雙創(chuàng)背景下礦山機(jī)械課程改革與實踐*

胡坤 蘇國用 王爽 蔣浩

安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 安徽淮南 232001

0 引言

“雙創(chuàng)”即大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新，李克強(qiáng)總理曾在《政府工作報告》中多次闡釋這一關(guān)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(xué)生是“雙創(chuàng)”的生力軍，既要認(rèn)真扎實學(xué)習(xí)、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(xué)習(xí)階段，培養(yǎng)了學(xué)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(shù)和理論基礎(chǔ)。因此，“雙創(chuàng)”背景下的專業(yè)課程教學(xué)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(shù)課程改革的探索與實踐，楊聞曉等[4]對“雙創(chuàng)”背景化學(xué)類及材料類專業(yè)核心課程現(xiàn)代材料分析技術(shù)教學(xué)改革進(jìn)行了研究，張莉等[5]對建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)所必修鍋爐與鍋爐房工藝課程如何適應(yīng)雙創(chuàng)人才培養(yǎng)進(jìn)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(xué)質(zhì)量，提升大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應(yīng)新時代國家建設(shè)需要的“雙創(chuàng)”型人才具有重要的意義。

1 礦山機(jī)械課程現(xiàn)狀及存在的問題

安徽理工大學(xué)原隸屬于國家煤炭工業(yè)部，現(xiàn)為安徽省和中華人民共和國應(yīng)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(shè)的高水平大學(xué)，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(jīng)驗高?！钡母咝?。

礦山機(jī)械是安徽理工大學(xué)國家（教育部）首批一流專業(yè)建設(shè)點機(jī)械設(shè)計制造及其自動化和采礦工程相關(guān)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(jī)械、支護(hù)設(shè)備、提升運(yùn)輸設(shè)備和流體機(jī)械等礦山機(jī)械設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)、性能和選型方法等內(nèi)容，還介紹了國內(nèi)外先進(jìn)的礦山裝備和技術(shù)。作為機(jī)械設(shè)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(jī)械課程對煤炭相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)具有重要意義，它不僅是本科階段機(jī)械原理、流體力學(xué)、電工電子技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、采煤概論等相關(guān)基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程的交叉、融合和應(yīng)用，也是煤礦現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備的知識預(yù)備，更是相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生走上工作崗位后“雙創(chuàng)”能力的基礎(chǔ)。礦山機(jī)械課程的教學(xué)直接影響煤炭專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量[6]。

礦山機(jī)械課程涉及設(shè)備種類繁多，知識覆蓋面廣，學(xué)科融合交叉，原理復(fù)雜抽象，授課難度大，采用的傳統(tǒng)教學(xué)模式既不利于學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能的鍛煉，也不利于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新習(xí)慣的培養(yǎng)，主要體現(xiàn)在：礦山機(jī)械課程現(xiàn)有知識體系陳舊，教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實際相脫節(jié)；課程教學(xué)方式照本宣科，無法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性；考核制度不完善，無法激發(fā)學(xué)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。

2 “雙創(chuàng)”背景下礦山機(jī)械課程改革措施

針對安徽理工大學(xué)礦山機(jī)械課程存在的以上問題，本文擬從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、革新教學(xué)方式、完善考評機(jī)制、培養(yǎng)師資團(tuán)隊等方面入手，全方面推進(jìn)“雙創(chuàng)”背景下礦山機(jī)械課程改革，主要包括以下措施。

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

礦山機(jī)械課程是安徽理工大學(xué)機(jī)械設(shè)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(xué)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(guān)鍵課程。礦山機(jī)械課程的內(nèi)容主要涉及鑿巖機(jī)、鉆機(jī)、裝載機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、單體液壓支柱、液壓支架、刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)、電機(jī)車、提升機(jī)等為代表的傳統(tǒng)礦山機(jī)械裝備，因教材成書年代較早，其裝備技術(shù)層次大部分停留在2000年前后，部分機(jī)型甚至為20世紀(jì)七八十年代的機(jī)型，遠(yuǎn)滯后于現(xiàn)代化煤礦現(xiàn)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(jìn)的智能化礦山建設(shè)。導(dǎo)致出現(xiàn)學(xué)生尚未畢業(yè)，知識已經(jīng)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(biāo)，以礦山機(jī)械為主要內(nèi)容，融合機(jī)器人、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建適應(yīng)現(xiàn)代智慧礦山的智能礦山裝備與技術(shù)知識體系。教學(xué)過程中，相關(guān)教學(xué)團(tuán)隊在完成傳統(tǒng)采、掘、提、運(yùn)、支、流體機(jī)械等教學(xué)內(nèi)容后，拓展了智能礦山裝備與技術(shù)等章節(jié)，有助于學(xué)生對多系統(tǒng)、多層次、多技術(shù)、多專業(yè)、多領(lǐng)域、多工種相互匹配融合的復(fù)雜智慧礦山系統(tǒng)的理解，取得了良好的教學(xué)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(guān)領(lǐng)導(dǎo)、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(tuán)、中國礦業(yè)大學(xué)、太原理工大學(xué)等國內(nèi)著名煤炭行業(yè)高校和院所開展合作，針對國內(nèi)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(jī)械相關(guān)教材，其中由王國法院士領(lǐng)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(jìn)。

2.2 革新教學(xué)方式

傳統(tǒng)的大學(xué)本科教學(xué)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(yīng)礦山設(shè)備類內(nèi)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(xiàn)場海量信息相比擬。

礦山機(jī)械課程具有明顯的專業(yè)實踐特征。一方面，實踐教學(xué)可以讓學(xué)生直接置身煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場，和礦山機(jī)械設(shè)備無距離“親密”接觸，有效地將晦澀的原理結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成直接且生動的感性認(rèn)識，完成課堂專業(yè)知識的進(jìn)一步升華；另一方面，實踐教學(xué)通過解決現(xiàn)場復(fù)雜工程問題，可以鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力和實踐能力，為學(xué)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(xué)固然重要，但綜合考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性、疫情防控和學(xué)生管理等諸多因素，教學(xué)計劃中實踐課時僅占課程總學(xué)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(jī)械的教學(xué)需求。為此，課程教學(xué)團(tuán)隊另辟蹊徑，革新教學(xué)方式，針對礦山機(jī)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(jī)械虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)”，將實習(xí)現(xiàn)場搬進(jìn)課堂，采用3D-VR 和計算機(jī)技術(shù)模擬煤礦井下工作場景，介紹常見礦山機(jī)械設(shè)備工作過程，展示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理，還能讓學(xué)生虛擬操作設(shè)備，進(jìn)行實時互動，讓學(xué)生全方位地了解礦山機(jī)械在井下安裝、使用、維護(hù)的全過程。

2.3 完善考評機(jī)制

良好的考評機(jī)制既是保證課程教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)，又是激勵學(xué)生不斷創(chuàng)新的能量之源。在一定程度上，考評機(jī)制是決定“雙創(chuàng)”背景下礦山機(jī)械課程改革成敗的關(guān)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(fēng)向標(biāo)。要破除現(xiàn)行陳舊的只以教材內(nèi)容掌握程度來衡量學(xué)生成績高低和評定教學(xué)質(zhì)量好壞的考評制度，新時代國家建設(shè)需要的不是只能做簡單重復(fù)工作的“復(fù)讀機(jī)”和“復(fù)印機(jī)”，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(nèi)容，科學(xué)地確定評價權(quán)重，建立既體現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)大綱要求，又有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的考評機(jī)制。鑒于礦山機(jī)械課程的特點，幾乎每一種設(shè)備的授課內(nèi)容都會涉及設(shè)計方案的比較和機(jī)械結(jié)構(gòu)的分析。

課程教學(xué)團(tuán)隊經(jīng)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(xué)生死記硬背、考前突擊，轉(zhuǎn)而綜合考查學(xué)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(guān)鍵知識點的掌握，又能彰顯學(xué)生的個性和創(chuàng)新能力。

2.4 培養(yǎng)師資團(tuán)隊

教師是課程教學(xué)的組織者、執(zhí)行者，也是教學(xué)活動的全程參與者。創(chuàng)新能力強(qiáng)、高職業(yè)素養(yǎng)的師資隊伍是“雙創(chuàng)”背景下礦山機(jī)械課程教學(xué)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(xué)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(yīng)用與示范基地掛靠安徽理工大學(xué)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(xùn)，在完成規(guī)定學(xué)習(xí)內(nèi)容，考核合格后取得國家統(tǒng)一認(rèn)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(jī)行業(yè)企業(yè)去崗前培訓(xùn)、掛職鍛煉，加強(qiáng)教師對行業(yè)的認(rèn)知，提升專業(yè)實踐能力；吸引企業(yè)高層次人才向?qū)W校流動、兩棲發(fā)展。

目前本教研室礦山機(jī)械課程教學(xué)團(tuán)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(jī)械專業(yè)外，還有3 名教師分別來自中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院、淮南舜立機(jī)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(dá)100%，并且全部具有研究開發(fā)產(chǎn)品或指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關(guān)競賽的經(jīng)驗。

此外，還應(yīng)加強(qiáng)兼職教師隊伍建設(shè)，聘請具有豐富實踐經(jīng)驗和學(xué)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(fù)責(zé)人，通過講座、授課、實踐指導(dǎo)等多種形式，在課堂中現(xiàn)身說法，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)本領(lǐng)的同時，不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。

3 結(jié)束語

進(jìn)行“雙創(chuàng)”背景下的礦山機(jī)械課程改革，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、革新教學(xué)方式、完善考評機(jī)制、培養(yǎng)師資團(tuán)隊等渠道入手，積極構(gòu)建全方位的適應(yīng)“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)的礦山機(jī)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(xiàn)“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的宏偉目標(biāo)，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。

經(jīng)過筆者所在教學(xué)團(tuán)隊近幾年的課堂教學(xué)實踐，課程改革獲得了良好的效果，培養(yǎng)了一批學(xué)科競賽獲獎?wù)?，取得了發(fā)明專利、軟件著作權(quán)等創(chuàng)新成果，大部分畢業(yè)生成長為工程師、設(shè)計師、經(jīng)理、科技研發(fā)人員等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。礦山機(jī)械課程改革是一項長期而艱巨的任務(wù)，在取得初步成效的同時，也存在一些問題。

1）礦山機(jī)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(shè)創(chuàng)新方法、創(chuàng)造學(xué)等前置課程來進(jìn)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(xué)實踐中認(rèn)真思考，不斷探索，逐步完善，為培養(yǎng)高質(zhì)量的礦山機(jī)械工程“雙創(chuàng)”人才打下堅實的基礎(chǔ)。