大創項目融入采礦工程畢業論文提升培養質量的探索與實踐

種照輝 姚強嶺 李學華

摘? 要：畢業論文是對本科人才培養質量全面檢驗的重要環節。為提高本科畢業論文的水平、進一步培養本科生的創新能力，該文提出將大學生創新訓練計劃項目融入畢業論文提升培養質量的新途徑。針對當前采礦工程專業畢業論文所面臨的機遇與挑戰，分析大創項目融入畢業論文的重要性，闡述大創項目促進畢業論文質量提升的優勢，從大創項目融入后開展采礦工程畢業論文培養的新探索與實踐，取得顯著成效，為相關工科專業實踐教學提供有益參考。

關鍵詞：采礦工程;畢業論文;大創項目;實踐課程;創新能力

中圖分類號：G640? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）17-0068-05

Abstract： Graduation thesis is an important link to the overall inspection of the quality of undergraduate personnel training. In order to improve the level of undergraduate graduation thesis and further cultivate the innovative ability of undergraduate students， this paper puts forward a new way to improve the quality of graduation thesis training by integrating the innovative training program of undergraduate students （ITPUS）. In view of the opportunities and challenges faced by mining engineering graduation thesis， this paper analyzes the importance of ITPUS into graduation thesis， expounds the advantages of ITPUS to improve the quality of graduation thesis， and carries out the new exploration and practice of mining engineering graduation thesis after the integration of ITPUS， and has achieved remarkable results. It provides useful reference for practical teaching of related engineering majors.

Keywords： mining engineering; dissertation; ITPUS; practical courses; innovation ability

畢業論文是學生在掌握專業知識、技能和科研訓練基礎上進行的系統研究和綜合訓練活動，也是對本科人才培養質量的全面檢驗，在本科實踐教學中占有十分重要地位[1-2]。然而，經過調研發現當前設置采礦工程專業的高校普遍具有畢業論文質量不理想、學生能力培養不到位的現象[3]。

中國礦業大學（以下簡稱“本?！保┎傻V工程專業在2017年之前主要采用畢業設計的形式，由于其設計框架的高度類似，畢業設計的形式相對固化且缺乏創新性[4]。2017年之后，針對采礦工程畢業論文進行了改革，逐步引導學生運用理論分析、實驗室試驗、數值模擬、機器學習、現場實踐中的一種或幾種方法，對采礦基礎理論及現代技術的某一具體問題開展研究。經過數年實踐，這種培養模式仍然存在一定問題。由于本科學習中缺乏實驗室試驗操作及深入工程一線的機會，難以達到理想成果和培養目標[5]。

大學生創新訓練計劃項目（以下簡稱“大創項目”）構建以項目驅動為載體的創新能力培養體系，鼓勵和支持大學生盡早參與科學研究、技術開發和社會實踐等創新活動，不斷提高大學生的創新精神和實踐能力[6-7]。本校礦業工程學院截至2023年大創項目立項230余項，參加人數超過1 000人，本科生參與大創項目的熱情持續提升。

本文以中國礦業大學采礦工程專業為背景，針對當前畢業論文所面臨的機遇與挑戰，提出將大創項目融入畢業論文提升培養質量的新途徑，結合當前新工科專業的要求，從培養目標的契合性、培養方法的實踐性、培養過程的互補性等角度闡述大創項目促進畢業論文質量提升的優勢，從大創項目融入后的培養理念、管理模式、執行過程等多個方面開展采礦工程專業畢業論文的培養新探索與實踐，為相關工科專業實踐教學培養積累經驗、提供參考。

一? 大創項目融入畢業論文的必要性

通過前期的專業課程和實踐教學環節，本科生已經擁有了基本的室內試驗實踐能力，對實際工程現場也有初步了解[8]。但畢業生獨立解決復雜工程問題的能力還有待提高，而這又恰好是高等院校工科專業培養目標的核心之一。具體問題主要表現在以下幾個方面。

（一）? 缺乏實用性

2017年改革后采礦工程畢業論文更多注重在科研素質的訓練上，但直接將專業課知識運用到畢業論文中是相對生硬且缺乏實用性的。如果能將大創項目融入其中，從基礎專業課開始就注重科研素質的培養，訓練學生的研究和分析能力。通過大創項目對學生進行深入的實踐指導和培養，令其在畢業論文中熟能生巧，而且不乏有一定的創新性。

（二）? 過程周期短

采礦工程專業的前期實踐環節共有十幾周時間，在實施過程中出現了實習時間分散、周期短，學生學習不連貫、效果不明顯、企業培養意愿不強等問題，學生相對缺乏自主探索熱情。同時，畢業論文安排在最后一學期，在沒有充分掌握一線工程需求的情況下，學生短時間內難以對科學問題進行深入剖析。而大創項目前后可以有2～3年的時間聚焦現場工程難點、開展針對性試驗，在此過程中學生的科研素質潛移默化得到提升。

（三）? 不具科學性

由于缺乏現場實踐和室內試驗的經驗，畢業論文的選題和方案設計很大程度上偏離了現實，更無從談起畢業論文的科學性。歸根結底還是學生缺乏工程實踐鍛煉的機會，對實際工程問題的研究接觸少。如果能將大創項目和本科畢業貫通培養，學生不僅對專業知識有進一步了解，同時還提升了創新實踐能力，在整個課題的完整訓練中有所感悟。

（四）? 畢業論文師生缺乏溝通

指導教師對所指導的本科生掌握專業知識的層次、科研興趣、自身性格均需要時間了解，本科生對指導教師的研究領域、科研方向也需要時間探索，當畢業論文無從下手、進展不順利時，學生往往選擇逃避和拖延，直到臨近節點匆匆完成，師生溝通不充分。如果本科生從大創項目即開始與指導教師接觸，通過溝通與磨合，學生對畢業論文的研究方向逐漸明晰，教師也可根據學生特點全周期地引導學生。

二? 以大創項目促進畢業論文質量提升的優勢

為了達到采礦工程專業培養人才的目標，將大創項目融入畢業論文來提高培養質量具有諸多優勢，主要表現在以下方面（如圖1所示）。

（一）? 培養目標高度契合

1? 總體宏觀培養目標高度契合

采礦工程專業大創項目和畢業論文的總體宏觀培養目標均是培養德智體美勞全面發展，厚基礎、強能力、高素質，具備較強國際競爭能力的采礦人才。畢業生應具有健全人格、社會責任心和職業道德、創新精神及工程實踐能力，具備綜合的外語應用能力，系統掌握現代采礦基本原理和技術，能從事礦山工程設計與施工、生產與管理、科學技術研究等相關工作的卓越采礦人才，這與我國當代教育改革的總體宏觀培養目標是高度一致的。

2? 具體微觀培養目標高度契合

大創項目和畢業論文均屬于專業實踐環節，不拘于課堂時間限制，在整個培養過程中，學生從思政元素融入、如何發現并提煉科學問題、開展室內試驗、成果凝練產出，甚至課題匯報的組織能力和心理素質、與團隊成員的協作能力、溝通交往能力都得到了明顯提升，對課題的專業知識也有了非常深刻的認知。

（二）? 培養方法源于實踐

1? 課題提出均源于實踐

智能采礦高速發展以來，利用人工智能、大數據、云計算、物聯網等高新技術，對傳統采礦工程領域進行改造升級，這就需要培養大批掌握智能化知識及應用的高級礦業領域人才。最前沿的問題、最先進的技術均來源于現場，以大創項目和本科畢業論文選題為抓手，帶隊讓本科生深入一線，以期對本專業亟需解決的問題有一定的把握。另外，源于實踐的選題，這與科研、工程現場都可以高度契合，問題源于實踐，成果用于實踐，這些都有利于大創項目和畢業論文積極開展。

2? 研究模式均源于實踐

大創項目的融入之所以能提升畢業論文的質量，其中一個主要原因是兩者的研究模式是基本類似的，都是聚焦一個現場難點、一個基礎課題展開研究，這也是本科生在第一課堂學習的同時對知識的鞏固與提升。因此，結合采礦工程專業學生自身對巖石力學實驗的經驗興趣和工程實踐現場的實際需求，以開展大創項目和畢業論文為依托，不僅解決了礦山工程中的實際問題，學生的研究思維也得到了訓練。

（三）? 培養過程相得益彰

大創項目在立項后，學生由于課業、考試、社團等原因缺乏按進度與指導教師進行面對面溝通的機會，尤其是寒暑假期間，學生無法駐校開展課題，更無法讓本科生進入實驗室進行研究。在沒有教師指導和其他監督的情況下，如期開展大創項目的試驗、完成預期成果，成為了困擾學生的難題，大創項目的“爛尾”現象成為了慣性。此外，大創項目立項之初，由于學生沒有接觸過科研，一般會把項目的內容和預計成果設置得過于“豐富”，但是執行下來則更容易造成虎頭蛇尾。

大創項目的培養過程與畢業論文在很多方面可以形成互補。大創項目立項后，同學們關注熱情逐漸降低的主要原因是立項對于本科生的幫助遠大于結題，而到截止日期同學們總會“趕制”一份滿足教學課程質量標準的畢業論文，但會失去很多訓練機會。如果將大創項目課題和畢業論文貫通，畢業論文的題目是大創項目的延伸和發展，這將能夠克服兩者在執行過程中的缺點，讓同學們能經歷一個完整充實的科研訓練過程，達到提高大學生創新和實踐能力的目的。

三? 以大創項目促進畢業論文質量提升實施途徑

為了本科生進一步夯實理論基礎、提升實踐能力、培養創新精神、拓展科研視野，從普通高校教師角度出發，大創項目融入畢業論文提升培養質量的實施途徑可以從以下方面著手（如圖2所示）。

（一）? 樹立大創項目融入畢業論文提升培養質量的指導和管理新理念，引領采礦工程教育達到新臺階

首先，無論大創項目還是畢業論文要樹立以培養學生為中心的指導理念。如果學生對采礦工程的基礎研究有興趣，指導教師應有意識地從大創項目和畢業論文的課題中，注重培養學生基礎科研的能力，如果學生致力于通過采礦技術解決現場實際問題，指導教師應提供學生現場實踐的機會，多與現場經驗豐富的工程人員交流。做到為學生量身定制課題，而不是教師出題學生解題這樣的固有定式。

其次，樹立大創項目是畢業論文的一種前期保障的管理理念。大創項目作為日常的科研訓練，可以發揮學生思維活躍、頭腦風暴的優勢。經過2～3年的積累和對采礦工程的科研工作逐漸明晰，前期接觸過采礦的新方法、新技術，在進行畢業論文時學生對課題的把握更切合實際，也更加符合每個學生具體的情況。

此外，樹立長期深入開展研究發揮主觀能動性的自信理念。主觀能動性是做好科研訓練的前提，貫穿著大創項目和畢業論文的各個關節，決定著完成的態度和質量。僅通過畢業論文幾個月時間讓學生對采礦工程的科研產生感情是很難的。從大創項目開始，讓學生不斷探索，多次與指導教師交流，融入科研育人思政元素，可以更有效地激發學生的科研興趣，激發學生的主觀能動性。

（二）? 構建大創項目與畢業論文貫通聯合培養的新模式，促進采礦工程本科生創新能力培養開啟新高度

首先，構建基于科研一線的大創項目與畢業論文貫通培養新模式。畢業論文更是實踐創新的檢驗者，以大創項目的主題持續開展研究，可以保證課題的深入細化，而以校企合作的大創項目為依托，更可以培養學生的現場實踐能力，以開展實驗的大創項目為依托，更可以培養學生的創新能力和實踐操作能力。

其次，構建大創項目與畢業論文貫通培養學科交叉融合的新模式。大創項目與畢業論文的指導教師可以考慮跨學科、跨學院、校企聯合培養的新模式。當前，學科交叉融合的團隊畢業設計越來越受到重視[9]，進行學科交叉融合培養不僅拓寬了學生接觸的知識面，而且還鍛煉了學生的組織協調能力。例如2020年指導的國家級大創項目——“數字巖石”微觀尺度孔-裂隙精準捕捉深度學習研究，這里面涉及采礦工程和計算機科學與工程學科交叉的專業知識。

另外，大創項目與畢業論文貫通聯合培養聚焦課題小而精的新模式。在之前的畢業論文中幾乎涉及到采礦工程系統的全套知識，大而泛的選題讓本科生沒有精力深入剖析具體問題，而大創項目與畢業論文貫通聯合培養則通過具體實際的課題使學生體會到科研訓練的整個過程。相比單獨地開展大創項目和畢業論文容易造成學生只經歷某一時段的科研，前后不連貫，時間很倉促的情況，貫通聯合培養聚焦精準、優勢顯著。

（三）? 強化大創項目融入畢業論文后科研素質訓練的全過程，推動采礦工程本科實踐教學走向多元化

首先，科研素質訓練過程的時間得到了保證。大創項目融入畢業論文后科研積累時間增加，可以建立全周期過程的監督與管理模式，避免了學生因課業、社團等其他原因影響科研課題進展的問題，尤其在第七學期畢業論文選題后的長達兩三個月的真空期。大創項目融入畢業論文后，整個執行過程在任務上可以具體到知識點，時間上可以精確做到定時交流。

其次，強化大創項目融入畢業論文后的過程管理。從大創項目立項—任務開展—成果指標—畢業論文深化—任務持續開展—畢業答辯，整體安排時間節點要環環相扣，重視立項更要重視執行過程，每個節點過程的考核也將作為評價學生和指導教師的重要依據。根據過去幾年的實踐經驗，這樣確實有利于提高學生的科研興趣和主觀能動性，有效防止因項目較難執行而造成的懈怠、敷衍現象。

另外，大創項目和畢業論文的開展過程多元化執行。指導教師根據自己科研情況，給學生走向現場、走向工程、走向實踐提供機遇，將畢業論文的執行過程由電腦前搬到生產一線、搬進實驗室，在指導教師團隊的引領下，在博士研究生、碩士研究生的幫助下快速融入具體的課題中[10]。本科生思維活躍、不拘泥于傳統、敢于挑戰權威，往往在科研中能迸發出意想不到的火花。

四? 畢業論文改革實踐成效

畢業論文改革實踐成效分為宏觀層面和微觀層面兩部分（如圖3所示）。

宏觀層面，大創項目融入畢業論文，進一步促進了學生對采礦工程的專業認同感，激發了學生開展科研實踐的興趣，調動了學生扎根一線、服務工程、熱愛實踐的熱情和參與意識，發揮了學院“永遠不服輸、永遠不向困難低頭，永遠爭第一”采礦精神，提升了本科生創新實踐能力。

微觀層面，在采礦工程大創項目融入畢業論文的執行過程中，學生養成了對科研問題進行思考的科研習慣，有的同學甚至開始能在工程一線中提出具體的科學問題，并嘗試解答。經過大創項目和畢業論文多次匯報，學生表達能力和溝通能力也可以明顯得到提高。在保研、考研、出國留學或就業、創業的競爭力表現突出。

近年來，作者每年都指導國家級大創項目，相關成果在參加采礦工程專業學生實踐作品大賽、“互聯網+”創新創業比賽、全國煤炭行業礦山AI模型大賽中具有明顯的優勢。

五? 結束語

針對當前采礦工程畢業論文質量短板，選擇以大創項目融入畢業論文提升培養質量的方法，具有培養目標均高度契合、培養方法均源于實踐、培養過程可相得益彰的獨特優勢。經過幾年的不斷實踐改革，樹立了大創項目融入畢業論文提升培養質量的指導和管理新理念，構建了大創項目與畢業論文貫通聯合培養的新模式，強化了大創項目融入畢業論文后科研素質訓練的全過程，提升了采礦工程實踐教學的培養質量。

參考文獻：

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[10] 趙宏偉，秦昌明.本科畢業論文形式多樣化管理的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2018，35（4）：171-172，207.

基金項目：中國煤炭教育協會高等教育分會煤炭行業高等教育研究課題“面向‘雙碳戰略的礦業工程‘本碩博貫通人才培養體系創新與實踐”（2021MXJG031）;中國礦業大學教學研究項目創新創業專項“‘大創項目-畢業論文-科研平臺融合促進大學生創新能力提升的路徑探索”（2021CX16）

第一作者簡介：種照輝（1990-），男，漢族，河北衡水人，博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為采礦工程創新人才培養。

*通信作者：姚強嶺（1982-），男，漢族，河南蘭考人，博士，教授，博士研究生導師。研究方向為采礦工程教學與科研。