礦業類高等工程教育卓越人才培養模式改革與實踐

摘要：東北大學采礦及礦物加工工程專業，作為每年向國家輸送大批高層次礦業專業技術人員的國家工程教育重點建設專業，在以往教改成果基礎上，充分借鑒世界先進國家礦業工程類專業高等工程教育的成功經驗，進一步探索礦業工程類專業卓越工程師教育培養模式，引入先進的教育教學理念，發揮產學研合作教育傳統與優勢，實施礦業類專業高等工程教育人才培養模式綜合改革建設。為我國走新型工業化道路和建設創新型國家提供堅實的人才支撐和智力保障。

關鍵詞：礦業類專業；高等工程教育；卓越人才培養模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）49-0219-02

走中國特色新型工業化道路，是黨中央從國內外實情出發做出的重大決策。高等教育和高等學校必須順應國家大政方針政策的指引，在中國特色新型工業化道路的發展歷程中，既要發揮科技創新的優勢，更要為新型工業化的推進提供堅實的人才保障。為此，東北大學礦業工程類專業在以往教學改革成果基礎上，總結我國工程教育歷史成就和借鑒國外成功經驗，進一步解放思想，更新觀念，對本專業工程教育人才培養模式進行改革。

一、改革內容

1.教學體系結構大幅度改革。教學體系結構的改革更加重視工程教育服務國家發展戰略。21世紀是信息化和知識經濟時代，可持續發展已成為一個重要的全球發展戰略，用現代高新技術改造和提升傳統采礦產業，實現安全、經濟、高效和有利于環境保護的采礦目標是當前國內外采礦業和采礦科學技術的發展趨勢，對人才的培養也提出了全新的要求：采礦人才在要掌握礦產資源的開采技術的同時，需要掌握科學決策、生態環境保護、礦產與經濟和市場的互動、信息化管理等理論知識與技術手段，即：21世紀的礦業類人才必須具有可持續發展所需的資源觀、經濟觀、生態觀和全球觀。針對這一全新的要求，本學科對教學體系結構在原有基礎上再次優化與調整。

本次主干專業課群教學內容的改革以礦產資源的安全、高效、生態型開發和利用為主線，凝練為三個主要研究方向作為實施改革目標，進行重點建設：①深部開采新型工藝與動力災害預測。研究適應深井困難條件的新方法、新工藝，如利用高地壓進行誘導冒落和破碎的節能開采方法、廢石不出坑的綠色采礦工藝等，并應用現代監測技術，研究高壓、滲流和動、靜載荷下巖體的破壞機理，實現巖體失穩的有效預測。②經濟—生態一體化設計與數字礦山。研究開發礦山開采方式、方案的生態化、數字化設計方法與平臺，在礦產開發中踐行“為環境設計”的新理念，實現整個礦床的經濟效益最大化和環境沖擊最小化。③難選礦產高效加工與礦物粉體材料。針對鮞狀赤鐵礦、含碳酸鹽鐵礦、硼鎂鐵礦、微細嵌布式貧雜磁赤鐵礦和有色金屬礦等難選礦產，攻克分選關鍵技術和設備；針對非金屬礦產，著重研究改型、改性、重結晶等制備技術體系，實現礦產的高效、高附加值利用。在主干專業課教學內容改革的同時，相應的教材編撰及主干課群的精品課建設工作同時開始實施。

2.進一步加強學生實踐能力和創新精神的培養。對于加強學生實踐能力和創新精神的培養，我們不僅僅將重點放在校企聯合的實踐教學基地建設上，為進一步完善“理論教學、實驗教學、工程實訓、科研訓練”四個環節有機結合的高層次創新人才培養模式，我們結合以上專業課群教學內容的改革，依托“211工程”和“985工程”建設，建立適合新的教學內容的實驗教學系統，夯實“實驗教學、工程實訓、科研訓練”三位一體的遞進式、全學程的實踐教學體系。通過理論教學和實驗教學的互動，融合企業用人要求，結合國外工程教育的經驗，和相關企業一道制定了“卓越工程師”培養方案，建立了多個學生實踐基地，強化實踐環節，實行了3年校內學習和1年校外實踐的“3+1”教學模式。采礦工程專業與山東招金集團有限公司合作建立了校外實踐教學基地，并在鞍鋼集團礦業公司、本鋼集團礦業公司和撫順中國有色集團紅透山礦業公司等礦業公司建立了實習與實踐教學基地。礦物加工工程專業在鞍鋼齊大山選礦廠、鞍鋼東鞍山燒結廠建立認識實習基地，認識實習包括破碎、磨礦、重選、浮選、磁選、濃縮、過濾等生產環節；在本鋼南芬鐵礦選礦廠建立磁選、畢業實習基地，在遼寧朝陽新華鉬礦選礦廠建立浮選實習基地；與山東招金集團建立貴金屬選礦實習基地等。通過加強實踐教學環節的培養，大大提高了學生的工程實踐能力。

3.更加重視工程人才培養國際化。隨著經濟全球化進程的加快，人們對高校工程類專業最關心的是能不能培養出社會所需的國際化卓越專業人才。國際化人才不僅僅局限于外語交流，對于礦業工程類專業的學生還要具備參加國際專業合作項目的初步能力；熟練運用英語查閱相關文獻，了解國外礦業發展動態，了解世界礦產資源儲量分類、供給、需求變化，行業發展最新動態等。

二、改革建設創新與特色

1.改革建設創新。培養礦業類專業高等工程教育卓越人才，我們的成果建設主要突出這四方面的改革與創新。具體理論及實踐創新如下：①跟蹤國際現代采、選技術發展趨勢，根據社會經濟可持續發展對礦產資源開發方面人才的需求，以及培養卓越采礦工程師的形勢要求，結合礦業工程專業的特殊性和人才需求的迫切性，著力改進和完善教學體系。②以培養“綜合素質高，社會責任感強”的創新性、實踐型國際化人才為目標，將人才培養定位與社會背景、產業背景、職業崗位背景及其發展趨勢緊密結合，與學生綜合素質和社會責任感相結合，為礦業培養既掌握現代采礦技術，又掌握科學決策手段，能夠從技術、經濟、資源、生態等角度，甚至戰略的高度綜合考慮礦產開發問題的高素質、國際化、復合型卓越專業人才，是本專業的教學與人才培養特色。③根據工程教育的特點，構建采礦虛擬現實系統實踐教學平臺，建立三維模型，模擬鑿巖、爆破回采等采礦工藝過程，促進學生對采礦工藝的理解和掌握，并實現采礦三維設計，提高學生的采礦設計能力和實踐能力。④以國家“211工程”和“985工程”重點學科建設項目為契機，以完善“理論教學、實驗教學、工程實訓、科研訓練”四個環節有機結合的高層次創新人才培養模式為目標，構建實踐教學系統平臺，以礦產的安全、高效、生態型、信息化開發為核心，建設一個以現代高新技術和現代信息與決策技術為主導、能夠解決未來礦山開采關鍵技術難題的礦業新技術研究基地和實踐教學基地；通過產學研結合，與相關企業建設實習基地和工程實踐基地，著重培養學生的工程實踐能力。

2.改革建設特色。改革首先實現了高等工程教育服務國家發展戰略的要求，改革后的教學體系實現培養的人才針對現代礦業的新特點與內涵，能夠解決順應深部困難條件的安全高效采礦方法和工藝問題、經濟—生態一體化規劃設計和數字礦山關鍵技術問題、貧細雜礦產的高效加工利用和礦物新材料制備等問題。其次，根據教學內容改革建立的與之配套的實驗系統，與實踐基地，進一步完善“理論教學、實驗教學、工程實訓、科研訓練”四個環節有機結合的卓越人才培養模式。夯實“實驗教學、工程實訓、科研訓練”三位一體的遞進式、全學程的實踐教學體系。實現了工程教育改革人才培養與企業的密切合作要求。在改革教學內容、加強工程實踐與創新能力培養的同時，對學生綜合素質和社會責任感的培養進一步加強，我們也更加注重人才培養國際化的要求，在教學體系結構改革中增加雙語教學的專業課程門類，在專業英語課程中增加新內容；更探索新的教學模式，在增加的實踐教學環節中，與國外大型礦業企業合作，將優秀的學生送出去，在國外完成其實踐教學環節。

三、改革建設成效

本項目實施教學體系改革取得的研究成果，不僅作為新知識更新到課堂上，讓采礦專業課教學緊跟世界采礦科技的發展步伐，讓學生的專業知識結構和理念得到更新，同時，也為各大礦山解決現場實際問題提供科學依據和技術手段。如：深部開采硬巖破壞、冒落規律研究成果先后為大石橋圣水菱鎂礦、弓長嶺鐵礦等礦山誘導冒落開采方案提供了科學依據；露天轉地下提出的崩落法多分段同時回采技術，成功解決了過渡期增產銜接難題，順利解決了白銀公司廠壩鉛鋅礦、海南鐵礦、黑山鐵礦、小汪溝鐵礦等礦山的露天轉地下生產難題。新建成的散體力學實驗室，為研究散體壓力場和速度場提供了實驗條件，為崩落法開采中的放礦規律等研究提供裝備和技術保障。如贊比亞Chimbishi銅礦、北銘河鐵礦、弓長嶺和眼前山等鐵礦的采場結構參數優化提供了分析研究手段，結構尺寸進一步增大，礦石損失貧化大幅降低，大大降低了生產成本。基于礦業類專業實踐教學成效顯著。實驗教學及實踐教學基地的建設，使學生實踐、創新、科研攻關能力有了較大提升，近幾年，兩個專業有百余名學生參加了相關教師的科研課題、80余人參加了校級創新實驗以及國家大學生科技創新實踐活動，其中9項活動為校級優秀，2項省級獎勵，2項國家級獎勵。本項目的實施取得了一系列高水平的效果。其中：《采礦學》課程，2008年被評為國家精品課；《巖石力學》課程，2008年被評為遼寧省精品課；《采礦學課程建設與教學改革實踐》教改項目，2008年獲東北大學教學成果特等獎，2009年通過遼寧省教育廳組織的專家鑒定，并獲遼寧省教學成果一等獎；《礦業類研究型人才培養教學體系的研究與實踐》教改項目，2010年獲東北大學教學成果特等獎；采礦工程及礦物工程專業分別于2009年、2010年被教育部評為國家特色專業；2012年，兩個專業再次被教育部批準成為“國家卓越工程師教育培養計劃實施高校”的重點建設專業，配套進行高等學校“專業綜合改革試點”項目建設；圍繞教學改革的教材建設工作，目前已經完成包括《采礦學》、《礦物加工實驗方法》等教材建設20余部，其中《采礦學》等4部教材為國家級規劃教材。

新知識體系的構建，使學生知識面得到了有效拓展，同時，綜合素質和強社會責任感的國際化人才培養，使我們的畢業生就業從國內擴展到國外，就業面從以前單一的有色和冶金礦山行業，擴展到石油、海洋、資源環境評價、地理信息系統和資源規劃與管理等諸多行業。畢業生就業率連續5年100%，供需比達到1：5～1：6。

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