地方高?；I綠色工程課程建設研究*

肖慧芳，彭雪瑩，張田田，李梅生，馬奎蓉，賈明民，毛恒洋，周守勇

(淮陰師范學院化學化工學院，江蘇 淮安 223399)

綠色工程指考慮生態、環境保護、社會的可持續發展和人類健康的工程，要求工程設計以確保工程質量和安全為前提，融入體現生態環境、環保意識的原則和價值觀，通過工程實施，實現生態環境質量改善和人類社會的可持續發展。我國已在逐步實施綠色工程戰略，將綠色理念融入高校工程教育的目標、原則、體制機制等方面進行了科學的統籌和合理的安排。各高?；I要根據自身情況制定合理可行的綠色理念，融入工程教育的目標或者人才培養計劃。針對綠色化工的特點，在化學工程專業領域的課程強化思政元素走進課堂[1]，將綠色工程教育作為化學工程專業本科生培養課程體系的重要內容。例如，華東理工大學化工學院在學生的專業教育課程中，開設了面向全體工科學生的企業EHS風險管理基礎課程(Basis of Enterprise EHS Risk Management)，主要講授EHS的基礎知識與實際案例、風險評估方法、公共及個人安全保護等內容[2]，幫助學生在開啟職業生涯之前具備基本的EHS意識與知識的同時，強化學生綠色發展觀念。

1 化工課程設置現狀

為了解各大高校的課程設置，我們調查了國內化工實力排名前100(根據教育部第四次學科評估，我國化工實力較強的高?？煞譃锳、B、C三類，又可細分為A+、A、A-、B+、B、B-、C+、C、C-九類。)中的86所高校所設置的常規課程和特設課程，并進行歸納總結，如圖1所示。圖1中在理論課程的設置上，各大高校的四大化學(無機化學、分析化學、有機化學、物理化學)、化工原理、化工熱力學等基礎課程設置率為100%。石油化工工藝學與精細化學品合成工藝占比分別為29.1%與45.3%。數據顯示，大部分高校還是以綜合培養為主，綠色化學的設置率僅有16.3%。部分高校已經執行了教育部關于《綠色低碳發展國名教育體系建設實施方案》的通知[3]。中南大學化學工程與工藝專業，基于綠色工程和綠色化學的理念，面向化工專業的本科生系統開設了綠色化工導論、環境工程、化工環保與安全、資源化學導論等綠色化工相關課程[4]。石河子大學開設了環境化學、低碳與循環經濟導論、生態文明導論等課程[5]。上海大學開設了環境與資源保護及可持續發展[6]。哈爾濱工程大學和中國海洋大學開設了環境化學[7-8]。還有許多高校開設了綠色化學、化工環保與安全等課程。全國各高校都在逐步完善相關課程設置，在課堂中加強思政元素融入?；A石化、通用專用合成材料、精細化學品等方面課程的教學過程聚焦綠色低碳發展，強調化工污染及其防治，引導本科生牢固樹立綠色低碳發展理念，為實現碳達峰、碳中和目標添磚加瓦。

圖1 各類學?；I開設的傳統基礎課程統計

2 推動綠色工程課程建設的方法

對86所高校化工專業的課程設置調查，結果顯示高校綠色工程課程建設仍需完善。針對此問題，本文提出了開展任務驅動教學、明確培養目標，有針對性地開設綠色課程。各高校根據地方性、應用性，構建符合特色綠色工程課程體系的方法，以推動綠色工程課程建設。

2.1 開展任務驅動教學

任務驅動教學法將傳統的以傳授知識為主的教學理念轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式教學理念[9-10]。青島農業大學在綠色化工教學中采用了任務驅動教學法，鼓勵學生參與到課程教學中，在潛移默化中培養學生獨立思考的能力。教師先引導學生關注現實問題；再組織學生以交流、討論或課后查找資料及相關調研來提出方案，解決問題；最后給予評價。在教學過程中，教師將學生分為不同的小組，給每個小組規定不同的任務主題，或就一個主題提出多個問題。例如，生活中的洗化用品對人體是否有害；如果對人們有影響，該如何消除或減少有害影響。讓學生進行交流、討論、查閱資料并進行匯報。教師和其他組進行評價。且任務驅動教學法的成效較為顯著。調查發現，青島農業大學在校學生、已經參加工作的學生、化工相關行業的畢業生和其他行業的學生，都認為綠色化學與化工課程教學對自己形成生態環保觀念、可持續發展理念、化工安全操作習慣等產生了深刻的影響[11]。通過任務驅動，促使學生自主參與到綠色工程課程中，推動綠色工程課程建設。

2.2．明確培養目標、針對性開設綠色課程

地方高?；I要明確應用型人才培養目標，有針對性地開設“可持續發展中的技術”基礎課程。高校將綠色可持續發展理念融入教學過程，確立“知識傳授、能力培養、價值塑造”三位一體的育人目標，培養適應中國特色社會主義核心價值觀和綠色發展理念的高精尖人才。通過相關課程的設置，樹立學生的綠色發展理念、可持續發展意識、科學精神與人文底蘊、職業素養和社會責任感等。高校增強部分課程的應用性和實踐性，強調綠色化工新模式[1]，構建綠色工程課程體系離不開課程思政。全國各高校通過加強課程思政，加快構建適合自身的綠色工程課程體系。華東理工大學通過化工原理課程思政教學和改革，培養學生的綠色工程理念，有效推動了自身構建綠色工程課程體系[12]?？蓪⒄n程設置為三個層次。一是理論課程設置。在進行基礎課程教學時，融入綠色化工理念，將“原子經濟性”作為核心內容植入學生的日常學習中。學生要具備必要的人文社會素養、堅定的社會主義思想和較高的科學研究素質；二是實踐課程設置。為了加強實踐育人，教師在教學過程中引入新能源和廢棄物資源化高效利用等概念。拓展介紹實驗化學品遵循“4R”原則(減量、復用、回收、再生)和環境友好型分析技術[13]。培養學生實踐能力，使其能夠應對復雜工程問題，利用現代工程工具以及信息技術做出合適解決方案；三是能力培養課程設置。旨在提高學生內在素質，錘煉過硬本領，使學生思維視野、思想觀念、認識水平跟上時代發展。在能力培養中融入思政元素，培養學生在繪制過程中，擁有更加符合綠色發展、符合雙碳目標的思想觀念和創新方向。利用繪圖軟件拓寬學生知識面。目前化工專業學習AutoCAD制圖軟件，著重于二維制圖，主要是化工零件圖制。根據專業方向可以引入ChemCAD系統和(Process)PRO/II化工工藝模擬計算軟件。在創新能力方面培養，教師引導鼓勵學生參加化工競賽，參與科研研究，通過實踐來提高學生的創新能力以及動手能力。

2.3 各高校根據區域特色和產業需求構建符合特色綠色工程課程體系

對86所高?；I的課程設置的調查結果顯示，地方高校的多數特色課程主要來源于學校的獨特的研究方向，且多數研究方向與區域特色緊密相關。四川大學化工學院在構建綠色工程課程體系時，結合了自身在低碳新能源和磷化工領域的科研特色及優勢，在專業實驗室建設了低碳新能源特色專業實驗體系和綠色磷化工特色專業實驗體系，為西南地區培養特色人才[14]。如表1所示，除基礎理論課程(如四大化學、生物化學基礎、工業催化、綠色化工、化工設計、化學過程分析與合成、分離工程、化工傳遞過程基礎、化工節能與過程熱集成，實踐課程(四大化學實驗)和能力培養課程(ChemCAD系統、(Process)PRO/II化工工藝模擬計算軟件)，可創設特色研究方向，開展特色課程。例如，遼寧石油化工大學，開設了石油化學(雙語)、石油加工化學和油田應用化學等作為特色課程[15]。這些課程有利于培養學生的國際視野，強化專業技能，促進石油化工方面深入研究。吉林大學開展了精細化工概要、精細化工產品合成原理與工藝學、精細化工反應工程學等課程[16]，在精細化工方面重視基礎理論、基礎知識、基本技能和科研素養的全面訓練。地方高校將石化深加工、化工新材料、精細化工和生物化工等作為特色研究方向，開設相關課程，例如石油加工方向可開設石油加工化學、石油化工工藝學、石化原料生產技術等課程；化工新材料可開設新型功能材料、碳材料科學等課程。精細化工可開設精細化工工藝學、精細化工反應工程學、精細化學品復配技術等課程；生物化工方向可開設生物質化學工程、生化分離技術、生物化工工藝學等課程。

表1 “化工課程設置與教學內容”

江蘇沿海地區初步形成以石化和精細化工、船舶和海洋工程裝備、醫藥、新能源、新材料等為主的特色產業體系[17]。石化產業資源資金技術密集、產業鏈長、關聯度高、帶動性強，在促進相關產業升級和拉動經濟增長中發揮重要作用。江蘇省政府網所發布的《江蘇省“十四五”制造業高質量發展規劃》文件，明確了石化工業為發展路線，指出“十四五”期間，江蘇石化產業重點發展石化深加工、化工新材料、精細化工、專用化學品等產業和項目，壯大生物化工產業，開發低碳，生態友好型化工新產品[18]。江蘇各高校以服務地方經濟與行業發展為目標培養更多應用型人才，兼顧綠色工程育人目標，為地方經濟發展提供“高、精、尖”的化工人才。江蘇石化產業以“高端化、精細化、節能化、和低碳化”為基本要求，主要在基礎石化產業、通用和專用合成材料產業、新鄰域精細化學品產業、鹽化工產業等方面需要研發高端新技術的科技人才。高?；诰G色工程發展，按照“重基礎、強應用、能吃苦、注環?！钡娜瞬排囵B要求，培養一大批善于發現問題，敢于提出問題，勇于解決問題的基礎知識扎實、專業技術突出、甘愿埋頭苦干、具有環保意識的大國匠才。

3 國家、企業、地方和高校多方參與推進綠色工程課程建設

綠色工程課程建設不僅需要高校作為實施主體，全力以赴推進建設，而且需要企業與國家等多方協作，共同推動。如圖2所示，以三方合作推動綠色工程課程建設：1)學校加強基礎教育，著重突出學校特色，加強思政融入課堂教學；2)國家提供法律保障和政策支撐，推動企業綠色轉型，增加企業對綠色工程人才的需求；3)企業走進課堂，開設實踐性技術教學，有利于學校在實踐課程上的改革。高校綠色工程人才培養可從三個方面著手：1)校園文化建設上大力加強綠色校園文化建設，讓綠色化學理念走進學生的日常生活；2)向化工專業本科生灌入綠色科研理念，引導學生積極參與有關綠色工程有關課程的建設；3)開展綠色化工講座，樹立學生綠色工程意識。企業是地方高校化工專業綠色工程人才培養使用的最終市場，是檢驗化工人才綠色理念的最終平臺。為提高企業參與工業綠色發展的熱情，我國初步形成“以法律為保障、以政策為支撐、以標準為指引”的制度體系，取得了一定的成效(例如，“十三五”期間國家法律政策的強力推動，明顯提高了企業的參與熱情)。各行業的特點不同，能源資源利用和污染物排放的關鍵環節也不相同。相關標準不夠完善，相關法律法規處于逐步完善階段，系統設計和全面調整工業綠色發展的部分問題仍有很多阻礙。不少企業有了綠色轉型意愿，也不知該從何開始。國家出臺的有關綠色發展的政策，正向激勵企業積極參與進來。企業積極響應國家政策：1)在產品全生命鏈的研發、生產、流通上設置綠色崗位；在企業設計、生產、流通的人才選用過程中重視綠色技能、綠色思維方式、綠色管理能力，以此來激勵學生學好綠色化工可持續發展的有關課程。2)走進地方高校，強調企業綠色發展理念，開展大學生就業指導、職業生涯規劃講座，介紹企業相關產業鏈。通過開展多方合作的產學研，企業深度參與推動綠色工程課程建設全過程。企業協同制定培養目標、建設實踐教學基地、開展教學研究、評價培養質量。綠色工程課程建設與行業企業生產流程相融合，培養學生發現問題、分析問題和解決實際問題的能力[19]，使本科生重視企業發展的綠色理念，具有保護環境的使命感、責任心和道德觀，有力推動綠色工程課程建設。

圖2 三方合作推動綠色工程課程建設圖

4 結語

高?；I綠色工程課程構建迎合了碳達峰、碳中和的戰略目標。本文對化工實力排名前100的86所高校在雙碳目標背景下的化工課程設置進行總結研究。針對高校綠色工程課程建設仍需完善的問題，本文提出了1)開展任務驅動教學；2)明確培養目標，有針對性地開設綠色課程；3)各高校根據區域特色和產業需求構建符合特色綠色工程課程體系的方法。最后，推動構建綠色工程課程建設需要國家、企業、地方高校等多方協作。國家通過法律保障，政策支持，加快企業向綠色轉型，增大企業對綠色工程人才的需要，為推動高校完善綠色工程課程建設保駕護航。企業更進一步走進課堂，深度參與推動高校綠色工程課程建設。