双创背景下矿山机械课程改革与实践*

胡坤 苏国用 王爽 蒋浩

安徽理工大学机械工程学院 安徽淮南 232001

0 引言

“双创”即大众创业，万众创新，李克强总理曾在《政府工作报告》中多次阐释这一关键词，希望激发全民族的创业精神和创新基因，他还特别指出：大学生是“双创”的生力军，既要认真扎实学习、掌握更多知识，也要投身“双创”的伟大实践[1]。高校作为我国高层次人才培养的重要基地和创新高地，更要把创新创业教育贯穿人才培养全过程。特别是本科教育的专业课程学习阶段，培养了学生的专业素养，为毕业生的就业、创业奠定了坚实的技术和理论基础。因此，“双创”背景下的专业课程教学改革显得尤为重要[2]。石荣亮等[3]对“双创”背景下电力电子技术课程改革的探索与实践，杨闻晓等[4]对“双创”背景化学类及材料类专业核心课程现代材料分析技术教学改革进行了研究，张莉等[5]对建筑环境与能源应用工程专业所必修锅炉与锅炉房工艺课程如何适应双创人才培养进行了深入探讨。这些对专业课程有益的改革尝试对于提高本科教育教学质量，提升大学生的创新创业能力，培养适应新时代国家建设需要的“双创”型人才具有重要的意义。

1 矿山机械课程现状及存在的问题

安徽理工大学原隶属于国家煤炭工业部，现为安徽省和中华人民共和国应急管理部共建高校，是一所以地矿为传统特色的安徽省重点建设的高水平大学，也是安徽省唯一一所首批入选“全国创新创业典型经验高校”的高校。

矿山机械是安徽理工大学国家（教育部）首批一流专业建设点机械设计制造及其自动化和采矿工程相关专业的必修课程，主要讲授我国煤炭工业通用的采掘机械、支护设备、提升运输设备和流体机械等矿山机械设备的工作原理、结构、性能和选型方法等内容，还介绍了国内外先进的矿山装备和技术。作为机械设计制造及其自动化与采矿工程专业课程体系的核心课程之一，矿山机械课程对煤炭相关专业人才的培养具有重要意义，它不仅是本科阶段机械原理、流体力学、电工电子技术、控制工程基础、采煤概论等相关基础课程、专业基础课程的交叉、融合和应用，也是煤矿现场机械设备的知识预备，更是相关专业毕业生走上工作岗位后“双创”能力的基础。矿山机械课程的教学直接影响煤炭专业技术人才的培养质量[6]。

矿山机械课程涉及设备种类繁多，知识覆盖面广，学科融合交叉，原理复杂抽象，授课难度大，采用的传统教学模式既不利于学生创新创业技能的锻炼，也不利于学生创新意识和创新习惯的培养，主要体现在：矿山机械课程现有知识体系陈旧，教学内容与生产实际相脱节；课程教学方式照本宣科，无法发挥学生的主观能动性；考核制度不完善，无法激发学生的创新热情。此外，师资队伍创新创业专业知识也相对缺乏。

2 “双创”背景下矿山机械课程改革措施

针对安徽理工大学矿山机械课程存在的以上问题，本文拟从优化教学内容、革新教学方式、完善考评机制、培养师资团队等方面入手，全方面推进“双创”背景下矿山机械课程改革，主要包括以下措施。

2.1 优化教学内容

矿山机械课程是安徽理工大学机械设计制造及其自动化和采矿工程的专业核心课程，旨在对两个专业学生的职业能力培养和职业素养养成起主要支撑作用，是打造专业核心能力的关键课程。矿山机械课程的内容主要涉及凿岩机、钻机、装载机、掘进机、单体液压支柱、液压支架、刮板输送机、带式输送机、电机车、提升机等为代表的传统矿山机械装备，因教材成书年代较早，其装备技术层次大部分停留在2000年前后，部分机型甚至为20世纪七八十年代的机型，远滞后于现代化煤矿现场装备水平，更无法企及目前正在全国煤炭行业如火如荼推进的智能化矿山建设。导致出现学生尚未毕业，知识已经落伍的尴尬局面，何谈创新与创业？

一方面，要针对课程特点修订课程大纲，以“双创”能力培养为目标，以矿山机械为主要内容，融合机器人、人工智能、物联网、大数据等关键技术，构建适应现代智慧矿山的智能矿山装备与技术知识体系。教学过程中，相关教学团队在完成传统采、掘、提、运、支、流体机械等教学内容后，拓展了智能矿山装备与技术等章节，有助于学生对多系统、多层次、多技术、多专业、多领域、多工种相互匹配融合的复杂智慧矿山系统的理解，取得了良好的教学效果。

另一方面，要不断更新课程教材，鼓励授课教师积极申报国家级和省级规划教材，并得到了中国煤炭教育协会和相关领导、院士的大力支持，部分教材入选“十四五”煤炭规划教材；并主动与中煤科工集团、中国矿业大学、太原理工大学等国内著名煤炭行业高校和院所开展合作，针对国内外智能矿山装备的最高水平和最新发展趋势联合编写矿山机械相关教材，其中由王国法院士领衔编写的《智慧矿山概论》目前已完成统稿，正在按计划稳步推进。

2.2 革新教学方式

传统的大学本科教学一般采用讲授法为主，信息传递的载体主要是黑板、文字和图形，信息量较小且抽象，无法适应矿山设备类内容的展示。即使是目前主流的PowerPoint 等多媒体课件带来了图片、声音、动画等全方位的信息展示，也无法和现场海量信息相比拟。

矿山机械课程具有明显的专业实践特征。一方面，实践教学可以让学生直接置身煤矿生产现场，和矿山机械设备无距离“亲密”接触，有效地将晦涩的原理结构转变成直接且生动的感性认识，完成课堂专业知识的进一步升华；另一方面，实践教学通过解决现场复杂工程问题，可以锻炼学生的独立思考能力、创新能力和实践能力，为学生创新创业工作的开展提供新思路和新视角。

实践教学固然重要，但综合考虑安全性、经济性、疫情防控和学生管理等诸多因素，教学计划中实践课时仅占课程总学时的10%左右，虽然后续又增加了课时，但仍无法满足矿山机械的教学需求。为此，课程教学团队另辟蹊径，革新教学方式，针对矿山机械课程特点，与北京龙软科技股份有限公司合作研发了“矿山机械虚拟仿真教学系统”，将实习现场搬进课堂，采用3D-VR 和计算机技术模拟煤矿井下工作场景，介绍常见矿山机械设备工作过程，展示系统结构原理，还能让学生虚拟操作设备，进行实时互动，让学生全方位地了解矿山机械在井下安装、使用、维护的全过程。

2.3 完善考评机制

良好的考评机制既是保证课程教学质量的重要一环，又是激励学生不断创新的能量之源。在一定程度上，考评机制是决定“双创”背景下矿山机械课程改革成败的关键环节。要用好成绩考核的指挥棒，树立创新创业能力培养的风向标。要破除现行陈旧的只以教材内容掌握程度来衡量学生成绩高低和评定教学质量好坏的考评制度，新时代国家建设需要的不是只能做简单重复工作的“复读机”和“复印机”，而是具备新思想、新理念的创新型人才。

要合理地选择考核内容，科学地确定评价权重，建立既体现人才培养目标和课程教学大纲要求，又有助于培养学生创新创业能力的考评机制。鉴于矿山机械课程的特点，几乎每一种设备的授课内容都会涉及设计方案的比较和机械结构的分析。

课程教学团队经过讨论、研判，要求取消原试卷中选择、填空和判断等各种客观题型，全面采用问答、方案比较、综述分析等主观题目，避免了部分学生死记硬背、考前突击，转而综合考查学生分析问题、理解问题和解决问题的能力，既符合大纲要求，考查关键知识点的掌握，又能彰显学生的个性和创新能力。

2.4 培养师资团队

教师是课程教学的组织者、执行者，也是教学活动的全程参与者。创新能力强、高职业素养的师资队伍是“双创”背景下矿山机械课程教学改革顺利开展的基本条件。

作为“全国首批深化创新创业教育改革示范高校”，安徽理工大学一直注重教师创新能力的培养，积极利用安徽省创新方法推广应用与示范基地挂靠安徽理工大学的人才和专业优势，定期组织教师参加创新方法培训，在完成规定学习内容，考核合格后取得国家统一认证的国家创新工程师（一级，笔试通过）和国家创新工程师（二级，答辩通过）证书。同时，出台文件政策鼓励授课教师，特别是新入职教师，到矿机行业企业去岗前培训、挂职锻炼，加强教师对行业的认知，提升专业实践能力；吸引企业高层次人才向学校流动、两栖发展。

目前本教研室矿山机械课程教学团队的6 名授课教师，除3 名教师毕业于煤炭高校的矿山机械专业外，还有3 名教师分别来自中钢集团马鞍山矿山研究院、淮南舜立机械有限公司和中煤新集能源股份有限公司等行业企业和科研院所，教师拥有专业背景率达100%，并且全部具有研究开发产品或指导学生创新创业相关竞赛的经验。

此外，还应加强兼职教师队伍建设，聘请具有丰富实践经验和学科知识扎实的校友企业家，特别是自主创业成功的小微企业负责人，通过讲座、授课、实践指导等多种形式，在课堂中现身说法，在培养学生创新创业本领的同时，不断激发学生的创新创业意识。

3 结束语

进行“双创”背景下的矿山机械课程改革，从优化教学内容、革新教学方式、完善考评机制、培养师资团队等渠道入手，积极构建全方位的适应“双创”人才培养的矿山机械课程体系，对培养富有创新精神和创业能力的煤炭行业高层次人才，实现“大众创业，万众创新”的宏伟目标，具有深远的现实意义。

经过笔者所在教学团队近几年的课堂教学实践，课程改革获得了良好的效果，培养了一批学科竞赛获奖者，取得了发明专利、软件著作权等创新成果，大部分毕业生成长为工程师、设计师、经理、科技研发人员等创新创业人才。矿山机械课程改革是一项长期而艰巨的任务，在取得初步成效的同时，也存在一些问题。

1）矿山机械作为专业课程，主要偏重要专业知识的讲授，创新的具体方法和思想还需要开设创新方法、创造学等前置课程来进行支撑。

2）考核过程中，方案比较和综述分析等主观题目的评价，仁者见仁、智者见智，对阅卷教师的专业背景和创新素养有着较高的要求。

对于以上不足之处，笔者将在今后的教学实践中认真思考，不断探索，逐步完善，为培养高质量的矿山机械工程“双创”人才打下坚实的基础。