胡坤 蘇國用 王爽 蔣浩
安徽理工大學機械工程學院 安徽淮南 232001
“雙創(chuàng)”即大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新,李克強總理曾在《政府工作報告》中多次闡釋這一關鍵詞,希望激發(fā)全民族的創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)新基因,他還特別指出:大學生是“雙創(chuàng)”的生力軍,既要認真扎實學習、掌握更多知識,也要投身“雙創(chuàng)”的偉大實踐[1]。高校作為我國高層次人才培養(yǎng)的重要基地和創(chuàng)新高地,更要把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程。特別是本科教育的專業(yè)課程學習階段,培養(yǎng)了學生的專業(yè)素養(yǎng),為畢業(yè)生的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)奠定了堅實的技術和理論基礎。因此,“雙創(chuàng)”背景下的專業(yè)課程教學改革顯得尤為重要[2]。石榮亮等[3]對“雙創(chuàng)”背景下電力電子技術課程改革的探索與實踐,楊聞曉等[4]對“雙創(chuàng)”背景化學類及材料類專業(yè)核心課程現代材料分析技術教學改革進行了研究,張莉等[5]對建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)所必修鍋爐與鍋爐房工藝課程如何適應雙創(chuàng)人才培養(yǎng)進行了深入探討。這些對專業(yè)課程有益的改革嘗試對于提高本科教育教學質量,提升大學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)適應新時代國家建設需要的“雙創(chuàng)”型人才具有重要的意義。
安徽理工大學原隸屬于國家煤炭工業(yè)部,現為安徽省和中華人民共和國應急管理部共建高校,是一所以地礦為傳統(tǒng)特色的安徽省重點建設的高水平大學,也是安徽省唯一一所首批入選“全國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)典型經驗高?!钡母咝!?/p>
礦山機械是安徽理工大學國家(教育部)首批一流專業(yè)建設點機械設計制造及其自動化和采礦工程相關專業(yè)的必修課程,主要講授我國煤炭工業(yè)通用的采掘機械、支護設備、提升運輸設備和流體機械等礦山機械設備的工作原理、結構、性能和選型方法等內容,還介紹了國內外先進的礦山裝備和技術。作為機械設計制造及其自動化與采礦工程專業(yè)課程體系的核心課程之一,礦山機械課程對煤炭相關專業(yè)人才的培養(yǎng)具有重要意義,它不僅是本科階段機械原理、流體力學、電工電子技術、控制工程基礎、采煤概論等相關基礎課程、專業(yè)基礎課程的交叉、融合和應用,也是煤礦現場機械設備的知識預備,更是相關專業(yè)畢業(yè)生走上工作崗位后“雙創(chuàng)”能力的基礎。礦山機械課程的教學直接影響煤炭專業(yè)技術人才的培養(yǎng)質量[6]。
礦山機械課程涉及設備種類繁多,知識覆蓋面廣,學科融合交叉,原理復雜抽象,授課難度大,采用的傳統(tǒng)教學模式既不利于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能的鍛煉,也不利于學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新習慣的培養(yǎng),主要體現在:礦山機械課程現有知識體系陳舊,教學內容與生產實際相脫節(jié);課程教學方式照本宣科,無法發(fā)揮學生的主觀能動性;考核制度不完善,無法激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情。此外,師資隊伍創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專業(yè)知識也相對缺乏。
針對安徽理工大學礦山機械課程存在的以上問題,本文擬從優(yōu)化教學內容、革新教學方式、完善考評機制、培養(yǎng)師資團隊等方面入手,全方面推進“雙創(chuàng)”背景下礦山機械課程改革,主要包括以下措施。
礦山機械課程是安徽理工大學機械設計制造及其自動化和采礦工程的專業(yè)核心課程,旨在對兩個專業(yè)學生的職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成起主要支撐作用,是打造專業(yè)核心能力的關鍵課程。礦山機械課程的內容主要涉及鑿巖機、鉆機、裝載機、掘進機、單體液壓支柱、液壓支架、刮板輸送機、帶式輸送機、電機車、提升機等為代表的傳統(tǒng)礦山機械裝備,因教材成書年代較早,其裝備技術層次大部分停留在2000年前后,部分機型甚至為20世紀七八十年代的機型,遠滯后于現代化煤礦現場裝備水平,更無法企及目前正在全國煤炭行業(yè)如火如荼推進的智能化礦山建設。導致出現學生尚未畢業(yè),知識已經落伍的尷尬局面,何談創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)?
一方面,要針對課程特點修訂課程大綱,以“雙創(chuàng)”能力培養(yǎng)為目標,以礦山機械為主要內容,融合機器人、人工智能、物聯(lián)網、大數據等關鍵技術,構建適應現代智慧礦山的智能礦山裝備與技術知識體系。教學過程中,相關教學團隊在完成傳統(tǒng)采、掘、提、運、支、流體機械等教學內容后,拓展了智能礦山裝備與技術等章節(jié),有助于學生對多系統(tǒng)、多層次、多技術、多專業(yè)、多領域、多工種相互匹配融合的復雜智慧礦山系統(tǒng)的理解,取得了良好的教學效果。
另一方面,要不斷更新課程教材,鼓勵授課教師積極申報國家級和省級規(guī)劃教材,并得到了中國煤炭教育協(xié)會和相關領導、院士的大力支持,部分教材入選“十四五”煤炭規(guī)劃教材;并主動與中煤科工集團、中國礦業(yè)大學、太原理工大學等國內著名煤炭行業(yè)高校和院所開展合作,針對國內外智能礦山裝備的最高水平和最新發(fā)展趨勢聯(lián)合編寫礦山機械相關教材,其中由王國法院士領銜編寫的《智慧礦山概論》目前已完成統(tǒng)稿,正在按計劃穩(wěn)步推進。
傳統(tǒng)的大學本科教學一般采用講授法為主,信息傳遞的載體主要是黑板、文字和圖形,信息量較小且抽象,無法適應礦山設備類內容的展示。即使是目前主流的PowerPoint 等多媒體課件帶來了圖片、聲音、動畫等全方位的信息展示,也無法和現場海量信息相比擬。
礦山機械課程具有明顯的專業(yè)實踐特征。一方面,實踐教學可以讓學生直接置身煤礦生產現場,和礦山機械設備無距離“親密”接觸,有效地將晦澀的原理結構轉變成直接且生動的感性認識,完成課堂專業(yè)知識的進一步升華;另一方面,實踐教學通過解決現場復雜工程問題,可以鍛煉學生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力和實踐能力,為學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作的開展提供新思路和新視角。
實踐教學固然重要,但綜合考慮安全性、經濟性、疫情防控和學生管理等諸多因素,教學計劃中實踐課時僅占課程總學時的10%左右,雖然后續(xù)又增加了課時,但仍無法滿足礦山機械的教學需求。為此,課程教學團隊另辟蹊徑,革新教學方式,針對礦山機械課程特點,與北京龍軟科技股份有限公司合作研發(fā)了“礦山機械虛擬仿真教學系統(tǒng)”,將實習現場搬進課堂,采用3D-VR 和計算機技術模擬煤礦井下工作場景,介紹常見礦山機械設備工作過程,展示系統(tǒng)結構原理,還能讓學生虛擬操作設備,進行實時互動,讓學生全方位地了解礦山機械在井下安裝、使用、維護的全過程。
良好的考評機制既是保證課程教學質量的重要一環(huán),又是激勵學生不斷創(chuàng)新的能量之源。在一定程度上,考評機制是決定“雙創(chuàng)”背景下礦山機械課程改革成敗的關鍵環(huán)節(jié)。要用好成績考核的指揮棒,樹立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的風向標。要破除現行陳舊的只以教材內容掌握程度來衡量學生成績高低和評定教學質量好壞的考評制度,新時代國家建設需要的不是只能做簡單重復工作的“復讀機”和“復印機”,而是具備新思想、新理念的創(chuàng)新型人才。
要合理地選擇考核內容,科學地確定評價權重,建立既體現人才培養(yǎng)目標和課程教學大綱要求,又有助于培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的考評機制。鑒于礦山機械課程的特點,幾乎每一種設備的授課內容都會涉及設計方案的比較和機械結構的分析。
課程教學團隊經過討論、研判,要求取消原試卷中選擇、填空和判斷等各種客觀題型,全面采用問答、方案比較、綜述分析等主觀題目,避免了部分學生死記硬背、考前突擊,轉而綜合考查學生分析問題、理解問題和解決問題的能力,既符合大綱要求,考查關鍵知識點的掌握,又能彰顯學生的個性和創(chuàng)新能力。
教師是課程教學的組織者、執(zhí)行者,也是教學活動的全程參與者。創(chuàng)新能力強、高職業(yè)素養(yǎng)的師資隊伍是“雙創(chuàng)”背景下礦山機械課程教學改革順利開展的基本條件。
作為“全國首批深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校”,安徽理工大學一直注重教師創(chuàng)新能力的培養(yǎng),積極利用安徽省創(chuàng)新方法推廣應用與示范基地掛靠安徽理工大學的人才和專業(yè)優(yōu)勢,定期組織教師參加創(chuàng)新方法培訓,在完成規(guī)定學習內容,考核合格后取得國家統(tǒng)一認證的國家創(chuàng)新工程師(一級,筆試通過)和國家創(chuàng)新工程師(二級,答辯通過)證書。同時,出臺文件政策鼓勵授課教師,特別是新入職教師,到礦機行業(yè)企業(yè)去崗前培訓、掛職鍛煉,加強教師對行業(yè)的認知,提升專業(yè)實踐能力;吸引企業(yè)高層次人才向學校流動、兩棲發(fā)展。
目前本教研室礦山機械課程教學團隊的6 名授課教師,除3 名教師畢業(yè)于煤炭高校的礦山機械專業(yè)外,還有3 名教師分別來自中鋼集團馬鞍山礦山研究院、淮南舜立機械有限公司和中煤新集能源股份有限公司等行業(yè)企業(yè)和科研院所,教師擁有專業(yè)背景率達100%,并且全部具有研究開發(fā)產品或指導學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關競賽的經驗。
此外,還應加強兼職教師隊伍建設,聘請具有豐富實踐經驗和學科知識扎實的校友企業(yè)家,特別是自主創(chuàng)業(yè)成功的小微企業(yè)負責人,通過講座、授課、實踐指導等多種形式,在課堂中現身說法,在培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)本領的同時,不斷激發(fā)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。
進行“雙創(chuàng)”背景下的礦山機械課程改革,從優(yōu)化教學內容、革新教學方式、完善考評機制、培養(yǎng)師資團隊等渠道入手,積極構建全方位的適應“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)的礦山機械課程體系,對培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的煤炭行業(yè)高層次人才,實現“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”的宏偉目標,具有深遠的現實意義。
經過筆者所在教學團隊近幾年的課堂教學實踐,課程改革獲得了良好的效果,培養(yǎng)了一批學科競賽獲獎者,取得了發(fā)明專利、軟件著作權等創(chuàng)新成果,大部分畢業(yè)生成長為工程師、設計師、經理、科技研發(fā)人員等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。礦山機械課程改革是一項長期而艱巨的任務,在取得初步成效的同時,也存在一些問題。
1)礦山機械作為專業(yè)課程,主要偏重要專業(yè)知識的講授,創(chuàng)新的具體方法和思想還需要開設創(chuàng)新方法、創(chuàng)造學等前置課程來進行支撐。
2)考核過程中,方案比較和綜述分析等主觀題目的評價,仁者見仁、智者見智,對閱卷教師的專業(yè)背景和創(chuàng)新素養(yǎng)有著較高的要求。
對于以上不足之處,筆者將在今后的教學實踐中認真思考,不斷探索,逐步完善,為培養(yǎng)高質量的礦山機械工程“雙創(chuàng)”人才打下堅實的基礎。