簡闊，茹忠亮，馬國勝，郭少龍，馮睿智

（1.太原科技大學(xué)能源與材料工程學(xué)院；2.晉城市綜合檢驗(yàn)檢測中心；3.山西暗石電子技術(shù)有限公司，山西晉城 048000）

山西作為能源革命的排頭兵，承擔(dān)著能源轉(zhuǎn)型升級的重任，要從以煤炭為主要能源的“黑色革命”轉(zhuǎn)向“綠色發(fā)展”。在新工科背景下，高校應(yīng)根據(jù)自身的辦學(xué)層次和定位，結(jié)合地方區(qū)域優(yōu)勢，形成獨(dú)特的辦學(xué)特色。尤其對于地方高校而言，專業(yè)設(shè)置應(yīng)緊密圍繞服務(wù)國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級對人才的需求。專業(yè)設(shè)置要從人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)方式及專業(yè)思政等方面出發(fā)，構(gòu)建具有特色的人才培養(yǎng)模式，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才[1]。

一、太原科技大學(xué)采礦工程發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

（一）發(fā)展機(jī)遇

山西是我國煤炭和煤層氣資源的大省。據(jù)自然資源部最近發(fā)布的全國礦產(chǎn)資源儲量統(tǒng)計(jì)表顯示，截至2021年底，全國煤炭和煤層氣資源儲量分別為2 078.85億噸和3 659.68億立方米。其中，山西省的煤炭儲量為494.17億噸，煤層氣儲量為3 336.57億立方米，分別占全國儲量的23.78%和91.17%，均居全國首位。晉城市位于沁水煤田腹地，無煙煤分布廣泛，儲量豐富，擁有晉煤集團(tuán)、蘭花集團(tuán)、陽泰集團(tuán)等大型國有煤炭和煤化工生產(chǎn)企業(yè)。同時(shí)，晉城也是我國最大的煤層氣開發(fā)利用基地，煤層氣儲量豐富、分布廣泛，藍(lán)焰、中石油、中聯(lián)等煤層氣開采企業(yè)在此積極布局。目前，這里已形成了包括煤層氣勘探開發(fā)、地面排采、井下抽采、煤層氣集輸、民用燃?xì)狻⒐I(yè)燃料、汽車燃料、瓦斯發(fā)電等在內(nèi)的較完整的煤層氣產(chǎn)業(yè)鏈。

煤層氣作為一種優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源，其開發(fā)利用不僅可以有效降低碳排放和大氣溫室效應(yīng)，而且能有效減少煤炭開采中的瓦斯災(zāi)害，具有顯著的安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。為有效促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國自“十一五”“十二五”以來陸續(xù)出臺了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦瓦斯防治工作的若干意見》《關(guān)于進(jìn)一步加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的意見》等30多項(xiàng)促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策文件。煤層氣產(chǎn)業(yè)已成為山西能源革命綜合改革的領(lǐng)跑者，同時(shí)也為山西低碳綠色發(fā)展及實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)提供了資源支撐。

2015年，原晉煤集團(tuán)聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)、中國石油大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、河南理工大學(xué)共同創(chuàng)辦了國內(nèi)首家煤與煤層氣共采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室聚焦國際煤層氣抽采科技前沿，圍繞煤炭與煤層氣共采的基礎(chǔ)理論、地質(zhì)評價(jià)等重大技術(shù)課題開展研究及工程試驗(yàn)。2008年，建立了博士后科研工作站。2020年，國家煤層氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心在晉城市綜合檢驗(yàn)檢測中心掛牌運(yùn)營，主要承擔(dān)民用煤層氣、車用壓縮煤層氣、天然氣等產(chǎn)品的委托檢驗(yàn)、仲裁檢驗(yàn)、買賣雙方第三方公正檢驗(yàn)，同時(shí)還承擔(dān)相關(guān)檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的制訂修訂和檢驗(yàn)儀器設(shè)備的開發(fā)等工作。煤與煤層氣共采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國家煤層氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心兩家國家級科研機(jī)構(gòu)在晉城落戶，為采礦工程（煤與煤層氣）專業(yè)建設(shè)與發(fā)展提供了學(xué)科引領(lǐng)。

（二）面臨的挑戰(zhàn)

資源與產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢、政策的支持以及國家級科研機(jī)構(gòu)的引領(lǐng)為地方院校的特色發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。太原科技大學(xué)晉城校區(qū)為助力地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，于2016年開設(shè)了采礦工程（煤與煤層氣）專業(yè)，至今已畢業(yè)三屆學(xué)生，累計(jì)培養(yǎng)了235名專業(yè)技術(shù)人才，為山西省高效開發(fā)利用煤與煤層氣這兩種優(yōu)勢礦產(chǎn)資源提供了人才支持。作為中國能源資源的大省，山西承擔(dān)著國家能源保障的重要使命，是保障國家能源安全的基石。大力發(fā)展能源類專業(yè)學(xué)科，對于山西省實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源的轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展具有重要意義。

煤炭作為我國的傳統(tǒng)能源，其開采技術(shù)已相對成熟。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)不斷融入煤炭開采，煤礦智能化開采技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用展現(xiàn)出新的生機(jī)。煤層氣是蘊(yùn)藏在煤層中的非常規(guī)天然氣資源，作為一種清潔能源，其開發(fā)利用不僅可以補(bǔ)充我國能源的短缺，而且可以有效降低煤炭開采的瓦斯災(zāi)害。袁亮、彭蘇萍等院士首先提出了煤與煤層氣共采的新學(xué)科方向，旨在解決煤與煤層氣這兩種同源共生資源的安全高效開采。

在當(dāng)前“碳達(dá)峰、碳中和”以及數(shù)字化技術(shù)融合發(fā)展的背景下，地方高校專業(yè)建設(shè)應(yīng)以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，貫徹新工科發(fā)展理念，深入分析當(dāng)前新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新模式，提升工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，更好地服務(wù)山西省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，推動(dòng)山西能源革命的發(fā)展。

采礦工程（煤與煤層氣方向）專業(yè)作為太原科技大學(xué)晉城校區(qū)的新專業(yè)，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)掌握煤與煤層氣共采技術(shù)的專業(yè)人才，從技術(shù)角度、地域性來看都極具地方特色。按照新工科建設(shè)要求，新專業(yè)要繼承傳統(tǒng)技術(shù)、創(chuàng)造新技術(shù)，融合多學(xué)科，構(gòu)建具有地方特色的采礦工程新工科人才培養(yǎng)模式[2]。

二、面向新工科的采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式

（一）提練人才培養(yǎng)目標(biāo)

采礦工程作為礦業(yè)類專業(yè)，主要研究和學(xué)習(xí)礦床開采的理論和方法，同時(shí)致力于礦業(yè)新技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)礦產(chǎn)資源及開采方式的不同，采礦工程可分為煤礦開采（露天開采、井工開采）、金屬礦床開采（露天開采、井工開采）和非金屬礦床開采等類別[3]。由于高校的辦學(xué)歷史和地區(qū)行業(yè)發(fā)展的差異，各高校在采礦工程人才培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)各有不同。例如，原煤炭部直屬的中國礦業(yè)大學(xué)、阜新礦業(yè)學(xué)院（現(xiàn)遼寧工程技術(shù)大學(xué)）、山東礦業(yè)學(xué)院（現(xiàn)山東科技大學(xué)）、西安礦業(yè)學(xué)院（現(xiàn)西安科技大學(xué)）、焦作礦業(yè)學(xué)院（現(xiàn)河南理工大學(xué)）和山西礦業(yè)學(xué)院（并入太原理工大學(xué)）等大學(xué)主要培養(yǎng)煤炭開采方面的專業(yè)技術(shù)人才。而原冶金部直屬的北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、武漢鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)武漢科技大學(xué)）、鞍山鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)遼寧科技大學(xué)）和包頭鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)內(nèi)蒙古科技大學(xué)）等大學(xué)則主要培養(yǎng)金屬礦床開采方向的人才。

煤層氣（瓦斯）是與煤伴生、共生的氣體資源，是儲存在煤層中的烴類氣體，主要成分為甲烷，屬于非常規(guī)天然氣。中國地質(zhì)大學(xué)最早在2006年開設(shè)了“煤及煤層氣工程”本科專業(yè)，隨后河南理工大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)也陸續(xù)開始了該專業(yè)的本科試點(diǎn)招生。2012年教育部對本科專業(yè)目錄進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，不再單獨(dú)設(shè)置“煤及煤層氣工程”專業(yè)。

沁水煤田是我國最大的無煙煤基地，煤炭變質(zhì)程度高，煤層氣資源豐富。為了降低煤層瓦斯含量，減少煤礦瓦斯災(zāi)害，同時(shí)開發(fā)利用清潔能源，晉煤集團(tuán)在長期工程實(shí)踐中形成了“先采氣、后采煤、采氣采煤一體化”的瓦斯治理原則，并提出了“三區(qū)聯(lián)動(dòng)井上下立體抽采”瓦斯治理模式[4]?？紤]國家與地區(qū)的發(fā)展、行業(yè)與企業(yè)的需求以及學(xué)校的特色與定位，太原科技大學(xué)晉城校區(qū)于2016年開設(shè)采礦工程（煤與煤層氣）專業(yè)，為推進(jìn)山西能源革命綜合改革培養(yǎng)專業(yè)人才。

（二）重構(gòu)課程教學(xué)體系

表1 課程學(xué)分及所占學(xué)分比例表

為了實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，太原科技大學(xué)的采礦工程專業(yè)課程體系分為五個(gè)類別：通識教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、個(gè)性培養(yǎng)課程和實(shí)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練課程。其中，學(xué)科基礎(chǔ)課程包括數(shù)理基礎(chǔ)、大類基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程。各類課程的學(xué)分及所占比例如表1所示。

從工科人才專業(yè)技能角度來看，培養(yǎng)方案中的課程又可劃分為學(xué)科基礎(chǔ)模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊、煤炭開采模塊、煤層氣開采模塊和實(shí)習(xí)實(shí)踐模塊五大部分，具體的課程劃分見圖1。

圖1 課程模塊分解

（三）加強(qiáng)實(shí)踐基地建設(shè)

應(yīng)用型本科專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐能力對提升就業(yè)競爭力至關(guān)重要，同時(shí)也反映了學(xué)生將理論與實(shí)際結(jié)合，運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的能力。實(shí)習(xí)基地的建設(shè)為專業(yè)實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)提供了重要保障。我校在采礦工程專業(yè)建設(shè)過程中，已在晉煤集團(tuán)、蘭花集團(tuán)、藍(lán)焰煤層氣、煤與煤層氣共采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家煤層氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、陽泰集團(tuán)、蘭花煤層氣、皇城相府集團(tuán)、長平煤礦、趙莊煤礦、寺河煤礦等煤炭和煤層氣開采企業(yè)建立了學(xué)生實(shí)習(xí)基地。這些基地共同制定了完善的實(shí)習(xí)課程、實(shí)習(xí)管理制度和考評制度，同時(shí)聘請了一批企業(yè)工程師為兼職教師，定期為我校師生進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。在實(shí)習(xí)基地建設(shè)的過程中，通過與地方企業(yè)的合作交流，構(gòu)建了系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)和實(shí)習(xí)管理體系，通過頂崗實(shí)習(xí)提高了學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合的能力，為相關(guān)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)做好前期準(zhǔn)備，為學(xué)生的就業(yè)和職業(yè)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

（四）改革課堂教學(xué)模式

隨著網(wǎng)絡(luò)信息科技的發(fā)展，線上教學(xué)正逐漸改變傳統(tǒng)的高校課堂教學(xué)方式。一方面，我們從愛課程、超星爾雅和中國大學(xué)MOOC等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺篩選適合采礦工程專業(yè)的優(yōu)質(zhì)線上教學(xué)資源，同時(shí)也組織教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合課程特點(diǎn)，開展線上課程、線上線下混合教學(xué)、線上虛擬仿真等不同類型的教學(xué)模式。教師通過布置線上學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生能夠充分利用課余時(shí)間自主學(xué)習(xí)，緩解專業(yè)課內(nèi)容增加和課時(shí)縮短的矛盾。我們打造了采礦工程視頻庫、案例庫，通過案例講解的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力。

（五）挖掘?qū)I(yè)思政元素

人們對煤礦的傳統(tǒng)印象導(dǎo)致招生困難，畢業(yè)生不愿意到一線工作。這是國內(nèi)所有高校采礦工程專業(yè)面臨的共同難題。礦業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國家發(fā)展的支柱之一，事關(guān)國家安全。特別是在當(dāng)前世界格局動(dòng)蕩、俄烏戰(zhàn)爭持續(xù)的背景下，能源安全顯得尤為重要。在“采煤學(xué)”“巖石力學(xué)”等專業(yè)課程教學(xué)過程中，我們結(jié)合時(shí)事，講述我國煤炭工業(yè)飛速發(fā)展的歷史，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和責(zé)任感。我們講述宋振騏、錢鳴高、鮮學(xué)福、武強(qiáng)、何滿朝等礦業(yè)界院士的成長歷程及突出貢獻(xiàn)，學(xué)習(xí)他們“終身獻(xiàn)身煤礦事業(yè)”“生命不息，奮斗不止”的崇高精神。

煤礦智能化建設(shè)是變革煤炭傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的重要舉措，引領(lǐng)煤礦進(jìn)入智能化采煤新時(shí)代。截至2022年，山西省已完成22座礦井的智能化升級改造，建成了548個(gè)智能化采煤、掘進(jìn)工作面，智能化科技的廣泛應(yīng)用大幅提升了礦井的采掘效率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地提升了礦山安全生產(chǎn)水平，對實(shí)現(xiàn)煤炭高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展、保障能源安全具有重大意義。煤礦科技的發(fā)展對采礦工程人才培養(yǎng)提出了更高的要求。

三、結(jié)束語

立足于山西能源革命綜合改革，并結(jié)合時(shí)代背景及區(qū)域優(yōu)勢，本文全面分析了太原科技大學(xué)采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。以新工科建設(shè)目標(biāo)為導(dǎo)向，我們分別從凝練人才培養(yǎng)目標(biāo)、重構(gòu)課程體系、加強(qiáng)實(shí)踐基地建設(shè)、改革課堂教學(xué)模式和挖掘?qū)I(yè)思政元素五個(gè)方面進(jìn)行了人才培養(yǎng)模式的改革與探索。目的是培養(yǎng)具有愛國愛家情懷、精湛業(yè)務(wù)技能、工匠精神和開拓進(jìn)取精神的高素質(zhì)應(yīng)用型采礦工程專業(yè)人才，從而助力山西經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展。