摘"要:“雙碳”目標對于煤炭行業(yè)既是挑戰(zhàn)亦是機遇,以“雙碳”目標為契機,需培養(yǎng)一批助力行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的高層次人才助力“雙碳”目標的達成。中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程學科作為煤炭行業(yè)人才培養(yǎng)的引領(lǐng)者,有責任與義務率先探索“雙碳”目標達成過程中礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)模式,為行業(yè)高校人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新提供樣板與參考。該文結(jié)合現(xiàn)有的礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)現(xiàn)狀,提出“四協(xié)同育人”培養(yǎng)體系,構(gòu)建面向“雙碳”戰(zhàn)略的礦業(yè)工程學科高層次人才培養(yǎng)模式,闡明本碩博貫通一體化人才培養(yǎng)新模式的內(nèi)涵,為“雙碳”目標達成提供煤炭行業(yè)人才培養(yǎng)智慧,有助于煤炭行業(yè)“雙碳”目標達成。
關(guān)鍵詞:“雙碳”戰(zhàn)略;一流學科建設(shè);礦業(yè)工程學科;人才培養(yǎng)模式;本碩博貫通
中圖分類號:C961"""文獻標志碼:A"""""文章編號:2096-000X(2024)36-0168-05
Abstract:The\"dualcarbon\"targetsrepresentbothchallengesandopportunitiesforthecoalindustry.Seizingthisopportunity,itiscrucialtonurtureacohortofhigh-leveltalentswhocanpropeltheindustry'stransformationandupgrading,therebysupportingtherealizationofthe\"dualcarbon\"objectives.Asapioneerintalentdevelopmentforthecoalsector,MiningEngineeringdisciplineatChinaUniversityofMiningandTechnologybearstheresponsibilityandobligationtotaketheleadinexploringtalentcultivationmodelswithinthecontextofachievingthe\"dualcarbon\"targets.Thisendeavoraimstoserveasamodelandreferenceforinnovativetalentcultivationpracticesacrossindustry-relateduniversities.DrawinguponthecurrentlandscapeoftalentcultivationinMiningEngineering,thispaperintroducesthe\"Four-DimensionalCollaborativeEducation\"system,establishingahigh-leveltalentcultivationmodeltailoredtotheMiningEngineeringdisciplineunderthe\"dualcarbon\"strategy.Itdelvesintotheessenceofanintegratedtalentdevelopmentapproachthatspansundergraduate,master's,anddoctoralprograms,offeringinsightsandwisdomtailoredspecificallyforthecoalindustryinpursuitofthe\"dualcarbon\"goals.Ultimately,thiscontributestotheachievementofthe\"dualcarbon\"targetswithinthecoalindustry.
Keywords:\"Dual-carbon\"strategy;first-classdisciplineconstruction;miningengineeringdiscipline;talentcultivationmode;master'sanddoctoralprograms
2023年,我國能源消費結(jié)構(gòu)中,煤炭占比55.3%,煤炭仍然是我國的主體能源。在可預見的未來,煤炭仍然是我國的主要能源,預計至2060年我國實現(xiàn)碳中和目標后,仍需要煤炭作為電力調(diào)峰、還原劑以及保障油氣供應安全,預計煤炭需求量12~15億t[1-2]。同時,我國2023年碳排放126億t,增長約5.65億t。其中,煤炭碳排放的主要路徑是燃煤發(fā)電,煤炭燃燒碳排放占比約69.5%[3]。依照《2030年前碳達峰行動方案》工作原則要求,“雙碳”戰(zhàn)略目標的完成,應“穩(wěn)妥有序、安全降碳”,以保障國家能源安全和經(jīng)濟發(fā)展為底線。這意味著立足我國富煤貧油少氣的能源資源稟賦,需堅持“先立后破,穩(wěn)住存量,拓展增量”,推動能源低碳轉(zhuǎn)型平穩(wěn)過渡而非“去煤化”。但煤炭在利用過程中碳排放是能量轉(zhuǎn)化及傳遞過程中的客觀規(guī)律,如何將單位能耗的碳排放盡量減少,實現(xiàn)人與自然的和諧共生,是高校在培養(yǎng)礦業(yè)工程人才過程中需直面與亟待解決的關(guān)鍵。也就是說,新時代礦業(yè)工程人才的培養(yǎng),應以問題為導向,并與我國對能源資源的長期需求內(nèi)涵相匹配。當然,礦業(yè)工程人才的培養(yǎng)目標是以滿足行業(yè)發(fā)展需要,亦要兼顧現(xiàn)階段“雙碳”目標達成的需要。礦業(yè)工程學科所培養(yǎng)的人才,不僅服務于煤炭的安全綠色智能開發(fā)與清潔化利用,且應與時俱進,聚焦“雙碳”目標,培養(yǎng)多學科交叉,具有戰(zhàn)略思維能力及解決行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難題的高層次人才。該部分人才是組成礦業(yè)工程人才培養(yǎng)的重要部分,是專門為“雙碳”目標的實現(xiàn)或達成所培養(yǎng),同時應具有國際視野,能夠講好中國故事,熟練掌握英語,可與國外主要發(fā)達國家交流與溝通能力。
中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程學科作為煤炭行業(yè)的重要人才培養(yǎng)陣地和引領(lǐng)者[3],進入新時代,積極應對“碳達峰、碳中和”新格局,持續(xù)聚焦“深地開發(fā)、深部構(gòu)建、深度利用、新能源”學科領(lǐng)域,重點攻克采礦行業(yè)“卡脖子”技術(shù)難題。面向國家重大戰(zhàn)略需求,瞄準世界科技前沿,不斷突破能源資源領(lǐng)域關(guān)鍵共性技術(shù),關(guān)鍵在于人才的教育與培養(yǎng)[4-7]。為適應“雙碳”新時代發(fā)展,中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程學科亟需探索與創(chuàng)新面向“雙碳”戰(zhàn)略的人才培養(yǎng)模式。
一"礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀
中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程學科是國家“世界一流大學和世界一流學科”建設(shè)學科,包含采礦工程專業(yè)與礦物加工工程專業(yè),持續(xù)為礦業(yè)領(lǐng)域培養(yǎng)與提供了大量優(yōu)秀人才。中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程學科分為采礦工程與礦物加工工程,分別培養(yǎng)煤炭安全綠色智能開采與高效清潔低碳利用人才。礦業(yè)工程學科伴隨著中國礦業(yè)大學一起成長,為我國培養(yǎng)了數(shù)萬名畢業(yè)生,支撐了我國煤炭行業(yè)發(fā)展。
在可預見的未來,煤炭仍然是我國能源的主體。但由于我國化石能源綠色可采儲量逐年下降,且全球碳的超生態(tài)容量排放所帶來的溫室效應等人與自然的矛盾十分突出,我國從人類命運共同體角度出發(fā),提出了“雙碳”目標,其中,因煤炭開采與利用所采用的碳排放是我國碳排放最大的單一來源。煤炭開采過程中,碳排放主要體現(xiàn)在煤炭開采過程中的整體能源消耗、煤系伴生溫室氣體排放等,通過提高煤炭開采技術(shù)水平,降低能耗及溫室氣體捕捉及利用水平,是服務“雙碳”目標的關(guān)鍵;煤炭利用階段,碳排放主要體現(xiàn)在煤炭利用過程中溫室氣體排放,通過提高煤炭清潔利用水平、溫室氣體捕捉與地質(zhì)封存等,是達成“雙碳”目標的關(guān)鍵。因此,如何降低煤炭開采及利用過程中的碳排放,并逐步增加可再生能源占比,提高碳封存與固碳技術(shù)水平,是達成“雙碳”目標的關(guān)鍵。
以中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程學科學生培養(yǎng)方案(本科生2020版、碩博研究生2021版)為例,簡要分析了其培養(yǎng)目標、課程設(shè)置等,具體見表1—表3??汕逦乜吹剑斍暗呐囵B(yǎng)方案,缺少對于“雙碳”目標達成高層次人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計,為“普及化”人才培養(yǎng)方案,而缺少圍繞“雙碳”目標的“定制化”人才培養(yǎng)方案。因此,在本科培養(yǎng)方案中,應針對“雙碳”目標達成所需的專門知識的課程設(shè)置。
針對現(xiàn)行的礦業(yè)工程學科本科生和碩博研究生培養(yǎng)方案,面向“雙碳”戰(zhàn)略目標,有如下思考。
第一,應圍繞“雙碳”目標,制定礦業(yè)工程學科本碩博貫通制人才培養(yǎng)方案?,F(xiàn)有的礦業(yè)工程學科培養(yǎng)方案,是以數(shù)學、力學為基礎(chǔ),以煤炭開采與清潔利用為主干所組成的課程體系?!半p碳”目標下本碩博貫通培養(yǎng),其培養(yǎng)目標是為我國“雙碳”目標實現(xiàn)而培養(yǎng)具有德智體美勞全面發(fā)展的國際視野的高層次人才。增加“礦業(yè)雙碳目標課程組”,既是對礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)模式的補充,也是緊跟國家戰(zhàn)略和行業(yè)需求的表現(xiàn)。
第二,針對本科生培養(yǎng)方案:在通識教育課程方面,選擇“礦業(yè)雙碳目標課程組”同學,應提前謀劃,選擇高級口語,提高英語表達能力,這是今后走向國際舞臺,參與國際“雙碳”事務的必備技能。很多時候,借助翻譯溝通時,溝通過程中“感情”聯(lián)絡(luò)常常達不到“事半功倍”的效果。特別是,專業(yè)的技術(shù)人才,更應具備國際交流的能力;在學科基礎(chǔ)課程方面,在原有力學與化學課程基礎(chǔ)之上,應增加流固耦合力學與碳排放和捕集方面的課程,并輔以課程設(shè)計,注重學科基礎(chǔ)知識在“雙碳”目標達成中的應用;在專業(yè)主干課程方面,需要增加固碳與碳轉(zhuǎn)化等方面的課程。
第三,針對碩博研究生培養(yǎng)方案:應實現(xiàn)與本科培養(yǎng)方案課程的融會貫通,碩博研究生培養(yǎng)方案應更加注重知識的再創(chuàng)造,注重知識的創(chuàng)新,注重運用知識解決復雜工程問題的能力。在課程設(shè)置上,應重點關(guān)注“雙碳”目標下最新學科前沿、多學科交叉背景下的碳排放、控制、捕集與封存和學術(shù)倫理與道德,圍繞以上三門課程,采用“一課多師”授課模式。
二"“雙碳”目標下現(xiàn)有培養(yǎng)方案存在的不足
傳統(tǒng)以礦業(yè)“安全、高效”為基點的人才培養(yǎng)模式,須快速適應國家“雙碳”能源戰(zhàn)略的新要求,加快培養(yǎng)出行業(yè)急需的德才兼?zhèn)涞姆系V業(yè)清潔低碳綠色智能發(fā)展新型礦業(yè)人才,為礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐和智力支持。根據(jù)上文詳細梳理采礦工程與礦物加工工程學生培養(yǎng)模式現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)迫切需要解決的問題如下。
(一)"采礦工程本碩博畢業(yè)生與“雙碳”目標重大需求不契合
碳中和目標下煤炭行業(yè)可放下產(chǎn)量增長的包袱,回歸到合理規(guī)模,走科學產(chǎn)能之路[4]。因此,傳統(tǒng)的采礦學科培養(yǎng)人才理念和培養(yǎng)模式不再適應新時代國家戰(zhàn)略的發(fā)展。而采礦工程特別是煤炭行業(yè)的艱苦性、危險性導致高質(zhì)量人才流失嚴重,而行業(yè)由勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)型升級,急需具備“雙碳”知識與技術(shù)的新型礦業(yè)人才,但當前采礦工程專業(yè)培養(yǎng)方案未將“雙碳”戰(zhàn)略需求融入人才培養(yǎng)目標。
(二)"采礦工程培養(yǎng)方案與礦業(yè)“雙碳”戰(zhàn)略的新要求不適應
傳統(tǒng)以“安全、高效”為基點的人才培養(yǎng)知識體系缺失礦業(yè)“雙碳”戰(zhàn)略與技術(shù)相關(guān)的新知識,急需構(gòu)建新的清潔低碳安全高效知識譜系。人才培養(yǎng)方案應是人才培養(yǎng)供給側(cè)和產(chǎn)業(yè)需求側(cè)結(jié)構(gòu)要素的全方位融合,專業(yè)課程體系建設(shè)的目的是破解產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)人才需求類型和質(zhì)量與教育系統(tǒng)人才培養(yǎng)與供給之間的“錯位”矛盾[8-9]?,F(xiàn)有的課程體系缺乏礦業(yè)低碳、綠色發(fā)展的知識,雖然,采礦工程專業(yè)研究生課程礦山生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展開始關(guān)注礦山綠色開采方法及其環(huán)境影響,但是未形成體系化知識圖譜。
(三)"本碩博實踐創(chuàng)新能力與解決“雙碳”戰(zhàn)略創(chuàng)新目標不匹配
采礦工程與礦物加工工程的本科生實踐培養(yǎng)體系不足以支撐“雙碳”戰(zhàn)略、清潔低碳安全高效的能源新知識譜系,急需創(chuàng)建將知識轉(zhuǎn)化為解決企業(yè)“雙碳”戰(zhàn)略難題的實踐育人平臺。從就業(yè)后發(fā)展看,多數(shù)本科生就業(yè)后,缺乏相應的實踐經(jīng)驗,現(xiàn)場實踐效果不甚理想,雖通過各類實習進入一線,也只是單調(diào)的完成學分要求的任務,缺乏自主探索解決“雙碳”目標的新途徑新方法,難以真正達到預期效果,普遍存在“走過場”的問題。
三"面向“雙碳”戰(zhàn)略的礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)新模式構(gòu)建
結(jié)合中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程一流學科的突出優(yōu)勢,構(gòu)建面向“雙碳”戰(zhàn)略的礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)新模式。從培養(yǎng)本科生研究生成才自信角度率先界定礦業(yè)特色思政內(nèi)涵;立足于創(chuàng)新自信與能力自信,注重學科知識交叉、人才培養(yǎng)基地交叉,完善人才培養(yǎng)知識譜系、融合科研基地與培養(yǎng)基地;面向國家與行業(yè)重大需求,在探索培養(yǎng)建設(shè)清潔低碳綠色智能的礦業(yè)工程領(lǐng)域,形成“四協(xié)同育人”培養(yǎng)體系,解決當前礦業(yè)工程高層次專業(yè)人才培養(yǎng)的主要問題。
(一)"打造兼具服務國家“雙碳”能源戰(zhàn)略情懷和礦業(yè)工匠精神的本碩博貫通培養(yǎng)思政育人體系
結(jié)合采礦工程與礦物加工工程專業(yè)實踐性強、科研成果突出的典型特點,建立“思政課程、課程思政、科研思政”的育人體系。提出國家戰(zhàn)略、國際引領(lǐng)、學術(shù)前沿、項目導向、工程體驗、標桿企業(yè)、榜樣人物和紅色基地等礦業(yè)清潔低碳綠色智能思政教育的八要素(圖1),樹立以提高礦業(yè)清潔低碳綠色智能開采水平與國家能源戰(zhàn)略安全能力為歷史使命的價值導向,依托“校內(nèi)課堂—校外基地”兩陣地,實現(xiàn)個人發(fā)展前途與國家行業(yè)重大需求相契合的“認知認同—實踐認同”雙認同。
(二)"構(gòu)建服務國家“雙碳”能源戰(zhàn)略本碩博貫通教育教學模式
為培養(yǎng)礦業(yè)清潔低碳綠色智能發(fā)展急需的人才,知識譜系的更新與創(chuàng)新要素結(jié)合是核心,針對礦業(yè)工程本科生和研究生,主要從生源、課程設(shè)置、課程教學上進行升級。以現(xiàn)代采礦與力學、生態(tài)、大數(shù)據(jù)與人工智能等學科交叉為基礎(chǔ)知識點,以礦山潔凈化開采和綠色生態(tài)開發(fā)、智能化和無人化開采為創(chuàng)新目標,以發(fā)現(xiàn)、分析、解決實際工程問題等創(chuàng)新要素培養(yǎng)為主線,制定契合綠色化和智能化、融合基礎(chǔ)性和應用性、符合國際化和特色化的課程體系與培養(yǎng)方案;重視本科生拓寬基礎(chǔ)、碩博研究生研發(fā)理論和技術(shù),并結(jié)合多學科交叉、多領(lǐng)域融合的要求,針對不同生源特點,定制培養(yǎng)目標、課程體系、課堂教學、實踐環(huán)節(jié)和學位論文全鏈條矩陣(圖2)。
圖1"礦業(yè)清潔低碳綠色智能思政教育的八要素
(三)"創(chuàng)新科研基地與培養(yǎng)基地校企協(xié)同的實踐育人平臺
以學科教師承擔的高水平科研課題建立科研基地,實行項目導向的指導和選題機制,注重科教融合;以企業(yè)存在的技術(shù)難題建立培養(yǎng)基地,實行問題導向的指導和選題機制,注重產(chǎn)教融合。選題注重礦業(yè)清潔低碳綠色智能發(fā)展過程中的關(guān)鍵問題,實現(xiàn)科研基地與培養(yǎng)基地相融合,創(chuàng)立礦業(yè)工程本科生和研究生校企協(xié)同的實踐育人基地。
(四)"實踐礦業(yè)工程本碩博貫通培養(yǎng)的質(zhì)量評價和持續(xù)改進策略
構(gòu)建以具有礦業(yè)情懷、具備實踐創(chuàng)新能力為核心的“一個基礎(chǔ)、兩項內(nèi)容、三個層次”的人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系(圖3)。培養(yǎng)一批具有礦業(yè)報國情懷、勇?lián)V業(yè)清潔低碳綠色智能開發(fā)“卡脖子”難題且實踐創(chuàng)新能力強的高層次人才是基礎(chǔ);須具備清潔低碳綠色智能相關(guān)的“知識譜系”和“實踐創(chuàng)新能力”兩項關(guān)鍵內(nèi)容;并具有解決清潔低碳綠色智能礦業(yè)“是什么”“為什么”和“怎么辦”三個層次問題的科研素養(yǎng),構(gòu)建貫穿思政育人—生源質(zhì)量—校企導師勝任力—知識譜系—實踐基地—學位論文—實踐能力—就業(yè)跟蹤的多主體、多維度的研究生培養(yǎng)質(zhì)量綜合評價體系。
圖3"“一個基礎(chǔ)、兩項內(nèi)容、三個層次”人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系
四"面向“雙碳”戰(zhàn)略的礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)新模式特征
本文提出的面向“雙碳”戰(zhàn)略的礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)新模式,填補了當前本碩博人才培養(yǎng)方案培養(yǎng)目標和知識結(jié)構(gòu)中缺乏礦業(yè)低碳、清潔、綠色發(fā)展等方面內(nèi)容的空白,具有以下鮮明特征。
(一)"符合國家“雙碳”能源戰(zhàn)略新要求
新培養(yǎng)模式以國家“雙碳”能源戰(zhàn)略需求為創(chuàng)新導向,積極響應“雙碳”目標提出后煤炭行業(yè)走向科學產(chǎn)能、綠色高效開采的迫切需求,計劃培養(yǎng)一批符合礦山清潔低碳綠色智能發(fā)展需求的新型礦業(yè)人才。同時,煤炭行業(yè)智能化、少人化的發(fā)展趨勢促進行業(yè)由勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)型升級[10],高質(zhì)量人才培養(yǎng)的需求更加突出,也加快促使礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新。
(二)"進行一流拔尖創(chuàng)新人才試點新嘗試
新培養(yǎng)模式致力于培養(yǎng)一批具有“雙碳”能源戰(zhàn)略視野、服務國家戰(zhàn)略的高度社會責任感、職業(yè)能力突出、良好工程倫理道德和素養(yǎng)的高、精、專礦業(yè)工程領(lǐng)域高層次專門人才。計劃從礦業(yè)工程學科本科生中,選拔一批學生進行本碩博貫通式培養(yǎng)[11-12],建設(shè)拔尖創(chuàng)新人才試點班,不斷完善“雙碳”戰(zhàn)略人才培養(yǎng)機制,該培養(yǎng)模式作為整個礦業(yè)工程學科人才培養(yǎng)模式的一個嶄新模塊。
(三)"建立一流學科高層次人才培養(yǎng)新模式
新培養(yǎng)模式注重在傳統(tǒng)礦業(yè)人才培養(yǎng)方案基礎(chǔ)上補充“雙碳”戰(zhàn)略與技術(shù)相關(guān)新知識,構(gòu)建多學科、多領(lǐng)域交叉融合的清潔低碳安全高效知識譜系,規(guī)劃“雙碳”戰(zhàn)略高層次人才專門培養(yǎng)方案,創(chuàng)新本碩博貫通一體化培養(yǎng)新模式[13],但各階段又有不同側(cè)重點,本科生注重基礎(chǔ)知識教育,研究生注重理論與技術(shù)的交叉融合應用,博士生注重理論技術(shù)源頭創(chuàng)新,以培養(yǎng)出既具備深厚理論基礎(chǔ)又具備創(chuàng)新能力的高層次人才。
五"結(jié)束語
國家“雙碳”能源戰(zhàn)略成為我國礦業(yè)健康發(fā)展的行業(yè)共識,必須快速適應國家能源戰(zhàn)略提出的新要求,加快培養(yǎng)出行業(yè)急需的德才兼?zhèn)涞姆系V業(yè)清潔低碳綠色智能發(fā)展的新型礦業(yè)人才,為礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐和智力支持。本文梳理了礦業(yè)工程學科本、碩、博人才培養(yǎng)現(xiàn)狀,基于礦業(yè)清潔低碳綠色智能發(fā)展的時代需求,建立礦業(yè)工程學科本碩博貫通“四協(xié)同育人”培養(yǎng)體系,這對增強礦業(yè)工程學科本科生和研究生的成才自信、創(chuàng)新自信、能力自信和質(zhì)量自信具有重要理論價值。同時,新培養(yǎng)模式也可引領(lǐng)礦業(yè)高層次人才培養(yǎng)邁入新時代,對其他礦業(yè)類高校具有引領(lǐng)和示范作用,助力將中國礦業(yè)大學打造成為我國礦業(yè)清潔低碳綠色智能發(fā)展的重要人才陣地。
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基金項目:中國煤炭教育協(xié)會高等教育分會煤炭行業(yè)高等教育研究課題“面向‘雙碳’戰(zhàn)略的礦業(yè)工程‘本碩博’貫通人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新與實踐”(2021MXJG031);中國礦業(yè)大學研究生教育教學改革研究與實踐項目“面向‘雙碳’戰(zhàn)略的礦業(yè)工程學科‘本碩博’貫通人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新與實踐”(2023YJSJG041)
第一作者簡介:姚強嶺(1982-),男,漢族,河南蘭考人,博士,教授,博士研究生導師。研究方向為采礦工程教學與科研。
*通信作者:桂夏輝(1985-),男,漢族,安徽池州人,博士,研究員,博士研究生導師。研究方向為礦物加工工程教學與科研。
DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.36.040