李新旺,凌向陽(yáng),孫利輝,程立朝
(河北工程大學(xué) 礦業(yè)與測(cè)繪工程學(xué)院,河北 邯鄲 056038)
我國(guó)煤炭行業(yè)發(fā)展進(jìn)入了新時(shí)代,“四個(gè)革命、一個(gè)合作”的能源安全新戰(zhàn)略、“碳達(dá)峰碳中和”的減排目標(biāo),為煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色清潔發(fā)展帶來更高要求。煤炭開采必須要直面問題和挑戰(zhàn),探索煤炭資源的安全、高效、綠色、智能開采和清潔利用技術(shù),做好能源供給的兜底保障和壓艙石作用[1]。
采礦工程作為傳統(tǒng)工科專業(yè),既要應(yīng)對(duì)煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展給人才培養(yǎng)帶來的巨大挑戰(zhàn),要積極變革,按照新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證要求,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工科與現(xiàn)代技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,傳統(tǒng)理念與現(xiàn)代理念的融合與交流,以“解決復(fù)雜工程問題”為導(dǎo)向回歸工程實(shí)踐,凸顯工程性與創(chuàng)新性的工程教育體系,滿足新時(shí)代背景下高等工程人才培養(yǎng)需求;又要應(yīng)對(duì)能源革命,人才培養(yǎng)服務(wù)于當(dāng)前處于百年未有之大變局下的能源革命和產(chǎn)業(yè)變革[2]。同時(shí),更要落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。
采礦工程專業(yè)中的實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生感知理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié),是提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑,在工科專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)過程中占據(jù)重要地位。煤炭行業(yè)的發(fā)展新形勢(shì)以及立德樹人教育目標(biāo)對(duì)實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)體系的構(gòu)建和持續(xù)改進(jìn)提出了新要求,為了增強(qiáng)采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)行業(yè)企業(yè)需求的適應(yīng)性,本文以河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)施為例,構(gòu)建“實(shí)驗(yàn)-實(shí)訓(xùn)-實(shí)習(xí)”漸進(jìn)式全過程的實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)體系,打造校內(nèi)-校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)多層次、多模塊融合的“實(shí)踐鍛煉不斷線”的全過程實(shí)踐教學(xué),以期提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)合格的適應(yīng)社會(huì)和行業(yè)需求的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。
國(guó)內(nèi)礦業(yè)類高校的教育工作者對(duì)采礦工程本科實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了諸多探索和研究,取得了較豐碩的成果,為采礦工程專業(yè)進(jìn)一步深化實(shí)踐教學(xué)體系改革奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),提供了很好的改革思路。通過文獻(xiàn)綜述并結(jié)合日常教學(xué)實(shí)踐和問卷調(diào)查,目前采礦專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系普遍存在如下四個(gè)方面問題。
創(chuàng)新能力是現(xiàn)階段社會(huì)對(duì)人才的基本要求之一,較強(qiáng)的創(chuàng)新能力能提高學(xué)生對(duì)社會(huì)的適應(yīng)能力,對(duì)個(gè)人的發(fā)展至關(guān)重要。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與良好的專業(yè)基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力密不可分。實(shí)踐教學(xué)是提升學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的有效途徑,是提高工程技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)礦業(yè)類高校在培養(yǎng)方案修訂時(shí)普遍增加了實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí),豐富了實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和方式,意識(shí)到了實(shí)踐教學(xué)的重要作用。但大部分高校在培養(yǎng)方案制定時(shí)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)涵和外延理解不到位,將實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)狹義的理解為實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)環(huán)節(jié),沒有將學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)節(jié)統(tǒng)籌納入實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)體系,將實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)人為地進(jìn)行了孤立,造成在頂層設(shè)計(jì)上先天不足,難以體現(xiàn)最新的實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)思想和教學(xué)理念。
隨著生態(tài)文明建設(shè)理念的提出和新發(fā)展理念的貫徹落實(shí),綠色發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展等五大發(fā)展理念日益深入人心。采礦業(yè)由簡(jiǎn)單的獲取煤炭資源的工程活動(dòng)已向經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一環(huán)進(jìn)行全面審視,要向安全、高效、綠色的科學(xué)采礦活動(dòng)轉(zhuǎn)變[3]。采礦活動(dòng)本身也已由傳統(tǒng)的粗放式的重體力勞動(dòng),向機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化轉(zhuǎn)變。但作為培養(yǎng)采礦工程師的高校采礦工程專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上仍然以煤炭、鋼鐵、有色等辦學(xué)行業(yè)背景為主,僅開設(shè)礦壓、開采方法、通風(fēng)等專業(yè)核心課程實(shí)驗(yàn),未能構(gòu)建寬口徑、重工程的教學(xué)內(nèi)容體系;在教學(xué)形式上相對(duì)單一,校內(nèi)實(shí)驗(yàn)占比較大,且以演示性為主,校外實(shí)習(xí)受安全因素影響,以參觀為主,難以實(shí)際操作。采礦專業(yè)應(yīng)順應(yīng)行業(yè)發(fā)展,全面深化改革教學(xué)體系,特別是實(shí)踐教學(xué),必須實(shí)現(xiàn)由單科性向多科性和綜合化的轉(zhuǎn)型,培養(yǎng)的采礦工程專業(yè)人才要適應(yīng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需要;實(shí)踐教學(xué)手段也必須借助信息時(shí)代的多媒體、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),由講授式、演示式向形式更加豐富、手段更加先進(jìn)的方向發(fā)展。
實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是保障實(shí)踐教學(xué)水平的載體。傳統(tǒng)的平臺(tái)建設(shè)只注重基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),多以演示、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主,導(dǎo)致學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí);創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研平臺(tái),難以做到真正對(duì)本科教學(xué)開放共享,在引導(dǎo)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方面難以充分發(fā)揮作用。煤炭行業(yè)是高危行業(yè),存在瓦斯、頂板等五大災(zāi)害,種種原因使得煤炭企業(yè)不愿意接受學(xué)生實(shí)習(xí),學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)次數(shù)少、時(shí)間短,認(rèn)知很難達(dá)到預(yù)期效果。如我校采礦專業(yè)擁有綜合實(shí)驗(yàn)中心和采煤實(shí)訓(xùn)基地等教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和河北省煤炭礦井建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新中心等省市級(jí)科研平臺(tái),同時(shí)還與冀中能源集團(tuán)等大型煤炭企業(yè)共建有省級(jí)大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)基地和省級(jí)示范性專業(yè)學(xué)位研究生實(shí)踐教學(xué)基地等校外實(shí)踐平臺(tái),但在資源建設(shè)上存在教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和科研平臺(tái)未能統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè),校內(nèi)實(shí)踐資源和校外實(shí)踐資源難以統(tǒng)籌建設(shè)等問題,未能充分發(fā)揮校內(nèi)高層次科研教學(xué)平臺(tái)與校外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地等實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)的育人優(yōu)勢(shì),未有效整合到教學(xué)工作并統(tǒng)籌建設(shè)。實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)未能有效整合資源統(tǒng)籌建設(shè)會(huì)造成學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力差、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力差,導(dǎo)致企業(yè)招收不到快速進(jìn)入工程師角色的創(chuàng)新型合格人才。
隨著實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵的延伸,實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容由傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)向?qū)W科競(jìng)賽和創(chuàng)新能力培養(yǎng)拓展,傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)由教務(wù)部門單一管理的體制難以適應(yīng)新的發(fā)展形勢(shì)要求,不同高校結(jié)合自身實(shí)際和歷史背景在管理體制上都進(jìn)行了諸多探索,但出現(xiàn)管理體制不明確、多頭管理的局面。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)都由教務(wù)部門管理,但學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新的管理部門就不盡一致,既有由教學(xué)處、團(tuán)委或?qū)W工等單一部門管理的,也有根據(jù)項(xiàng)目牽頭組織單位不同,共同承擔(dān)管理的。如我校的學(xué)科競(jìng)賽就由教務(wù)處管理,科技創(chuàng)新由團(tuán)委和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)部門牽頭,但所有創(chuàng)新活動(dòng)都離不開學(xué)工部門的積極組織,同時(shí),所有實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)都要由教學(xué)系和老師來具體承擔(dān)和完成。如何加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),厘清各方職責(zé),制定科學(xué)的評(píng)價(jià)考核指標(biāo)體系,調(diào)動(dòng)指導(dǎo)教師、學(xué)生的積極性成為新的問題。
新時(shí)代背景下采礦工程專業(yè)漸進(jìn)式全過程實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)體系構(gòu)建的總體思路是:全面貫徹立德樹人培養(yǎng)目標(biāo),按照新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證的要求,注重學(xué)生“大工程”觀的培育,分析煤炭綠色、智能開采對(duì)采礦專業(yè)人才綜合能力的要求,梳理實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)各關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié),遵循認(rèn)知規(guī)律重組教學(xué)模塊和實(shí)踐層次,構(gòu)建科學(xué)合理的實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)體系,保障實(shí)踐鍛煉不斷線,以適應(yīng)工程教育及煤炭高質(zhì)量發(fā)展對(duì)人才的需求。
具體構(gòu)建原則是:以煤炭安全高效、綠色智能開采轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容需求為教學(xué)目標(biāo),以實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,遵循“實(shí)驗(yàn)(基本技能)-實(shí)訓(xùn)(工程能力)-實(shí)戰(zhàn)(創(chuàng)新能力)”的三層次實(shí)踐教學(xué)認(rèn)知規(guī)律,構(gòu)建實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新項(xiàng)目等多模塊的“一二三N”漸進(jìn)式全過程實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)體系,見圖1[4]。
圖1 實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)體系圖
長(zhǎng)期服務(wù)煤炭行業(yè)的地方高校,既面臨高等教育發(fā)展改革和行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來的共性問題,又要著力為所在地方經(jīng)濟(jì)和行業(yè)發(fā)展服務(wù),要面向未來探索多樣化和特色化的實(shí)踐教學(xué)模式,培養(yǎng)具有跨界整合能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力的工程科技人才。針對(duì)煤炭行業(yè)跨越式發(fā)展和變革的新需求與高校人才培養(yǎng)滯后的矛盾,學(xué)院應(yīng)重構(gòu)高校與行業(yè)產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人的工程實(shí)踐和創(chuàng)新平臺(tái),培養(yǎng)實(shí)踐能力突出、創(chuàng)新能力強(qiáng)、工程特色鮮明的應(yīng)用型技術(shù)人才[5]。
為達(dá)到實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo),將實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)涵拓展為實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力教學(xué)兩大類別,既便于培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成,又便于與現(xiàn)有教學(xué)活動(dòng)和管理體制進(jìn)行銜接。實(shí)踐能力教學(xué)主要包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),創(chuàng)新能力教學(xué)一般涵蓋學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新項(xiàng)目、科技創(chuàng)新比賽和創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽。二者既有區(qū)別又在能力培養(yǎng)上有交叉,并不存在特別清晰的界限,如畢業(yè)設(shè)計(jì),既是對(duì)四年所學(xué)理論和專業(yè)知識(shí)的綜合訓(xùn)練,又能鍛煉創(chuàng)新能力。
“漸進(jìn)式”是指依據(jù)“由現(xiàn)象到本質(zhì)、由淺入深、鞏固推進(jìn)、全面掌握”的原則,逐層遞進(jìn)地設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和實(shí)戰(zhàn)三個(gè)階段。三個(gè)階段對(duì)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的基本能力、工程能力和創(chuàng)新能力,由易到難,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,遵循認(rèn)知規(guī)律,逐漸由知識(shí)儲(chǔ)備、技能訓(xùn)練到綜合運(yùn)用,進(jìn)而達(dá)到創(chuàng)新意識(shí)和能力培養(yǎng)。三個(gè)階段既相互獨(dú)立又相互滲透,注重學(xué)生的基本技能、綜合技能和創(chuàng)新意識(shí)的系統(tǒng)培養(yǎng)[6]。
1.實(shí)驗(yàn)
目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容設(shè)置和理論課割裂、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比重偏大等弊端,未能有效的整合理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的合力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性教學(xué)內(nèi)容的有效落實(shí)。本體系構(gòu)建時(shí)統(tǒng)籌了專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室與專業(yè)課實(shí)驗(yàn)室、任課教師和實(shí)驗(yàn)教師間的建設(shè)、協(xié)調(diào)和管理,以學(xué)生為中心,著眼于培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和綜合實(shí)踐能力。統(tǒng)籌安排巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)、礦山測(cè)量實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)、礦山機(jī)械課程設(shè)計(jì)、地質(zhì)實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)、開采方法實(shí)驗(yàn)、通風(fēng)實(shí)驗(yàn)、相似材料實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
2.實(shí)訓(xùn)
實(shí)訓(xùn)主要是對(duì)課程所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用和工程能力的培養(yǎng)。主要包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、教學(xué)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和工程訓(xùn)練。特別是在工程訓(xùn)練環(huán)節(jié),學(xué)校建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地,豐富了教學(xué)手段,克服了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)時(shí)間短、難以實(shí)際操作、效果差的弊端,有效打通理論教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)間的鴻溝。教師通過設(shè)計(jì)不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,有效規(guī)避了井下的危險(xiǎn)環(huán)境,學(xué)生在實(shí)際動(dòng)手中加深了對(duì)理論知識(shí)的理解,深化了對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的感性認(rèn)識(shí),提高了實(shí)踐動(dòng)手能力。同時(shí),學(xué)校與大中型煤炭企業(yè)簽署校外實(shí)踐教學(xué)協(xié)議,共建了省級(jí)大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)基地[7]。
3.實(shí)戰(zhàn)
實(shí)戰(zhàn)主要是指以學(xué)科競(jìng)賽、科技競(jìng)賽和創(chuàng)新項(xiàng)目、畢業(yè)論文為抓手開展的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開展依托專業(yè)的自主創(chuàng)新鍛煉,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。專業(yè)建設(shè)了眾創(chuàng)空間、創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室,開放了專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和省市級(jí)科研平臺(tái),建立和完善了面向?qū)W生全天候開放的管理模式,鼓勵(lì)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,支持學(xué)生參與指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目,由指導(dǎo)教師或研究生引導(dǎo)學(xué)生在充填材料研發(fā)、綠色開采方法、礦壓監(jiān)測(cè)儀器研發(fā)等方向自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力,通過反復(fù)的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練,進(jìn)而逐步固化為創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)。
N個(gè)模塊是指把實(shí)踐和創(chuàng)新教學(xué)活動(dòng)分為實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、科技創(chuàng)新和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))等模塊。實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新教學(xué)各模塊學(xué)分占比見表1。不同模塊和課程與整個(gè)課程體系形成有機(jī)整體,在每年培養(yǎng)方案小修訂時(shí)可以根據(jù)發(fā)展需要進(jìn)行局部修改和完善,也可以增設(shè)或調(diào)整相應(yīng)的內(nèi)容。從大一開始到大四,每年都組織學(xué)生嚴(yán)格按照培養(yǎng)計(jì)劃中既定的實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行,并嚴(yán)格開展考評(píng),有效保證實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。
表1 實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)所占的結(jié)構(gòu)比例
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合最直接、最方便、最有效的途徑之一,是實(shí)踐教學(xué)最基礎(chǔ)、最常見的方式。為此,本專業(yè)設(shè)置了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程。實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)目的是鞏固知識(shí)、驗(yàn)證理論、培養(yǎng)基本實(shí)驗(yàn)技能、動(dòng)手能力和知識(shí)應(yīng)用能力。我校采礦工程專業(yè)建設(shè)有采礦工程綜合實(shí)驗(yàn)中心,下屬包括開采方法模型室、巖石加工與測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、礦山壓力實(shí)驗(yàn)室、礦山安全實(shí)驗(yàn)室、礦井建設(shè)實(shí)驗(yàn)室、采礦安全虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室等7個(gè)實(shí)驗(yàn)室,此外,專業(yè)基礎(chǔ)課程中的機(jī)械類課程、電工電子類課程和地質(zhì)類課程實(shí)驗(yàn)在相關(guān)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室完成。開設(shè)的實(shí)驗(yàn)分為獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程和課程內(nèi)實(shí)驗(yàn),合計(jì)106學(xué)時(shí),折合6.5學(xué)分。采礦工程專業(yè)制定了完善的實(shí)驗(yàn)室管理制度和實(shí)驗(yàn)課成績(jī)考評(píng)制度,按規(guī)定配備了實(shí)驗(yàn)人員,并制定了實(shí)驗(yàn)員和任課教師的溝通和共同備課制度,減少了演示性實(shí)驗(yàn),擴(kuò)大了綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例,學(xué)生滿意度和實(shí)驗(yàn)開出率100%,讓學(xué)生從旁觀者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探索興趣。
1.校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地
采礦實(shí)訓(xùn)基地始建于2007年9月,得到了中央和地方共建資金的支持,開灤集團(tuán)和峰峰集團(tuán)也無償捐贈(zèng)了采煤機(jī)、液壓支架等大型煤礦開采設(shè)備,設(shè)備原值1000余萬元。在新校區(qū)搬遷項(xiàng)目資金支持下,實(shí)訓(xùn)基地對(duì)原有功能進(jìn)行重新布局和升級(jí)改造,真正打造成集模型展示、虛擬仿真、實(shí)物實(shí)操為一體的地面模擬現(xiàn)代化煤礦。實(shí)訓(xùn)基地內(nèi)安裝有綜采液壓支架、綜采輕型放頂煤支架、單體液壓支柱、大型采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和綜合掘進(jìn)機(jī),真實(shí)呈現(xiàn)了不同采煤工藝的工作面、綜掘工作面和工作面平巷,再現(xiàn)了高檔普采、綜采和綜放工藝。平巷采用三段不同的巷道斷面,模擬了錨網(wǎng)、U鋼和梯形棚三種支護(hù)方式,并配套移動(dòng)變電站和液壓泵站。同時(shí),建有“露天煤礦”、“地下煤礦”“垮落法頂板管理”等8組浮雕和“矸石固體充填開采”、“膏體充填開采”和“沿充留巷”3組模型。設(shè)備合計(jì)105臺(tái)套,是國(guó)內(nèi)同類高校中規(guī)模最大,配套齊全的礦業(yè)工程實(shí)訓(xùn)基地。主要服務(wù)于礦井建設(shè)和采礦工程專業(yè)本科和研究生的教學(xué)科研任務(wù),承擔(dān)采礦學(xué)、礦山壓力及其控制、礦山固定機(jī)械、液壓傳動(dòng)等課程中的采煤認(rèn)識(shí)、工藝、機(jī)械、液壓、電氣等實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)“教”與“學(xué)”的互動(dòng),“教、學(xué)、做”一體化;同時(shí)也為承擔(dān)采煤工藝技術(shù)研究提供直觀的地面試驗(yàn)環(huán)境。
實(shí)訓(xùn)基地內(nèi)建有礦山虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室,配備有采礦 3D 交互、礦井三維虛擬仿真、采掘安全三維仿真等實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng),能夠分別開展虛擬漫游、礦井開拓、開采工藝與方法和礦山安全等方面的虛擬教學(xué)和44項(xiàng)安全事故案例的再現(xiàn)展示。另外,配備了掘進(jìn)操作實(shí)驗(yàn)機(jī)和采煤操作試驗(yàn)機(jī)各1臺(tái),能夠滿足學(xué)生的上機(jī)操作使用[8]。
2.校外實(shí)踐基地
采礦工程專業(yè)重視同煤炭企事業(yè)單位的交流,聯(lián)合共建校外實(shí)習(xí)基地10余家,主要分布在峰峰集團(tuán)、開灤集團(tuán)和邯礦集團(tuán),為本專業(yè)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)創(chuàng)造了便利條件,其中,“河北工程大學(xué)-邯礦集團(tuán)陶一煤礦工程實(shí)踐教育中心”為省級(jí)大學(xué)生實(shí)踐基地,與冀中能源集團(tuán)聯(lián)合建立省級(jí)專業(yè)學(xué)位研究生實(shí)踐基地,2019年11月通過驗(yàn)收并獲評(píng)省級(jí)示范性專業(yè)學(xué)位研究生實(shí)踐基地。學(xué)院依托與相關(guān)單位的科研合作,定期選派優(yōu)秀本科生赴合作單位進(jìn)行實(shí)踐,共計(jì)選派800余人次。鼓勵(lì)教師到企業(yè)生產(chǎn)一線進(jìn)行鍛煉,開辦了青年教師培養(yǎng)學(xué)校,利用假期深入企業(yè)礦山第一線進(jìn)行鍛煉,制定了青年教師托舉計(jì)劃,鼓勵(lì)教師主持或參與工程項(xiàng)目,提高工程實(shí)踐和創(chuàng)新教學(xué)水平。邀請(qǐng)企業(yè)專家參與培養(yǎng)方案修訂、舉辦學(xué)術(shù)報(bào)告,承擔(dān)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)等教學(xué)任務(wù)。
由于近兩年校外實(shí)習(xí)困難,采礦專業(yè)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和全方位聯(lián)動(dòng)、充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)多渠道構(gòu)建共享資源,努力探索云實(shí)踐的共享模式。學(xué)院認(rèn)真分析現(xiàn)有不同專業(yè)、同一專業(yè)不同層次實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上找到共同點(diǎn),打通了專業(yè)間、年級(jí)間、實(shí)習(xí)類型間的界限,分類統(tǒng)籌安排線上實(shí)習(xí)和講座,最大限度擴(kuò)大受益學(xué)生數(shù)量;打破時(shí)空和地域限制,邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)不同區(qū)域、不同工藝特點(diǎn)的相關(guān)企業(yè)專家進(jìn)行線上現(xiàn)場(chǎng)講座,使學(xué)生在校園就可以了解全國(guó)各地實(shí)習(xí)企業(yè)的概況,最大限度擴(kuò)大學(xué)生的視野;打破虛擬和實(shí)體實(shí)踐資源的界限,構(gòu)建集傳統(tǒng)電教資料、網(wǎng)絡(luò)視頻、三維軟件等電子虛擬媒介,與校內(nèi)采礦工程訓(xùn)練中心、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、第二課堂實(shí)訓(xùn)室等實(shí)體媒介相結(jié)合的多渠道、多形式實(shí)踐資源,最大限度發(fā)揮資源的利用率。截止目前,本專業(yè)已連續(xù)開展線上云實(shí)踐3年,邀請(qǐng)15位企事業(yè)單位的總工程師、區(qū)隊(duì)長(zhǎng)和技術(shù)員舉辦線上專場(chǎng)講座、技術(shù)作業(yè)直播、在線設(shè)計(jì)指導(dǎo)等系列云共享活動(dòng),每年受益學(xué)生300余人,取得良好成效。
1.學(xué)科競(jìng)賽
學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、解決實(shí)際問題的有效途徑,能幫助學(xué)生掌握基本的創(chuàng)新方法,追求創(chuàng)新的態(tài)度與團(tuán)隊(duì)意識(shí),提升學(xué)生的科研意識(shí)和創(chuàng)新精神。本專業(yè)積極探索實(shí)施本科生導(dǎo)師制和班主任制,引導(dǎo)本科生盡早參與到學(xué)科競(jìng)賽中,每年舉辦校級(jí)的采礦專業(yè)實(shí)踐作品大賽,鼓勵(lì)學(xué)生參與國(guó)內(nèi)各類大賽,選擇具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)行指導(dǎo)。近三年來,我院共獲得全國(guó)采礦工程專業(yè)實(shí)踐作品大賽、全國(guó)安全科學(xué)與工程大學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新作品大賽等專業(yè)領(lǐng)域頂級(jí)賽事一等獎(jiǎng)5項(xiàng)、二等獎(jiǎng)5項(xiàng)、三等獎(jiǎng)16項(xiàng),獲河北省大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。學(xué)校制定政策鼓勵(lì)學(xué)生參與大賽,根據(jù)大賽類別和獲獎(jiǎng)等級(jí)折算學(xué)分和績(jī)點(diǎn),計(jì)入獎(jiǎng)學(xué)金和保研的考評(píng)。
2.創(chuàng)新項(xiàng)目
采礦專業(yè)建設(shè)了創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室,開辟獨(dú)立空間,配備有各種日常工具50余臺(tái)套。學(xué)院建有眾創(chuàng)空間,吸納有創(chuàng)新或創(chuàng)業(yè)意愿的項(xiàng)目入駐。專業(yè)擁有的河北省煤炭礦井建設(shè)工程技術(shù)中心、煤炭行業(yè)充填采煤工程研究中心等省部級(jí)平臺(tái)8個(gè)全部對(duì)學(xué)生開放。實(shí)行本科生導(dǎo)師制,引導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。實(shí)踐課程體系中開設(shè)第二課堂,固定安排課表和教師,開展與第一課堂相關(guān)的側(cè)重于實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng),緊緊跟蹤采礦科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行第二課堂項(xiàng)目的設(shè)置,選聘有現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)或科研項(xiàng)目經(jīng)歷的雙師型教師圍繞科研能力訓(xùn)練、實(shí)踐技能訓(xùn)練、社會(huì)實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽、各類專題講座等形式開展項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。目前開設(shè)有礦山虛擬仿真訓(xùn)練、礦山爆破講座、煤礦安全監(jiān)察與管理講座、礦山建模實(shí)訓(xùn)、礦圖設(shè)計(jì)競(jìng)賽等課程與訓(xùn)練項(xiàng)目,制定了第二課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的主要質(zhì)量要求、監(jiān)控措施及責(zé)任人,從創(chuàng)新訓(xùn)練的態(tài)度、知識(shí)學(xué)習(xí)情況、綜合能力培養(yǎng)及綜合素質(zhì)培育等四個(gè)方面來評(píng)定學(xué)生的綜合成績(jī)。
近三年在本科生導(dǎo)師制和第二課堂政策推動(dòng)下,有100余人次參與教師各類項(xiàng)目40多項(xiàng),獲得國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)、省級(jí)1項(xiàng)、校級(jí)6項(xiàng),入駐大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園項(xiàng)目2項(xiàng)。
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)
畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是對(duì)四年所學(xué)知識(shí)的綜合訓(xùn)練。本專業(yè)的畢設(shè)目標(biāo)使學(xué)生通過綜合知識(shí)的整體運(yùn)用及實(shí)踐能力的強(qiáng)化更好地提升和完善自我,使學(xué)生具有處理復(fù)雜工程問題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題全部為工程設(shè)計(jì)類,均為井工礦設(shè)計(jì),一人一題,以真實(shí)礦井條件為基礎(chǔ)進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師均為高級(jí)職稱或具有工程背景的老師,要求從選題、數(shù)據(jù)收集與處理到論文答辯都邀請(qǐng)行業(yè)專家參與全過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化管理,從選題、任務(wù)書下達(dá)、開題報(bào)告審定、中期檢查、初稿審核、定稿審核、論文查重、論文答辯、成績(jī)?cè)u(píng)定等全過程管理和預(yù)警。
為增強(qiáng)人才培養(yǎng)對(duì)行業(yè)企業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性,本文以河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)踐為例,構(gòu)建了“實(shí)驗(yàn)-實(shí)訓(xùn)-實(shí)戰(zhàn)”漸進(jìn)式全過程的實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)體系,該體系實(shí)踐后提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。但該體系將傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)和日益受重視的創(chuàng)新教學(xué)進(jìn)行有機(jī)整合,對(duì)于實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)的管理模式、教師的知識(shí)廣度和實(shí)踐能力、評(píng)價(jià)過程和結(jié)果的運(yùn)用以及師生參與積極性都提出了更高的要求。在以后的實(shí)踐中,對(duì)于如何更好的劃分實(shí)踐模塊、做好實(shí)踐階段的銜接要進(jìn)行更深入的思考和設(shè)計(jì),使得模塊、階段間既做到界限清晰、便于考核,又能做到有機(jī)融合、形成合力,實(shí)現(xiàn)“實(shí)踐鍛煉不斷線”的全過程實(shí)踐教學(xué),為培養(yǎng)合格的適應(yīng)社會(huì)和行業(yè)需求的應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)2022年2期