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煤炭教育学科建设正在拥抱“人工智能+”

中国煤炭报 作者:王世雅 2019-04-11 09:23:57

近日,山东大学迎来了一场关于人工智能与科研、教育和教学成果创新经验的大讨论。在人工智能发展的大背景下,一些煤炭院校紧跟时代步伐,加快了人工智能相关学科建设,深化产教融合、校企合作,为煤炭行业培养智能型人才。

主动拥抱智能化时代

据了解,教育部在《高等学校人工智能创新行动计划》中强调,要加强人工智能领域专业建设,推进“新工科”建设,形成“人工智能+X”复合专业培养新模式,这给院校教育指出了新方向。

“人工智能正快速又深刻地改变着我们的学习、教学和思维方式,已从多个层面对教育课程体系提出了深层挑战。因此,我们应该主动拥抱人工智能,应用人工智能技术,构建跨学科课程体系,鼓励交叉融合和工程实践学习。”西安科技大学副校长王贵荣说。

为此,西安科技大学传统的采矿工程专业主动适应煤炭行业关于煤矿智能开采的新要求,开展专业综合改革。该专业以传统采矿知识模块为基础,将“互联网+”、人工智能导论、大数据等新知识融入教学内容,在机械化与自动化、信息化与智能化、现代化精细管理等方面进行课程设置和优化教学内容,形成了一套完善的智能开采人才培养体系,进而实现培养高素质智能开采专业人才的目标。

2006年,西安科技大学马宏伟教授团队针对国家自然科学基金项目“煤矿救援机器人自主导航与智能控制基础研究”,开展了一系列关于煤矿救援机器人方面的研究工作。该校汪梅教授团队在脑波信号控制轨道小车系统方面、侯媛彬教授团队在仿生机器人方面都取得了一些进展。

重庆工程职业技术学院副校长唐继红指出,该校对培养智能型人才提出了更新更具体的要求:不再需要生产线的“螺丝钉”,而是需要产品设计者和智能生产系统的管理者,特别需要先进制造类、智能控制类、现代设计类和服务类,兼具知识型、技术型、创新型的技能复合人才。除精湛的操作技能外,人才更应具备对智能网络的高度理解和运用能力。

因此,重庆工程职业技术学院以智能制造产业链为依托,构建了以工业机器人技术专业为核心,涵盖机电一体化技术、电气自动化技术、机械设计与制造技术、物联网应用技术等专业的智能制造专业群。

如今,通过打造功能集约、开放共享的实践平台,煤炭院校丰富了智能化人才的培养形式。河南理工大学教务处副处长曹中秋介绍,该校整合校内外教学资源,打破学院、专业和课程之间的界限,理顺该校现有的国家、省、校三级实验教学示范中心,建立虚拟仿真实验中心、校外实践教育基地等平台,构建多学科交叉融合的智能制造实训中心,建成三维立体沉浸式虚拟实验环境,开展多个虚实结合的实验教学项目,满足师生创新实践的需求。

“需要加强组织领导,明确责任分工,保证经费投入,政府、行业、企业、师生等共同参与。最好的技术在企业,最好的管理在市场,只有多方结合,才能走在学科建设前列。”曹中秋说。

智能学科建设需要“冷”思考

煤炭院校正在不断深化现代学徒制人才培养模式改革。重庆工程职业技术学院联合中煤科工集团重庆公司、ABB机器人公司等35家企业,组成与该校专业群对接的企业集群,构建了“六融合、分段式、全面发展”的现代学徒制人才培养模式。

不过,唐继红指出,专业群产教融合的机制还不够完善,形式不够丰富,现代学徒制培养仍处于试点阶段,专业群建设内涵还有待进一步深化。

同时,以学生为主体的创新团队正成为推动煤炭行业各类机器人竞赛的中坚力量。山东科技大学国家电工电子实验教学示范中心副主任高正中介绍,成立于2014年的山东科技大学大学生机器人科技创新团队曾斩获很多荣誉。该团队以该校自动化学院学生为主,涵盖机电、交通、矿业、电子信息等专业,常驻队员65名。

“该团队制定了完善的管理制度,明确规定创新创业活动细则,强化以赛代训、以赛促学、以赛促教、以赛促发,开展学生参加科技创新活动的学分认定,并对指导教师进行奖励等。此外,学校对创新基地进行了专项投资,设立实验室,配套资金和优惠政策。”高正中说。

2014年,大同煤炭职业技术学院机电系教授崔海龙带领学生参加第三届全国煤炭职业院校技能大赛时,深刻地感受到该院与其他兄弟院校的差距。

为此,该校斥资专为职业技能大赛建立了教学矿井,进行课程改革,成立腾飞工作室和照亮工作室,在培育技能人才过程中总结成果,形成“特色职教”,并在2016年第四届全国煤炭职业院校技能大赛中初见成效。

崔海龙指出,建立政府主导、行业指导、企业参与的办学机制,培育工匠,深化产教融合,传承匠心等是提高职业院校人才质量的好办法。

中国矿业大学机电工程学院副院长李艾民说,综合考虑智能矿山的核心技术和规划目标,实现智能矿山建设任务重且难。不过,这对该校机电工程学院来说是挑战,也是“绝佳时机”。

“煤矿机器人现状面临着‘三多三少’:新闻宣传概念样机多,投入市场使用产品少;以机器人为题材的资本运作多,以机器人为核心业务的实际业绩少;进入机器人领域的企业和创业者多,拥有核心技术的企业和团队少。”李艾民说。

李艾民表示,机器人技术属于多学科交叉领域,想要培养出机器人工程专业人才,要有雄厚的师资力量、具有社会责任感的企业、跨学科协同融合机制,依托优势学科,建设良好的综合实践体系及有效的激励机制,投入充足的经费,即“人、财、机”。

“要多学科协同育人,以学生为中心,禁止一院承包制;加强实验教学内涵建设,以教师为实验教学主体,实行全开放模式,多开展综合、创新型实验。以学生为中心、学习成果为导向,不断提高教学质量。”李艾民介绍了该院学科建设经验。

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