新工科背景下多学科交叉融合“采矿+”人才培养模式研究

渠爱巧，韩延清

(辽宁科技学院 资源与土木工程学院，辽宁 本溪 117004)

随着新兴学科及相关核心技术的快速发展，矿业领域已发生革命性变化[1]，为培养适应矿业新需求的工程技术人才，需要积极探索采矿专业人才培养模式改革的新途径和新方法，不断加强顶层设计和专业内涵建设，推进采矿专业与计算机、人工智能、管理学等其他学科的交叉融合，在教学内容、知识结构、培养模式、培养环境、实践教学条件等方面对传统采矿专业人才培养模式进行全新升级改造。

1 采矿工程专业传统人才培养模式存在的问题

1.1 跨学科的知识融合能力不强

在新经济业态背景下，传统采矿工程学科的知识体系和基本方法将会被部分更新和淘汰，鉴于新技术革命技术融合的典型特征，矿业领域的技术革新也必然体现跨学科、跨专业的特征。未来采矿人才需不断拓宽知识结构，具备多学科交叉融合的自主创新能力[2]。而传统采矿工科教育，学科的交叉融合度低，学生的发展空间受到限制，已不能满足目前采矿产业的需求。

1.2 课程知识更新滞后

目前，矿业领域相关工程技术迅速发展，新技术、新设备在矿产资源生产和加工中广泛应用，多学科交叉创新成果层出不穷[3]，而传统采矿工程专业教育，其教材缺乏与行业新工艺、新技术、新标准等有效衔接，专业课程教材知识滞后于前沿技术，学生们在课堂上所学的知识更新远远滞后于产业的技术发展，导致学生对矿业新装备和技术关注不足、面对未来矿业不适应的问题。

1.3 学生工程实践能力受限

聚焦未来科技和矿业发展需求，培养工程素质高、实践与创新能力突出的高级工程技术应用型人才是现代矿业发展需要。目前，采矿工程实践创新能力的培养还存在以下突出问题：综合设计型和科研创新型实验项目不足，支撑综合创新实践能力训练所需实验设备欠缺；工程训练过于依赖实体的实践方式，因受实习时间、实习企业等限制，学生对于生产过程、工艺认识受限；实习计划受现场生产和管理情况的影响[4]等，学生工程实践能力提升受限，导致学生从书本知识到解决实际问题的实践应用能力较差。

1.4 学生创新应用能力培养相对缺乏

长期以来传统的课堂灌输式培养，学生被动、机械地接受，使学生养成了一种思维惰性，不积极主动思考，遇到问题很少反思、质疑和验证，很少自己去独立、主动地进行批判性的思考，去探究答案。而创新的过程要求学生主动去发现问题，敢于否定其不合理的因素，从而推动认识的深化和科学的进步。以课堂教学为主的传统授课模式与目前新经济业态下矿业工程技术人才需求已极不适应，导致创新应用型人才匮乏。解决教学方法过于强调知识传授，相对缺乏学生独立性和批判性思维能力培养的问题，已刻不容缓。

1.5 “1+X证书”“创新创业”“专业思政”未合理融入人才培养体系

传统人才培养课程体系缺乏与“1+X证书”职业资格标准有效衔接，专业教育与创新创业教育相对脱节，支撑科研创新活动的引导项目不足和规范化管理缺乏等，致使对学生创新能力培养不足。思政教育与专业结合不明显，专业课程所蕴含的思政元素没能很好地梳理和总结，所承载的思政教育功能开发不足，思政教育大多集中在教育节点进行，且内容多有重叠，思政教育缺少专业特色等。需要推进“1+X证书”“创新创业”“专业思政”合理融入人才培养体系。

2 改革实施方案

传统采矿工程专业与行业发展联系紧密，专业建设的重点应是在新产业、新经济背景下，对传统专业进行改造升级[5]。为应对经济结构调整和产业需求，需探索传统采矿工程专业人才培养改革的新途径和新方法，改革实施方案如下：

(1)制定多学科融合的“采矿+”个性化人才培养方案

新工科的核心是以学生为中心，适应新经济发展需要，对工科注入新的内涵而产生的工科新形态[6]。以新工科建设为契机，结合采矿工程专业特色，构建多学科交叉融合的“采矿+”课程体系和实施方案，如“采矿+安全”“采矿+地质”“采矿+测量”“采矿+机电”“采矿+管理”“采矿+智能”等，以应对传统采矿业升级和经济结构调整，满足产业需求和面向未来采矿业发展。结合学校特色及优势，首先在专业核心课程、专业实践课程方面进行改革实践，根据用人单位、毕业生、在校生等对新培养模式和人才质量的反馈，持续改进，最终建立具有自身特色的“采矿+”人才培养机制。

(2)构建多学科交叉融合的采矿工程理论课程体系

结合采矿工程专业应用型特色和优势，进行全新的专业课程内容和课程体系改造。结合矿业发展需求设置和优化理论课程，依托计算机、虚拟现实、人工智能等新技术跨学科交叉集成，以跨学科课程为切入点，搭建具有融合性、普适性和时代性的跨学科课程群；完善课程群的主干理论课程体系的内涵和界限，理顺各门课程之间的协同关系，确定合理的课时比例；采矿工程理论课程体系的构建需强化家国情怀、突出工程实践能力训练和创新创业能力培养等，使学生的知识、能力、素质要求深度融合[7]。

(3)构建多学科交叉融合的采矿工程实验教学体系

整合优化实验课，构建新的实验教学体系，建设和应用在线开放实验课程，建设与发展虚拟仿真实验教学系统。

改变传统实验教学观念，更新以探索创新能力培养的实验教学目标和教学方法，大力发展设计性、综合性、创新性实验项目教学，以创新的教学模式带动创新型人才的培养。

(4)构建多学科交叉融合的采矿工程实践课程体系

实践课程体系设置遵循以“素质提升”和“能力递进”为导向，理顺各实践课程之间的协同关系，形成多学科交融的面向矿业未来的实践课程体系。如在生产实习阶段建立双导师制，在毕业设计中针对学生特长增加专题，在课程设计中增加数字矿山三维建模等。深化产教融合，建立产学研相结合的实践教学机制，探索打造集“教学、研究、服务和推广”于一体的实践教育平台，构建校企全程贯通育人机制。依托校内实验教学中心和校外实践教育基地，充分利用专业教师承担的科研攻关项目和企业课题，引导学生加入科研项目组，强化学生的科研探索和实践应用能力培养。

(5)推进教材开发和教法改革

改变传统专业教材缺乏与新工科、数字矿山、“双证书”职业资格标准等有效衔接问题，推进教材开发，力求体现采矿行业新标准、新技术、新工艺、新规范。深化教学改革，统筹教学组织实施，理论与实践结合，以学生为中心，改革传统育人的形式和内涵，转变传统教育思维，积极探索符合专业特点的项目式、案例式等教学新方法，培养学生独立思考和自主学习能力。建构课程思政视域下，采矿专业多元融合的OBE教学模式。

(6)推进“课证融通”“专创融合”“专业思政”并融入人才培养全过程

根据采矿工程专业人才培养特色，分解“1+X职业技能证书”要求的知识结构和实操能力训练，融入到“数字矿山技术”“模拟生产实训”等具体课程中，课程学习后组织证书考核。在采矿工程人才培养中设置专业课程为专创融合课程，强化创新思维能力训练与采矿专业教育有机融合，突出学生批判性思维和创新创业能力的培养。建设和完善校企合作新模式，依托校外实践教育基地带动矿业人才创新能力培养。梳理专业课程所蕴含的思政元素和所承载的思政教育功能，依托专业特色开展思政教育，开发思政案例，建设思政示范课程。

3 特色与意义

人才培养改革聚焦未来科技和矿业发展需求，探索采矿工程教育与新技术、新产业、新经济的协调发展关系。坚持传承与发展相统一，以“工程应用型”特色为引领，以社会需求为导向，以能力培养为核心，优化课程体系，强化实践教学，建立多学科交叉学习、面向矿业未来的创新型应用型人才培养体系。促进理工文多学科交叉复合和跨界整合，所产生的示范效应对其他传统专业的改造升级具有典型的个案意义和实践价值。

4 结语

基于新工科内涵和培养目标，从学科交叉融合、课程知识点、工程实践效果、创新能力培养、1+X课证融通、专创融通、专业思政等方面，分析了采矿工程专业在传统人才培养模式中存在的问题，构建了面向矿业未来的体现多学科交叉融合的“采矿+”人才培养体系以及实施方案，总结了全新的培养模式改革的特色与创新点，为采矿工程专业及其他传统专业的新型人才培养模式提供借鉴。