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(xiàn)代產(chǎn)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(jù)采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀,結(jié)合新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、現(xiàn)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(gòu)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(zhuǎn)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(guān)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(nèi)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(shù)革新的研究課題,尤其是實現(xiàn)礦山智能化、無人化開采是當前必須解決的技術(shù)難題。近年來,國家出臺了一系列關(guān)于礦山智能開采的相關(guān)政策及配套措施[1],促進了智能采礦領(lǐng)域人才的知識、技術(shù)等不斷淘汰和日益更新?lián)Q代。隨著智能采礦行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)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(shù)、素質(zhì)、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(lǐng)域的用人需求,要針對智能采礦行業(yè)領(lǐng)域所需人才的素質(zhì)、知識及技能等特點,結(jié)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(chǔ),以學科交叉為特征,以跨界融合為途徑[2],以實現(xiàn)智能化開采為目標,全面融合智能控制、大數(shù)據(jù)、電氣控制、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)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(xiàn)智能化開采,則亟需培養(yǎng)掌握智能采礦知識、技術(shù)及技能的高素質(zhì)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(zhì)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(lǐng)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(gòu)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(lǐng)域人才培養(yǎng)具有一定的現(xiàn)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(jié)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(lǐng)域轉(zhuǎn)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(wù)好地方經(jīng)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(chǔ)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(lǐng)域的智能科學技術(shù)、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(lǐng)域的高素質(zhì)國際化應用型專業(yè)技術(shù)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(xiàn)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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)業(yè)發(fā)展對所需人才所具備的各類知識、能力及素質(zhì)提出了更新、更廣、更具體的要求,從而倒逼高校根據(jù)新時代發(fā)展、行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)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(gòu),是人才培養(yǎng)質(zhì)量的標準與規(guī)范。結(jié)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(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級發(fā)展及現(xiàn)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(chǔ)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(shè)計與優(yōu)化、系統(tǒng)控制等前沿礦山開采技術(shù)管理控制知識;設(shè)計/開發(fā)解決方案指標項增加3DMine、通風網(wǎng)絡(luò)解算等智能設(shè)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(guān)智能采礦的專業(yè)基礎(chǔ)知識;使用現(xiàn)代化工具指標項增加智能采礦虛擬仿真實驗平臺、數(shù)值模擬軟件等現(xiàn)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(chǎn)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(gòu)建知識新體系

人才知識體系是培養(yǎng)人才綜合素質(zhì)的框架,是衡量人才產(chǎn)出的高質(zhì)量標準,知識體系構(gòu)建是否完善將影響人才培養(yǎng)質(zhì)量和培養(yǎng)目標達成度[3]。隨著行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)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(lǐng)域新拓展課程全面納入充實課程體系,逐步科學地構(gòu)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(shè)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(zhì)導學2個模塊,專業(yè)教育平臺劃分為工程基礎(chǔ)、專業(yè)課程2個模塊[3],實踐教育平臺劃分為課內(nèi)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(zhì)、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(nèi)容的重點,增設(shè)了人工智能與智能控制類課程(如:《Python語言程序設(shè)計》《3DMine》《人工智能基礎(chǔ)》《智能控制基礎(chǔ)》)和導學課程模塊(如:《智能采礦導論》《能源開發(fā)概論》《經(jīng)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(chǔ)課程模塊中將《電工學》更新為《電工電子學》,增設(shè)《智能機械設(shè)計基礎(chǔ)》《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》和《測試與控制技術(shù)基礎(chǔ)》等智能控制方面的課程,融合機械、智能控制、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等方面的基礎(chǔ)課程,夯實了專業(yè)人才培養(yǎng)的知識基礎(chǔ)。專業(yè)課程模塊中將整合優(yōu)化更新部分課程名稱及內(nèi)容:如將《智能采礦學》《透明地質(zhì)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(shè)計與施工》等一系列課程進行了整合優(yōu)化與更新,增設(shè)了《智能礦山設(shè)計與優(yōu)化》《礦山機械智能控制》《人工智能技術(shù)與應用》《自動控制技術(shù)》《機器學習》《礦山智能機器人》《礦山虛擬仿真》等緊貼行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級發(fā)展急需的新興課程。結(jié)合新工科教學改革要求,將《礦山壓力與巖層智能控制》設(shè)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(shè)置為英語與漢語的雙語教學課程。課內(nèi)實踐教學模塊中增設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計能力訓練》等集中實踐環(huán)節(jié),重點突出培養(yǎng)高素質(zhì)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(wù)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(zhì)模塊中增設(shè)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(shè)了科研導論、科技創(chuàng)新與發(fā)明、學術(shù)研究及論文發(fā)表、學術(shù)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(shè)了組織管理、服務(wù)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(shè)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(jié)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(jié)合智能采礦行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)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(gòu)建一套適應現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展、“新工科”教學改革、現(xiàn)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(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院建設(shè)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(xiàn)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(zhuǎn)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(lǐng)域人才培養(yǎng)具有一定的現(xiàn)實意義。

參考文獻:

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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