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摘要：针对新工科建设提出的创新型、综合型、全周期的工程教育要求和在国民经济中占有非常重要地位、紧缺且艰苦的矿物加工工程专业存在优质生源流失、学生毕业就转行的背景，剖析了目前矿物加工工程专业人才培养存在的一些问题，提出了大学教育从培养模式、课程设置和课程内容重组、管理体制、考试内容、创新实践教育等方面进行全方位深度变革与思考，强调优化课程设置和课程内容适应跨专（行）业和厚基础宽出口的人才需求、推进校内实验教学、开放型自主创新实验、专题研究、课程设计、校内实践、大学生科研创新和校外实践的全过程实践和创新人才培养增加学生的参与度和成就感、扩大以解决问题和能力培养为主的考核弱化记忆为主的知识考核内容侧重能力培养的新型人才培养模式，以满足新工科对工程人才质量的要求，引领国内同类工科专业。
关键词：新工科；矿物加工；创新实践；培养模式
本文引用格式：李延锋,沙杰,彭耀丽,等.新工科下矿物加工工程专业创新人才培养模式的改革与思考[J].教育现代化,2020,7(37):43-46.
Teform and Thinking of Innovative Talents Training Mode of Mineral Processing Engineering under New Engineering
LI Yan-feng 1,2,SHA Jie 1,2,PENG Yao-li 1,2,XIA Wen-cheng 1,2
(1.Coal Clean Processing and University Transformation National Experimental Teaching Demonstration Center,China University of Mining and Technology,Xuzhou,Jiangsu;2.School of Chemical Engineering,China University of Mining and Technology,Xuzhou,Jiangsu)
ABSTRACT：With requirements of innovative,comprehensive and full cycle engineering education of new engineering construction,and background of quality students loss in mineral processing engineering and changing profession after graduation,which occupies important position in national economy with short supply and hard work,this paper analyzes problems existing in current talent cultivation of mineral processing engineering major,and puts forward that university education should carry on all-round and in-depth reform and thinking from aspects of cultivation mode,curriculum setting and curriculum content reorganization,management system,examination content,innovative practice education,emphasize curriculum setting and content optimization to adapt to talent demand of cross specialty(industry)and thick foundation wide export,promote school experimental teaching,open independent innovation experiment,special research,curriculum design,school practice,increase participation and achievement sense of students based on whole process practice of scientific research innovation and outside campus and innovative talents cultivation,expand new talent cultivation mode of ability cultivation with problem-solving and ability cultivation instead of knowledge memory assessment,to meet requirements of new engineering for quality of engineering talents,and lead domestic similar engineering majors.
KEY WORDS：New engineering;Mineral processing;Innovative practice;Training mode
为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展，工程教育需要与产业发展紧密结合，教育部积极推进新工科建设。中国矿业大学的“矿物加工工程新工科人才多方协调培养模式改革与实践”作为“面向新经济的能源矿业类高校优势工科专业改革探索与实践”项目的子项目，成为教育部首批新工科研究与实践项目[1]。
新工科建设与发展需要建立创新型、综合型、全周期的工程教育。为此，需要创新工程教育方式与手段，落实学生为中心的理念，增强师生互动，形成以学习者为中心的工程教育模式，培养工科学生的创新能力和工程思维。教育部拓展实施“卓越工程师教育培养计划”（2.0版），适时增加“新工科”专业点；在产学合作协同育人项目中设置“新工科建设专题”，汇聚企业资源。鼓励“双一流”建设高校将“新工科”研究与实践项目纳入“双一流”建设总体方案。而把这些理念和教育方式落到实处，除了学科专业具备良好的实验室与实践教育基地的硬件设施外，还需要工程实践背景强、甘愿投身学生创新能力培养的师资力量和充足的学科经费投入。
本文结合中国矿业大学矿物加工工程学科多年来积累的软硬件条件，根据新工科建设和创新人才培养的目标，针对矿物加工工程创新人才培养模式提出一些改革和思考。
一目前大学培养过程中存在的问题
1.人才培养模式陈旧，专业培养方案守旧。课程虽然经过合并和拆分，但内容陈旧上世纪九十年代，教育部开展了专业名称规范调整，原来的“选矿工程”调整为“矿物加工工程”，逐步弱化苏联专业划分过细的培养模式，扩大了原来的专业学习和科学研究范围[2]。但经过二十多年的调整，目前在很多方面仍然保留了原来的模式。如行业壁垒非常严重，原煤炭院校主要讲授煤炭洗选方面的专业知识，学生就业于煤炭行业；原化工或建材行业所属高校培养的矿物加工人才多数只能从事化工矿物。金属行业划分更为细致，包括有色金属院、黑色金属、黄金行业等等，学生的专业知识侧重点也不一样，导致用人单位招聘时大多数仅限本行业，且矿物人才在不同行业流动性很差。目前通过专业认证标准也再要求各行业矿物加工培养趋于标准化、多样化、宽泛性，虽有改进，但进度缓慢。
矿物加工培养方案和课程体系大的调整主要为：将原来的重选、磁电选、浮选、固液分离等课程合并为矿物加工学，矿物加工实验从矿物加工学中独立出来单独设课，不同行业增加了一些其它行业的概论。这些课程体系的调整，避免了部分课程内容的重复，适当拓展了其它行业的专业知识。这样的调整已经过去十几年了，但作者认为，还远远不够，很多仍局限于原来的选矿工程，甚至各个行业的选矿工程，并没有体现目前矿物加工涉及范围的拓展，虽然部分学校开展了这些方面的课程，大多数都属于概论性质的，上述举例的这几个方面拓展实际上基本原理相同，这是应用领域的差别，应该进行专业教材重新深度整合，形成宽基础重实践的培养模式。
矿物加工方面的教材虽然经过多次整合，多版调整，大多数都是以二十多年前的一批老教授翻译国外教材编写的教材为基本，添加了近年来的一些新的技术。但随着专业课时的压缩，教材内容的整合，导致目前的教材更偏重于技术、设备和一些定性的原理，而一些涉及到量化的计算越来越少。
2.毕业生专业基础差，不愿思考，解决问题能力和表达能力越来越低。随着上世纪九十年代大学的全面扩招，大学的录取比例直线攀升，生源质量下降。在教育部的推动下，各高校出台各种吸引学生报考的招生政策。大类招生和入学后根据成绩自主选择专业都作为高校的王牌政策大力宣传[3]。90后大多数为独生子女，自身独立意识和吃苦耐劳精神相对较弱，自身所处的生活条件优越，同时受父母、长辈和社会的影响，向往大城市和发达地区，工作环境相对艰苦的包括矿物加工工程在内的矿业类专业越来越不受欢迎。
目前教育部鼓励大学仿照国外模式，开展翻转课程，互动式教学。这种模式的出发点和初心是很好的，变被动学习为主动学习，锻炼同学们的表达能力，从而改变目前大学毕业生高分低能，机械背书，缺乏独立思考问题、解决问题和语言表达的能力。
3.毕业生动手能力差，与实践脱节较严重，毕业设计深度不够，关键参数确定不合理，创新性不强大学工科培养除了理论学习之外，完善的实践培养环节和工程能力培养也是很重要的一个环节，并会进一步加深和促进理论学习，最终做到理论指导实践，解决复杂工程问题。
目前不同层次大学培养的差别主要在于实践环节和毕业设计。大多数学校的专业课设计基本相似，甚至教材都是完全一样的，只要努力的同学理论知识差别不大，而在实践环节，部分高校由于受到学科办学条件（实验场地、仪器设备、实验耗材、实习经费）限制，导致实践环节差别较大，甚至部分高校基本不开实验课程。此外，前面所述学生学习目标不明确，动力不足，经常出现出工不出力，尤其是对包括实验和实习在内的实践环节更是不重视，认为实验课不考试，且学分低，一般不大会出现不及格，因此，目前的实验和实习环节的教学效果下降非常严重，学生动手能力差，与实践脱节严重。
4.课程考核方式不科学，以学校管理部门要求所束缚，内容以知识点的背记为主，与能力培养脱节国内的考试试卷一般要求大家出多种题型，还要求考试涵盖多个方面，同时需要提供标准答案。所以国内试卷一般包括填空题、选择题、改错题、简答题、论述题和计算题。闭卷考试受考试时间限制，不敢出综合性、有考试深度的题。前四种题都是以记忆为主的考试知识掌握情况，论述题由于受标准答案限制，不敢出开放性、让学生发挥创造想象的题目，大部分还是教材内容。只有计算题可考一些解决问题的，但出的往往比较浅。所以考试导向导致学生会背书、掌握知识而不是引导解决问题的能力测试。国外的考试一般都是以解决问题的几道综合性计算为主，允许携带各种计算公式，不限定同学们思维，根据自己的理解，进行分析计算，不限定标准答案，这样的话学生学习的重点是理解各计算公式之间的联系和意义，不需要大量记忆大量知识和各种公式，避免国内学生即使能够计算出来，得到的结果也不知道如何使用！学生作业和考试提交结果表现形式不拘一格，只能说明问题就行，授课教师会根据学生的结果给出分数，而不是照搬标准答案。国内授课教师需要花费大量精力制作标准答案、评分标准、各种总结和成绩分析等，这些都是为了应对督导专家的检查，而对实际教学质量和效果起到的作用有限[4]。
二 矿物加工工程专业创新人才培养模式的改革与思考
1.调整培养方案，优化课程设置和课程内容，吸收国外专业相关课程，编写强基础理论计算的专业教材，适应跨专（行）业和厚基础宽出口的人才需求。作者认为欧美大学培养课程体系和培养模式比较符合创新人才培养，且欧美这些大学的毕业生基础都比较扎实，且后续发展潜力也比较好。专业课程门次不多，但每门课程包括基础理论、基本原理、基本结构和应用，且把基础理论与基本原理结合的非常紧密，理论计算也非常多。掌握这些基本原理后，后续的一些创新思想才能有根据，从而引导后续的科学研究先理论计算，后通过实验进行验证就可以了。对比国内外研究的论文就能明显看出：国外论文查阅文献、理论推导计算和了解前期别人的研究进展比较多，实验比较少，而国内很多研究论文都是大量的实验数据，对数据进行统计，得到结果随某因素的变化规律，至于为何就不清楚了，实际上我们做的是表象规律，而人家做的本质规律。这就是国内的创新型和原创性成果比较少的重要原因之一。因而专业课程的重点教学内容应围绕基本理论、原理、推导为主，其应用为辅，仅稍有涉及即可，但应注重应用的宽广范围和案例。
2.扎实推进提高校内实验教学、开放型自主创新实验、专题研究、课程设计、校内实践、大学生科研创新和校外实践的全过程实践教学效果，打通本科与研究生学习的连续性，增加学生的参与度和成就感，提高学生自主学习的主动性。高等学校本科创新教育是一个思维到能力的升华过程，其中包含感性认识和理性认识的相互转化，也充满了量变到质变的转变。大学创新教育不应停留在某一个教学过程或实践环节，而是集“创新意识建立，创新场景营造，创新能力培养，创新成果获取”全方位的、并贯穿于本科教育全过程的理念实施与教学实践。
依托中国矿业大学矿物加工工程专业的国家实验教学示范中心、国家工程中心、教育部重点实验室等平台，构建了“三层次”全过程创新实践能力培养新体系，建立校内开放型教学实验基地；利用学科优势科研资源转化为校内试验研究平台，通过开设专题试验、大学生科研创新计划等方式，提升新工科人才的创新能力。全过程创新能力培养新体系具有独创性。
“三层次”分别贯穿于本科四年全过程。新生入学第一学年开设《矿物加工过程创新体验》，由知名教授结合自己的研究经历和科研创新，通过浅显易懂的语言和教授个人魅力启发学生的创新意识和创新思想。这个阶段的训练为创新教育的第一层次。从第二学年到第三学年，通过金工实习、物理实验、化学实验、流体力学实验、煤化学实验、电工实验、矿物加工实验、“认识实习”“生产实习”、实验室小试系统、半工业化中试系统等实践教学环节，学生在老师的指导下被动参与和学习实验操作等为主，为学生营造创新环境和氛围。这期间要求学生通过大学生科研训练计划、参与教师的科研项目、自制仪器设备设计开发、实验室开放创新基金等以学生为主的主动选题、组织、实施和结题答辩等形式，提高学生的参与度和成就感，提高学生自主学习的主动性。通过这两项被动参与和主动组织科研创新活动锻炼，为创新实践和创新能力培养打下基础。第三层次是结合矿物加工专题训练、“课程设计”“毕业设计”与“毕业实习”等实践活动，在前期主动组织创新实践的基础上，学生通过“挑战杯”创业计划、课外科技作品竞赛、毕业答辩等形式展示创新能力培养和创新成果，增加成就感。这三个层次都要求高低年级学生结合组件跨年级跨学科团队，通过团队协作精神和工作效率。通过三层次的创新实践活动，学生经历了创新意识形成、创新实践开展到创新成果获取的全过程创新体验[5]。
此外，还通过选拔和聘任校外兼职教师与校内老师一起指导三大实习，邀请校外兼职教师参与包括“选矿厂电气设备及自动化”“矿物加工机械”“选矿厂生产案例分析”和“选矿厂管理”“选矿厂设计”等课程的教学。毕业设计环节通过校外兼职教师共同参与、学生到设计院实际参与等形式提高毕业设计的深度和质量。
3.改变现有的教师考核方式和学生考试考核模式，提高指导教师积极参与教学的主动性，利用考试考核对学生学习侧重点的导向作用，扩大以解决问题和能力培养为主的考核，弱化记忆为主的知识考核教学方面对教师的考核评价方式主要是完成的教学学时，以学生评价为主，同时结合教育督导，而对教学质量和效果的评价往往是事后检查教学档案是否齐全等。这些评价虽然从一定程度上起到了督促教师认真对待教学，但大多数都是过程监督，并没有起到真正提高教学效果的作用。教学实际效果应该以学生通过这门课程学到了多少知识和掌握了那些解决问题的能力等。
欧美大学给授课教师充分的自由度、信任度，教学完全交给授课教师，学生不对授课教师评价，但若授课教师出现大的问题，学生直接向学校举报，学校来查，若属实学校会对教师谈话和处罚。教师主要精力在于编写教材，组织那些内容应该纳入学生学习范围，让学生应该掌握到什么深度。国外大部分大学没有专门印制好的教材，授课教师每年都会根据国际期刊或其它渠道得到的最新资料，对教材内容进行更新、修改和调整，不断优化教学内，然后把资料印给学生，反而授课时间比较短，主要让学生在课下看书，做习题和大作业，最终考试深度也比较高，从而达到学生良好的教学效果和深度。
三 结语
近年来世界科技革命和产业变革对各行各业产生了很大的影响，我国在应对经济发展和环境保护方面进行了大的产业结构调整，对高等教育和人才培养提出了新的要求。“新工科”建设与发展需要建立创新型、综合型、全周期的工程教育，尤其强调创新人才培养，这就需要对原来的大学教育从培养模式、课程设置和课程内容重组、管理体制、考试内容、创新实践教育等方面进行全方位深度的变革。
作为学科评估连续获得A+、国家重点学科、入选“双一流”、拥有国家工程中心的中国矿业大学矿物加工专业，具备了良好软硬件设施，多年来带头主动变革，采取了一系列包括国家精品/在线课程、“三层次”全过程创新实践能力培养、全过程导师制、实施小班制精品教育、海外实习等的实践探索，但变革永远在路上，还需要进一步探索和实践，力争为国内兄弟院校矿物加工工程专业的人才培养提供经验，从而为我国的矿物加工创新人才培养烫出一条新路。
参考文献
[1]余洪,何东升,张汉泉,等.”新工科”背景下矿物加工专业人才培养的几点思考[J]大学教育,2019(4):146-148.
[2]谢广元,赵跃民,彭耀丽,等.依托实验教学示范中心培养矿物加工工程创新人才[J].实验技术与管理,2019,(3):26-30.
[3]彭耀丽,谢广元,沙杰,等.新工科建设中矿物加工工程专业升级改造之路——以中国矿业大学为例[J].煤炭高等教育,2018(6):36.
[4] ]谢广元,彭耀丽,陈增强,等.研究型创新人才培养实践教学体系研究——以矿物加工工程专业为例[J].煤炭高等教育,2012,30(3):109-111.
[5]方炫,徐琪.高校师范教育专业人才培养机制的研究现状与创新构想[J].教育现代化,2018,5(09):19-21+37.
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