“雙碳”背景下礦業工程創新人才培養存在的問題及改進對策

顧清恒 趙光明 李英明 孫建

摘要“雙碳”背景下，傳統礦業工程創新人才培養主要存在培養目標、培養過程、培養課程體系、培養途徑與方法、學生國際化培養尚不能滿足“雙碳”目標等問題。基于此提出確立礦業工程創新型人才培養目標、建設創新人才思政教育工程、完善課程體系與教學方法、優化實踐育人與創新能力提升培養體系、開闊“雙碳”背景下礦業工程專業學生國際化視野“五大對策”。為其他高校礦業工程“雙碳”人才培養提供一定參考。

關鍵詞 雙碳；礦業工程；創新人才；培養

中圖分類號：G642文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.6.015

2020年9月22日，習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話，中國力爭在2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和（碳達峰與碳中和簡稱“雙碳”）。

礦業工程是一門傳統的資源開發類工科專業，煤礦資源的開采注重安全與效益，課程設置與培養模式單一，無法滿足“雙碳”背景需求。針對中國“富煤、缺油、貧鈾、少氣”的能源結構[1]，這種特殊的礦業開發現狀在國際上沒有可直接借鑒的例子，當下國內礦業創新人才培養的國際化問題也比較突出。

針對“雙碳”目標給高校創新人才培養提出的挑戰，本文從培養目標、培養過程、培養課程體系、培養途徑與方法等方面，詳細分析“雙碳”背景下礦業工程專業創新人才培養過程中存在的問題，并提出改進對策，培養一批適應“雙碳”背景的新時代礦業工程創新型人才，助力我國早日實現“雙碳”目標。

1“雙碳”背景下礦業工程創新人才培養存在的問題

1.1礦業工程創新人才培養目標與“雙碳”背景脫節

傳統本科教育模式認為，一所學校培養出來的本科生，只要很好地掌握專業知識和專業能力，就可成長為行業內的精英領軍人才，學校的培養就被認為是成功的[2]。隨著近些年來，人們越來越深刻認識到我們長期的“碳排放”很可能重創我們共同的生存家園，“雙碳”目標也逐漸成為世界各國發展經濟時重要的底線標準，因此，當前礦業工程創新人才培養目標存在與“雙碳”背景脫節的問題。

1.2“雙碳”背景下礦業工程創新人才培養過程與思政教育不能有機融合

基于認為只要培養出更多的專業技術精英等領軍人才，該專業辦學就是成功的傳統認識，在全球化“雙碳”目標的考量下，唯“技”是舉的本科專業思政教育也已經不合時宜了，“雙碳”背景下礦業工程創新人才培養過程需融入新的思政教育體系和內容。

1.3礦業工程創新人才培養課程體系設置與“雙碳”背景不能有效銜接

雖然“雙碳”概念和目標是近幾年比較熱門的話題，但其實與“雙碳”理念異曲同工的教育理念早已有之，那就是以“創新、協調、綠色、開放、共享”為核心的綠色教育理念[3]，綠色教育理念認為環境保護、可持續發展等有關環境的課程，應該像數、理、化那樣成為學生的必修課、基礎課，這也在中國許多大學進行了嘗試，但對于礦業工程領域，與“綠色”和“雙碳”有關的課程只有少數幾門（如環境、能源等）僅僅是涉及相關知識的課程，絕大部分課程都和綠色教育體系沒有聯系，因此，礦業工程創新人才培養課程體系設置存在與“雙碳”背景不能有效銜接的問題。

1.4“雙碳”背景下礦業工程創新人才培養途徑、方法單一

當前，礦業工程學科本科生課程，尤其是通識教育、學科基礎教育及絕大部分專業課教育課程均采用注入式教學模式授課，即老師在講臺上講，學生在講臺下被動聽的教學模式。對于一些專業性較強的課程，學生由于缺乏對礦山企業和生產系統的切實認識，只能靠想象來理解課堂內容，尤其對于一些基礎較弱的學生，課上不能及時理解老師講的內容，課下又限于時間和學習方法等問題，不能對前面學習的內容進行有效的復習，從而影響接下來課程的銜接學習，長此以往，學生會產生“破罐子破摔”的思想。

1.5“雙碳”背景下礦業工程專業學生國際化培養不足

隨著綠色與“雙碳”發展理念的深入人心，煤炭行業也正在加快綠色與智能化發展步伐。在全球范圍內，越來越多的國家著眼于當下采礦技術的智能化發展與大量廢棄礦山的改造再利用。煤礦的智能化發展需要諸如計算機、機械自動化、電氣工程等專業人才的支持，廢棄礦山的改造再利用需要借鑒礦業開采水平高、經驗豐富的發達國家處理經驗，引進國外的發達開采技術和廢棄礦井處理技術。但現實情況表明我們目前的礦業工程國際人才培養嚴重不足，學生目光主要集中于國內發展，國際合作意識和國際視野不足，無法為“雙碳”背景下我國礦業工程實現國際引領和示范提供堅實的國際化人才基礎。

2礦業工程創新人才培養模式改進對策

2.1確立“雙碳”背景下礦業工程創新型人才培養目標

根據國家和教育部關于提高高等教育質量與加強高等教育質量保障體系建設的要求，頂層設計“雙碳”條件下礦業工程創新人才培養目標，有機銜接“雙碳”背景，以保障煤炭安全開采、清潔高效利用、綠色低碳轉型。礦業工程學科應以培養有創新精神和批判思維的“五有”以及綠色采選為特色的礦業工程人才為宗旨，確立“雙碳”背景下礦業工程創新型人才培養目標為：本專業培養具備固體（煤、金屬及非金屬）礦床開采與開發利用的基本理論，具有采礦工程師的基本能力，能從事礦山資源智能開采與利用、生產技術管理、安全監察及科學研究或具有創新意識、礦山工程意識、工程素質及工程實踐能力突出的支撐“雙碳”目標的礦山工程復合型工程技術人才。畢業后5年左右達到卓越礦業工程師的專業技術水平。

2.2建設“雙碳”背景下礦業工程創新人才思政教育工程，堅持立德樹人

在礦業工程創新人才培養過程中，始終把堅定理想信念作為首要任務，把學煤、愛煤、投身于煤作為思政教育理念，通過“智能精準開采”“礦山環境工程”“煤與瓦斯共采”課程以及其他一系列課程思政，深入貫徹融合環境教育和可持續發展理念的生態文明教育的核心價值觀念，培養學生的系統性與整體性思想。積極灌輸人是自然的一部分、人與自然應該和諧共生的理念，把實習、實踐、創新作為追求卓越精神培育的重要環節。堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿礦業工程教育教學全過程，把“育德”與“育才”有機統一，把學業導師與德育導師融為一體，實現全程育人、全方位育人，培養符合“雙一流”建設要求的礦業工程拔尖創新人才。

2.3完善“雙碳”背景下礦業工程課程體系建設，推進課程教學改革

根據采礦工程學科的體系結構、采礦工程專業的培養目標要求以及當今社會飛速發展的特點，安徽理工大學傳統采礦工程專業培養計劃課程由四大模塊組成。第一模塊為通識教育模塊課程，必修課程包括馬克思主義基本原理、中國近代史綱要等思政品德課程，體育、大學生心理健康等通識文體課程，大學英語、高等數學、線性代數等通識基礎課程，科技文獻檢索、美學原理等通識選修課程。第二模塊為學科基礎課，包括現代工程制圖、工程力學、現代地質學、礦山測量學、礦山與巖石力學等必修課程，電工與電子技術、結構力學、彈性力學、工程材料等選修課程。第三模塊為專業教育模塊課，包括煤礦開采學、礦山壓力與巖層控制、井巷工程、礦山通風與安全、礦山設計與優化等必修課程，采礦工程導論，礦山環境工程、礦業系統工程、采礦CAD、礦壓測試技術等選修課程。第四模塊為實踐教育課，包括思想政治類課程實踐、勞動教育實踐、計算思維與程序設計類課程實踐等通識教育實踐課程，現代工程制圖、工程力學、地質實習、測量實習等學科基礎教育實踐課程，井巷工程、認識實習、煤礦開采學課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計（論文）等專業教育實踐課程。

為適應當前“雙碳”目標，課程體系中在原有課程基礎上加入了精準智能開采、測試與控制技術基礎、人工智能技術應用、煤與瓦斯共采（雙語）、礦山伴生資源開采、虛擬礦山與仿真、礦山智能采掘裝備等課程。除此之外還開設了第二課堂課程：社會責任感教育實踐、創業創新實踐、素質拓展教育實踐等。同時，在井巷工程、煤礦開采學、礦山通風與安全、礦山設計與優化等課程中開展思政，增加“雙碳”元素，使學生進一步樹立綠色發展理念。

2.4優化“雙碳”背景下礦業工程實踐育人體系，提高學生創新能力

推進科研成果與實踐內容的融合、專業教師與實踐指導教師的融合、教室與實驗室的融合。優化“第二課堂”成績單評定辦法，按基礎專業能力、綜合設計能力、研究創新能力三個層次完善礦業工程實踐教學目標和培養要求，建立以實踐能力為核心的創新型拔尖人才培養模式。組建礦業工程交叉班，面向土木工程類、測繪科學與技術類、計算機科學與技術類學生，擇優選拔學生進入礦業工程拔尖創新人才培養計劃，按照本碩博連讀，實行分階段動態調整、小班教學和導師負責制。

建設礦業工程學科“雙碳”研究課題庫，學生根據個人興趣和素質，自主選擇課題和指導老師，從大一開始就進入指導老師課題組、實驗室，跟隨指導老師開展課題研究，形成從實踐中學習知識、體驗知識、回味知識、創新知識的漸進自主能力提升機制，并以安徽省大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生“挑戰杯”科技競賽等各類競賽為展示驗證平臺，讓學生切身體會自然科學的奧秘和魅力，真正做到學以致用、理論與實踐相結合，提升學生自主創新能力。另外，探索礦業工程本科生“3+1”培養模式，即四年本科學習過程中有3年是在學校學習，另外累積1年的時間通過本專業教師和企業專家聯合培養學習，實施“全過程、遞進式”的實踐教學，實現科研與教學結合、學校與企業結合，促進礦業工程拔尖創新性人才培養，解決專業實踐和實驗教學資源不足的問題。

2.5開闊“雙碳”背景下礦業工程專業學生的國際化視野，提高國際化創新水平

鼓勵礦業工程專業畢業生出國留學深造，定期設定海外留學途徑與國內資助政策主題報告會，讓學生全面了解最新的留學與資助政策，使學生能結合自身特點選擇最優的留學途徑。探索引進國外高水平留學生，創造引進的高素質留學生與本校學生的合作交流機會，打造中外學生合作學習與競賽參與平臺。定期邀請國外專家學者或者國外優秀校友來校或線上做交流報告，讓學生了解最新的國外礦業工程發展動態。組織專家申報礦業工程國際合作項目，開展國內外高校合作交流，共同打造學生培養的海外平臺。

3結語

“雙碳”背景下，傳統礦業工程學科創新人才培養主要面臨“五大問題”，即礦業工程創新人才培養目標與“雙碳”背景脫節的問題，“雙碳”背景下礦業工程創新人才培養過程與思政教育不能有機融合的問題，礦業工程創新人才培養課程體系設置與“雙碳”背景不能有效銜接的問題，“雙碳”背景下礦業工程創新人才培養途徑、方法單一的問題，“雙碳”背景下礦業工程專業學生國際化培養不足的問題。

針對礦業工程創新人才培養面臨的教學問題，提出了“五大對策”，包括：確立“雙碳”背景下礦業工程創新型人才培養目標；建設“雙碳”背景下礦業工程創新人才思政教育工程，堅持立德樹人；完善“雙碳”背景下礦業工程課程體系建設，推進課程教學改革；優化“雙碳”背景下礦業工程實踐育人體系，提高學生創新能力；開闊“雙碳”背景下礦業工程專業學生的國際化視野，提高國際化創新水平。

*通訊作者：顧清恒

基金項目：安徽省高等學校教學研究重點項目“地方特色高水平大學學科建設思考與探索”（2021JYXM0355）；安徽省基層教研室示范項目“安徽理工大學能源與安全學院采礦工程教研室”（2018JYSSF014）；安徽省高等學校教學研究一般項目“課程思政視角下采礦工程專業創新人才培養及育人模式研究”（2020JYXM0444）。

參考文獻

[1]武強.簡述我國能源形勢與可持續發展對策——地質資源與生態環境可持續發展高峰論壇報告[J].城市地質，2019，14（4）：1-4.

[2]薛光輝.新工科背景下煤炭類高校機器人工程專業人才培養研究與實踐[J].教育理論與實踐，2022，42（30）：14-18.

[3]陳瀟.落實“五大理念”破解繼續教育發展難題探析[J].繼續教育研究，2017，2017（9）：10-12.