黃輝，周文姍，劉海濱

中國礦業(yè)大學(北京)管理學院，北京 100083

智能采礦是在礦山數(shù)字化和信息化之后提出的新概念，是指在礦床開采中，以開采環(huán)境數(shù)字化、采掘裝備智能化、生產(chǎn)過程遙控化、信息傳輸網(wǎng)絡化和經(jīng)營管理信息化為特質(zhì)，以實現(xiàn)安全、高效、經(jīng)濟、環(huán)保為目標的采礦工藝過程[1]。我國是世界上第一大產(chǎn)煤國，截至2019年底，全國煤礦數(shù)量在5 300處左右，其中千萬噸級煤礦44處，大多數(shù)是地下開采。隨著開采深度的增加，礦山環(huán)境變得越來越復雜，重大事故風險增加，導致有意愿在煤礦工作的年輕人不斷減少，采礦行業(yè)人力資源危機嚴重。為了解決上述問題，我國學者不斷致力于礦山的技術研究，提出發(fā)展智能采礦戰(zhàn)略以減少井下作業(yè)人員，實現(xiàn)安全高效開采。礦業(yè)人才是實現(xiàn)智能采礦、推進礦山信息化的主導踐行者[2]。高等院校作為高等礦業(yè)人才的主要來源，須對智能采礦的人才培養(yǎng)模式進行思考。

如圖1所示，在萬方數(shù)據(jù)庫中以“礦業(yè)人才培養(yǎng)”為主題詞搜索期刊顯示，我國近20年關于智能采礦的研究熱度總體呈上升趨勢，2018年是熱度最高的一年，達到了127篇。而以“智能采礦人才”為主題詞搜索期刊，結果如圖2所示，最早論文發(fā)表在2015年，相關期刊數(shù)量很少，最多是在2019年，僅為10篇。這說明在我國智能采礦作為一個新的研究議題，有關人才培養(yǎng)方面的研究剛剛起步。一些專家學者陸續(xù)提出智能采礦的概念、人才培養(yǎng)模式改革的重要性以及采礦專業(yè)培養(yǎng)模式的改革方向等，但是關于如何落實改革的研究卻寥寥無幾。本文結合國內(nèi)外的智能采礦發(fā)展現(xiàn)狀和采礦工程專業(yè)的人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，分析我國采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式中存在的問題，并從政府、學校和企業(yè)三個視角提出培養(yǎng)智能采礦人才的建議，旨在建立一個科學有效、適用于智能采礦的人才培養(yǎng)模式。

圖1 近20年我國對礦業(yè)人才培養(yǎng)的研究熱度

圖2 近6年我國對智能采礦人才的研究熱度

1 研究背景

1.1 智能采礦的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀90年代，國外就已開展智能采礦的研究。如瑞典的基律納鐵礦、加拿大的Kidd Creek礦和斯托比礦、芬蘭的Pyhǎsalmi Mine，目前已經(jīng)基本實現(xiàn)了全過程的自動化采礦[3-5]。我國智能化采礦的技術自2010年以來也有了明顯的進步。黃陵礦業(yè)公司一號煤礦1001工作面在2014年率先實現(xiàn)了“有人巡視，無人值守”的智能化開采模式，成為我國煤炭智能化開采的里程碑和標志性事件[6]。神華集團在礦井生產(chǎn)的采掘、運輸、地面、生產(chǎn)、通風、供配電、供排水、安全、暖通、環(huán)保等方面，都實現(xiàn)了在線監(jiān)視和遠程控制[7]。杏山鐵礦和三寧礦業(yè)挑水河磷礦也初步實現(xiàn)智能化開采模式[8-9]。

與國外相比，我國智能采礦研究起步較晚，但發(fā)展較快。截至2019年底，我國建成智能化采煤工作面200多個，計劃2022年建成1 000個智能采礦工作面?！蛾P于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》[10]提出我國智能采礦發(fā)展的3個階段性目標：到2021年，建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦；到2025年，大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現(xiàn)智能化；到2035年，各類煤礦基本實現(xiàn)智能化。山東作為用煤較多且煤礦災害發(fā)生比較嚴重的地區(qū)，在最近兩年中大力發(fā)展智能化采礦。其中，山東能源至今已經(jīng)建成80個智能采礦工作面、71個智能掘進工作面、10個智能礦山示范點，其沖擊地壓礦井全部實現(xiàn)智能化開采，累計減少井下作業(yè)人員9 700余人，這無疑是一個振奮人心的階段成果[11]。

可見，智能采礦已經(jīng)成為采礦業(yè)的必然趨勢。然而，目前現(xiàn)實中也存在一定矛盾：企業(yè)的智能采礦水平在不斷提高，而高校對于采礦人才的培養(yǎng)還停留在傳統(tǒng)模式，難以滿足智能采礦時代下企業(yè)對復合型人才的需求。推動科技發(fā)展的核心力量是科技人才，智能采礦時代對采礦、設備、人工智能、管理類人才的需求越來越大。采礦工程專業(yè)是采礦業(yè)的核心學科，為適應智能采礦的發(fā)展，須對采礦工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進行改革。

1.2 國內(nèi)外采礦工程專業(yè)的開設情況

通過資料調(diào)查，對國內(nèi)外15所高校的采礦工程專業(yè)從培養(yǎng)目標、開設課程、培養(yǎng)方式、考核方式、畢業(yè)流向多個維度上進行了比較分析(表1)。其中，國內(nèi)調(diào)查了9所在全國采礦工程專業(yè)排名較靠前的幾所學校，分別是中國礦業(yè)大學、中南大學、北京科技大學、重慶大學、河南理工大學、東北大學、山東科技大學、太原理工大學和西安科技大學；國外的院校有6所，分別是西澳大學 、科廷大學、美國的科羅拉多礦業(yè)學院、德國的弗萊貝格礦業(yè)大學、倫敦帝國理工學院、科羅拉多礦業(yè)學院。

表1 國內(nèi)外采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀對比

可以看出，國外的培養(yǎng)模式更實用一些，對人才的培養(yǎng)注重實踐操作、緊跟企業(yè)需求、注重職業(yè)道德[16]。由于學校課程涉獵較廣，畢業(yè)后的就業(yè)方向也比較多。除了必修的課程教學外，國外學校還注重培養(yǎng)學生的人文意識和社會責任感，注重學生的興趣發(fā)展。而國內(nèi)培養(yǎng)模式專注于學生的專業(yè)素質(zhì)，且較多地停留在基礎理論層面，給學生的實踐機會較少，對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不夠重視，課程體系不夠完善，學科設立不滿足智能采礦技術的需求。

智能采礦的核心關鍵技術包括精確的定位和導航技術、智能探測技術、設備故障自動化處理技術[17]、遠程監(jiān)控技術、信息感知與傳輸技術、數(shù)據(jù)的獲取與處理技術等[18]。國內(nèi)學校的課程體系現(xiàn)狀不利于培養(yǎng)具備采礦、計算機、數(shù)字地質(zhì)、機械設備制造與控制、管理知識的復合型人才。學生在學校時過多地專注于專業(yè)理論知識，不能發(fā)掘更多的興趣愛好，不利于人才的全面發(fā)展。

2 我國采礦人才培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀及問題

目前，我國專門開展智能采礦人才培養(yǎng)的高等院校只有中國礦業(yè)大學、北京科技大學、河南理工大學和山東科技大學等少數(shù)學校，且現(xiàn)在正處于試驗階段。而其他學校還沒有開設專門的智能采礦專業(yè)，依然局限于采礦工程傳統(tǒng)課程的教學，在培養(yǎng)方案、課程安排、教學方式、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、考核方式上都存在一定程度的問題。

2.1 培養(yǎng)方案不合理

雖然大部分學校有明確的培養(yǎng)目標，但是培養(yǎng)方案落后，與培養(yǎng)目標不夠匹配。目前，大部分院校采用的是以基礎課、專業(yè)課和畢業(yè)論文為主要框架的人才培養(yǎng)方案[19]。學校注重學生對基礎知識、基本技能的理解和掌握，不重視對學生的智慧開發(fā)和能力培養(yǎng)，缺乏個性化教育。將學生的科研成果量化，注重研究成果的數(shù)量而非質(zhì)量[20]。學生的論文研究多是停留在理論層面，實現(xiàn)存在困難。這種培養(yǎng)方案會使學生形成固定的思維模式，不利于學生的潛力開發(fā)和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

2.2 課程安排不合理

采礦工程專業(yè)是培養(yǎng)既懂生產(chǎn)又懂安全、既懂技術又懂管理的復合型人才[21]。智能采礦則是在采礦工程培養(yǎng)目標的基礎上，更重視培養(yǎng)人才對智能采礦機械設備的控制能力、發(fā)明創(chuàng)造能力以及計算機操作能力。而現(xiàn)在大部分開設采礦工程專業(yè)的學校仍以采礦技術和地質(zhì)勘探相關課程為主，對于計算機和機械電子類知識涉及較少，不利于培養(yǎng)適應智能采礦的復合型人才。另外，與國外相比，我國的教學對人文社科方面關注比較少，開設課程集中于培養(yǎng)學生的專業(yè)能力，而忽略了培養(yǎng)學生的交際能力、人文意識、興趣發(fā)展和心理健康，學生很難得到全方位的發(fā)展。

2.3 教學方式老舊

現(xiàn)在大部分高校教學方式是課堂授課，且注重于基礎理論教學而實踐教學較弱。老師用多媒體講課，與學生缺乏互動，課堂氣氛枯燥不活躍。單一的授課方式使學生不能很好地消化課堂知識，缺少實踐能力，學生畢業(yè)之后很難迅速適應工作內(nèi)容和環(huán)境。另外，學校缺乏優(yōu)秀教師資源，一些年輕老師一般是畢業(yè)之后直接留校，缺少在采礦企業(yè)工作的經(jīng)歷，缺乏實踐經(jīng)驗，且采礦技術發(fā)展迅速，只靠老師教學很難將最先進的技術和理念傳授給學生[22]。

2.4 缺乏基礎研究能力和原始創(chuàng)新能力培養(yǎng)

基礎研究和原始創(chuàng)新，是發(fā)展智能采礦關鍵核心技術的科技保障。與其他發(fā)達國家相比，我國學生普遍缺乏原始性創(chuàng)新能力[23]。在基礎研究投入方面，我國2017年用于基礎研究的費用占研發(fā)總費用的5.5%，遠遠低于美國的16.9%和瑞士的38.2%；在人才培養(yǎng)模式上，高校對人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)力度小，缺少特色；在考核評價方式上，主要看重學生成果的數(shù)量和實用性，導致學術研究的功利化和短視化，使學生忽略基礎研究，缺乏原始創(chuàng)新能力。大學作為國家知識創(chuàng)新體系的“中流砥柱”，應是基礎研究與原始創(chuàng)新的重要源頭[24]。

2.5 考核方式簡單

與國外相比，不管是期末考核還是畢業(yè)考核，我國采礦工程專業(yè)的考核形式都比較簡單。大多數(shù)學校的期末考核都是選擇考試或者寫論文的方式，而且考試的題目比較簡單，考前突擊便可及格，對課程論文的要求也比較低，使學生對課程不夠重視。畢業(yè)考核一般是采取寫論文或畢業(yè)設計的方式，學生寫論文的目的是畢業(yè)，具有功利性。

3 適應智能采礦的人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新

人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，不只是學校的任務，政府和企業(yè)也擔負著相當大的責任。由政府指導、企業(yè)配合、學校執(zhí)行的方式對培養(yǎng)模式進行改革更加有效。

3.1 政府給予政策支持

由于智能采礦現(xiàn)在屬于起步階段，在適應智能采礦的人才培養(yǎng)模式成型的過程中，政府應該處于主導地位，通過制定一系列的鼓勵政策，讓學校和采礦企業(yè)重視起來。

3.1.1 政府引導學校

結合我國采礦業(yè)的現(xiàn)狀，順應采礦工程國際化發(fā)展趨勢，為明確我國智能采礦人才的培養(yǎng)方向，指引學校確定自己的培養(yǎng)目標，政府應該在政策和方法上引導學校進行采礦人才培養(yǎng)模式的改革。研究表明，在安全管理和數(shù)字礦山等礦山信息化建設方面，存在研究團隊數(shù)量少、合作少、分布分散等問題[25]。針對這一問題，政府可以定期開展關于礦山智能化建設的座談會，邀請研究院所的相關研究人員、學校領導、教授、學生、專業(yè)人士等對此感興趣的人員參加，針對現(xiàn)階段礦山建設的實際需求，對學校應該如何更好地培養(yǎng)智能采礦人才進行研討，并開展相關項目合作。

3.1.2 政府鼓勵企業(yè)

只有學校單方面進行采礦人才培養(yǎng)是遠遠不夠的，還需要采礦企業(yè)的大力配合。政府應鼓勵企業(yè)大力度參與到人才培養(yǎng)中來，鼓勵采礦企業(yè)根據(jù)自己的智能化發(fā)展方向與學校進行聯(lián)合培養(yǎng)；制定校企合作的法律法規(guī)，并給予企業(yè)一定的政策支持，如對幫助學校培養(yǎng)智能采礦人才的企業(yè)進行公開表彰、減免一定的稅收、幫助企業(yè)宣傳人才招聘信息等。

3.2 學校教學模式改革

學校作為人才培養(yǎng)模式改革的主要角色，應從課程體系、培養(yǎng)方案、教學方式和考核辦法等多方面進行創(chuàng)新，貫徹成果導向的教育理念，培養(yǎng)適應采礦企業(yè)需要的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。

3.2.1 建立多學科交叉的課程體系

如圖3所示，建立“智能采礦相關課程+數(shù)字地質(zhì)+機械設備制造與控制技術+計算機科學與技術+實踐實操課程+管理與經(jīng)濟技術+基礎教育”的課程體系，打造厚基礎、寬口徑的教育模式。其中，以智能采礦、地質(zhì)學、機械設備、計算機相關課程進行教學仍然為重點，并在原先的采礦課程基礎上增加智能化相關知識的教學，開設礦山信息管理的相關課程[26]；同時，采取理論課程和實踐課程相結合的教學方式，提高學生的實踐操作能力。學校與企業(yè)合作建立實驗基地，使學生能夠參觀采礦的先進機械設備[27]。

為了人才的全面發(fā)展，學校還需注重培養(yǎng)學生的管理能力和經(jīng)濟分析能力，培養(yǎng)學生的數(shù)學思維；注重英語教學，拓寬學生的國際化視野。

除此之外，學校還需注重學生的通識教育，以德樹人，定期開展人文意識教育，提高學生的社會科學素養(yǎng)、人文素養(yǎng)，激發(fā)學生的愛國情懷以及奉獻社會的責任感，打造通專融合的課程體系。

3.2.2 實行“先廣后?！钡呐囵B(yǎng)方法

學校應實行“先廣后?！钡呐囵B(yǎng)方式，即先學習相對廣泛的基礎知識，后定位興趣進行專項學習。以本科生為例，第一學年基于多學科交叉的課程體系進行基礎課學習，在學習過程中可以了解到自己的興趣點，之后再進行專業(yè)學習。進行專業(yè)學習的方式，包括選修相關專業(yè)課程、參加相關專業(yè)的興趣團體活動、參加相關比賽以及去企業(yè)實習等。

圖3 智能采礦專業(yè)課程體系設置

3.2.3 加強各個相關專業(yè)的交流和聯(lián)系

開設選修課，智能采礦相關的各個專業(yè)的學生都可以參加，通過分小組完成任務的方式進行考核。舉辦各類礦業(yè)實踐比賽，分為管理、地質(zhì)、采礦技術、計算機、通信、機械等模塊，各專業(yè)的學生根據(jù)自己的特長進行報名，不同專業(yè)組成一隊，對采礦進行全流程的設計，通過比賽對其他專業(yè)知識進行了解，有利于培養(yǎng)適應智能采礦的復合型人才。

3.2.4 采取“雙導師”的培養(yǎng)方式

“雙導師”即 “學校導師+企業(yè)師傅”。采用“雙導師”的培養(yǎng)方式[28]，學校導師培養(yǎng)貫穿整個本科時期，負責方向帶領與培養(yǎng)，指導學生學習專業(yè)課、撰寫論文；實習期間，學校為學生搭建校外優(yōu)質(zhì)實習實訓平臺[29]，讓學生跟隨企業(yè)師傅在企業(yè)中進行實操學習，對智能采礦相關工作進行實踐訓練，實習時長不能短于2個月。在實習期間，企業(yè)培養(yǎng)學生親自參與智能采礦的全過程，對未來將要從事的工作進行深刻了解，開闊眼界，適應社會，鍛煉實踐能力。

3.2.5 重視基礎研究，提高原始創(chuàng)新能力

基礎研究是應用研究和開發(fā)研究的基礎，為提高科研水平提供了源源不斷的動力[30]。目前，在智能采礦發(fā)展的初級階段，大部分學者更偏向于應用研究和開發(fā)研究，將國外發(fā)展智能采礦的經(jīng)驗，應用于我國的智能化采礦的建設上。但要使智能采礦更長久、更健康地發(fā)展，需重視對智能采礦技術的基礎研究，提高人才的原始創(chuàng)新能力，將創(chuàng)新教育理念融合于教育模式中?？梢酝ㄟ^開展基礎研究類的科研項目和比賽，加強對學生基礎研究能力的培養(yǎng)，讓學生成長為不僅會操作而且能發(fā)明創(chuàng)造智能化機械的創(chuàng)新型人才。

3.2.6 考核方式改革

改變卷面考試或者單一的論文考核方式。

課程考核引入課程設計的考核方式，將本學期學習的內(nèi)容應用到實際案例中，并且在學期末的課堂中進行演示講解。

畢業(yè)考核可以采用畢業(yè)設計和畢業(yè)論文相結合的方式，將實習經(jīng)歷作為畢業(yè)的硬性條件，學生可以根據(jù)實習單位的實際情況進行案例設計，彌補單一論文方式缺乏實踐性的缺點。重視畢業(yè)論文和畢業(yè)設計的質(zhì)量，而非工作量，提高研究成果的專業(yè)性、科學性和前沿性。

3.3 企業(yè)人才需求引導

企業(yè)是人才的需求方，在人才培養(yǎng)模式改革中，企業(yè)應該發(fā)揮導向作用，根據(jù)企業(yè)對人才的需求，幫助學校培養(yǎng)人才。

3.3.1 企業(yè)與學校定向聯(lián)合培養(yǎng)

智能采礦企業(yè)對復合型人才的需求非常迫切。在現(xiàn)階段，采礦企業(yè)可以先采取與各學校的優(yōu)勢學科進行定向聯(lián)合培養(yǎng)。企業(yè)根據(jù)本行業(yè)對人才類型的需求，參與學校課程體系的建設和教學，以需求為導向進行課程設計、設置專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，將達到畢業(yè)標準的人才招聘到定向企業(yè)，既解決了企業(yè)人才需求問題，又解決了學生就業(yè)問題。

3.3.2 提供實習崗位

企業(yè)與學校聯(lián)合辦學，共建實習基地，設置實習崗位。帶領實習生參與智能采礦的專業(yè)流程，由企業(yè)導師教授先進技術與機械設備的原理與使用[31]。實習結束后，進行結業(yè)考核，計入學校的課程成績當中。對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生可以給予獎勵政策，如優(yōu)先聘用等。

3.3.3 企業(yè)定期發(fā)布智能采礦行業(yè)信息

為了使政府和學校了解智能采礦行業(yè)的發(fā)展前沿，企業(yè)應不定時通過官方網(wǎng)站、論壇等媒體發(fā)布技術創(chuàng)新動態(tài)、企業(yè)智能采礦的最新進展等。即使在不需要招聘人員的時候，企業(yè)亦應與學校交流適應智能采礦需要的人才能力的信息，使學校和學生實時了解智能采礦行業(yè)的人才需求變化，以便學校調(diào)整和更新培養(yǎng)方案。

4 結 語

智能采礦人才培養(yǎng)模式作為一個體系龐大的學科教育體系，真正建立起來并成熟運作是一項大工程，需要政府、學校和企業(yè)的積極配合。本文通過分析國內(nèi)外對采礦專業(yè)人才的課程差異和培養(yǎng)方式，提出由政府進行政策引導、企業(yè)給予技術支持、學校主導培養(yǎng)方法實施的創(chuàng)新模式，具體措施如下：

(1) 政府需要發(fā)揮政策指導作用，引導學校進行人才培養(yǎng)模式改革，鼓勵企業(yè)參與人才培養(yǎng)。

(2) 學校需要發(fā)揮主體作用，從課程體系、培養(yǎng)方式和方法、考核方法上進行創(chuàng)新，重視人才的基礎研究能力和原始創(chuàng)新能力，同時注重學生的軟素質(zhì)培養(yǎng)，促進學生的全面發(fā)展。

(3) 企業(yè)需要發(fā)揮需求導向作用，通過與學校聯(lián)合培養(yǎng)、提供實習平臺、發(fā)布智能采礦行業(yè)信息等方式，積極配合協(xié)助學校培養(yǎng)采礦企業(yè)需要的人才。

建立適應智能采礦的人才培養(yǎng)模式，需要緊跟智能采礦的發(fā)展方向和發(fā)展進程，以需求為導向、以科學的課程體系為基礎、以實踐為依托，培養(yǎng)智能采礦的創(chuàng)新型人才，為我國的智能采礦發(fā)展提供人才保障。