教學理念升級：

不僅培養(yǎng)工程技術人才，更要培養(yǎng)引領礦業(yè)科技變革的戰(zhàn)略型人才

“煤炭行業(yè)正處于能源資源革命與‘雙碳’戰(zhàn)略交匯的關鍵時期，我們要以更高站位審視礦業(yè)人才培養(yǎng)，不僅培養(yǎng)具備工程實踐素養(yǎng)的技術人才，更要培養(yǎng)能突破‘卡脖子’技術、引領礦業(yè)科技變革的戰(zhàn)略型人才?！敝袊こ淘涸菏俊⒔逃扛叩葘W校礦業(yè)類專業(yè)教學指導委員會主任委員趙躍民說。

近年來，中國礦業(yè)大學作為牽頭高校，聯(lián)合中南大學、東南大學、吉林大學和華東理工大學，構建“理工結合、工工交叉”的大能源攻關學科集群。該校建立“3+2+4（3年基礎教育、2年領域教育、4年創(chuàng)新實踐教育）”“課程+項目”本博貫通式拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，以導師互聘、課程互選、資源共享、重大項目共同研發(fā)等方式，著力培養(yǎng)能源領域領軍人才。

2019年，中國礦業(yè)大學成立全國首個煤炭流態(tài)化開采前沿科學方向，研究煤基能源開發(fā)利用中的碳循環(huán)過程與減碳機制。借助五校共育培養(yǎng)模式，該校建立了新型能源學院，支撐原創(chuàng)性前沿技術創(chuàng)新。

近年來，智能采礦等復合型專業(yè)備受關注。目前，全國設有采礦工程專業(yè)的高校有57所，設有智能采礦工程專業(yè)的高校有25所。

北京科技大學資源與安全工程學院實施了人才分類分層培養(yǎng)計劃。2018年，該校成立智能采礦（創(chuàng)新班）；2023年，成立智能采礦工程專業(yè)、智能采礦（卓越工程師班）；2024年，成立采礦工程（國際班）。研究重點包括深部巖體力學、深部開采、深部礦產(chǎn)資源加工利用等，還包括大數(shù)據(jù)、人工智能、機械工程等前沿技術。

此外，安徽理工大學礦業(yè)工程學院2021年申報獲批智能采礦工程專業(yè)；西安科技大學開設綠色智能采礦創(chuàng)新特色實驗班，迄今已開設5個班、培養(yǎng)出兩屆共61名學生；東北大學先后成立了以培養(yǎng)實踐能力和科研能力為主的采礦創(chuàng)新實驗班，以培養(yǎng)科學家精神、攻堅前沿技術難關為主的深部工程與智能技術本博貫通班等。

結合地域特色和辦學優(yōu)勢，不同地區(qū)的礦業(yè)院校積極開展了個性化探索。

山西能源學院根據(jù)多年來礦業(yè)人才培養(yǎng)經(jīng)驗，建立了采礦工程專業(yè)思政案例庫和礦業(yè)思政教學云平臺，成立大思政課實踐教學基地；組織學生赴能源企業(yè)調研實踐，與企業(yè)共建校外實踐基地；組織學生積極參加“互聯(lián)網(wǎng)+”、“挑戰(zhàn)杯”、專業(yè)模型設計等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，全方位提升學生創(chuàng)新素質水平。

新疆工程學院利用對口援疆高?！袊V業(yè)大學礦業(yè)工程學科資源，創(chuàng)建援疆高校西部能源發(fā)展研究院；建設教育部重點實驗室和院士工作站以及新疆煤炭實驗室等科研平臺，開展本科生導師制等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、“百名教授（博士）進礦山”活動，建立優(yōu)質實踐基地等。

針對我國礦業(yè)國際化人才培養(yǎng)模式相對傳統(tǒng)滯后、難以滿足中資頭部礦業(yè)集團海外人才需求的現(xiàn)狀，高校也開展了積極探索。

重慶大學教授劉莉介紹，重慶大學依托中非高校合作平臺、中資頭部礦業(yè)集團實踐基地，提出“文化·能力·實踐”創(chuàng)新培養(yǎng)理念，形成“雙向文化互融—中外多學科交叉—校企跨國協(xié)同”的人才培養(yǎng)新模式。經(jīng)過重慶大學礦業(yè)工程、安全科學與工程、資源與環(huán)境學位點9年實踐，該校已為中國頭部企業(yè)培養(yǎng)出一批國際化復合型人才。

教學方式多樣：

緊貼行業(yè)發(fā)展實際，將知識圖譜、數(shù)字教育等融入課堂

在教學方式、課程設計等方面，礦業(yè)類高校根據(jù)行業(yè)實際發(fā)展更新教學內(nèi)容，根據(jù)學生個性化需求進行課程設計，將知識圖譜、數(shù)字教育等融入課堂，使傳統(tǒng)的教學面貌煥然一新。

昆明理工大學自主編制了一套巖石力學課程系列資源，包括以專業(yè)知識基礎為主的《巖石力學》新型教材及其英文版、《巖石力學物理試驗與數(shù)值試驗》數(shù)字教材、巖石力學在線試題庫及組卷系統(tǒng)、《邊坡工程》中英文慕課等。

據(jù)了解，《巖石力學》是國內(nèi)外首部以高清視頻講解巖石力學試驗、全面對比國內(nèi)外試驗標準規(guī)范差異的教材。它通過試驗及案例視頻、抽象知識點示意動畫、計算配套多媒體軟件、補充知識點媒體文件等，實現(xiàn)文圖音影等多維立體展現(xiàn)。如今，該教材已被上海交通大學、武漢大學、吉林大學、中南大學等多家院校使用。

“基于煤礦開采發(fā)展方向和教育需求，亟需探索深部能源開發(fā)數(shù)字教學新方法。但現(xiàn)場實驗危險性高、成本昂貴、環(huán)境惡劣，開展現(xiàn)場實踐教學難度較大?！敝袊V業(yè)大學（北京）教授左建平表示，“為此，我們開發(fā)出巷道開挖及支護工程力學分析虛擬仿真實驗平臺。通過巷道開挖和支護工程力學虛擬仿真實驗，學生可觀察不同地應力條件下巷道變形破壞特征，抽象力學模型；針對錨桿和巖梁的拉伸、扭轉、剪切和彎曲受力特點，學生可靈活設計強度、剛度、穩(wěn)定性條件并優(yōu)化支護方案。”

據(jù)了解，該平臺項目獲得2024年全國煤炭行業(yè)教學成果特等獎。如今，平臺面向中國礦業(yè)大學（北京）采礦工程、安全工程、工程力學等24個專業(yè)開放，每年可為1800余名本科生提供學習資源。

一些專家指出，基于知識圖譜數(shù)字化技術的智慧教學，是應對教學內(nèi)容滯后于技術發(fā)展挑戰(zhàn)的有效方式。知識圖譜即通過關鍵詞設立點位，進行知識點串聯(lián)和結構邏輯搭建，形成一個電子知識庫。

太原理工大學基于AI+知識譜圖，建設系列專業(yè)化知識圖譜，包括巖體力學與工程、礦山環(huán)保與安全、礦山壓力與巖層控制、采礦、采礦學、露天開采與邊坡穩(wěn)定、巖層控制模擬技術等。教師將教材、動畫、視頻、慕課、題庫、案例、文獻等專業(yè)學習資源與知識圖譜相融合，展開知識點、知識鏈、知識面、知識空間的個性化教學。同時對學生學習數(shù)據(jù)進行追蹤和分析評價，反饋教學效果。

西安科技大學建成采礦工程國家級實驗教學示范中心、綠色開采虛擬仿真實驗平臺等14個虛實結合的教學平臺，1∶1還原采礦真實場景。借助開采損害預計評價系統(tǒng)、西部煤炭綠色開采虛擬仿真實驗平臺虛擬平臺和國家級采礦工程實驗教學示范中心、相似材料模擬實驗平臺、覆巖導水裂縫帶觀測儀實體平臺，該校重構了教學內(nèi)容。

以移動角確定與應用這項知識點為例，西安科技大學將其拆解為臨界變形值確定、采動地表移動變形預計、地表移動變形觀測方法、保護煤柱確定、礦區(qū)土地資源保護等章節(jié)，開展基礎理論學習、技術方案設計和問題解決模擬。學生們使用虛實結合的課程實驗平臺，在探討交流中確定出移動角及應用方案。

2023年，該項課程被評為國家級線下一流課程。

此外，傳統(tǒng)采礦教學還存在很多實際困難，如實驗課教師在“三機”前講解熱情、情緒高漲，但學生動手操作難、理解工序難等。

安徽理工大學礦業(yè)工程學院將笨重“三機”搬到室外，換上智能采礦測試與控制“三機”，實現(xiàn)遠程一鍵啟停；針對器材現(xiàn)場堵管實際問題，改變靜態(tài)材料配比，進行環(huán)管充填實驗系統(tǒng)驗證，保證實驗的科學性；模仿井下巷道，改造建設文化走廊，進行環(huán)境熏陶等。

探索學以致用：

校企合作助推產(chǎn)教研融合，探索空間依然很大

近年來，山東理工大學通過高校教師掛職企業(yè)科技副總、定期為企業(yè)舉辦培訓班、企業(yè)技術骨干入校攻讀碩士研究生、企業(yè)設立獎助學金吸引畢業(yè)生前往工作等方式，使校企合作更緊密。

2021年12月，山東理工大學與山東金谷控股集團有限公司簽訂協(xié)議，共同組建金谷精英班，定向培養(yǎng)具備礦產(chǎn)資源開發(fā)利用、礦山企業(yè)運營管理以及先進理論方法、技術手段應用等能力的復合型人才。

華北理工大學邀請企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)，通過校企共建培養(yǎng)方案、課程資源、實習體系等，解決學生對抽象采礦工藝生產(chǎn)場景感知力不足、實習環(huán)節(jié)培養(yǎng)質量保障度低等難題。該校與司家營鐵礦等合編《礦山生態(tài)修復》5部教材；校企合建工程教學案例84項、視頻案例80項、思政案例35項，核心課案例使用率達100%。

新疆工程學院與國家能源集團、中國中煤集團等單位聯(lián)合建立了150余家產(chǎn)教融合基地。該校每屆連續(xù)6個月開展現(xiàn)場實踐教學，85%以上教學內(nèi)容來自現(xiàn)場一線，累計培養(yǎng)11萬余名畢業(yè)生，就業(yè)率穩(wěn)定在95%以上。

經(jīng)過18年合作辦學，福州大學與紫金礦業(yè)集團共建的紫金礦業(yè)學院已培養(yǎng)出一批懂技術、懂管理的專業(yè)對口人才。紫金礦業(yè)集團前后共投資2.5億元支持辦學，其中1.5億元用于上杭教學基地建設。學院實施雙導師制，聘任88名企業(yè)專業(yè)人才為學院工程型教師。引進1名院士和2名國家級人才，逐步構建起地質、采礦等特色教研團隊。企業(yè)還為學生實習提供充分支持，提供免費食宿及大巴車全程接送。

“當前智能化人才培養(yǎng)模式尚未成形，缺口依然很大?！敝袊こ淘涸菏俊⒅袊禾靠乒ぜ瘓F首席科學家王國法表示，“智能化煤礦需要運行、維護、研發(fā)、管理和培訓等方面的專業(yè)人才。比如數(shù)字化轉型方面，需要首席數(shù)字官、業(yè)務域域長、場景數(shù)字官等；需要負責井下各類智能化開采技術裝備正常操作的運行操作工程師、負責井下智能化技術裝備維護管理的維護工程師、負責智能化煤礦專業(yè)技術裝備研發(fā)的研發(fā)工程師等?！?/span>

同時，傳統(tǒng)計算機教育產(chǎn)出的理論成果往往未經(jīng)真實產(chǎn)業(yè)環(huán)境檢驗，學生掌握的技能在實際工程應用中可能出現(xiàn)“水土不服”情況。

為此，遼寧大學計算機學院提出以礦山真實場景為牽引，通過課程重構夯實基礎、通過項目驅動提升能力、通過競賽賦能驗證成果，形成“學—練—戰(zhàn)”一體化培養(yǎng)閉環(huán)。以前，計算機學院教師在教授《數(shù)據(jù)庫原理》傳統(tǒng)課程時，多圍繞關系型數(shù)據(jù)庫范式、SQL語法等書本內(nèi)容展開。進行課程重構后，該學院將《礦山物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫設計》帶入場景，結合井下傳感器數(shù)據(jù)流，如溫度濕度、瓦斯?jié)舛?，設計時序數(shù)據(jù)庫，解決了高頻數(shù)據(jù)存儲與實時查詢的問題。

此外，計算機學院構建了“陽和”沖擊地壓大模型，接入人工智能模型，通過知識圖譜和本地知識庫提升模型性能。該模型包含138個煤礦構建的1126個節(jié)點、3088個關系的知識圖譜，包括1135條煤礦領域問答數(shù)據(jù)、煤礦方面政策文件1.24萬項、知識手冊371本。

如何面向未來：

積極適應高質量發(fā)展需求，加速與現(xiàn)代化教育接軌

當前，礦業(yè)類高校人才培養(yǎng)還存在很多現(xiàn)實問題。遼寧工程技術大學副校長王東指出，我國露天煤礦人才緊缺，畢業(yè)生主要源自少量院校采礦工程專業(yè)分流；核心課程數(shù)量偏少，教材內(nèi)容滯后于生產(chǎn)。而全國露天煤礦數(shù)量、產(chǎn)量不斷攀升，人才需求會越來越旺盛。

王東建議，重新考慮露天開采專業(yè)目錄設置；積極爭取調整高校招生計劃，提高煤炭主產(chǎn)區(qū)采礦工程專業(yè)與報考大省計劃數(shù)；不斷優(yōu)化課程體系，增強學生實踐能力；廣泛開展露天開采專業(yè)方向非學歷教育培訓，發(fā)揮煤炭主產(chǎn)地研究院的實質作用等。

中國礦業(yè)大學（北京）教授王家臣介紹，礦業(yè)工程學科主要集中于采礦工程、礦物加工工程、巖體力學與工程、礦業(yè)安全與環(huán)境等，多為礦區(qū)全生命周期的勘探階段、采礦階段，包括礦區(qū)關閉廢棄、環(huán)境集中整治、礦區(qū)資源再利用等內(nèi)容的后采礦階段涉及較少。

如今很多礦井采閉，而了解后采礦階段的礦業(yè)人才相對較少。王家臣建議，建立后采礦人才培養(yǎng)機制，培養(yǎng)和儲備后采礦人才梯隊，創(chuàng)新配置后采礦專業(yè)人才資源，形成后采礦人才國際化發(fā)展體系等。

安徽理工大學教授陳登紅指出，智能采礦人才培養(yǎng)面臨著報考率低、轉出率高，招生困難現(xiàn)狀；智能采礦工程專業(yè)建設及傳統(tǒng)學科專業(yè)改造仍任重道遠；智能采礦工程人才培養(yǎng)質量及國際化人才培養(yǎng)質量亟待提升。

陳登紅建議，扎實推進教學科研團隊和博士后流動站建設，提升師資數(shù)量和質量；構建“學科引領+專業(yè)根本”協(xié)同發(fā)展體系，高質量推進高峰學科建設、專業(yè)建設，提升學科專業(yè)軟實力和招生吸引力；構建“學士+碩士+博士”立體化培育體系，拓展國際化人才聯(lián)合培養(yǎng)渠道；構建“平臺+團隊+項目”共建共享的文化體系，聚力煤炭智能綠色開采與高效清潔利用等方向基礎研究和科技攻關，提升科研水平和社會服務能力。

結合煤礦智能化發(fā)展，王國法建議，構建智能采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系，如持續(xù)更新智能化煤礦相關教材內(nèi)容、實驗器材等，充分融入智能化煤礦工程現(xiàn)場新技術、新裝備；加強智能采礦專業(yè)師資博士后培養(yǎng)及引進工作，加快形成智能采礦學科教學團隊；煤炭企業(yè)創(chuàng)新“選—育—用—留”智能化人才培養(yǎng)模式等。

趙躍民指出，傳統(tǒng)采礦知識結構難以滿足智能化建設的需求，更難以應對深地深海深空礦產(chǎn)資源開發(fā)前沿的挑戰(zhàn)。建議共建“X+人工智能+礦業(yè)”交叉學科體系，布局符合國家發(fā)展戰(zhàn)略的智能采礦工程、探索性科學工程等新專業(yè)，培養(yǎng)具備交叉學科背景的復合型人才，加快采礦工程專業(yè)向智能采礦工程專業(yè)的迭代升級。

“在價值引領上，礦業(yè)類高校要將‘能源飯碗端在自己手里’的思政教育融入專業(yè)教育；在課堂教學上，要建立核心技術清單動態(tài)調整機制，建立培養(yǎng)方案共商、課程共建、師資共享的產(chǎn)教融合新范式；在學科發(fā)展上，以構筑大平臺為基礎支撐、以承擔大項目為牽引，形成高校有組織的科研新模式等?！壁w躍民表示。

中國工程院院士潘一山指出，場景是發(fā)揮創(chuàng)新力的關鍵?！白叱鲂@找現(xiàn)實場景，走進社會找真實問題，走上前沿找務實創(chuàng)新?！迸艘簧浇ㄗh。

中國工程院院士吳愛祥指出，要重視基礎教育，用工匠精神打造一流本科教育，科學打造高水平師資隊伍，強化人才培養(yǎng)中心地位，構建國際等效的課程體系等。

作者：本報記者王世雅