朱權(quán)潔,劉曉云,梁 娟,歐陽(yáng)振華,王 奕,趙啟峰,蓋德成

(1. 華北科技學(xué)院 應(yīng)急技術(shù)與管理學(xué)院,北京 東燕郊 065201;2. 武漢科技大學(xué) 校團(tuán)委,武漢 430081;3. 防災(zāi)科技學(xué)院 文化與傳播學(xué)院,北京 東燕郊 065201;4. 華北科技學(xué)院 礦山安全學(xué)院,北京 東燕郊 065201;5. 華北科技學(xué)院 馬克思主義學(xué)院,北京 東燕郊 065201)

0 引言

創(chuàng)新是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力,創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)根本上取決于人才驅(qū)動(dòng)。黨的十八屆三中全會(huì)明確提出“創(chuàng)新高校人才培養(yǎng)機(jī)制”,教育系統(tǒng)以實(shí)施“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗(yàn)計(jì)劃”等為抓手,積極探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新機(jī)制、新辦法,取得重要進(jìn)展。針對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)這一教育改革核心問(wèn)題,高校作為人才培養(yǎng)的基地,既要為創(chuàng)新型人才搭建平臺(tái),又要為創(chuàng)新型人才提供理論指導(dǎo)。近年來(lái),國(guó)內(nèi)關(guān)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)越來(lái)越受高校重視,逐步改善了以往“只注重理論知識(shí),忽略學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)”現(xiàn)狀,紛紛開展各類科創(chuàng)活動(dòng),如互聯(lián)網(wǎng)+、挑戰(zhàn)杯等賽事。這些賽事活動(dòng)的開展,在學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力等方面培養(yǎng)上起到了重要作用。

采礦工程專業(yè)是一門綜合性很強(qiáng)的工程學(xué)科,對(duì)學(xué)生的要求不僅僅是專業(yè)本身基礎(chǔ)知識(shí),更是要求學(xué)生具備設(shè)計(jì)、監(jiān)察、管理等綜合能力。隨著人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)的快速發(fā)展,為礦山數(shù)字化構(gòu)建帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇。采礦工程專業(yè)系地礦類專業(yè),旨在培養(yǎng)能很好地適應(yīng)采礦工作、有較寬知識(shí)面、對(duì)新技術(shù)和新知識(shí)適應(yīng)能力較強(qiáng)的綜合素質(zhì)人才[1],在智能化礦山建設(shè)如火如荼的大背景之下,數(shù)字化礦山、智能化礦山在采礦專業(yè)教學(xué)中的提前引入勢(shì)在必行,復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)迫在眉睫。但在高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中存在重視階段性培養(yǎng)、缺乏全過(guò)程培養(yǎng)理念等問(wèn)題,概括而言,主要體現(xiàn)在以下四個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題上[2-3]:(1)工科專業(yè)人才培養(yǎng)普遍的“理論與實(shí)踐脫節(jié)”“課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容單一化”等問(wèn)題。(2)高校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍不濃、興趣不高、熱情難以持久等問(wèn)題。(3)教師團(tuán)隊(duì)參與積極性不夠、學(xué)校持續(xù)投入不足問(wèn)題。(4)創(chuàng)新活動(dòng)開展與實(shí)踐教育教學(xué)資源無(wú)法滿足學(xué)生需求,以及實(shí)踐教育教學(xué)管理過(guò)程粗放、科學(xué)性缺乏、實(shí)效性不足等問(wèn)題。因此,如何有效提升工科學(xué)生創(chuàng)意思維、創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)出多學(xué)科交叉融合的復(fù)合型創(chuàng)新型人才、有綜合性知識(shí)和實(shí)踐性技能的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才,將成為高?！半p一流”建設(shè)的重中之重。

采礦工程專業(yè)需對(duì)焦礦業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型調(diào)整跨越式發(fā)展需求,幫助未來(lái)的采礦工程師們建構(gòu)起符合新時(shí)代要求的思維方式和知識(shí)結(jié)構(gòu)。相對(duì)于傳統(tǒng)礦業(yè)領(lǐng)域無(wú)序擴(kuò)張發(fā)展模式,未來(lái)礦業(yè)領(lǐng)域需要的是“采掘智能型、環(huán)境友好型、災(zāi)害救援科學(xué)型”的高素質(zhì)復(fù)合型采礦新工科技術(shù)人才。因此,培養(yǎng)出多學(xué)科交叉融合的復(fù)合型創(chuàng)新型人才、有綜合性知識(shí)和實(shí)踐性技能的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才,將成為高?！半p一流”建設(shè)的重中之重。基于上述背景,團(tuán)隊(duì)以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽為載體,依托學(xué)生創(chuàng)新社團(tuán),科學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)思路,開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)、知識(shí)、技能和精神的系統(tǒng)教育,開發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)潛能,為社會(huì)培養(yǎng)更多具有現(xiàn)代意識(shí)和時(shí)代精神的創(chuàng)新型人才。

1 新形勢(shì)下創(chuàng)新人才培養(yǎng)定位與思考

1.1 采礦專業(yè)大學(xué)生科創(chuàng)方向

華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院采礦專業(yè)是教育部特色專業(yè)、卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃建設(shè)點(diǎn),已通過(guò)國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證,在國(guó)家煤炭工業(yè)、安全監(jiān)察領(lǐng)域有廣泛影響。采礦工程專業(yè)植根于煤炭行業(yè),歷經(jīng)三十多年的發(fā)展,在礦山開采、圍巖穩(wěn)定性控制、礦山災(zāi)害監(jiān)測(cè)監(jiān)控與應(yīng)急救援等領(lǐng)域擁有較為豐厚的積累,取得了行業(yè)矚目的科研與教學(xué)成果。隨著新時(shí)期采礦行業(yè)的轉(zhuǎn)變、學(xué)校職能演變,采礦專業(yè)的服務(wù)特征也發(fā)生著變化,“因煤而生,因安而興,因應(yīng)急而變革”。現(xiàn)階段學(xué)校對(duì)采礦工程專業(yè)的定位為聚焦智能礦山建設(shè)、對(duì)焦應(yīng)急管理事業(yè),充分考慮礦山領(lǐng)域智能化水平提升、礦山災(zāi)害防控與應(yīng)急,為應(yīng)急管理部和礦山行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供人才支撐?；诖?團(tuán)隊(duì)將采礦工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐的主要方向(科學(xué)研究?jī)?nèi)容)擬定為[4-5]:①礦山災(zāi)害大數(shù)據(jù)分析處理與預(yù)警研究;②礦井VR可視化模型快速自動(dòng)構(gòu)建;③基于WEB平臺(tái)的礦井漫游與信息集成;④礦井災(zāi)害大數(shù)據(jù)分析與智能預(yù)警;⑤實(shí)現(xiàn)礦井災(zāi)害仿真與應(yīng)急救援輔助。

1.2 創(chuàng)新人才定位

在確定采礦專業(yè)本科生所面臨的采礦學(xué)科科學(xué)問(wèn)題,以及完善的配套人才培養(yǎng)方案、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)踐基地建設(shè)之后,從教學(xué)手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)、團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)、能力提升等角度,對(duì)采礦創(chuàng)新人才培養(yǎng)的過(guò)程進(jìn)行總結(jié)。為了有針對(duì)性地開展采礦專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng),課題組首先對(duì)當(dāng)前采礦行業(yè)大背景進(jìn)行了調(diào)研。基于上述理解,課題組考慮將采礦專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)定義為[6-7]:①提升學(xué)生的問(wèn)題認(rèn)識(shí)、發(fā)現(xiàn)和解決能力。②加強(qiáng)項(xiàng)目管理能力,讓學(xué)生在整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程(包括規(guī)劃、申報(bào)、實(shí)施、完成和總結(jié))中學(xué)習(xí)。③培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力,提高他們靈活運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)和創(chuàng)新能力的素質(zhì)。④提高學(xué)生有效溝通和表達(dá)能力。⑤培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力。

結(jié)合礦業(yè)領(lǐng)域背景,通過(guò)調(diào)研不同企業(yè)對(duì)采礦專業(yè)人才的需求,提煉出創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo),以創(chuàng)新型人才產(chǎn)出為導(dǎo)向,培養(yǎng)集專業(yè)技能、個(gè)人能力、職業(yè)能力、人際交往等能力于一體的綜合性人才,其培養(yǎng)模式如圖1所示?？傮w而言,智能時(shí)代的工程教育應(yīng)以“完整人才標(biāo)準(zhǔn)”為目標(biāo),其培養(yǎng)模式應(yīng)遵循Gordon Brown所提出的觀念。

圖1 新時(shí)期工科類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

1.3 總體思路與實(shí)踐路徑

近年來(lái),采礦工程專業(yè)主動(dòng)適應(yīng)礦業(yè)轉(zhuǎn)型調(diào)整跨越式發(fā)展新需求,積極探索采礦工程專業(yè)升級(jí)改造新路徑。因此,在確立采礦專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)核心研究?jī)?nèi)容的同時(shí),還需從培養(yǎng)方案、試驗(yàn)中心建設(shè)、考核考評(píng)、實(shí)踐基地建設(shè)等方向完善和發(fā)展?？傮w而言,從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn):①升級(jí)完善依托實(shí)驗(yàn)中心的人才培養(yǎng)方案;②建設(shè)礦山災(zāi)害虛擬仿真與應(yīng)急響應(yīng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)中心;③建立體系化的學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及管理模塊;④制定完備的實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系;⑤構(gòu)建新時(shí)期創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐基地。基于此思路,在實(shí)踐條件、創(chuàng)新活動(dòng)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面開展了相關(guān)工作。

2 改善創(chuàng)新實(shí)踐條件和內(nèi)容

實(shí)踐育人方面主要在實(shí)踐教學(xué)條件、社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)搭建、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐等方面進(jìn)行了嘗試,取得了一定成效,培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題的能力,提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)和關(guān)鍵能力。

(1) 積極改善實(shí)踐教學(xué)條件,豐富校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

團(tuán)隊(duì)依托學(xué)?！半p一流”建設(shè)契機(jī),積極申請(qǐng)引進(jìn)先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和模擬平臺(tái),如“現(xiàn)代化礦井主要系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)”“瓦斯爆炸演示可采用智能瓦斯爆炸演示裝置”等裝置和系統(tǒng)。通過(guò)增加上述虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),為學(xué)生提供了充足的實(shí)踐場(chǎng)所,形成了“課堂教學(xué)-實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)教學(xué)-虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)-實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)”教學(xué)體系。同時(shí),還充分發(fā)揮校外實(shí)踐基地和校內(nèi)“兩化”“微型礦井”等實(shí)踐教學(xué)資源,供學(xué)生開展實(shí)踐課程和活動(dòng)。通過(guò)這些改進(jìn),一方面使學(xué)生有了更加直觀、形象的感受,對(duì)加深課程理論知識(shí)具有良好作用;其次,利用開放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)地參與和動(dòng)手操作,提高了教師和學(xué)生的學(xué)術(shù)水平,尤其對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力提高較大。

(2) 積極拓展校外校企合作,搭建社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)。

在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)之上,積極推動(dòng)學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力,搭建社會(huì)實(shí)踐平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[8]。聯(lián)系了山東、內(nèi)蒙古等省份多處礦山企業(yè),讓學(xué)生在實(shí)踐中驗(yàn)證和鞏固書本所學(xué)知識(shí),熟悉礦井開拓開采系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng);通過(guò)實(shí)地參加采煤工作面勞動(dòng),熟悉各工種的進(jìn)行方式和配合方式;運(yùn)用所學(xué)知識(shí),通過(guò)調(diào)查研究,提高自己分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。認(rèn)真貫徹“以實(shí)踐育人為載體,全面深化教育改革”理念,通過(guò)社會(huì)實(shí)踐,將現(xiàn)場(chǎng)豐富的生活素材、專業(yè)素材引入課堂,用開放方式和發(fā)展思維引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng),將知識(shí)學(xué)習(xí)融入生活之中,提高了學(xué)生綜合實(shí)力,適應(yīng)行業(yè)就業(yè)需求。

在持續(xù)加大實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)投入的前提下,創(chuàng)造條件前往現(xiàn)代化采掘智能型一流煤炭企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),以提高學(xué)生的專業(yè)自信和行業(yè)自信。截至目前,采礦學(xué)生實(shí)習(xí)已前往現(xiàn)代化采掘智能型礦井包括:潞安集團(tuán)高河煤礦、陜煤集團(tuán)紅柳林煤礦、安太堡露天礦、神華包頭集團(tuán)李家壕煤礦等。

(3) 緊貼礦業(yè)領(lǐng)域熱點(diǎn)問(wèn)題和實(shí)際需求,開展礦山智能化建設(shè)科創(chuàng)實(shí)踐。

考慮到煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型調(diào)整跨越式發(fā)展,結(jié)合學(xué)生當(dāng)前就業(yè)形勢(shì),以實(shí)踐教育為抓手,以豐富教育內(nèi)容、增強(qiáng)教學(xué)效果為目的,向?qū)W生及時(shí)傳遞本專業(yè)的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備等專業(yè)前沿知識(shí)和信息。圍繞新時(shí)期需求、在礦山智能化建設(shè)大背景之下,積極指導(dǎo)學(xué)生參加“全國(guó)高等學(xué)校采礦工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐作品大賽”(連續(xù)參加第六到第十一屆賽事),參賽作品及參賽學(xué)生數(shù)量保持穩(wěn)中上升勢(shì)頭。通過(guò)“科研育人、團(tuán)隊(duì)育人”的育人模式,結(jié)合創(chuàng)新小組培育、大創(chuàng)賽事實(shí)踐等環(huán)節(jié),為學(xué)生創(chuàng)造了良好的實(shí)踐環(huán)境。

(4) 響應(yīng)學(xué)校轉(zhuǎn)型升級(jí)要求,開展礦山應(yīng)急創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。

學(xué)校生于煤、興于安,目前正順應(yīng)應(yīng)急管理體系和能力現(xiàn)代化建設(shè)需要,不斷深化改革創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型發(fā)展,正在打造應(yīng)急管理人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新、教育培訓(xùn)。近年來(lái),共吸引采礦、地質(zhì)、安全工程、防災(zāi)減災(zāi)等專業(yè)百余名學(xué)生參與科創(chuàng)活動(dòng)。創(chuàng)新活動(dòng)內(nèi)容涉及礦山安全、數(shù)字礦山、災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警等領(lǐng)域,同時(shí)將人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)等引入到項(xiàng)目之中,實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科交叉、前沿領(lǐng)域融合等創(chuàng)新體驗(yàn)。校企合作、工程實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等多種方式為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)和實(shí)踐機(jī)會(huì),使學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)有了更加深刻的理解,提高了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,并且培養(yǎng)了學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和服務(wù)社會(huì)責(zé)任感,使學(xué)生在職業(yè)規(guī)劃、服務(wù)國(guó)家和人民等方面得到了全面發(fā)展。這有助于降低學(xué)生的重復(fù)率,并有利于他們獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3 科創(chuàng)活動(dòng)持續(xù)開展與實(shí)踐

3.1 持續(xù)活動(dòng)開展與良好氛圍營(yíng)造

為了構(gòu)建一個(gè)完整的大學(xué)生科創(chuàng)團(tuán)隊(duì),我們以“采礦年會(huì)-挑戰(zhàn)杯-互聯(lián)網(wǎng)+”等賽事為導(dǎo)向,探索構(gòu)建“指導(dǎo)教師—碩士研究生—本科生(高年級(jí))-本科生(低年級(jí))”多級(jí)梯隊(duì)式創(chuàng)新建設(shè)模式,形成基于創(chuàng)新基地建設(shè)與實(shí)踐育人相結(jié)合的“基地育人、科研育人、團(tuán)隊(duì)育人”立體育人模式。目前,參與指導(dǎo)的教師團(tuán)隊(duì)成員包括教授4人、副教授4人、講師3人。

自2017年以來(lái),課題組通過(guò)學(xué)院內(nèi)宣傳、課堂引導(dǎo)等方式,積極引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃。其中,通過(guò)大學(xué)生科創(chuàng)課題、大學(xué)生科創(chuàng)競(jìng)賽等指導(dǎo)的學(xué)生涵蓋采礦工程、地質(zhì)工程、安全工程、防災(zāi)減災(zāi)科學(xué)與工程等專業(yè)學(xué)生,合計(jì)約有100余人。學(xué)校在政策方面給予支持,在學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心提供了辦公環(huán)境,小組成員可根據(jù)需要在科創(chuàng)中心舉行會(huì)議、研發(fā)制作等。實(shí)踐小組將自己的團(tuán)隊(duì)命名為“華智科創(chuàng)”,以華科智(慧)創(chuàng)(造)為目標(biāo)。

此外,團(tuán)隊(duì)為了營(yíng)造更為濃厚的科創(chuàng)實(shí)踐氛圍,號(hào)召同學(xué)們積極參與大學(xué)生科創(chuàng)課題申報(bào),并赴比賽現(xiàn)場(chǎng)觀摩;通過(guò)參賽同學(xué)向其他同學(xué)講述所見所聞,增強(qiáng)大家的榮譽(yù)感和興趣。

3.2 開展學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)、構(gòu)建長(zhǎng)效機(jī)制

為了保證學(xué)生科創(chuàng)活動(dòng)的長(zhǎng)期持續(xù)開展,需要將學(xué)生科創(chuàng)與行業(yè)需求、學(xué)校需求等吻合,保證學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的同時(shí),與行業(yè)人才需求也保持一致。

首先,把脈行業(yè)脈搏,貼近時(shí)代需求。采礦行業(yè)面臨著重大轉(zhuǎn)變,采礦學(xué)生培養(yǎng)不能停留在傳統(tǒng)模式,更應(yīng)結(jié)合“雙一流”建設(shè)中對(duì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型高端人才的跨學(xué)科培養(yǎng)提出了更高要求。尤其在當(dāng)前智能化礦山大力推行之際,采礦專業(yè)人才培養(yǎng)不能只局限于本專業(yè)內(nèi)部培養(yǎng),應(yīng)充分考慮適應(yīng)于多學(xué)科交叉融合的復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。這一難題解決的關(guān)鍵是,如何在滿足采礦基礎(chǔ)理論教學(xué)的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生涉獵當(dāng)前熱門的大數(shù)據(jù)、人工智能等知識(shí),利用多學(xué)科知識(shí)開展相關(guān)教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)出掌握有綜合性知識(shí)和實(shí)踐性技能的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。

其次,“智慧礦山”是當(dāng)前礦業(yè)院校改革的熱點(diǎn)和未來(lái)的趨勢(shì),這也為采礦專業(yè)學(xué)生提前了解和掌握相關(guān)信息化知識(shí)提出了要求。隨著采礦業(yè)信息化、機(jī)械化、智能化的不斷發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與仿真技術(shù)將在礦業(yè)領(lǐng)域扮演越來(lái)越重要的角色,如:地質(zhì)構(gòu)造的三維可視化研究、爆破工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)、礦山運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)時(shí)優(yōu)化、綜采工作面虛擬現(xiàn)實(shí)研究、事故反演與預(yù)測(cè)、應(yīng)急救援等。

此外,科創(chuàng)平臺(tái)與團(tuán)隊(duì)的建設(shè)不僅滿足了學(xué)校關(guān)于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求,為學(xué)生創(chuàng)造了更多的科技創(chuàng)新思路和方法。同時(shí),所開展的創(chuàng)新研究?jī)?nèi)容符合校內(nèi)基金項(xiàng)目申報(bào)重點(diǎn)方向,如“重特大事故防治基礎(chǔ)理論研究”方向內(nèi)的“礦山人-機(jī)-環(huán)信息感知增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)理論研究、典型重大生產(chǎn)安全事故人員安全保護(hù)與區(qū)域一體化應(yīng)急理論研究”等研究?jī)?nèi)容;同時(shí),滿足“應(yīng)急救援領(lǐng)域”方向的“研發(fā)智能化應(yīng)急預(yù)案及應(yīng)急救援輔助決策技術(shù)、煤礦重特大事故災(zāi)情反演分析、研究基于虛擬現(xiàn)實(shí)的礦山應(yīng)急救援演練技術(shù)”等內(nèi)容。

未來(lái),團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)貫徹執(zhí)行“科教聯(lián)動(dòng)、產(chǎn)學(xué)研一體化”的思路,基于“基礎(chǔ)理論+應(yīng)用知識(shí)+實(shí)操技能”的全方位培養(yǎng)模式,積極引導(dǎo)學(xué)生參與科研項(xiàng)目及大創(chuàng)活動(dòng)。

4 現(xiàn)階段所取得的初步成效

4.1 創(chuàng)新能力培養(yǎng)成果

通過(guò)對(duì)學(xué)生的追蹤分析,學(xué)生在讀寫說(shuō)等能力上提升明顯,綜合能力和創(chuàng)新能力也有明顯改善。近年來(lái)團(tuán)隊(duì)成員指導(dǎo)學(xué)生成功申報(bào)國(guó)家級(jí)大創(chuàng)課題7項(xiàng)、校級(jí)課題20余項(xiàng)(見表2),創(chuàng)新活動(dòng)內(nèi)容涉及礦山安全、數(shù)字礦山、災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警等領(lǐng)域,共吸引采礦、地質(zhì)、安全、防災(zāi)減災(zāi)等專業(yè)百余名學(xué)生參與。學(xué)生參加的賽事包括“挑戰(zhàn)杯”“采礦年會(huì)”“互聯(lián)網(wǎng)+”“三創(chuàng)賽”“全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”等,獲得獎(jiǎng)勵(lì)六十余項(xiàng)(特等獎(jiǎng)3項(xiàng)、一等獎(jiǎng)5項(xiàng)),發(fā)表科研論文二十余篇,申請(qǐng)軟件著作權(quán)8項(xiàng)、專利多項(xiàng)。表3列出近年來(lái)參加“采礦年會(huì)”獲獎(jiǎng)的情況。

表2 近年來(lái)指導(dǎo)申報(bào)的相關(guān)大創(chuàng)項(xiàng)目(部分)

表3 近年來(lái)大創(chuàng)獲獎(jiǎng)作品(采礦年會(huì)部分)

此外,學(xué)校安全學(xué)院已組建了多個(gè)創(chuàng)新社團(tuán),以采礦專業(yè)為例,共組建“智慧礦山數(shù)據(jù)挖掘與三維可視化”“礦山減災(zāi)防災(zāi)與應(yīng)急”“礦山爆破技術(shù)研發(fā)與安全控制”以及“智慧露天礦”四個(gè)大學(xué)生科創(chuàng)協(xié)會(huì),并在積極開展“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)賽事的準(zhǔn)備工作。

4.2 教師培養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)

(1) 構(gòu)建了多學(xué)科背景師資隊(duì)伍。以安全工程學(xué)院采礦工程系為主體,整合校內(nèi)相關(guān)教學(xué)力量(與智能化礦山建設(shè)相關(guān)),在兼顧本專業(yè)教學(xué)需求的同時(shí),以礦山智能化建設(shè)為契機(jī),以新時(shí)期創(chuàng)新型采礦人才培養(yǎng)為目標(biāo),合力組建一支具備多學(xué)科專業(yè)背景的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

(2) 設(shè)置了跨學(xué)科領(lǐng)域課程體系。參考國(guó)內(nèi)外采礦創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,組建跨采礦、機(jī)電、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等多專業(yè)(學(xué)科)的專業(yè)課程體系,突出發(fā)展方向、就業(yè)導(dǎo)向、多學(xué)科交叉等特點(diǎn),形成具有“創(chuàng)新型”特色的新時(shí)期采礦人才培養(yǎng)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。

(3) 開展了多樣化跨學(xué)科教研活動(dòng)。在教學(xué)團(tuán)隊(duì)的策劃和指導(dǎo)下,積極引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生參與科教研活動(dòng),建立科教聯(lián)動(dòng)、產(chǎn)學(xué)研一體化機(jī)制,進(jìn)而形成師生互動(dòng)、科教融合新局面,最終形成“基礎(chǔ)理論+應(yīng)用知識(shí)+實(shí)操技能”的全方位培養(yǎng)模式。

經(jīng)過(guò)近兩年的實(shí)踐,團(tuán)隊(duì)成員已獲批完成科教研課題多項(xiàng),包括教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目1項(xiàng)、河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目2項(xiàng)、教育部新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目2項(xiàng);所在團(tuán)隊(duì)榮獲河北省優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)(2021年)、全國(guó)高校黃大年式教學(xué)團(tuán)隊(duì)(2018年)等殊榮。

5 結(jié)論

(1) 結(jié)合學(xué)校現(xiàn)狀及對(duì)采礦工程專業(yè)的定位,考慮礦山領(lǐng)域智能化水平提升、礦山災(zāi)害防控與應(yīng)急實(shí)際需求,確立采礦工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐的主要方向?yàn)?礦山災(zāi)害大數(shù)據(jù)分析處理與預(yù)警研究、礦井VR可視化模型快速自動(dòng)構(gòu)建、基于WEB平臺(tái)的礦井漫游與信息集成、礦井災(zāi)害大數(shù)據(jù)分析與智能預(yù)警、實(shí)現(xiàn)礦井災(zāi)害仿真與應(yīng)急救援輔助。

(2) 提出了新形勢(shì)下采礦創(chuàng)新人才培養(yǎng)思路和改革實(shí)踐路徑。主要從教學(xué)大綱修訂、課堂教學(xué)手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)、科創(chuàng)活動(dòng)等方面進(jìn)行了改革和實(shí)踐,初步取得了良好效果。

(3) 探索大學(xué)生科技創(chuàng)新基地建設(shè)的長(zhǎng)效機(jī)制與發(fā)展模式。切實(shí)增強(qiáng)大學(xué)生參與科技創(chuàng)新賽事的水平和能力,提高學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力、科研能力和創(chuàng)新能力,推動(dòng)了“課堂-科創(chuàng)基地-企業(yè)”常態(tài)化協(xié)同育人,以科創(chuàng)活動(dòng)為引領(lǐng),構(gòu)建了實(shí)踐育人協(xié)同新模式。