以創新能力培養為導向的采礦工程人才培養改革與實踐

趙兵朝 余學義 聶麗華

摘 要：根據采礦工程專業對應用型創新人才素質與能力培養的客觀要求，圍繞創新能力培養主題，以課程內容優化為切入點，以科研反哺教學為特色，促進了理論與實踐深度融合，形成了以“問題的提出—知識點的掌握—創新思維的培養”為導向的教育教學改革模式，構建了基于“自主學習”、“創新平臺研制”、“模擬訓練”和“能力檢驗”4種途徑的可持續的創新能力培養模式，解決了采礦工程專業人才培養過程中存在的3個突出問題，為創新能力培養，提供了行之有效的范式。

關鍵詞：采礦工程;創新能力;課程建設;實驗平臺研制;人才培養

中圖分類號：G 64?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-7312（2019）03-0304-04

Abstract：According to the objective requirements of quality and ability training on applied innovative talents，the paper focused on the cultivation of innovative ability，took the optimization of the course content as the starting point with the characteristics of scientific research back-feeding teaching，promoted the deep integration of theory and practice and formed a “Asking questions-Mastering the knowledge points-Cultivating innovative thinking” -oriented education and teaching reform model，and finally constructed the sustainable innovation ability training mode based on four ways of “self-learning”，“innovation platform development”，“simulation training” and “capability test”，which may solve three prominent problems in the process of mining engineering talents training，and provide an effective paradigm for the cultivation of innovative capabilities.

Key words：mining engineering;innovative ability;curriculum development;development of experimental platform;personnel training

0 引 言

創新是國家的靈魂，創新人才培養是建設創新型國家的關鍵，而本科教育則是實現創新人才培養目標的基礎[1]。教育部、財政部在2007年1月聯合發布的《關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》（教高[2007]1號）文件中也明確提出：繼續大力開展大學生科技競賽活動，重點資助在全國影響較大、參與面廣的學生科技競賽活動，激發大學生的興趣和潛能，培養大學生的團隊協作意識和創新精神[2]。西部是我國的主要煤炭生產基地，西安科技大學作為西部地區唯一一所煤炭行業本、碩、博培養體系完善的高等院校，培養適應我國煤炭行業發展的創新型人才，義不容辭。

采礦工程專業在人才培養方面存在的3個突出問題。

1）學生學習的積極性不高。受傳統教育模式和教學方法的長期影響，課堂授課往往以教師為中心，學生習慣于被動地接受知識，師生互動少，教師在課堂教學過程中教學目標不明確，教學方法應用不合理，缺少啟發式、案例式教學環節，不能激發學生的學習興趣和創新思維，導致學生學習的動力不足。

2）科研反哺教學不足。目前，高等學校雖擁有大師級人物、省部級及其以上的科研平臺和標志性的科研成果，但在學生培養過程中得不到明顯體現;同時部分教師“重科研輕教學”的思想很難改變，“科研反哺教學”口號喊得高，在學生培養過程中實施難;教師在教學過程中沒有體會“研促教—教促學-學促用”的內涵，未意識到通過改變教學方法和手段也可達到“教促研”的目的，導致科研反哺教學落實不到位。

3）理論與工程實踐結合不夠。高等院校中，普遍存在重視學生理論教育、輕視學生實踐能力的現象;長期以來，采礦工程專業的學生，受煤礦現場條件限制，在井下進行現場實踐的時間和次數較少，學生的工程素養培養和創新能力提升得不到保障;可利用的校內教學與實踐資源較少，缺少與專業課程對應的創新型實驗平臺;同時，教材內容、教學手段、實驗與實踐平臺深度融合不夠，也是造成理論與實踐嚴重脫節的主要原因。

1 關于創新能力培養的國內外研究現狀

創新人才的心智模式[3]，是影響創新人才成長和發展的內在心理機制。國內外學者展開了該方面的心智模式研究，國內外心理學界的相關理論和實證表明：人類從事創造性的活動所需要具備的核心特質，可以歸納為6種心智，其包括專門領域知識心智，內在動機心智，多元文化經驗心智，問題發現心智，專門領域判斷標準心智，以及說服傳播心智。

在創新人才培養的內涵、特征方面[4]研究表明：從理論上講，人人均可創新，然而實踐表明，創新確實又遠非人人可以做到。創新素質，簡而言之，就是創造性思維與創造性人格的合成。在創新人才培養的本質方面研究表明：創新人才培養過程中，要明確學生創新與科學家創新之間的異同。其“新”是以個人的成長與發展史為參照系的，而非整個人類歷史。

在卓越人才培養模式改革與實踐研究方面，龐艷榮[5]認為：工程實訓平臺的課程化建設，能夠實現理論到實踐的完美過渡;李偉銘[6]認為：產學研合作教育的關鍵，在于有效地實現對高校、科研院所、企業各自的互補性資源的整合與利用;樊利[7]認為：學科競賽，是整合課內外理論及實踐教學內容的重要環節。它注重強化學生應用理論知識分析和解決實際問題的能力，對優化學生的知識結構，培養學生的創新思維，提高學生的實踐技能，強化團隊協作精神等方面，具有重要作用;李正[8]認為：構建整體優化、結構合理的課程體系，是工程教育教學改革的重要內容;張向陽[9]研認為：高等學校定位，決定了其向社會提供服務的品種、數量和質量，具體體現在人才培養、科學研究和社會服務3個方面。

2 創新能力培養采取的措施

2.1 實現學生獲取知識由“被動”向“主動”的轉變

以學生為中心，以學生創新思維培養為目標，通過教學方法改革，啟發學生學習興趣，激發學生求知欲望，通過滿足課程教案要求、備課要求和授課要求，實現學生獲取知識由“被動”向“主動”的轉變。課程教案要求：按照課程的特點，結合已有科研成果和工程案例，分模塊建設了開放的教學案例庫。課程備課要求：思考如何回答從學生角度提出的3個問題：①課程重點講述哪些理論知識;②講述的理論知識能解決現場哪些工程實踐問題;③如何應用所學理論知識，借助哪些方法和手段，解決哪些現場工程問題。課程授課要求：以學生為中心，以“問題的提出—知識點的掌握—創新思維的培養”為導向，通過與學生在課堂中進行“教與學”的有效互動與討論，回答學生最關心的3個問題，增強學生的學習動力。

2.2 科研反哺教學

以教學內容優化為基礎，以教材編寫和教學方法改革為手段，拓展“研促教—教促學—學促用”的內涵，促進“研促教—教促研”的有機融合，實現科研反哺教學。

教材編寫是實現教學內容優化、專業知識和現場工程實踐有機結合的載體。以教學案例為基礎，應用“啟發式、案例式”教學，激發教師對涉及領域研究的興趣，思考現有理論及方法的不足，不僅達到“研促教”的效果，也達到“教促研”的目的;“研促教—教促研”深度融合，改變了以往教師“重科研輕教學”的思想，實現了科研反哺教學。以《開采損害學》為例，表1給出了相應的教學案例庫。

2.3 理論與工程實踐有機融合

以學生創新能力培養為目標，圍繞課程實驗、實踐教學，自主研發創新型實驗平臺與系統軟件，借助學科競賽和第二課堂課外科技活動，實現理論與工程實踐有機融合。以《開采損害學》實驗教學平臺建設為例，已獲批發明專利4項、軟件著作權2項、實用新型專利9項：①為了讓學生了解煤層開采后覆巖的破壞規律和發展演化過程，自主研發了相似材料模擬實驗平臺;②為了給學生提供良好的計算模擬環境，自主研發了“開采損害預計評價軟件系統”和“開采沉陷預計軟件”系統;③針對水體下安全開采，開發研制了覆巖導水裂縫帶觀測實驗設備，為學生創新能力培養奠定了基礎;④借助學科競賽和國家大型賽事，指導學生完成課外科技作品，檢驗理論與現場工程實踐有機融合的效果。

3 采礦工程專業能力培養實施效果分析

3.1 專業課的課程建設得到顯著提升

采礦工程專業教師，先后主編全國煤炭行業“十二五”規劃教材6部、獲批主編全國煤炭行業“十三五”規劃教材8部、參編教材4部;主編與參編的教材，先后獲全國煤炭高等教育優秀教材一等獎1項，三等獎1項，省級優秀教材一等獎1項;從2014年至今，采礦工程專業教師，負責建設了精品資源共享課程省級6門，校級1門;關于課程教學內容優化方面的教學成果，分別獲校級教學成果特等獎2項和一等獎1項。

3.2 學生創新能力得到顯著提升

?以“研促教-教促學-學促用”的教學理念、以“問題的提出—知識點的掌握—創新思維的培養”為主導，結合課程的特點，分模塊建設開放的教學案例庫;應用“啟發式、案例式”教學方法，自主研發創新實驗平臺，提高學生創新能力;近3年采礦工程教師指導的學生，先后獲全國行業實踐作品大賽47項;省級大學生創業大賽、“挑戰杯”14項;完成國家級創新創業計劃大賽項目4項，校級各種獎項70余項;僅在全國行業實踐作品大賽中，采礦工程專業學生獲獎從2012年的1項獲獎發展到2017年的20項，獲獎數達歷史最高，采礦工程專業學生獲一等獎3項、二等獎4項、三等獎13項。

3.3 教師教育教學水平得到顯著提高

依托研究成果，教師發表教改論文20余篇、獲批省級教改項目1項，校級教改項目5項、省級教學成果獎資助項目3項;同時6名教師被評為校級大學生課外科技活動優秀指導教師;課題組成員1名獲校級首屆教學新秀獎、1名被聘為校級二級胡楊名師。

3.4 用人單位對畢業生的評價

用人單位反映我校畢業生在工作中，能夠靈活運用自己的專業知識，且理論基礎知識扎實，具備解決現場相關技術難題的基本能力。僅2016年，我校采礦工程專業學生，就有6名同學被中國煤炭教育協會評為“全國煤炭建功立業優秀大學畢業生”，對課題研究成果，進一步進行了驗證。

4 結 論

針對采礦工程專業在人才培養方面存在的3個突出問題，圍繞采礦工程專業學生創新能力培養這一主題，以課程內容優化為切入點，以科研反哺教學為特色，通過教材編寫、課程實驗平臺建設和自主研發創新型實驗平臺，借助第二課堂課外科技活動和學科競賽，培養了學生的創新能力，得出如下結論。

1）以學生創新思維培養為中心，以“問題的提出—知識點的掌握—創新思維的培養”為導向，通過教學方法改革，實現了學生知識的獲取由“被動”向“主動”的轉變。

2）以學生創新知識構建為中心，以教材編寫和教學方法改革為手段，以教學案例為基礎，應用“啟發式、案例式”教學，促使“研促教—教促研”的深度融合，實現了科研反哺教學。

3）以創新能力培養為中心，通過“自主學習”、“創新平臺研制”、“模擬訓練”和“能力檢驗”4種途徑，形成了可持續的創新能力培養模式。為采礦工程專業創新能力培養，提供了行之有效的范式。

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（責任編輯：韓 莉）