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摘要：为实现煤炭行业紧缺的机电工程专业技术人才培养和智慧煤矿建设，融入思想政治教育和“智慧煤矿”理念的煤矿类机械工程专业课程教学改革势在必行。通过调研问卷揭示煤炭类高校机械工程专业学生思想政治状况，结合课堂纪律、教学素材、教学内容、案例分析等方面探讨基于思想政治教育的机械工程专业人才培养模式；探析煤矿机械人才缺失原因，依托煤炭类高校煤炭能源行业特色，探究机械工程专业核心课程内容与智慧煤矿关键技术和装备的关联关系，提出聚焦“智慧煤矿”的机械工程专业课程教学改革方法，培养煤矿类高等院校学生服务“智慧煤矿”的情怀。
关键词：智慧煤矿；机械工程专业；课程思政；教学改革
本文引用格式：王大刚,等.聚焦“智慧煤矿”的机械工程专业课程思政教学改革研究[J].教育现代化,2019,6(21):171-174.
一 前言
我国煤炭资源储量达5万多亿吨，已探明资源量1.18万亿吨，居世界第三位（图1）；中国煤炭产量约占世界总产量的42%。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中占比将长期保持在三分之二以上，故煤炭工业对国家经济发展意义重大。然而，煤炭行业紧缺专业技术人才，据统计约90%的煤炭企业缺乏机电专业人才，88%的煤炭企业缺乏采矿专业人才；本科以上学历仅占专业技术人员26%，35岁以下专业技术人员不足15%，这需要引起具有煤炭行业特色高等院校的反思。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：高校思想政治工作关系高校如何培养人、培养什么样的人以及为谁培养人这个根本问题。要用好课堂教学这个主渠道，各类课程都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人[1]。
长期以来，大学生思政教育存在“孤岛”现象，思想政治理论课总是由几个专职思政专职教师讲授。习近平总书记讲话精神要求高校教师不能将思政教育全部放在思想政治课堂中完成，而是要求所有任课教师都参与思政教育，将思政教育落实到每一堂课中。在高等院校课程总量中，专业课程数量是思政课程数量的几倍多，故专业课程思想政治教育尤为重要[2-5]。作为具有煤炭行业特色的高等院校机械工程专业教师，深感开展专业课程思政的紧迫性和必要性。机械工程专业核心专业课程主要偏重理论计算、实验测试和工程应用等方面，教师在教学中多育才重器，而较少关注育人育德，通常“专上到位、红上不足”，因此导致学生缺少国家情怀和政治担当。目前，煤矿类高等院校机械工程专业许多学生存在“保研和工作不与矿山机械专业相关”的想法。预计2025年将初步形成空间数字化、信息集成化、设备互联化、虚实一体化和控制网络化的“智慧煤矿”[6,7]，急需一批学历水平高、专业知识基础扎实、有国家情怀和政治担当的高水平专业技术人才，这应引起我们煤矿行业特色高等院校机械工程专业教师的高度关注。因此，开展融入思想政治教育和“智慧煤矿”的机械工程专业课程教学改革至关重要，培养大学生服务国家能源战略和智慧煤矿的情怀，对实现智慧煤矿建设具有重要的实际意义。
二基于思想政治教育的机械工程专业人才培养模式探讨
为揭示机械工程专业思想政治教育的必要性，作者通过调查问卷调研了机械工程专业280名本科生在政治素养、职业素养、人生观和价值观等方面的情况（具体调研内容见表1）。由图2a可知，多数学生对煤矿机械装备了解程度欠深入；由图2b和2c可知，明确表示愿意深造和就业在矿山领域的占少数；由图2d和2e可知，学生对思政教育和聚焦“智慧煤矿”的机械工程专业课堂教学模式期望很大，也说明学生对煤矿机电装备非常感兴趣。因此，亟待开展基于思想政治教育的机械工程专业课程建设。
(一) 以身作则，严格课堂纪律
作为专业课教师，严格遵守学校的各项规章制度，按时上课、下课，课堂上教学用语严谨、简练，通过言行为学生树立榜样，并通过丰富的专业知识和人格魅力赢得学生尊重，课后认真批改作业和答疑，潜移默化影响学生的职业素养和人生观。
在课堂上，教师应勇于管理学生，及时纠正学生出现的迟到、早退、打瞌睡、用手机娱乐等违纪行为和不良习惯，及时灌输正确的行为准则。
（二）利用课件展示思政元素
几乎所有课程采用多媒体教学手段，教师通过制作精美课件PPT展示教学内容。因此，可以在课件嵌入国旗、天安门、煤矿大型采掘、运输和提升装备等对学生进行思政教育，培养大学生的爱国、爱矿情怀，鼓励学生为早日实现智慧煤矿而贡献自己的力量。
（三）专业课教学中思政教育的探索
统一专业课教师的思想认识，从专业顶层设计出发，修订培养计划中的毕业要求，将思政教育融入专业课程教学大纲和教学目标中，挖掘教学内容，寻求专业课程内容与思政教育的融合策略，优化专业课程的教学效果。
1.结合教学内容开展思政教育
在机械工程专业的核心课程中，很多知识内容蕴含着丰富的人生哲理，并与工程实践联系很紧密，如果教师能够巧妙地设计课程教学内容就能够很自然地将思政教育融入到专业课程学习中。例如，在讲述《机械原理》的“连杆机构及其设计”时，要求学生应用VB语言设计一种连杆机构动画，并能够动态绘制出相应图形轨迹和实时绘制速度、加速度变化曲线。这与学生平时喜欢打游戏关联起来，可以鼓励学生去编制动画，能够让机构沿着一定的图形轨迹动起来，这要比被动的按照游戏规则去打游戏创新性要高，劝导学生将打游戏时间和精力放到学业上，不虚度光阴。通过挖掘与思政教育相关的教学内容，在教书的同时也影响了学生的人生观和价值观。
2.利用案例分析开展思政教育
在专业课教学过程中，为使学生理论联系实际，教师通常引入案例教学法加深学生对专业知识的理解。在案例教学时，可乘势开展思政教育，为学生讲解职业道德规范、责任意识、规章意识等，帮助学生树立良好的职业素养以及正确的人生观和价值观。
例如，在讲述《机械原理》的“机构的结构分析”时，可以引导学生计算煤矿救援机器人的自由度，研讨在煤矿巷道发生冒顶垮塌时，救援机器人如何避障行走，以实现搜救目的；在讲述《液压传动系统》的“液压系统设计计算”时，引导学生设计煤矿综采工作面液压支架以安全稳定地支护采场顶板，以维护安全的工作面作业空间；在讲述《测试技术》的“常用传感器”时，设置研讨环节探讨如何设置传感器以动态监测截割载荷和截割速度等截割信号的变化，为实现采煤装备机器人化奠定基础。因此，通过挖掘专业课程中与思政教育相关的教学内容，可以加深学生对专业知识的理解，对智慧煤矿架构有一定的了解，同时潜移默化地影响了学生的职业素养、人生观和价值观。
三 聚焦“智慧煤矿”的机械工程专业人才培养模式探讨
（一）煤矿机械人才缺失现象探究
目前，机械工程专业学生因对煤矿开采技术与装备现状和未来发展趋势不甚了解，导致多数同学存在“保研不留本校、工作不与煤矿相关”的想法。为什么同学们会有这种想法？这可能与新闻报道了解到的煤矿恶性伤亡事故多以及煤矿工作环境恶劣有关。我们知道，煤矿采掘过程中，煤层的瓦斯爆炸及岩层垮塌、突水等地质灾害发生率高、偶然性强，对采掘矿工生命安全威胁极大，采掘过程中伤亡事故频发；井下采掘矿工长期处于高温、高湿、高浓度粉尘环境下，健康严重受损，我国煤矿工人的尘肺病患者每年有5.7万例，占到全国患者50％。与国外相比，我国煤炭产量的90%以上依靠地下开采方式，而且地质和开采条件更为恶劣，加之井下采掘装备智能化程度不高，导致我国煤矿开采灾害多、用人多、伤亡多、效率低[8,9]。然而，这更加需要我们大学生去深入研究新技术和装备以改善这种现状，近年来随着物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、机器人化装备等技术和装备的发展，提出了“无人跟机作业，有人安全值守”的开采理念，构建了“以工作面自动控制为主，监控中心远程干预为辅”的中国煤炭智能开采模式。现代煤矿开发将形成煤矿感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统[6-9]，预计到2025年，将初步形成空间数字化、信息集成化、设备互联化、虚实一体化和控制网络化的智慧煤矿（图3），并实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行[6,7]。资源开发利用水平将显著提高，煤矿职业健康和工作环境根本改善，煤矿生态恢复和保护全面实施。因此，亟待开展聚焦“智慧煤矿”的机械工程专业课程思政，培养机械工程专业学生服务智慧煤矿的情怀。
（二）聚焦“智慧煤矿”的机械工程专业课程教学改革探究
煤炭类高校教师应该依托学校煤炭能源行业特色，建立机械工程专业核心课程与智慧煤矿关键技术（感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制等）和装备（采煤机、掘进机、刮板输送机、液压支架、带式输送机、单轨吊车和提升机等）的关联关系，积极搜集智慧煤矿关键技术和装备等相关图片和动画素材，并将上述素材融入机械工程专业核心课程教学多媒体课件中，增加学生对专业课程学习-煤矿技术和装备关联性的认知度；基于案例分析探索课程教学内容指标与智慧煤矿典型技术和装备之间的关系模型，开设课堂研讨环节，探索学生解决智慧煤矿关键技术和装备存在问题的激励机制[10]。例如无人采煤机位姿自调控技术和装备（图4），涉及到《测试技术》的“测试系统分析、传感器原理、信号的转换与调理、计算机测试技术”等章节内容；《机械原理》的“机构的结构分析、机构的运动分析和力分析、机械的效率和自锁、机械的运转及其速度波动的调节、连杆机构及其设计、齿轮机构及其设计、齿轮系及其设计”等章节内容；《机械设计》的“机械零件的强度、摩擦、磨损及润滑、螺纹连接键、花键和销连接、齿轮传动、滚动轴承、联轴器、轴、减速器和变速器”等章节内容。
四 结束语
坚持“两面向、两服务”（即面向国际、面向全国、服务行业、服务地方），以矿业、能源科技与工程技术为特色，努力培养德智体美全面发展，宽基础、强能力、高素质的具有社会责任感、政治担当、国家情怀和国际视野，能为国家富强和社会进步做出贡献的高素质人才。同时，将人才培养与优势学科紧密结合，发挥了在煤炭能源技术领域特别是矿山机械领域的优势和特色，培养煤矿类高等院校学生服务智慧煤矿的情怀，对实现智慧煤矿建设具有重要的实际意义。
参考文献
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