大创项目融入采矿工程毕业论文提升培养质量的探索与实践
作者: 种照辉 姚强岭 李学华
摘 要:毕业论文是对本科人才培养质量全面检验的重要环节。为提高本科毕业论文的水平、进一步培养本科生的创新能力,该文提出将大学生创新训练计划项目融入毕业论文提升培养质量的新途径。针对当前采矿工程专业毕业论文所面临的机遇与挑战,分析大创项目融入毕业论文的重要性,阐述大创项目促进毕业论文质量提升的优势,从大创项目融入后开展采矿工程毕业论文培养的新探索与实践,取得显著成效,为相关工科专业实践教学提供有益参考。
关键词:采矿工程;毕业论文;大创项目;实践课程;创新能力
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2024)17-0068-05
Abstract: Graduation thesis is an important link to the overall inspection of the quality of undergraduate personnel training. In order to improve the level of undergraduate graduation thesis and further cultivate the innovative ability of undergraduate students, this paper puts forward a new way to improve the quality of graduation thesis training by integrating the innovative training program of undergraduate students (ITPUS). In view of the opportunities and challenges faced by mining engineering graduation thesis, this paper analyzes the importance of ITPUS into graduation thesis, expounds the advantages of ITPUS to improve the quality of graduation thesis, and carries out the new exploration and practice of mining engineering graduation thesis after the integration of ITPUS, and has achieved remarkable results. It provides useful reference for practical teaching of related engineering majors.
Keywords: mining engineering; dissertation; ITPUS; practical courses; innovation ability
毕业论文是学生在掌握专业知识、技能和科研训练基础上进行的系统研究和综合训练活动,也是对本科人才培养质量的全面检验,在本科实践教学中占有十分重要地位[1-2]。然而,经过调研发现当前设置采矿工程专业的高校普遍具有毕业论文质量不理想、学生能力培养不到位的现象[3]。
中国矿业大学(以下简称“本校”)采矿工程专业在2017年之前主要采用毕业设计的形式,由于其设计框架的高度类似,毕业设计的形式相对固化且缺乏创新性[4]。2017年之后,针对采矿工程毕业论文进行了改革,逐步引导学生运用理论分析、实验室试验、数值模拟、机器学习、现场实践中的一种或几种方法,对采矿基础理论及现代技术的某一具体问题开展研究。经过数年实践,这种培养模式仍然存在一定问题。由于本科学习中缺乏实验室试验操作及深入工程一线的机会,难以达到理想成果和培养目标[5]。
大学生创新训练计划项目(以下简称“大创项目”)构建以项目驱动为载体的创新能力培养体系,鼓励和支持大学生尽早参与科学研究、技术开发和社会实践等创新活动,不断提高大学生的创新精神和实践能力[6-7]。本校矿业工程学院截至2023年大创项目立项230余项,参加人数超过1 000人,本科生参与大创项目的热情持续提升。
本文以中国矿业大学采矿工程专业为背景,针对当前毕业论文所面临的机遇与挑战,提出将大创项目融入毕业论文提升培养质量的新途径,结合当前新工科专业的要求,从培养目标的契合性、培养方法的实践性、培养过程的互补性等角度阐述大创项目促进毕业论文质量提升的优势,从大创项目融入后的培养理念、管理模式、执行过程等多个方面开展采矿工程专业毕业论文的培养新探索与实践,为相关工科专业实践教学培养积累经验、提供参考。
一 大创项目融入毕业论文的必要性
通过前期的专业课程和实践教学环节,本科生已经拥有了基本的室内试验实践能力,对实际工程现场也有初步了解[8]。但毕业生独立解决复杂工程问题的能力还有待提高,而这又恰好是高等院校工科专业培养目标的核心之一。具体问题主要表现在以下几个方面。
(一) 缺乏实用性
2017年改革后采矿工程毕业论文更多注重在科研素质的训练上,但直接将专业课知识运用到毕业论文中是相对生硬且缺乏实用性的。如果能将大创项目融入其中,从基础专业课开始就注重科研素质的培养,训练学生的研究和分析能力。通过大创项目对学生进行深入的实践指导和培养,令其在毕业论文中熟能生巧,而且不乏有一定的创新性。
(二) 过程周期短
采矿工程专业的前期实践环节共有十几周时间,在实施过程中出现了实习时间分散、周期短,学生学习不连贯、效果不明显、企业培养意愿不强等问题,学生相对缺乏自主探索热情。同时,毕业论文安排在最后一学期,在没有充分掌握一线工程需求的情况下,学生短时间内难以对科学问题进行深入剖析。而大创项目前后可以有2~3年的时间聚焦现场工程难点、开展针对性试验,在此过程中学生的科研素质潜移默化得到提升。
(三) 不具科学性
由于缺乏现场实践和室内试验的经验,毕业论文的选题和方案设计很大程度上偏离了现实,更无从谈起毕业论文的科学性。归根结底还是学生缺乏工程实践锻炼的机会,对实际工程问题的研究接触少。如果能将大创项目和本科毕业贯通培养,学生不仅对专业知识有进一步了解,同时还提升了创新实践能力,在整个课题的完整训练中有所感悟。
(四) 毕业论文师生缺乏沟通
指导教师对所指导的本科生掌握专业知识的层次、科研兴趣、自身性格均需要时间了解,本科生对指导教师的研究领域、科研方向也需要时间探索,当毕业论文无从下手、进展不顺利时,学生往往选择逃避和拖延,直到临近节点匆匆完成,师生沟通不充分。如果本科生从大创项目即开始与指导教师接触,通过沟通与磨合,学生对毕业论文的研究方向逐渐明晰,教师也可根据学生特点全周期地引导学生。
二 以大创项目促进毕业论文质量提升的优势
为了达到采矿工程专业培养人才的目标,将大创项目融入毕业论文来提高培养质量具有诸多优势,主要表现在以下方面(如图1所示)。
(一) 培养目标高度契合
1 总体宏观培养目标高度契合
采矿工程专业大创项目和毕业论文的总体宏观培养目标均是培养德智体美劳全面发展,厚基础、强能力、高素质,具备较强国际竞争能力的采矿人才。毕业生应具有健全人格、社会责任心和职业道德、创新精神及工程实践能力,具备综合的外语应用能力,系统掌握现代采矿基本原理和技术,能从事矿山工程设计与施工、生产与管理、科学技术研究等相关工作的卓越采矿人才,这与我国当代教育改革的总体宏观培养目标是高度一致的。
2 具体微观培养目标高度契合
大创项目和毕业论文均属于专业实践环节,不拘于课堂时间限制,在整个培养过程中,学生从思政元素融入、如何发现并提炼科学问题、开展室内试验、成果凝练产出,甚至课题汇报的组织能力和心理素质、与团队成员的协作能力、沟通交往能力都得到了明显提升,对课题的专业知识也有了非常深刻的认知。
(二) 培养方法源于实践
1 课题提出均源于实践
智能采矿高速发展以来,利用人工智能、大数据、云计算、物联网等高新技术,对传统采矿工程领域进行改造升级,这就需要培养大批掌握智能化知识及应用的高级矿业领域人才。最前沿的问题、最先进的技术均来源于现场,以大创项目和本科毕业论文选题为抓手,带队让本科生深入一线,以期对本专业亟需解决的问题有一定的把握。另外,源于实践的选题,这与科研、工程现场都可以高度契合,问题源于实践,成果用于实践,这些都有利于大创项目和毕业论文积极开展。
2 研究模式均源于实践
大创项目的融入之所以能提升毕业论文的质量,其中一个主要原因是两者的研究模式是基本类似的,都是聚焦一个现场难点、一个基础课题展开研究,这也是本科生在第一课堂学习的同时对知识的巩固与提升。因此,结合采矿工程专业学生自身对岩石力学实验的经验兴趣和工程实践现场的实际需求,以开展大创项目和毕业论文为依托,不仅解决了矿山工程中的实际问题,学生的研究思维也得到了训练。
(三) 培养过程相得益彰
大创项目在立项后,学生由于课业、考试、社团等原因缺乏按进度与指导教师进行面对面沟通的机会,尤其是寒暑假期间,学生无法驻校开展课题,更无法让本科生进入实验室进行研究。在没有教师指导和其他监督的情况下,如期开展大创项目的试验、完成预期成果,成为了困扰学生的难题,大创项目的“烂尾”现象成为了惯性。此外,大创项目立项之初,由于学生没有接触过科研,一般会把项目的内容和预计成果设置得过于“丰富”,但是执行下来则更容易造成虎头蛇尾。
大创项目的培养过程与毕业论文在很多方面可以形成互补。大创项目立项后,同学们关注热情逐渐降低的主要原因是立项对于本科生的帮助远大于结题,而到截止日期同学们总会“赶制”一份满足教学课程质量标准的毕业论文,但会失去很多训练机会。如果将大创项目课题和毕业论文贯通,毕业论文的题目是大创项目的延伸和发展,这将能够克服两者在执行过程中的缺点,让同学们能经历一个完整充实的科研训练过程,达到提高大学生创新和实践能力的目的。
三 以大创项目促进毕业论文质量提升实施途径
为了本科生进一步夯实理论基础、提升实践能力、培养创新精神、拓展科研视野,从普通高校教师角度出发,大创项目融入毕业论文提升培养质量的实施途径可以从以下方面着手(如图2所示)。
(一) 树立大创项目融入毕业论文提升培养质量的指导和管理新理念,引领采矿工程教育达到新台阶
首先,无论大创项目还是毕业论文要树立以培养学生为中心的指导理念。如果学生对采矿工程的基础研究有兴趣,指导教师应有意识地从大创项目和毕业论文的课题中,注重培养学生基础科研的能力,如果学生致力于通过采矿技术解决现场实际问题,指导教师应提供学生现场实践的机会,多与现场经验丰富的工程人员交流。做到为学生量身定制课题,而不是教师出题学生解题这样的固有定式。
其次,树立大创项目是毕业论文的一种前期保障的管理理念。大创项目作为日常的科研训练,可以发挥学生思维活跃、头脑风暴的优势。经过2~3年的积累和对采矿工程的科研工作逐渐明晰,前期接触过采矿的新方法、新技术,在进行毕业论文时学生对课题的把握更切合实际,也更加符合每个学生具体的情况。