“雙碳”目標下采礦工程研究生課程教學改革探索

張士川，王昆，李楊楊，蔣邦友

（山東科技大學 能源與礦業(yè)工程學院，山東青島 266590）

我國的能源資源特點決定了煤炭在我國能源中占有重要地位[1]。煤炭是我國儲量最豐富的能源資源，占我國已探明的化石能源資源總量的94.0%左右，占世界已探明煤炭總量的13.3%，2021 年煤炭在我國一次能源消耗占比中高達56.2%。煤炭作為我國能源安全基石，其地位短期內(nèi)不會改變，且在未來較長時間內(nèi)，煤炭仍然是我國能源消費的主體[2-3]。

2020 年，我國明確提出2030 年“碳達峰”與2060 年“碳中和”的目標（簡稱“雙碳”），是我國實現(xiàn)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。2021 年，我國CO2排放量超過100 t，排放源中煤炭占比為80%[4]，在開采的同時達到“綠色低碳”這一要求，是煤炭行業(yè)實現(xiàn)綠色、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，也是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)與必須破解的難題，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型迫在眉睫[5-6]。近幾年，煤炭行業(yè)響應國家號召，根據(jù)國家新政策與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的要求，積極推進現(xiàn)代煤炭開采技術(shù)轉(zhuǎn)型與升級[7]。從理論方面，提出煤炭綠色開采與智能開采，推動煤炭綠色、高效與安全開采，進而實現(xiàn)煤炭的綠色高效利用；從實踐方面，通過鼓勵專利轉(zhuǎn)化與設備的開發(fā)利用，積極進行綠色開采與智能開采的實踐，將理論與實踐相結(jié)合，推動能源轉(zhuǎn)型，推進煤炭成為清潔能源[8]。

“雙碳”背景下的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型已成必然，伴隨能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的還有技術(shù)升級，這對就業(yè)人員提出了更高的能力要求。高校作為人才培養(yǎng)的基地，承擔著為行業(yè)企業(yè)輸送高質(zhì)量人才的任務，培養(yǎng)高質(zhì)量、創(chuàng)新能力強、符合當前新工科背景的人才已成為高校教育教學工作的重點。本科生與碩士研究生皆為未來煤炭轉(zhuǎn)型與升級的重要人才，其中，研究生教育不同于本科教育，其基本定位是具有研究能力的高層次人才[9-10]。國家亟須與“雙碳”理念相符的高層次人才，對碩士研究生的創(chuàng)新能力、專業(yè)知識及實踐能力提出新的要求。目前，一些高校仍以掌握一定專業(yè)知識與技能的學生作為基本培養(yǎng)目標，與國家新型工科人才需求脫節(jié)，高校應積極響應政策號召，對現(xiàn)有教學模式與人才培養(yǎng)方案進行改革。本文深入剖析地方院校在研究生教育方面存在的問題，充分借鑒國內(nèi)采礦院校教育理論成果，吸收經(jīng)驗教訓，對當前碩士研究生教育模式進行深入探討。

1 采礦工程研究生教育存在的問題

1.1 生源專業(yè)背景多樣性

采礦工程作為一門綜合性較強的學科，涉及結(jié)構(gòu)力學、材料力學以及地質(zhì)學等學科，采礦工程專業(yè)招收了部分跨專業(yè)的學生，導致學生生源類型較為多元。由于采礦工程專業(yè)綜合性強的特點，對研究生的入門要求比較高，學生要有一定的現(xiàn)場生產(chǎn)實踐能力以及專業(yè)技能[8]。市場需求、研究領(lǐng)域、職業(yè)發(fā)展、學科交叉和學術(shù)研究等方面的原因也導致了采礦工程專業(yè)研究生生源專業(yè)背景的多樣性。跨專業(yè)學生既需要進行系統(tǒng)的采礦工程知識學習，也需要在導師的指導下開展科學研究，在三年時間內(nèi)將跨專業(yè)學生培養(yǎng)成為高質(zhì)量、符合當前新工科要求的研究生有很大難度。因此，生源專業(yè)背景多樣化所帶來的問題亟待解決，必須采取積極有效的措施，提高采礦工程專業(yè)研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。

1.2 學術(shù)型、專業(yè)型研究生培養(yǎng)方案類似

研究生培養(yǎng)方案是研究生教育的核心，圍繞研究生培養(yǎng)目標對研究生課程與培養(yǎng)模式進行總體規(guī)劃，培養(yǎng)方案中既含有理論專業(yè)知識的學習內(nèi)容，也包含對研究生創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)和工作能力培養(yǎng)的內(nèi)容。由于基礎課程設置、研究方向交叉、實踐環(huán)節(jié)需求和就業(yè)需求等方面的原因，導致學術(shù)型和專業(yè)型研究生培養(yǎng)方案類似。當前，碩士研究生分為學術(shù)型與專業(yè)型兩種，其中，學術(shù)型碩士培養(yǎng)方案偏向理論知識傳授和理論研究，專業(yè)型碩士側(cè)重實踐應用[11]。不同類型的研究生培養(yǎng)方案側(cè)重點不同，但從部分高校的碩士研究生培養(yǎng)方案來看，核心課程并沒有體現(xiàn)出兩個類型的碩士研究生的不同與特色，并且實踐與實驗相關(guān)課程較少[12]。培養(yǎng)方案針對性不強，缺少相關(guān)的實踐課程，導致碩士研究生缺少解決特殊技術(shù)問題的能力。所以，兩類研究生培養(yǎng)方案類似的問題也是研究生教育中亟待解決的重要問題。

1.3 傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式與“雙碳”背景下人才需求不匹配

近年來，國家環(huán)保政策有了新變化，不僅明確提出了2030 年“碳達峰”與2060 年“碳中和”的目標，而且“十三五”規(guī)劃也明確提出將推動煤炭清潔高效開發(fā)利用作為能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點和首要任務。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式側(cè)重傳統(tǒng)采礦技術(shù)技能的培養(yǎng)，缺乏實踐環(huán)節(jié)以及與行業(yè)發(fā)展的聯(lián)系；以培養(yǎng)學生掌握專業(yè)知識、理論能力、創(chuàng)新能力以及實踐能力為主要目標，與“雙碳”中“創(chuàng)新、綠色、協(xié)調(diào)、開放、共享”理念的結(jié)合不足。具體表現(xiàn)為暫時未形成與“雙碳”相關(guān)的培養(yǎng)理念，缺少與“綠色”“雙碳”有關(guān)的課程。因此，礦業(yè)工程傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式存在與“雙碳”背景下人才需求脫節(jié)的問題。

2 采礦工程專業(yè)研究生教學體系改革的意義及原則

2.1 采礦工程研究生教學體系改革的現(xiàn)實意義

我國對建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會提出了新的要求，對礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展與利用提出了更高的要求。當前正處在國家能源轉(zhuǎn)型的重要時期，能源行業(yè)對創(chuàng)新型人才需求迫切，教學體系改革及人才培養(yǎng)模式改革有利于為國家培養(yǎng)更多高層次人才，為國家能源發(fā)展提供動力。

2.2 采礦工程研究生教學體系改革的原則

2.2.1 符合學生發(fā)展定位與生源特點

針對采礦工程專業(yè)研究生生源多跨專業(yè)、現(xiàn)場生產(chǎn)實踐能力缺乏與專業(yè)技能較弱等特點，增加基礎課程，提高實踐課程在課時中所占比重，著力提高學生用專業(yè)知識解決實際問題的能力，基于采礦工程專業(yè)特色開展多樣化、特色化教學，助力教學改革；豐富課程評價方式，實施綜合性、增值性評價，把實踐與基礎專業(yè)能力納入成績評價。通過專業(yè)課與實踐教學激發(fā)和培養(yǎng)學生對采礦專業(yè)的熱情，以此促進學生自主學習、主動創(chuàng)新求變，獲得更好的發(fā)展。

2.2.2 服務國家重大戰(zhàn)略需求，響應“雙碳”政策號召

人才培養(yǎng)要面向國家人才需求、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家政策，積極發(fā)揮作為采礦專業(yè)高校的優(yōu)勢，積極響應國家“雙碳”目標，將推動煤炭清潔高效開發(fā)利用作為能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點和首要任務的號召，重新構(gòu)建具有適應性、引領(lǐng)性的采礦專業(yè)研究生教學課程與人才培養(yǎng)模式，提升服務國家重大戰(zhàn)略需求與區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的能力。把握“雙碳”大背景下學科交叉融合的特點，將綠色發(fā)展理念與傳統(tǒng)課程進行融合，改造傳統(tǒng)課程、建立新培養(yǎng)模式、發(fā)展新學科，形成以“創(chuàng)新、綠色、協(xié)調(diào)、開放、共享”為核心的新培養(yǎng)體系。新時期，高校研究生培養(yǎng)要以為國家輸送新型工科人才為己任，碩士研究生教學與人才培養(yǎng)模式改革都必須在服務國家重大戰(zhàn)略需求與響應“雙碳”號召的基礎上進行。

2.2.3 樹立低碳意識，遵循可持續(xù)發(fā)展理念

采礦工程專業(yè)研究生作為未來礦業(yè)行業(yè)的領(lǐng)軍者、決策者和管理者，他們的思想觀念對未來采礦行業(yè)向綠色、可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型具有重要推動作用。高校應培養(yǎng)采礦工程專業(yè)研究生樹立低碳環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念，首先從思想層面加深其認識，最后落實到課程與實踐中，使研究生在進行專業(yè)學習的同時樹立綠色低碳的理念，積極踐行國家提出的“雙碳”目標。

3 采礦工程專業(yè)研究生教學改革措施

采礦工程專業(yè)碩士研究生作為國家能源安全與可持續(xù)發(fā)展的重要人才保障，專業(yè)建設與改革的重點應為在“雙碳”背景下對傳統(tǒng)專業(yè)進行改革和升級[13]。為應對政策變化、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)新需求[14]，改革實施方案如下。

3.1 推進采礦專業(yè)核心課程與“雙碳”目標結(jié)合

依據(jù)國家“雙碳”目標要求，以及國家能源轉(zhuǎn)型對高層次、新型人才的需求，基于低碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展的理念，以礦業(yè)資源綠色開發(fā)與清潔利用為中心，以綠色相關(guān)工程實踐為核心，把握“雙碳”背景下煤炭行業(yè)多學科交叉的特點，增設智能開采、礦山智能裝備、數(shù)字礦山技術(shù)與開采沉陷環(huán)境恢復與治理等課程，旨在推進碩士研究生課程與國家新型人才需求相適應，為國家培養(yǎng)更多高層次人才，幫助學生樹立低碳環(huán)保與可持續(xù)性發(fā)展的意識，培養(yǎng)與“雙碳”目標相符合的新型人才。

3.2 加強“雙碳”背景師資隊伍建設

導師在研究生培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用。在“雙碳”背景下，高校應對導師進行與綠色開采相關(guān)專業(yè)的培訓，優(yōu)化配置校內(nèi)相關(guān)學科的導師資源。一是培養(yǎng)在職導師適應新形勢下的人才培養(yǎng)模式，使其結(jié)合自身科研目標與教學任務，制定更有針對性的培養(yǎng)計劃，提高學生科研、實踐及創(chuàng)新能力；二是通過引進具有綠色開采相關(guān)背景的專業(yè)博士及博士后，及聘請具有豐富工程實踐經(jīng)驗的企業(yè)人員作為兼職教師。優(yōu)秀的導師是培養(yǎng)合格研究生的必要條件，師資隊伍的專業(yè)結(jié)構(gòu)與知識體系符合當前碩士研究生培養(yǎng)需要，能夠培養(yǎng)出國家亟需的新型人才。

3.3 培養(yǎng)“雙碳”目標下研究生應用與實踐能力

在碩士研究生課程設置中加入與“雙碳”目標相關(guān)的內(nèi)容，例如低碳經(jīng)濟、可再生能源、清潔技術(shù)等課程。通過這些課程的學習，培養(yǎng)學生對“雙碳”目標的理解和應用能力。設立與“雙碳”領(lǐng)域相關(guān)的實踐項目，鼓勵學生積極參與，深入實踐，提升對“雙碳”目標的實際操作能力。例如，參與可再生能源項目的設計與實施，參與碳減排管理方案的研究和實踐等。高校加強與企業(yè)之間的合作，建立行業(yè)導向的聯(lián)合研究中心或?qū)嶒炇摇Ｍㄟ^與企業(yè)的合作，學生可以接觸到真實的“雙碳”相關(guān)問題，增強對知識實際應用的理解，培養(yǎng)解決實際問題的能力。

4 結(jié)束語

社會經(jīng)濟發(fā)展、政策變化及行業(yè)需求變化，將促使國家的人才需求發(fā)生改變，傳統(tǒng)的采礦專業(yè)研究生教育模式已經(jīng)無法滿足國家低碳、綠色與可持續(xù)發(fā)展的需要，采礦工程專業(yè)面對新的機遇與挑戰(zhàn)，要積極進行教學改革和實踐探索。為盡快滿足國家對新型人才的需求，結(jié)合當前國家政策與采礦工程研究生培養(yǎng)實際情況，本文對采礦工程專業(yè)碩士研究生教學與人才培養(yǎng)模式出現(xiàn)的問題進行了總結(jié)，提出了當前形勢下采礦工程專業(yè)教學及人才培養(yǎng)模式改革應遵循的原則，并提出了教學改革的相關(guān)對策。