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摘要：礦業類專業人才培養模式改革是礦業高等教育內涵式發展的必經之路。礦業類創新人才培養要解決學生的創新意識不足、安全素養不高、工程精神不強等問題。太原理工大學從創新能力、安全素養和工程精神三個層次搭建了礦業類創新人才培養框架，構建的“三位一體”培養模式實現了自主式理念創新、多維度融合創新和遞進式協同創新。
關鍵詞：礦業類專業；創新人才；三位一體模式；工程精神
礦業是我國社會經濟發展的重要支撐，礦業類人才是礦業可持續發展的重要支撐。礦業類人才不僅要工程技術性強、知識面廣、綜合素質高，而且面臨艱苦的工作環境［1-2］。隨著新時期“雙一流”“新工科”“工程教育”的持續推進，以及智能礦業、智慧礦山等新技術的發展，開展以學生為中心的創新人才培養模式改革是礦業高等教育內涵式發展的必經之路，也是礦業可持續發展的必然要求［3-5］。當前，全國礦業類高校積極探索提高人才培養質量的路徑，不斷推進教學改革，已取得較為顯著的成果［6-9］。太原理工大學采礦工程、礦物加工工程這兩個礦業類專業均為國家級一流專業建設點和省級特色專業，并通過工程教育認證。近年來，在國務院和教育部系列政策的指導下，太原理工大學礦業類專業以國家的高等教育人才觀、質量觀和教學觀為先導，以培養出更多滿足礦業行業發展新需求的創新型人才為目標，積極探索提高人才培養質量的路徑。經過充分調研、廣泛論證，結合礦業行業特色和人才培養定位，太原理工大學實施了礦業類創新人才“三位一體”培養模式改革，形成了具有鮮明特色的礦業類創新人才培養體系。本文將其提煉、總結，以期為相關院校教學改革提供經驗借鑒。
一、礦業類創新人才培養面臨的主要問題
礦業屬于傳統艱苦行業，在“市場化就業”政策的導向下，學生對礦業類專業的自信心和熱愛度不如其他專業高。傳統礦業類人才培養主要偏重于專業知識和技能的傳授，但是由于受到礦山安全生產壓力、經費、地域等因素的限制，學生赴企業現場實習的時間有限，實踐教學質量難以保障。當前礦業類創新人才培養存在三個較為突出的問題：（1）學生的創新意識、驅動力和條件不足，難以滿足礦業行業科技革新需求；（2）學生安全素養不高，對礦業領域風險感知的敏感性不足，規避和應對風險的能力較弱；（3）學生工程精神不強，科學精神、人文精神、工程倫理素質仍需進一步加強。
二、人才培養模式的結構針對上述問題
太原理工大學提出了“三位一體”礦業特色創新人才培養模式（如圖1所示）。該培養模式針對礦業類專業的特殊性，完善了人才培養鏈條，重點培養學生的安全素養、創新能力和工程精神。該模式的核心特征可以概括為“三層面、四梯度、五自主”。“三層面”即創新能力、安全素養和工程精神，該模式從這三個層面搭建了創新人才培養框架；“四梯度”是指遵循教育教學循序漸進的規律，將上述層面劃分為四個梯度，對應本科生大學四年培養過程；“五自主”即運用自主發現、自主選擇、自主學習、自主創新和自主評價，以生為本，幫助學生形成自主式學習方法?！叭龑用妗⑺奶荻?、五自主”貫穿在本科生四年的培養過程中，體現在培養目標、課程體系、課堂教學、實踐訓練等各環節中。
1.“三層面”搭建人才培養改革框架。礦業類“三位一體”創新人才培養模式，從創新能力、安全素養和工程精神三個層面出發，強化礦業類專業內涵建設，著重進行課程及教學資源、課堂教學方法、實踐教學方式等方面的改革與建設。在具體實施中，按照礦業類人才培養目標，采用“三位一體”模式，持續改進礦業類專業培養計劃、優化課程體系、制定教學策略，以期培養出勇于創新、勤于實踐、安全素養高、適應能力強、具有協作精神和奉獻精神的礦業類高素質人才。太原理工大學礦業類專業已在西山煤電集團、晉煤集團、霍州煤電、同煤集團、太原煤氣化、中國煤炭博物館等地形成了數十個實習基地（包括智能化實習基地），通過現場參觀、專業基本知識講座、模型教學、模擬礦井參觀、生產礦井考察等方式，讓學生完成對專業領域的基礎認識與了解。
2.“四梯度”貫穿人才培養改革過程。遵循高等教育規律，結合學生的學習心理特征和礦業類專業特點，在本科生培養過程中，按照年級高低，將三個層面分別分為四個梯度。創新能力層面分為創新活動、創新意識、創新實踐和創新品質四個梯度；安全素養層面分為安全認知、安全意識、安全行為和安全品格四個梯度；工程精神層面分為學習精神、實踐精神、協作精神和奉獻精神四個梯度。在教學過程中，首先根據梯度等級設置相應課程。一、二年級學生通過學習專業導論、學科前沿講座、創新創業教育等課程，體驗創新活動，樹立創新意識。三、四年級學生在學習專業課程基礎上，開展系列創新實踐項目。例如，參與教師科研項目，參加礦業行業科技作品競賽、“挑戰杯”實踐作品大賽、大學生創新創業訓練項目等，通過創新實踐培育創新品質。學校采用學分獎勵、資金資助等方式，引導學生參加科研與創新實踐。其次，安全素質教育貫穿礦業類專業四年的課堂教學和實踐教學。一年級安排“專業導論”“安全教育”“心理健康教育”等課程，讓學生認真學習礦業領域的安全文化。二年級開設“地質學”“工程倫理”等專業基礎課程和認識實習，使學生具有初步的安全意識。三年級開設“邊坡穩定”“環保與安全”專業課程和生產實習，讓學生熟知安全規范。四年級通過“礦山法規”“礦井通風與安全”等專業課程和畢業實習，讓學生自覺形成安全行為，為從事煤炭生產相關工作做準備。由此，通過全過程的安全教育，讓學生從安全文化、意識、規范、行為各個方面形成完整的安全素養。
3.“五自主”體現人才培養實現途徑。在培養過程中，太原理工大學的礦業類專業注重激發學生的求知欲望，注重引導學生將被動學習轉為主動學習，探索出探究式學習、互助式學習、混合式學習、翻轉課堂等新型課堂教學模式，在教學過程中實現了“五自主”（自主發現、自主選擇、自主學習、自主創新和自主評價）。與學生學習方式的改變相對應，課堂教學也實現了五個轉變：從灌輸課堂向對話課堂轉變，從封閉課堂向開放課堂轉變，從知識課堂向能力課堂轉變，從重學輕思向學思結合轉變，從重教輕學向教主于學轉變。太原理工大學的采礦工程專業“采礦學”課程，改變傳統課堂教學模式，采用DIY模型教學模式，增加課堂虛擬仿真和模型實踐環節，讓學生分組課外自己動手制作礦山模型，并在課堂上展示評比。這種教學模式，豐富了教學手段，活躍了課堂教學氣氛，激發了學生的學習興趣，便于學生深刻理解礦井空間結構，提升了學生的動手能力和創新能力，培養了學生的創新意識和團隊意識。太原理工大學礦物加工工程專業的“礦物加工管理”課程，增加了慕課導學、案例實戰、翻轉課堂等環節，增強了學習時間和空間的彈性，促進了學生的自主思考；將工程案例引入課堂，提升了學生沉浸式學習體驗，取得了良好的教學效果，受到學生的普遍歡迎?！暗V物加工管理”課程因此被認定為省級混合式精品共享課程。
三、人才培養模式的創新目標
太原理工大學的礦業類人才培養模式改革堅持以教育理念創新為先導、培養模式改革為基礎、實踐協同創新為保障，實現了以下三方面的創新：
1.自主式學習理念創新。結合人本主義學習理論，“三位一體”創新人才培養模式提出“以生為本、教主于學”的教學理念。具體來說，它是以學生為中心，結合人本主義學習理論，強調“教主于學”，強調學生在教學中的主體地位，激發學生的學習興趣和探索心理，讓學生自動自發地參與到教學中。在自主式學習理念的指導下，學生在培養過程中實現了“五自主”，課堂教學相應地實現了“五轉變”，工程案例教學、DIY模型等為代表的課堂教學模式也由此探索生成。
2.多維度融合創新。為了讓學生具有在新時期從事艱苦行業工作的能力與素養，礦業類創新人才培養不應局限于一般的專業知識教育，同時還要開展心理教育、情感教育、素養教育、意志與精神教育等。本培養模式針對礦業領域工作環境的特殊性和復雜性以及礦業科技的新發展，以學生為本，將礦業安全心理教育融入學生培養全過程，將人才培養分為創新能力、安全素養和工程精神三個層面，每個層面又分為四個梯度。最終，從“三層面，四梯度”加強礦業類學生的能力與素養訓練，實現多維度融合創新。
3.遞進式協同創新。本培養模式依托重點實驗室、實驗教學示范中心和實踐教育基地開展實踐教學，構建了校內外協同合作的開放性、多層次、階梯式的實踐教學體系（見圖2）。本培養模式突出實踐育人，強化課堂、實驗平臺、企業三個層次的實踐訓練，構建了開放性、多層次、階梯式的實踐教學體系，實施了“全過程、遞進式”實踐教學模式。本培養模式通過加強校企創新實習基地建設，多層次創新實驗項目，多元化創新實驗方式，多形式創新設計環節，最終實現了實驗、實習、實踐教學一體化。同時，太原理工大學拓寬了教師引進渠道，聘請企業高級人才作兼職教師，豐富了工程實踐教學形式，加強了對學生創新研究的指導力度。另外，太原理工大學通過學分獎勵、資金資助等方式來拓展實踐教學途徑，鼓勵和引導學生積極參加科研與創新實踐。
四、總結與思考
礦業類創新人才“三位一體”培養模式，從創新能力、安全素養和工程精神三個層面出發，強化了礦業類專業內涵建設，著重進行課程及教學資源、課堂教學方法、實踐教學方式等方面的改革與建設。經過探索與實踐，學生的學習興趣和積極性明顯提高，學生的安全素養、工程實踐和科技創新能力顯著提升。學生積極參加科研項目、大學生創新創業訓練項目，以及各類學科競賽，取得了優異的成績。太原理工大學采礦工程專業學生自2012年連續參加六屆“全國高校采礦工程專業學生實踐作品大賽”，從最初的第二屆僅獲獎1項到第七屆獲獎20項，取得了明顯進步。同時，教學改革顯著提升了學校礦業類專業的本科教學水平，改革成果得到同行的認可和媒體的關注。2018年以來，太原理工大學礦業類專業獲得山西省教學成果特等獎3項、全國煤炭行業教學成果特等獎1項，獲批國家級實驗教學示范中心1個、國家級大學生創新創業訓練項目12項，本科生參加全國礦業類實踐作品大賽、數學建模大賽、機器人大賽等賽事獲得獎項100余項。相信，該模式對我國礦業類專業的教學改革、創新性人才培養將起到推動與示范作用，對其他工科專業的人才培養也有一定的借鑒價值。
作者:董憲姝 樊玉萍 馬曉敏 李建忠 趙陽升
