王紅偉 解盤石 郎 丁 羅生虎

（[1]西安科技大學能源學院 陜西·西安 710054；[2]西安科技大學西部礦井開采及災害防治教育部重點實驗室 陜西·西安 710054；[3]西安科技大學理學院 陜西·西安 710054）

0 前言

新工科教育改革包含以下兩方面，其一建設新工科專業(yè)或專業(yè)方向，其二根據新工科教育范式的框架改造現(xiàn)有專業(yè)。[1][2]礦業(yè)是人類社會最古老的行業(yè)之一，是當代社會的命脈，采礦工程是礦業(yè)類專業(yè)之一，主要研究具有跨學科、跨產業(yè)特征的固體礦產資源開采，包含力學數(shù)學、機械制造、地質分析、經濟管理、計算機等學科技術，既要繼承傳統(tǒng)礦業(yè)方法理論，又要面臨現(xiàn)代采礦數(shù)字化、智能化的新發(fā)展趨勢，需用新理念、新技術、新思路、新模式、新質量的新型工程教育進行改造創(chuàng)新。

西安科技大學采礦工程專業(yè)旨在培育具有優(yōu)秀思想品格、社會公德、專業(yè)職責、個人品德，培養(yǎng)具有身體素質和心理健康雙向提升、專業(yè)知識和興趣愛好齊頭并進、理論概念和實踐能力并駕齊驅，具有宏觀性、國際性專業(yè)視角，細致性、微差性觀察能力，掌握一定程度的力學、管理學、經濟學、環(huán)境保護知識，富有較強創(chuàng)新能力，能夠在采礦工程領域從事科學研究、教學、技術、生產和管理等工作的應用創(chuàng)新型高級專門人才。實踐教學環(huán)節(jié)是采礦工程培養(yǎng)創(chuàng)新式人才的關鍵路徑，基于“創(chuàng)新思路、學用相輔、強化能力”的實踐教育理念，構建了以基礎實驗增強專業(yè)理論、以綜合實踐增強設計能力、以創(chuàng)新訓練增強綜合水平的“三層次、三提升”實踐創(chuàng)新教學體系。畢業(yè)實踐作為該體系中的綜合實踐模塊，重點進行綜合設計能力訓練，提升學生分析和解決復雜采礦工程問題的能力。本文以采礦工程專業(yè)學生畢業(yè)實踐現(xiàn)狀為切入點，以新工科建設理念為指引，探索了基于新工科實踐教學的采礦工程畢業(yè)實踐改造升級路徑與措施。

1 傳統(tǒng)畢業(yè)實踐存在的問題

實踐教學是采礦工程專業(yè)教學的重要組成部分，畢業(yè)實習與設計屬于“新工科”實踐創(chuàng)新教學體系中的綜合實踐模塊，處于“三層次、三提升”體系中綜合設計能力提升層次，承接基礎技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)層次。目前，我校對采礦工程專業(yè)畢業(yè)實習和設計大綱進行了重新修訂，新大綱教學成效顯著，但是與工程教育專業(yè)認證標準還存在很大差距：

（1）畢業(yè)實習流于形式、難以注重實效，導致學生畢業(yè)實習處于認識層面、不求甚解，質量無法提高。我校采礦工程專業(yè)畢業(yè)實習在第八學期前四周開展，由學生聯(lián)系煤礦企業(yè)進行現(xiàn)場實踐，要求學生深入采掘工作面一線進行鍛煉，并為畢業(yè)設計開展礦井開采設計收集礦井基本地質資料。但在實際操作中，受到實習經費、實習基地、安全管理、交通食宿等多種因素限制，導致學生前往煤礦實習的各環(huán)節(jié)難以落實，無法利用四周的實習時間深入到礦井一線，無法接觸最前沿的工藝和設備，更無從深入了解工程實踐，在培養(yǎng)學生的工程意識方面存在很大不足，也削弱了學生在實習環(huán)節(jié)的新創(chuàng)造和新思想。

（2）畢業(yè)實習與工程實際聯(lián)系不夠緊密，設計形式單一，缺少創(chuàng)新。目前，采礦工程畢業(yè)實習主要采用煤礦實習形式，畢業(yè)設計主要采用礦井開采設計、礦井開采設計+專題兩種形式，畢業(yè)實踐地點、時間、內容、方式等形式較單一。通過調查問卷分析顯示，畢業(yè)實習地點選擇智能化礦井、特殊條件礦井、現(xiàn)代化礦井+煤礦機械設備制造廠的占比分別為26.6%、1%、72.4%，對井田開拓系統(tǒng)布置、采區(qū)巷道布置、采煤方法及工藝、礦井開采新技術等實習內容感興趣的占比分別為53.4%、12.2%、10%、24.4%，畢業(yè)實習與設計時間安排上采用現(xiàn)場實習（4 周）+畢業(yè)設計（12 周）、現(xiàn)場實習（2 周）+畢業(yè)設計（4 周）+現(xiàn)場實習（2周）+畢業(yè)設計（8 周）形式分別占24.4%、75.6%，煤礦實習、煤礦實習+校內虛擬仿真實踐、煤礦實習+校內虛擬仿真實踐+線上專家講座等三種形式的選擇占比分別為6%、6%、88%，選擇礦井實習+礦井開采設計、礦井實習+開采設計+專題、專題研究+畢業(yè)論文分別占23.3%、44.4%、32.3%。以上調查研究顯示，學生對實習地點、時間、內容、組織方式等選擇傾向多樣性、工程性、創(chuàng)新性。

（3）畢業(yè)實踐指導教師團隊結構單一，工程實踐能力欠缺。新工科教育改革中最大的薄弱環(huán)節(jié)便是教師工程實踐能力，盡管高校教師專業(yè)理論知識雄厚，但缺乏煤礦企業(yè)一線工作經驗，對煤礦采掘等各生產環(huán)節(jié)、智能采掘新技術及一線人才需求情況了解不透徹，教師工程實踐能力欠缺導致“填鴨式”教學格局，在實踐教學環(huán)節(jié)對學生的指導缺少煤炭市場需求和文化背景的綜合考量，致使學生對復雜采礦工程問題的分析和解決能力提升度不夠。

（4）實踐環(huán)節(jié)考評機制不健全，學生對畢業(yè)實踐重要性認識不足。實習指導教師難以精準掌握學生的實習過程，只能根據實習報告內容和格式規(guī)范成績、平時表現(xiàn)的主觀印象等給出成績，一般都能通過，導致學生對實習環(huán)節(jié)重視度不高、實習過程草草了事，達不到環(huán)節(jié)實習要求，實習報告內容局限于對礦井地質概況、開拓系統(tǒng)及采煤方法等內容的簡單描述，缺乏深入思考，對工程問題分析、創(chuàng)新技術認識不足。

2 畢業(yè)實踐改造升級路徑

我國高校“新工科”教育改革長期存在的一個難點是需求的行業(yè)人員素質與培養(yǎng)的人才專業(yè)性有落差。因此，基于成果導向理念在工程教育中的應用，采用“反向設計、正向實施”思維，根據新經濟煤炭行業(yè)發(fā)展的需求，優(yōu)化了培養(yǎng)采礦工程人才方案，構建了以基礎實驗增強專業(yè)理論、以綜合實踐增強設計能力、以創(chuàng)新訓練增強綜合水平的“三層次、三提升”實踐創(chuàng)新教學體系（圖1）。畢業(yè)實踐處于該體系綜合層，主要提升學生綜合設計能力，據此，分別確定了畢業(yè)實習和設計的目標及其對畢業(yè)要求的支撐關系，畢業(yè)實踐重點支撐培養(yǎng)采礦工程專業(yè)學生分析與解決復雜采礦工程問題的綜合應用能力，涉及采礦行業(yè)職業(yè)道德與規(guī)范遵守、法律意識建立、管理與經濟決策技術與方法應用、設計與研究目標、內容和技術方案制定、通過撰寫任務計劃書等方法同專業(yè)人士和社會人員進行交流溝通來確定畢業(yè)實踐內容，并以上述要求為主，從畢業(yè)實踐教學模式、新型教師隊伍培養(yǎng)、智能實驗設備建立、考核監(jiān)管管理模式等方面進行優(yōu)化。

圖1 “三層次、三提升”實踐創(chuàng)新教學體系

3 畢業(yè)實踐改造升級措施

（1）以主動學習為根本，以目標為導向，以工程問題為基礎，探索多元化畢業(yè)實踐教學模式。采礦工程畢業(yè)實踐是綜合應用所學專業(yè)理論知識解決復雜采礦工程問題的一次大練兵。因此，根據畢業(yè)實踐模式單一問題，提出了畢業(yè)實習地點聚集-分散模式、畢業(yè)設計全過程周期模式、實習-設計“間隔式”畢業(yè)實踐教學模式，即“現(xiàn)場實習（2 周）+畢業(yè)設計（4 周）+現(xiàn)場實習（2 周）+畢業(yè)設計（8 周）”?；凇肮こ添椖繛閷颉⑽磥韻徫恍枨鬄轵寗印钡睦砟?，推出多種畢業(yè)實習與設計的組織方式，包括：煤礦企業(yè)實習+煤礦開采設計、煤礦企業(yè)實習+煤礦開采設計+實驗室研究+專題論文、實驗室研究+專題論文。通過專題設計形式給學生提供多種選擇，提高學生對專業(yè)知識的綜合運用能力，并能通過工程實踐進行創(chuàng)新改造。

（2）基于理論與實踐互補、資源協(xié)同，形成了虛實互補、線上線下混合式畢業(yè)實踐教學方法。虛是指借助云計算等大數(shù)據方法，采用網絡化技術手段進仿真化教學，實即在煤礦、煤機制造廠、煤礦研究院、設計院等單位完成畢業(yè)實習內容。線上主要由煤礦工程技術人員、科研院所研究人員通過騰訊會議等新媒體進行專家講座，線下主要由專業(yè)指導教師在設計室、實驗室進行畢業(yè)設計、專題研究的指導。

（3）建立校企融合與協(xié)同創(chuàng)新實習基地，培養(yǎng)“雙師制與雙師型”師資隊伍，通過校企合作的深入開展，促進工程應用型人才培養(yǎng)機制的建立。結合地方經濟和科學技術的發(fā)展情況，面向工程實際，進一步開展校內智能開采實驗平臺建設和校外實踐基地建設。依托采礦工程國家級教學示范中心和煤礦主體實驗大樓模擬礦井，通過自主研發(fā)、采購等多種手段，圍繞智能開采建設資源與開采環(huán)境虛擬仿真實驗平臺；涉及采礦、掘進、運輸、支護、采空區(qū)處理等工序智能化實驗平臺、生產過程控制可視化實驗平臺、信息傳輸網絡化實驗平臺和涉及生產管理與決策科學化的決策系統(tǒng)平臺等方面的建設。加大與陜西煤業(yè)化工集團、山東礦機集團等智能開采礦山開采及裝備制造企業(yè)的聯(lián)系，加快校外實踐基地建設。聘請煤礦企業(yè)骨干進行專業(yè)性案例分析講解，高校教師進行畢業(yè)設計指導，形成“雙師制”教師隊伍培養(yǎng)機制，同時，通過煤礦企業(yè)掛職鍛煉、應用性科學研究等形式提高高校教師的工程經驗，提高“雙師型”資質的教師比例。在“雙師制、雙師型”教師隊伍指導下，使學生高質量完成畢業(yè)實習與設計的目標。

（4）設置“開題、中期、查重、評閱、答辯”多維度全過程監(jiān)管，細化管理模式。為了提高畢業(yè)設計成效，學院派遣專人對畢業(yè)設計具體流程和畢業(yè)設計全過程實施監(jiān)管。畢業(yè)設計題目“量身定做、單人單題”，設計指導過程全記錄，對中期階段性成果展示不合格者，設置中期退出機制，畢業(yè)設計檢測的文字復制比在30%以內者，進入評審階段，由指導教師評審和專家評審合格者，進入畢業(yè)答辯環(huán)節(jié)。答辯評出畢業(yè)設計優(yōu)秀與不合格者，分別從答辯成績前后10%擇選，并落實畢業(yè)設計淘汰機制，淘汰率不低于5%。

4 結語

結合教育部新工科建設和工程教育專業(yè)認證的要求，針對采礦工程專業(yè)畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)存在的問題，進行了畢業(yè)實踐升級改造探索，并提出了具體升級改造路徑與措施，有效地提高了畢業(yè)實踐質量，豐富了新工科“三層次、三提升”創(chuàng)新實踐教學體系，對提升全國礦業(yè)類高校及采礦工程專業(yè)的畢業(yè)實踐內容和其教學質量提供了具有參考意義的新方法和新途徑。