学用贯通 探索矿业高校人才培养新范式

近日，由教育部高等学校矿业类专业教学指导委员会、中国煤炭教育协会等主办的2025全国高校矿业类人才培养教育教学论坛在东北大学举行。专家学者就煤炭高校教学理念升级、教学模式创新、相关学科建设、校企联培经验以及教育教学中还存在哪些问题等方面开展了深入交流。

教学理念升级：

不仅培养工程技术人才，更要培养引领矿业科技变革的战略型人才

“煤炭行业正处于能源资源革命与‘双碳’战略交汇的关键时期，我们要以更高站位审视矿业人才培养，不仅培养具备工程实践素养的技术人才，更要培养能突破‘卡脖子’技术、引领矿业科技变革的战略型人才。”中国工程院院士、教育部高等学校矿业类专业教学指导委员会主任委员赵跃民说。

近年来，中国矿业大学作为牵头高校，联合中南大学、东南大学、吉林大学和华东理工大学，构建“理工结合、工工交叉”的大能源攻关学科集群。该校建立“3+2+4（3年基础教育、2年领域教育、4年创新实践教育）”“课程+项目”本博贯通式拔尖创新人才培养体系，以导师互聘、课程互选、资源共享、重大项目共同研发等方式，着力培养能源领域领军人才。

2019年，中国矿业大学成立全国首个煤炭流态化开采前沿科学方向，研究煤基能源开发利用中的碳循环过程与减碳机制。借助五校共育培养模式，该校建立了新型能源学院，支撑原创性前沿技术创新。

近年来，智能采矿等复合型专业备受关注。目前，全国设有采矿工程专业的高校有57所，设有智能采矿工程专业的高校有25所。

北京科技大学资源与安全工程学院实施了人才分类分层培养计划。2018年，该校成立智能采矿（创新班）；2023年，成立智能采矿工程专业、智能采矿（卓越工程师班）；2024年，成立采矿工程（国际班）。研究重点包括深部岩体力学、深部开采、深部矿产资源加工利用等，还包括大数据、人工智能、机械工程等前沿技术。

此外，安徽理工大学矿业工程学院2021年申报获批智能采矿工程专业；西安科技大学开设绿色智能采矿创新特色实验班，迄今已开设5个班、培养出两届共61名学生；东北大学先后成立了以培养实践能力和科研能力为主的采矿创新实验班，以培养科学家精神、攻坚前沿技术难关为主的深部工程与智能技术本博贯通班等。

结合地域特色和办学优势，不同地区的矿业院校积极开展了个性化探索。

山西能源学院根据多年来矿业人才培养经验，建立了采矿工程专业思政案例库和矿业思政教学云平台，成立大思政课实践教学基地；组织学生赴能源企业调研实践，与企业共建校外实践基地；组织学生积极参加“互联网+”、“挑战杯”、专业模型设计等创新创业活动，全方位提升学生创新素质水平。

新疆工程学院利用对口援疆高校——中国矿业大学矿业工程学科资源，创建援疆高校西部能源发展研究院；建设教育部重点实验室和院士工作站以及新疆煤炭实验室等科研平台，开展本科生导师制等创新创业教育、“百名教授（博士）进矿山”活动，建立优质实践基地等。

针对我国矿业国际化人才培养模式相对传统滞后、难以满足中资头部矿业集团海外人才需求的现状，高校也开展了积极探索。

重庆大学教授刘莉介绍，重庆大学依托中非高校合作平台、中资头部矿业集团实践基地，提出“文化·能力·实践”创新培养理念，形成“双向文化互融—中外多学科交叉—校企跨国协同”的人才培养新模式。经过重庆大学矿业工程、安全科学与工程、资源与环境学位点9年实践，该校已为中国头部企业培养出一批国际化复合型人才。

教学方式多样：

紧贴行业发展实际，将知识图谱、数字教育等融入课堂

在教学方式、课程设计等方面，矿业类高校根据行业实际发展更新教学内容，根据学生个性化需求进行课程设计，将知识图谱、数字教育等融入课堂，使传统的教学面貌焕然一新。

昆明理工大学自主编制了一套岩石力学课程系列资源，包括以专业知识基础为主的《岩石力学》新型教材及其英文版、《岩石力学物理试验与数值试验》数字教材、岩石力学在线试题库及组卷系统、《边坡工程》中英文慕课等。

据了解，《岩石力学》是国内外首部以高清视频讲解岩石力学试验、全面对比国内外试验标准规范差异的教材。它通过试验及案例视频、抽象知识点示意动画、计算配套多媒体软件、补充知识点媒体文件等，实现文图音影等多维立体展现。如今，该教材已被上海交通大学、武汉大学、吉林大学、中南大学等多家院校使用。

“基于煤矿开采发展方向和教育需求，亟需探索深部能源开发数字教学新方法。但现场实验危险性高、成本昂贵、环境恶劣，开展现场实践教学难度较大。”中国矿业大学（北京）教授左建平表示，“为此，我们开发出巷道开挖及支护工程力学分析虚拟仿真实验平台。通过巷道开挖和支护工程力学虚拟仿真实验，学生可观察不同地应力条件下巷道变形破坏特征，抽象力学模型；针对锚杆和岩梁的拉伸、扭转、剪切和弯曲受力特点，学生可灵活设计强度、刚度、稳定性条件并优化支护方案。”

据了解，该平台项目获得2024年全国煤炭行业教学成果特等奖。如今，平台面向中国矿业大学（北京）采矿工程、安全工程、工程力学等24个专业开放，每年可为1800余名本科生提供学习资源。

一些专家指出，基于知识图谱数字化技术的智慧教学，是应对教学内容滞后于技术发展挑战的有效方式。知识图谱即通过关键词设立点位，进行知识点串联和结构逻辑搭建，形成一个电子知识库。

太原理工大学基于AI+知识谱图，建设系列专业化知识图谱，包括岩体力学与工程、矿山环保与安全、矿山压力与岩层控制、采矿、采矿学、露天开采与边坡稳定、岩层控制模拟技术等。教师将教材、动画、视频、慕课、题库、案例、文献等专业学习资源与知识图谱相融合，展开知识点、知识链、知识面、知识空间的个性化教学。同时对学生学习数据进行追踪和分析评价，反馈教学效果。

西安科技大学建成采矿工程国家级实验教学示范中心、绿色开采虚拟仿真实验平台等14个虚实结合的教学平台，1∶1还原采矿真实场景。借助开采损害预计评价系统、西部煤炭绿色开采虚拟仿真实验平台虚拟平台和国家级采矿工程实验教学示范中心、相似材料模拟实验平台、覆岩导水裂缝带观测仪实体平台，该校重构了教学内容。

以移动角确定与应用这项知识点为例，西安科技大学将其拆解为临界变形值确定、采动地表移动变形预计、地表移动变形观测方法、保护煤柱确定、矿区土地资源保护等章节，开展基础理论学习、技术方案设计和问题解决模拟。学生们使用虚实结合的课程实验平台，在探讨交流中确定出移动角及应用方案。

2023年，该项课程被评为国家级线下一流课程。

此外，传统采矿教学还存在很多实际困难，如实验课教师在“三机”前讲解热情、情绪高涨，但学生动手操作难、理解工序难等。

安徽理工大学矿业工程学院将笨重“三机”搬到室外，换上智能采矿测试与控制“三机”，实现远程一键启停；针对器材现场堵管实际问题，改变静态材料配比，进行环管充填实验系统验证，保证实验的科学性；模仿井下巷道，改造建设文化走廊，进行环境熏陶等。

探索学以致用：

校企合作助推产教研融合，探索空间依然很大

近年来，山东理工大学通过高校教师挂职企业科技副总、定期为企业举办培训班、企业技术骨干入校攻读硕士研究生、企业设立奖助学金吸引毕业生前往工作等方式，使校企合作更紧密。

2021年12月，山东理工大学与山东金谷控股集团有限公司签订协议，共同组建金谷精英班，定向培养具备矿产资源开发利用、矿山企业运营管理以及先进理论方法、技术手段应用等能力的复合型人才。

华北理工大学邀请企业深度参与人才培养，通过校企共建培养方案、课程资源、实习体系等，解决学生对抽象采矿工艺生产场景感知力不足、实习环节培养质量保障度低等难题。该校与司家营铁矿等合编《矿山生态修复》5部教材；校企合建工程教学案例84项、视频案例80项、思政案例35项，核心课案例使用率达100%。

新疆工程学院与国家能源集团、中国中煤集团等单位联合建立了150余家产教融合基地。该校每届连续6个月开展现场实践教学，85%以上教学内容来自现场一线，累计培养11万余名毕业生，就业率稳定在95%以上。

经过18年合作办学，福州大学与紫金矿业集团共建的紫金矿业学院已培养出一批懂技术、懂管理的专业对口人才。紫金矿业集团前后共投资2.5亿元支持办学，其中1.5亿元用于上杭教学基地建设。学院实施双导师制，聘任88名企业专业人才为学院工程型教师。引进1名院士和2名国家级人才，逐步构建起地质、采矿等特色教研团队。企业还为学生实习提供充分支持，提供免费食宿及大巴车全程接送。

“当前智能化人才培养模式尚未成形，缺口依然很大。”中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家王国法表示，“智能化煤矿需要运行、维护、研发、管理和培训等方面的专业人才。比如数字化转型方面，需要首席数字官、业务域域长、场景数字官等；需要负责井下各类智能化开采技术装备正常操作的运行操作工程师、负责井下智能化技术装备维护管理的维护工程师、负责智能化煤矿专业技术装备研发的研发工程师等。”

同时，传统计算机教育产出的理论成果往往未经真实产业环境检验，学生掌握的技能在实际工程应用中可能出现“水土不服”情况。

为此，辽宁大学计算机学院提出以矿山真实场景为牵引，通过课程重构夯实基础、通过项目驱动提升能力、通过竞赛赋能验证成果，形成“学—练—战”一体化培养闭环。以前，计算机学院教师在教授《数据库原理》传统课程时，多围绕关系型数据库范式、SQL语法等书本内容展开。进行课程重构后，该学院将《矿山物联网数据库设计》带入场景，结合井下传感器数据流，如温度湿度、瓦斯浓度，设计时序数据库，解决了高频数据存储与实时查询的问题。

此外，计算机学院构建了“阳和”冲击地压大模型，接入人工智能模型，通过知识图谱和本地知识库提升模型性能。该模型包含138个煤矿构建的1126个节点、3088个关系的知识图谱，包括1135条煤矿领域问答数据、煤矿方面政策文件1.24万项、知识手册371本。

如何面向未来：

积极适应高质量发展需求，加速与现代化教育接轨

当前，矿业类高校人才培养还存在很多现实问题。辽宁工程技术大学副校长王东指出，我国露天煤矿人才紧缺，毕业生主要源自少量院校采矿工程专业分流；核心课程数量偏少，教材内容滞后于生产。而全国露天煤矿数量、产量不断攀升，人才需求会越来越旺盛。

王东建议，重新考虑露天开采专业目录设置；积极争取调整高校招生计划，提高煤炭主产区采矿工程专业与报考大省计划数；不断优化课程体系，增强学生实践能力；广泛开展露天开采专业方向非学历教育培训，发挥煤炭主产地研究院的实质作用等。

中国矿业大学（北京）教授王家臣介绍，矿业工程学科主要集中于采矿工程、矿物加工工程、岩体力学与工程、矿业安全与环境等，多为矿区全生命周期的勘探阶段、采矿阶段，包括矿区关闭废弃、环境集中整治、矿区资源再利用等内容的后采矿阶段涉及较少。

如今很多矿井采闭，而了解后采矿阶段的矿业人才相对较少。王家臣建议，建立后采矿人才培养机制，培养和储备后采矿人才梯队，创新配置后采矿专业人才资源，形成后采矿人才国际化发展体系等。

安徽理工大学教授陈登红指出，智能采矿人才培养面临着报考率低、转出率高，招生困难现状；智能采矿工程专业建设及传统学科专业改造仍任重道远；智能采矿工程人才培养质量及国际化人才培养质量亟待提升。

陈登红建议，扎实推进教学科研团队和博士后流动站建设，提升师资数量和质量；构建“学科引领+专业根本”协同发展体系，高质量推进高峰学科建设、专业建设，提升学科专业软实力和招生吸引力；构建“学士+硕士+博士”立体化培育体系，拓展国际化人才联合培养渠道；构建“平台+团队+项目”共建共享的文化体系，聚力煤炭智能绿色开采与高效清洁利用等方向基础研究和科技攻关，提升科研水平和社会服务能力。

结合煤矿智能化发展，王国法建议，构建智能采矿工程专业人才培养体系，如持续更新智能化煤矿相关教材内容、实验器材等，充分融入智能化煤矿工程现场新技术、新装备；加强智能采矿专业师资博士后培养及引进工作，加快形成智能采矿学科教学团队；煤炭企业创新“选—育—用—留”智能化人才培养模式等。

赵跃民指出，传统采矿知识结构难以满足智能化建设的需求，更难以应对深地深海深空矿产资源开发前沿的挑战。建议共建“X+人工智能+矿业”交叉学科体系，布局符合国家发展战略的智能采矿工程、探索性科学工程等新专业，培养具备交叉学科背景的复合型人才，加快采矿工程专业向智能采矿工程专业的迭代升级。

“在价值引领上，矿业类高校要将‘能源饭碗端在自己手里’的思政教育融入专业教育；在课堂教学上，要建立核心技术清单动态调整机制，建立培养方案共商、课程共建、师资共享的产教融合新范式；在学科发展上，以构筑大平台为基础支撑、以承担大项目为牵引，形成高校有组织的科研新模式等。”赵跃民表示。

中国工程院院士潘一山指出，场景是发挥创新力的关键。“走出校园找现实场景，走进社会找真实问题，走上前沿找务实创新。”潘一山建议。

中国工程院院士吴爱祥指出，要重视基础教育，用工匠精神打造一流本科教育，科学打造高水平师资队伍，强化人才培养中心地位，构建国际等效的课程体系等。

作者：本报记者王世雅 版面编辑：王世雅

来源：中国煤炭报

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