“互聯網+”條件下的采礦工程專業課程體系建設

李建東

遼寧工程技術大學礦業學院，遼寧 阜新 123000

煤炭在我國一次能源中是占據主要地位的最經濟可靠的資源，是國家發展中不可或缺的重要能源。在實現我國制定的“雙碳”戰略目標過程中，煤炭的基礎能源作用更顯突出，煤炭行業的智能化發展形勢更加迫切。采礦工程專業按照煤礦智能化發展要求，需要具備學科專業融合的復合型人才，來推進煤礦的“智能化、信息化、大數據、綠色化”發展。基于此，在“互聯網+”條件下，開展采礦工程專業課程體系建設，重構專業培養目標，豐富專業知識內涵，提升學生創新能力和社會競爭力，加強采礦工程專業人才培養質量，促進學校采礦專業辦學水平提升，支持煤礦智能化發展具有重要的社會價值。

一、采礦工程專業的特點與現狀分析

采礦工程專業主要培養在各類礦山企業、開采裝備制造企業及相關領域，從事礦山工程設計與施工、生產與管理、科學技術研究等工作的應用創新型人才，來滿足煤炭行業綠色、安全、高效開采需求。

采礦工程專業課程體系現狀分析：

（一）學科交叉融合不足，課程體系不夠完善

采礦工程的專業定位主要立足于傳統采礦模式，在多學科深度交叉融合方面有所欠缺［1］。按照煤礦智能化發展的指導意見，目前的課程體系缺少人工智能、工業物聯網、大數據和智能裝備等與煤炭開發利用的深度融合，知識體系對人才的培養支持不夠，導致學生對專業學習興趣缺乏，專業實踐能力不夠。此外，關于智能化礦山建設相關的交叉學科培養教材比較缺乏［1］。

（二）課程內容缺少“高階性、創新性、挑戰度”

采礦工程專業教學內容整體上缺少“高階性、創新性、挑戰度”，其與智能化煤礦發展的要求相差較多，課程教學內容不能夠很好地支持煤礦企業發展對人才的要求，采用的教材比較陳舊，知識體系更新較少。對采礦行業未來發展需要的相關知識涉及較少，教師在課程知識更新和準備也有所欠缺。所以，采礦工程專業課程體系需要進行重構，從而更好地支持煤炭行業發展。

二、基于“互聯網+”的采礦工程專業課程體系建設

基于“雙碳戰略”和“礦山工業4.0”的發展規劃，采礦工程專業人才培養模式研究主要以工程教育認證為主，課程體系設計規劃如圖1 所示，主要包括課程體系啟動和課程體系建設。

圖1 采礦工程專業課程體系設計規劃

（一）課程體系啟動

1.OBE 教育理念

課程體系設置以OBE 教育理念為指導，以學生為中心作為出發點，以成果導向作為落腳點，以持續改進作為著力點。堅持以學生為中心，即教學內容主要取決于學什么即煤礦智能化建設需要的知識；教學方法的選取主要以達到學習目的及學生怎么學，可借助信息化教學采用基于互聯網的微課視頻加翻轉課堂的線上線下混合式教學，通過師生角色互換，案例教學，課堂討論等方式促進學習效果提升；教學評價主要取決于學生學習成果，通過過程性評價，綜合性評價等多種方式考核學生能力達成度［2］。以成果為導向，反向設計教學過程，根據智能化煤礦建設對人才的需求為抓手，重構人才培養目標，根據培養目標制定具體畢業要求，再由畢業要求決定課程體系設計人才培養方案。課程教學質量持續改進機制著重把握目標達成導向、閉環運行和貫穿課程教學整個過程，在教學運行的不同環節，存在多個基于反饋與改進的微環［2］，如圖2 所示。

圖2 課程教學質量持續改進機制

2.重構專業培養目標

采礦工程是礦業工程學科下的二級學科，學校礦業工程在第五輪學科評估中獲得B-評價，說明遼寧工程技術大學礦業學院該學科具有較強實力。采礦工程是學校首個通過中國工程教育認證專業，是國家“雙萬計劃”國家一流本科專業。在“互聯網+”條件下，隨著采礦工程領域向智能化方向的快速發展，推進采礦專業與機械制造、電氣工程、計算機科學技術等其他學科的交叉融合，需要培養適應礦業新需求的具備學科專業融合的復合型人才，需要對原有的專業培養目標進行重構［3］。

采礦工程專業培養目標重在學生的綜合發展，培養具有創新意識和創新能力，具備扎實的理工科基礎知識，系統的采礦工程專業知識，較強的工程實踐能力及專業表達能力。培養在各類礦山企業、開采裝備制造企業及相關領域，從事礦山工程設計與施工、生產與管理、科學技術研究等工作的應用創新型人才，滿足煤炭行業綠色、安全、高效開采需求。

（二）課程體系建設

采礦工程專業人才培養目標既要繼承傳統學科優勢，又要站在煤礦智能化發展的高度做好頂層設計。要切實以學生為中心，準確把握學生的成長成才規律［3］。以學習成果為導向，構建入門層、基礎層、提高層、強化層和拓展層的遞進式課程體系［4］；以實驗實習平臺為載體，強化知識應用能力、工程實踐能力、學科交叉能力和創新創業能力的四級能力提升；以促進學科融合、加強工程實踐能力和培養創新創業能力為主線的“五層四級一線”課程體系。

1.“五層”遞進式課程體系

采礦工程專業課程體系主要由入門層、基礎層、提高層、強化層和擴展層五層遞進構成。入門級課程即通識課程，包括《思想政治理論》《數學與自然科學》《大學外語》等課程。基礎層課程由《工程力學》《電路與電子技術》《機械制圖》《計算機基礎》課程組成。入門層和基礎層課程為后續專業課程學習奠定基礎，基礎牢固，更有助于專業課程的學習。提高層和強化層是專業課程體系的核心部分，是學生走向工作和科研崗位的立命之本，其主要課程包括《礦井開拓》《采礦系統工程》《煤礦采掘機械》《井巷工程》《露天礦邊坡穩定》《采煤方法》《露天采礦學》等。通過專業課程的學習，培養學生專業知識應用能力。擴展層課程包括與其他專業課程的融合，如《礦業大數據與云計算》《物聯網與人工智能》《自動控制》等，使學生掌握不同學科知識交叉應用能力，具有創新意識和創新能力，課程體系如圖3 所示。

圖3 采礦工程專業“五層四級一線”課程體系

調整課程結構的同時，基于課程知識的高階性、創新性和挑戰度，重點加強一流課程建設。采礦專業目前擁有《礦井通風與安全》《露天礦邊坡穩定》《巖體力學與工程》《非煤礦床開采》《智能采礦學》等七門省級一流課程。通過這些一流課程的引領，加快其他課程的改革與建設，提升采礦工程專業的整體水平。

2.“四級”能力培養實踐教學

規劃設計理論課程體系的同時，從實踐技能、綜合創新建設和完善實踐教學課程體系，建立“四年一條線、三個層次相配合、四級能力培養為目標”的工程化實踐教學體系。“四年一條線”是指實踐環節圍繞以促進學科融合、加強工程實踐能力和培養創新創業能力的主線；“三個層次相配合”，第一層是指課程配套實驗和課程設計；第二層次為專業實習，包括認識實習、生產實習和礦山測量實習；第三層次是實訓和畢業設計，實訓包括地質實訓、礦井通風仿真實訓、邊坡控制實訓、采礦綜合能力實訓［5］。實踐教學過程中，提升學生知識應用能力、工程實踐能力、學科交叉能力和創新創業能力的四級能力培養，實現畢業要求，使學生畢業后能更好地勝任露天和地下開采、固體礦物采掘、隧道工程等方面的工作。

三、結語

完善的課程體系是實現高校高質量人才培養的關鍵問題，具有“兩階一性”的課程內容是提高教學質量的關鍵內涵。隨著智能化采礦進一步深入發展，采礦工程專業通過構建適應行業需求的專業課程體系來提高人才培養質量，更好地為煤炭行業智能綠色開發貢獻力量。