新時代智能采礦人才培養創新模式構建與探討

李海軍，梁 維，蒲承罡

(1.貴州理工學院礦業工程學院，貴州 貴陽 550003；2.貴州永森世茂工程咨詢有限公司，貴州 貴陽 550004)

0 引言

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換代。隨著智能采礦行業領域轉型升級發展對專業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人才培養改革發展以適應新時代智能采礦行業領域的用人需求，要針對智能采礦行業領域所需人才的素質、知識及技能等特點，結合工程教育專業認證、新工科教學改革需求等，以傳統采礦為基礎，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、云計算以及物聯網等學科專業的復合型新型化專業。

新時代智能采礦是對傳統采礦的革新與發展，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，達到全過程實現智能化開采，則亟需培養掌握智能采礦知識、技術及技能的高素質應用型人才。針對傳統采礦專業人才培養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，與智能采礦行業領域飛速發展不匹配，所以，探索性地從智能采礦人才培養目標、培養要求、專業特色、培養規格、專業定位、課程體系等多維度開展培養模式構建與探討，提出一套適應新時代智能采礦人才培養的創新模式，對智能采礦行業領域人才培養具有一定的現實意義。

1 科學確定人才培養目標，全面踐行人才培養宗旨

按照國家對專業人才培養目標的定位，結合工程教育專業認證、新工科教學改革理念以及智能采礦行業領域轉型升級發展變化對專業人才培養的需求，同時考慮服務好地方經濟發展等諸多因素，綜合確定智能采礦人才培養目標為：在滿足傳統采礦人才培養目標的基礎上，進一步拓展培養具備適應新型工業化發展需求、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知識及理論，強化專業情懷、大國工匠精神及創新創業創意的普適性培養，最終培養成為智能采礦領域的高素質國際化應用型專業技術人才。人才培養過程中堅持執行科學確定的人才培養目標，通過培養要求、專業定位、課程體系及知識體系等方面改革來實現人才培養目標。

2 合理制定人才培養要求，始終貫穿人才培養全過程

新時代人才培養要求相比于過去，已經發生翻天覆地變化，新時代人才需要更加具有知識全面融合、學科專業交叉、新型產業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發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展、行業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要求。培養要求是人才培養全過程遵循的規則和架構，是人才培養質量的標準與規范。結合工程教育專業認證、新工科教育教學改革理念、智能采礦行業領域轉型升級發展及現代企業用人需求變化等方面要求，在傳統采礦專業人才培養要求的基礎上，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、智能設計與優化、系統控制等前沿礦山開采技術管理控制知識；設計/開發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、專業情懷以及職業操守等社會責任的知識；其余指標按照傳統采礦專業培養要求執行，起到承上啟下的傳承作用，既發揚了傳統專業的優良基因，又做到了適應新型產業發展對人才需求的各種變化。

3 整合更新優化課程體系，科學構建知識新體系

人才知識體系是培養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質量和培養目標達成度[3]。隨著行業領域轉型升級發展、用人單位對專業人才具備知識的更新變化、工程教育專業認證、“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的新需求，對照新要求進一步淘汰整合更新優化本專業課程體系，將不適宜新要求的課程逐步淘汰，具有交叉重復的課程優化整合，行業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展要求的智能采礦專業知識新體系，將淘汰整合更新優化后的智能采礦專業課程體系設置為“平臺+模塊”形式，將其劃分為通識教育、專業教育、實踐教育和創新創業教育等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，專業教育平臺劃分為工程基礎、專業課程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，創新創業教育平臺劃分為創新訓練、創業實操、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人才知識，更好地適應新工科教學改革對專業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、物聯網、云計算等方面的基礎課程，夯實了專業人才培養的知識基礎。

專業課程模塊中將整合優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》《智能監測監控》《智能采掘工程設計與施工》等一系列課程進行了整合優化與更新，增設了《智能礦山設計與優化》《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》等緊貼行業領域轉型升級發展急需的新興課程。結合新工科教學改革要求，將《礦山壓力與巖層智能控制》設置為專業教育與創新創業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《專業實驗一》《專業實驗二》為期4周的獨立實驗周，《礦山虛擬仿真開放實驗》等實驗環節，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，進行系統的全面實驗訓練，同時將《專業實驗二》設置為專創融合的特色實驗，既可以開展專業實驗訓練，又可以促進創新創業教育，達到“雙效”豐收的培養效果。

集中實踐教學模塊中增設了《智能監測監控實習》《智能采礦識圖與制圖》《智能采礦專業綜合設計能力訓練》等集中實踐環節，重點突出培養高素質應用型人才培養的實踐實操能力，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目標。

創新創業教育平臺人文素質模塊中增設了社會責任感、職業操守、職業道德、專業情懷、大國工匠等，培養學生強烈的責任意識、職業擔當、傳承工匠的綜合培養環節。同時在創新模塊中增設了科研導論、科技創新與發明、學術研究及論文發表、學術交流等環節，培養學生學科專業的創新能力與實踐能力。創業模塊中增設了組織管理、服務社會、運營企業等環節，培養學生的創業能力與實踐能力。綜合技能模塊中增設了從業資格考試、學科競賽、才藝競賽等環節，培養學生的專業實戰能力。

4 結語

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