準,知識體系構建是否完善將影響人才培養(yǎng)質量和培養(yǎng)目標達成度[3]。隨著行業(yè)領域轉型升級發(fā)展、用人單位對專業(yè)人才具備知識的更新變化、工程教育專業(yè)認證、“國標”出臺、“新工科”教學改革等一系列的新要求,促進智能采礦人才知識體系更新與適應新時代人才培養(yǎng)的新需求,對照新要求進一步淘汰整合更新優(yōu)化本專業(yè)課程體系,將不適宜新要求的課程逐步淘汰,具有交叉重復的課程優(yōu)化整合,行業(yè)領域新拓展課程全面納入充實課程體系,逐步科學地構建起適應新發(fā)展要求的智能采礦專業(yè)知識新體系,將淘汰整合更新優(yōu)化后的智能采礦專業(yè)課程體系設置為“平臺+模塊”形式,將其劃分為通識教育、專業(yè)教育、實踐教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等4個平臺[4]。其中通識教育平臺劃分為通識課程和素質導學2個模塊,專業(yè)教育平臺劃分為工程基礎、專業(yè)課程2個模塊[3],實踐教育平臺劃分為課內實踐、集中實踐2個模塊,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺劃分為創(chuàng)新訓練、創(chuàng)業(yè)實操、人文素質、綜合技能4個模塊。通識教育平臺中加大思政類課程的比重,強化了思政類教學內容的重點,增設了人工智能與智能控制類課程(如:《Python語言程序設計》《3DMine》《人工智能基礎》《智能控制基礎》)和導學課程模塊(如:《智能采礦導論》《能源開發(fā)概論》《經濟管理概論》《采礦工程學科導論》)等,進一步豐富和充實專業(yè)人才知識,更好地適應新工科教學改革對專業(yè)人才知識體系的需求。工程基礎課程模塊中將《電工學》更新為《電工電子學》,增設《智能機械設計基礎》《物聯(lián)網技術》和《測試與控制技術基礎》等智能控制方面的課程,融合機械、智能控制、大數據、物聯(lián)網、云計算等方面的基礎課程,夯實了專業(yè)人才培養(yǎng)的知識基礎。專業(yè)課程模塊中將整合優(yōu)化更新部分課程名稱及內容:如將《智能采礦學》《透明地質學》《礦井智能通風與安全》《礦山壓力與巖層智能控制》《礦山智能采掘裝備》《智能監(jiān)測監(jiān)控》《智能采掘工程設計與施工》等一系列課程進行了整合優(yōu)化與更新,增設了《智能礦山設計與優(yōu)化》《礦山機械智能控制》《人工智能技術與應用》《自動控制技術》《機器學習》《礦山智能機器人》《礦山虛擬仿真》等緊貼行業(yè)領域轉型升級發(fā)展急需的新興課程。結合新工科教學改革要求,將《礦山壓力與巖層智能控制》設置為專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)深度融合的特色課程、《智能采礦科學與工藝》設置為英語與漢語的雙語教學課程。課內實踐教學模塊中增設了《專業(yè)實驗一》《專業(yè)實驗二》為期4周的獨立實驗周,《礦山虛擬仿真開放實驗》等實驗環(huán)節(jié),加大獨立實驗和開放實驗比重,逐漸弱化課帶實驗,將課帶實驗有機融合到獨立實驗周,進行系統(tǒng)的全面實驗訓練,同時將《專業(yè)實驗二》設置為專創(chuàng)融合的特色實驗,既可以開展專業(yè)實驗訓練,又可以促進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,達到“雙效”豐收的培養(yǎng)效果。集中實踐教學模塊中增設了《智能監(jiān)測監(jiān)控實習》《智能采礦識圖與制圖》《智能采礦專業(yè)綜合設計能力訓練》等集中實踐環(huán)節(jié),重點突出培養(yǎng)高素質應用型人才培養(yǎng)的實踐實操能力,強化了虛擬仿真過程中的實務操控能力,達到到崗即用的人才培養(yǎng)目標。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺人文素質模塊中增設了社會責任感、職業(yè)操守、職業(yè)道德、專業(yè)情懷、大國工匠等,培養(yǎng)學生強烈的責任意識、職業(yè)擔當、傳承工匠的綜合培養(yǎng)環(huán)節(jié)。同時在創(chuàng)新模塊中增設了科研導論、科技創(chuàng)新與發(fā)明、學術研究及論文發(fā)表、學術交流等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生學科專業(yè)的創(chuàng)新能力與實踐能力。創(chuàng)業(yè)模塊中增設了組織管理、服務社會、運營企業(yè)等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的創(chuàng)業(yè)能力與實踐能力。綜合技能模塊中增設了從業(yè)資格考試、學科競賽、才藝競賽等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的專業(yè)實戰(zhàn)能力。

4結語

按照工程教育專業(yè)認證及國家最新教育教學改革要求,結合智能采礦行業(yè)領域轉型升級發(fā)展對專業(yè)人才培養(yǎng)的新需求,通過對新時代智能采礦人才培養(yǎng)目標科學確定、培養(yǎng)要求合理制定、課程體系優(yōu)化更新等方面的研究探討,初步構建一套適應現代產業(yè)發(fā)展、“新工科”教學改革、現代化企業(yè)用人需求等具有智能采礦特色的人才培養(yǎng)新模式,將新模式逐步推廣運用到現代產業(yè)學院建設與發(fā)展中,不斷運用實踐與修訂完善,使新模式既符合高校人才培養(yǎng)的改革需要,又符合現代化企業(yè)用人需求變化的客觀實際,新模式更加突出培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意能力、厚重的社會責任感、職業(yè)操守、專業(yè)情懷以及傳承大國工匠精神。為傳統(tǒng)工科專業(yè)轉型升級發(fā)展,為新工科專業(yè)改革提供一定的借鑒和參考,對智能采礦行業(yè)領域人才培養(yǎng)具有一定的現實意義。

參考文獻:

[1]趙璐.淺談高校創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標下的教育教學管理[J].現代職業(yè)教育,2018(4):205-207.

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[3]龔旌.構建應用化學專業(yè)本科人才質量保障體系的思考[J].價值工程,2012(18):221-222.

[4]蔡小簪.民辦高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的問題與對策研究———以廣東培正學院為例[D].桂林:廣西師范大學,2015.

作者:李海軍 梁維 蒲承罡 單位:貴州理工學院礦業(yè)工程學院 貴州永森世茂工程咨詢有限公司