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摘要:該文針對目前采礦工程專業人才培養模式中存在的學科交叉融合不足、理論知識和實踐應用聯系不足等問題，對人才培養模式智能化升級進行探索與實踐研究，依據人工智能時代礦山企業對采礦專業人才的綜合性需求，提出人才培養模式智能化升級的具體措施，以達到提高專業建設水平和人才培養質量的目的。
關鍵詞:人工智能時代；采礦工程；人才培養模式
1引言
我國正處于經濟結構轉型升級的關鍵時期，隨著“互聯網+”等國家行動計劃的實施，傳統生產方式勢必發生重大變革[1]。智慧礦山建設是加快實現礦業轉型升級的重要途徑，越來越多的礦企加快了礦山信息化和智能化建設。而在較為傳統的礦山企業，信息化人才缺口是長期且巨大的。當前大數據技術迅猛發展，系統掌握采礦工程技術和信息化技術的工程師必將成為整個礦山行業炙手可熱的人才。目前，為適應日新月異的智慧礦山建設對人才的需求，已有部分高校開設了智能采礦專業，對采礦工程專業培養目標、教學內容、課程體系和組織方式等進行改革和優化，并取得了一定成效，但在多學科交叉融合與課程體系特色建設等方面尚顯不足，很少將物聯網、云計算、大數據、人工智能等多學科與傳統采礦學科融合起來[2]，采礦專業人才培養模式尚不能滿足礦山企業發展的人才需求。針對上述現象和問題，本研究在人才培養方案設計、課程教學體系建設、教學內容更新和教材建設、實踐教學環節優化等方面進行了一些探討和實踐，為升級傳統采礦專業人才培養模式、滿足人工智能時代礦山企業對采礦專業人才的需求提供一些思路和參考。
2采礦專業人才培養現狀分析
采礦專業人才培養模式必須滿足礦山企業的需求，在數字礦山和智慧礦山建設背景下，礦山企業對同時具備礦業知識、信息技術和大數據管理能力等綜合型人才的需求快速增長，部分高校已開始積極探討優化采礦專業人才的培養模式的方式，但調查發現，目前在采礦工程專業人才培養方面還存在以下問題：
2.1學科交叉融合不足。采礦工程的專業定位立足于傳統采礦工藝，在多學科深度交叉融合方面有所欠缺，導致現有課程體系不能很好地適應大數據、智能化對采礦工程專業知識的要求，缺少在知識體系和邏輯上與信息科學綜合編排的方式，并嚴重缺乏智慧礦山專用的交叉學科培養教材。傳統較為單一的學科培養模式不能激發學生的學習興趣，對采礦工程專業學生的職業發展造成了很大影響，導致培養的學生在人才市場競爭中處于尷尬地位。
2.2理論知識和實踐應用聯系不足。傳統采礦工程專業的人才培養多為理論知識灌輸，實踐環節不足。部分高校雖然配備了實驗基地或實驗室，但最終還是以分數來評定學生的成績，實踐效果較差。為了讓學生同時具備精深系統的專業知識、較高的動手能力和綜合應用能力，必須科學合理地制訂專業課程規劃，既要重視學生對理論知識的掌握，提高學生的理論分析能力，也要組織學生積極參與社會實踐，培養學生的實際操作能力，培育采礦工程專業復合型和實用型人才。
2.3創新創業教育訓練不足。目前采礦專業的人才培養主要實行以卷面成績、升學、就業等指標為導向的訓練，缺乏在創新創業教育方面的訓練，不利于采礦專業人才創新創業能力的發展。在大數據和智能化時代背景下，高校應加強對學生自主創新思維、創新創業能力以及商業計劃設計能力的培養，滿足礦山企業創新發展對人才的需求。本研究提出構建“平臺+系列課程群”模式課程體系、運用智能科學對教材建設進行升級、建設虛擬仿真實驗平臺、繼續深化以案例為驅動的CDIO“做中學”教學組織模式改革等，實現對傳統采礦工程專業人才培養模式的智能化改造和結構升級。
3人才培養模式智能化升級設計
針對當前采礦專業人才培養存在的問題，本研究基于現代高等教育理論下的人才培養目標定位、人才培養模式理論研究，采用現代管理理論與方法，從專業知識體系界定、課程體系構建、教材體系規劃、創新與實踐平臺搭建幾方面系統地對人才培養模式智能化升級展開研究，通過與實踐相結合，達到提升專業建設水平、提高人才培養質量的目的。人才培養模式智能化升級的基本思路如圖1所示。
3.1采礦工程復合型人才培養方案設計。采用“平臺+系列課程群”模式構建課程體系。平臺是根據學生的共性發展和學科專業特征要求設置的，包括公共基礎平臺、通識教育平臺和專業平臺[3]。公共基礎平臺開設的主要目的是實現學生基本素質的培養，對學生正確“三觀”的形成、從業基本要求的訓練以及專業課程的學習等均起到重要作用。開設通識教育平臺的主要目的是拓寬學生的知識面，優化學生的知識結構，使學生掌握比較寬厚的基礎理論，體現學科交融、跨學科滲透的精神。專業平臺設有采礦工程專業和信息化專業交叉的主體課程。系列課程群是在平臺之外，根據學生個性發展要求和綜合素質教育的需要設置，旨在拓展學生知識、素質和能力的若干課程系列，體現了個性化教育，反映了人才培養知識綜合性、學科交融性和個性要求的結合。為了突出對學生實踐能力、創新能力和學科融合能力的培養，根據智能科學和采礦工程專業的特點，組織教師深化對專業升級改造內涵的理解，將實踐課貫穿于整個教學過程。
3.2課程教學體系建設。在新的人才培養定位指導下，在人才培養行業化、技能化和國際化的新培養模式改革中，打破學科體系壁壘，拓寬專業口徑，突出信息化復合型人才的特色培養，對采礦專業課程體系進行梳理優化。一方面，結合采礦科學與信息科學的現狀，根據大數據時代未來采礦技術的發展方向和智慧礦山企業及社會需求做出調整，調研在此專業方向上發展較成熟的院校開設課程的科目與內容，優化專業方向以及支撐專業方向的課程，并結合采礦工程專業學科和智能信息學科的最新發展及社會需求的新變化，動態調整課程設置。在課程體系中增設“智能采礦”方向相關課程，使學生掌握該方向的最新技術。同時，構建礦山無人采礦自主運行模擬實踐平臺、數字化虛擬仿真實驗平臺建設，充實課程體系和實踐環節。
3.3教學內容更新和教材建設。在大數據時代，高校要將與傳統采礦技術相關的最新理論和智能科學緊密結合，通過學科交叉融合帶動采礦專業智能化轉型升級，注重根據社會發展的需求變化更新教學內容，新開設“智慧礦山物聯網”“智能采礦導論”“智能與計算”“礦山機械與智能裝備”“礦山工程項目管理”“采礦系統工程”等課程。采取自編教材或選用已有的高質量教材或規劃教材，同時要注意各門課程選用教材內容的重合與銜接問題，對選用教材中不適合實際教學的內容進行調整，以保證教學效果和質量。
3.4實踐教學環節優化。學生以興趣小組方式組成課題研究小組申報科研項目，如國家級、校級大學生創新、創業等項目；實踐基地實訓項目應多采用集中方式進行。在實踐教學中，一方面，應加強與國內外高校及企事業單位的合作、交流，科學合理地設計、制訂提升學生創造能力的實踐教學指導計劃。另一方面，完善實踐教學環節還應做到：（1）保證有足夠的實踐時間。應保證采礦工程專業的學生至少有半年的時間到某一實踐基地去接受全面、系統的實訓鍛煉，甚至是頂崗鍛煉。（2）保證有可實踐的基地。重點選取技術力量雄厚、專業特征相符且適合大學生實踐訓練的友好單位作為長期合作實踐基地。（3）保證有優秀的實踐指導教師。除學校的實踐指導教師外，還可在實踐基地聘請實踐經驗豐富的專業人士為實習學生做現場教學指導，有針對性地指導學生參加實踐鍛煉。
3.5繼續深化以案例為驅動的CDIO“做中學”教學組織模式。依據礦山開采實際流程編排和組織教學，使教學更貼近實際。對改造后的采礦工程專業課程進行層次劃分，將同一層次中密切相關的已學課程作為課程群。在課程群中，編寫教學案例，組織教學團隊，實行教師指導下以學生為中心的項目驅動式“做中學”和“按需教”教學模式。課程案例來自于科研項目或實際工程項目，融合課程知識點[4-5]。在課程學習中，學生帶著在項目中遇到的問題聽課，通過更深入的自主學習和團隊討論解決問題。在完成項目的過程中，教師通過學生的進度報告掌握學生動態，針對學生出現的問題適時切入理論和實踐教學。教師對學生提交的文檔、設計方案等應及時組織評審，并及時反饋給學生，學生根據反饋意見進行修改、完善。這種創新教學模式可以提高學生的工程素質和管理能力。
3.6建立“本科生導師制”課外實踐小組。根據采礦工程專業生師比通常較低的特點，組建“本科生導師負責制”小組，從本科入學階段開始便培養學生的專業興趣、自主創新思維和團隊合作意識[6]，讓學生在課外參加教師的科研項目或實驗室項目，在實踐中鍛煉和提高專業技能。
4人才培養模式智能化升級價值分析
本研究提出的采礦專業人才培養模式智能化升級，包括采礦工程復合型人才培養方案設計、課程教學體系建設、教學內容更新和教材建設、實踐教學環節優化等，其價值主要體現在以下幾方面：（1）以“礦業大數據”市場需求為導向，設計靈活的人才培養方案，既高度重視交叉學科理論知識的學習，又加強了對應用實踐能力的培養，為學生搭建礦山智能化實踐平臺，拓寬實踐渠道；（2）打破傳統教學內容和課程設置的限制，將“礦業大數據”相關的最新理論和工程實踐緊密結合，通過實戰內容帶動理論學習；（3）加強教學條件的軟硬件設施建設：加強采礦工程專業實驗室建設、加大系統軟硬件的投入力度，加大礦山無人采礦自主運行模擬實踐平臺、數字化虛擬仿真實驗平臺建設，從而改善采礦工程專業教學和科研效果；（4）建立“本科生導師制”課外實踐小組，按照興趣小組的方式組成“礦業大數據”課題應用研究小組并申報科研項目，如國家級、校級大學生創新、創業等項目，以增強學生的實踐動手能力、激發學生的學習興趣；（5）建立職業素質培養和評價體系，以提高學生的職業素質（職業感、責任感、誠信、團隊精神、激情等）和“軟技能”（自學習能力、團隊合作能力、溝通表達、人際關系等），建立對礦山行業的認同感和榮譽感。
5結語
在大數據人工智能時代，為使采礦專業人才培養模式更好地滿足礦山企業及社會需求，本研究以培養采礦專業信息化綜合型人才為目標，系統性地探討和設計了采礦工程專業人才培養智能化升級模式，從而加強采礦工程人才培養的多學科交叉融合程度，提高學生專業實踐應用和創新創業等能力，使采礦工程專業學生更加符合人工智能時代礦山企業對人才的需求。
作者:阮順領 盧才武 顧清華 聶興信 郭進平 江松 單位:西安建筑科技大學資源工程學院
