高職院校綠色化工創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑的研究

胡智學(xué) , 李冰峰 , 常思源

(南京科技職業(yè)學(xué)院 , 江蘇 南京 210048)

綠色發(fā)展是實(shí)現(xiàn)環(huán)保和化工行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的最有效途徑,是化工行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然選擇,也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必然要求。培養(yǎng)“雙碳”人才是高校落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的內(nèi)在要求,如何培養(yǎng)適應(yīng)“雙碳”目標(biāo)要求的綠色化工創(chuàng)新人才,是化工職業(yè)教育面臨的新挑戰(zhàn)[1]。雙碳教育不只是單純的理念教育,而是一個(gè)涉及自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的綜合性教育。目前職業(yè)院校的雙碳教育手段相對(duì)比較單一,一般是將雙碳教育作為思政課的一個(gè)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué),還沒有形成系統(tǒng),普遍重理論輕實(shí)踐[2]。

職業(yè)院校擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才,是培養(yǎng)生產(chǎn)一線技術(shù)骨干的陣地。因此,當(dāng)代大學(xué)生是否具有“雙碳”意識(shí)和綠色低碳技術(shù),將直接關(guān)系到我國化工行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。近年來,職業(yè)院校生源結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出多樣化,對(duì)人才培養(yǎng)提出了更高的要求;化工行業(yè)向高端、智能、安全、綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí),對(duì)崗位人員的能力多樣化提出更高的要求[3-4]。職業(yè)院校教學(xué)主要圍繞著學(xué)生就業(yè)開展,教學(xué)改革著重放在課程設(shè)置、精品課程建設(shè)、項(xiàng)目化教學(xué),以及信息化教學(xué)等方面開展,鮮見把“雙碳”意識(shí)、綠色化學(xué)知識(shí)和綠色低碳技術(shù)貫穿到職業(yè)人才培養(yǎng)中的研究。

1 高職院校低碳環(huán)保教育現(xiàn)狀分析

高職學(xué)生對(duì)綠色低碳有一定的了解,但“雙碳”意識(shí)不強(qiáng),在實(shí)際生活中不能主動(dòng)做到綠色低碳,例如把廢電池和一般垃圾混在一起,不能隨時(shí)隨地節(jié)水節(jié)電,喜歡點(diǎn)外賣,大量使用一次性塑料袋和餐具等。

高職化工類專業(yè)還沒有廣泛開設(shè)綠色化學(xué)課程,缺乏專門的綠色化學(xué)教材,高職化學(xué)教材中很少涉及綠色化學(xué)知識(shí);化學(xué)教師在教學(xué)中重點(diǎn)放在傳統(tǒng)化學(xué)知識(shí)的講解,很少滲透綠色化學(xué)理念,不能自然融入綠色化學(xué)知識(shí);在專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程考核中也沒有體現(xiàn)出綠色化學(xué)的重要性,導(dǎo)致學(xué)生不重視綠色化學(xué)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí),對(duì)綠色化學(xué)知識(shí)和應(yīng)用掌握得不多。

高職院校在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)時(shí),還是以傳統(tǒng)化學(xué)工藝為主,傳統(tǒng)方式以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為導(dǎo)向,消耗大量的實(shí)驗(yàn)材料,造成實(shí)驗(yàn)用品的浪費(fèi);在實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)裝置、化學(xué)試劑、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品等環(huán)節(jié)沒有充分體現(xiàn)綠色化學(xué)理念和運(yùn)用綠色低碳技術(shù);對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)沒有依照綠色化學(xué)理念處理,造成環(huán)境污染,產(chǎn)生安全隱患,不利于培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí)[5-6]。

2 綠色化工創(chuàng)新人才培養(yǎng)的路徑研究

《加強(qiáng)碳達(dá)峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》提出了我國人才培養(yǎng)的路徑與舉措,為雙碳人才培養(yǎng)指明了方向。為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),綠色化工創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是關(guān)鍵。下面從“雙碳”理念、綠色化學(xué)知識(shí)和綠色低碳技術(shù)自然融入到教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中,綠色化學(xué)師資隊(duì)伍的建設(shè),“科教融匯”協(xié)同育人等方面探討綠色化工創(chuàng)新人才的培養(yǎng)路徑。

2.1 將“雙碳”理念貫穿于人才培養(yǎng)全過程

節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境是當(dāng)今世界普遍關(guān)注的兩大課題。通過宣傳海報(bào)、知識(shí)競賽、調(diào)查問卷、主題班會(huì)、微信公眾號(hào)以及專題講座等方式傳播低碳環(huán)保相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生樹立綠色低碳理念,加深對(duì)“雙碳”的了解,引導(dǎo)學(xué)生從身邊做起,踐行綠色發(fā)展方式和生活方式。

宣傳海報(bào)通過形象的圖片和文字給學(xué)生帶來視覺沖擊,增強(qiáng)學(xué)生的低碳環(huán)保意識(shí)。比如節(jié)約用水海報(bào)(一大片干涸的土地上莊稼顆粒無收?qǐng)D片,配上文字“珍惜水資源”);節(jié)約用電海報(bào)(空教室不關(guān)燈的圖片,附上文字“人走燈滅,人離扇?！?;節(jié)約糧食海報(bào)(農(nóng)民揮汗如雨在田地勞作的圖片,附上唐詩“鋤禾日當(dāng)午,汗滴禾下土”)等。通過舉辦低碳環(huán)保知識(shí)競賽,讓學(xué)生了解生活中哪些行為可以做到低碳生活,比如早睡早起可以減少碳排放;開展專題講座,傳播環(huán)保知識(shí),樹立學(xué)生綠色低碳理念,培養(yǎng)綠色低碳生活方式。

教學(xué)中深入挖掘綠色化學(xué)思政元素,融入低碳環(huán)保概念。保護(hù)環(huán)境要從源頭上控制并消除污染源,培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的責(zé)任意識(shí),樹立可持續(xù)發(fā)展理念,全面落實(shí)“雙碳”目標(biāo)。踐行綠色低碳發(fā)展理念,將“雙碳”理念貫穿于人才培養(yǎng)全過程,提高學(xué)生HSE(健康、安全、環(huán)保)意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)自信和職業(yè)認(rèn)同度,推動(dòng)對(duì)綠色化工人才的培養(yǎng)[7]。

2.2 將綠色化學(xué)知識(shí)融入教學(xué)中

融合綠色化工和環(huán)境保護(hù)行業(yè)的崗位需求、職業(yè)技能資格考核、“雙碳”理念及新技術(shù)發(fā)展的方向,將綠色化學(xué)知識(shí)融入到化工類專業(yè)人才培養(yǎng)方案中;開發(fā)新形態(tài)教材、教學(xué)資源庫、在線開放精品課程等個(gè)性化綠色化工教學(xué)資源,從傳統(tǒng)的教學(xué)方式轉(zhuǎn)向現(xiàn)代信息技術(shù)教育,以多元化的信息教學(xué)模式將理論與實(shí)踐融合,讓師生共享優(yōu)質(zhì)課程資源,將綠色化學(xué)知識(shí)融入教學(xué)中,將“雙碳”知識(shí)體現(xiàn)到在線開放課程中,深化學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。將工業(yè)廢水處理等標(biāo)準(zhǔn)融入專業(yè)課程教學(xué),培養(yǎng)綠色化工創(chuàng)新人才。

將立德樹人內(nèi)化到線上線下教學(xué)中,依托線上平臺(tái)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)。通過慕課上的教學(xué)課件、教學(xué)視頻、作業(yè)、單元測(cè)驗(yàn)、教學(xué)案例,輔以師生交流互動(dòng),實(shí)現(xiàn)育訓(xùn)結(jié)合,有效提高學(xué)習(xí)效果。為適應(yīng)生源多樣化和崗位需求的多樣化,充分考慮在校生、留學(xué)生和社會(huì)人員等不同學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)需求,為每一個(gè)學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化培養(yǎng)方案,推送個(gè)性化的線上學(xué)習(xí)內(nèi)容、測(cè)試題等。根據(jù)線上平臺(tái)記錄的學(xué)習(xí)行為、平臺(tái)打分、學(xué)生反饋等及時(shí)調(diào)整線上資源發(fā)布和線下教學(xué)方法,為在校生提供豐富的線上資源,同時(shí)為企業(yè)職工和社會(huì)人員學(xué)歷教育提升提供支持,推動(dòng)終身學(xué)習(xí)。

2.3 將綠色化工技術(shù)融入化學(xué)實(shí)驗(yàn)中

傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的試劑大多是易產(chǎn)生污染的試劑,實(shí)驗(yàn)中均有“三廢”排放,對(duì)環(huán)境有一定污染。化學(xué)實(shí)驗(yàn)要強(qiáng)調(diào)“可持續(xù)發(fā)展觀”,把綠色化學(xué)理念融入實(shí)驗(yàn)中,在實(shí)驗(yàn)方案制定、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)方法確定、實(shí)驗(yàn)試劑、催化劑的選用、實(shí)驗(yàn)廢棄物的處置、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等各個(gè)環(huán)節(jié)中貫徹綠色化學(xué)觀念、遵循綠色化學(xué)原則,把綠色、環(huán)保、可持續(xù)、再循環(huán)理念貫穿到實(shí)驗(yàn)全過程。實(shí)驗(yàn)室管理中要融入綠色化學(xué)理念,新生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前要完成綠色化學(xué)教育培訓(xùn),完善實(shí)驗(yàn)室綠色、環(huán)保、安全的管理,特別是有毒有害化學(xué)危險(xiǎn)品的管理。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生選擇無毒、無害的化學(xué)原料和化學(xué)試劑,選擇具有高選擇性、高轉(zhuǎn)化率、少副產(chǎn)品的對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。例如在傳統(tǒng)的苯蒸餾實(shí)驗(yàn)中,由于苯溶液有毒,選用無毒的乙醇蒸餾實(shí)驗(yàn);在制備乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中通常用濃硫酸作催化劑,可以選用綠色試劑FeCl3·6H2O作催化劑;傳統(tǒng)的己二酸合成實(shí)驗(yàn)中氧化劑是濃硝酸,選用環(huán)境友好的雙氧水作為氧化劑。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,盡量減少化學(xué)試劑的用量,從源頭控制,降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染,培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)意識(shí)。對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合、優(yōu)化、調(diào)整,推廣半微量、微量化學(xué)實(shí)驗(yàn),以節(jié)約資源,防止污染,培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)約和環(huán)保意識(shí)。選擇連續(xù)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,充分利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物。把分散的實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合,把上一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料,組成連續(xù)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物得到了充分的利用。例如:由苯為原料合成對(duì)氨基苯磺酰胺。先由苯合成硝基苯;然后由硝基苯合成苯胺;繼續(xù)由苯胺合成乙酰苯胺;最后由乙酰苯胺合成對(duì)氨基苯磺酰胺。連續(xù)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目避免了化學(xué)試劑的浪費(fèi),減少廢物排放,達(dá)到綠色環(huán)保的目的,有利于培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)和創(chuàng)新精神[8-9]。

2.4 加強(qiáng)綠色化學(xué)師資隊(duì)伍的建設(shè)

專業(yè)化和高水平的師資隊(duì)伍是培育綠色化工創(chuàng)新人才的關(guān)鍵,因此加強(qiáng)綠色化學(xué)師資隊(duì)伍的建設(shè)意義重大。把“雙碳”理念貫穿到師資隊(duì)伍的建設(shè)中,發(fā)揮國家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和國家級(jí)精品課程的示范引領(lǐng)作用,提升教師教學(xué)能力,以及引進(jìn)綠色化學(xué)人才等。組織開展綠色化學(xué)師資培訓(xùn),組織教師參加省級(jí)培訓(xùn)和國家培訓(xùn),加強(qiáng)高校間的項(xiàng)目合作和交流,鼓勵(lì)教師赴國外進(jìn)行訪學(xué)研修,通過多種形式的學(xué)習(xí)、交流及培訓(xùn)等活動(dòng),提升教師綠色化學(xué)教學(xué)理念和綠色化工技術(shù)。

組織專職教師定期到企業(yè)訪問學(xué)習(xí)、掛職鍛煉或訪問工程師,提升專職教師的實(shí)踐能力,推進(jìn)校企聯(lián)合師資培養(yǎng)。同時(shí)通過企業(yè)調(diào)研,結(jié)合企業(yè)崗位能力的實(shí)際需求,確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),制定相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn),將教學(xué)內(nèi)容和企業(yè)知識(shí)需求相吻合,做到校企技術(shù)同步。與企業(yè)技術(shù)員共同開發(fā)綠色化工技術(shù),將綠色低碳技術(shù)融入到教學(xué)中,用綠色低碳技術(shù)取代傳統(tǒng)化工技術(shù),推進(jìn)工藝綠色化、過程雙碳化的產(chǎn)教深度融合,構(gòu)建理實(shí)一體化教育體系,促進(jìn)化工行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

2.5 “科教融匯”協(xié)同育人

將科技創(chuàng)新與教育教學(xué)、實(shí)踐有機(jī)融合,推進(jìn)“科教融匯”協(xié)同育人。通過大學(xué)生科技興趣小組、大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、科普講座等方式,堅(jiān)持教學(xué)相長,培養(yǎng)學(xué)生的科技興趣,在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)科研育人的成效。“以賽促教、以賽促學(xué)”,指導(dǎo)學(xué)生參加職業(yè)技能競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神,提升學(xué)生的就業(yè)競爭力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

引導(dǎo)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目,從科研成果中不斷凝練出新的教學(xué)內(nèi)容,推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容的及時(shí)更新,不斷向?qū)W生提供最新的學(xué)科知識(shí)和科研信息,使課程教學(xué)保持前沿性和先進(jìn)性。將科研成果轉(zhuǎn)化到學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)中,建立產(chǎn)教融合實(shí)訓(xùn)平臺(tái),面向社會(huì)共享優(yōu)質(zhì)實(shí)訓(xùn)資源,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,提升人才培養(yǎng)水平。教學(xué)上貫穿“引導(dǎo)”重于“訓(xùn)導(dǎo)”、“教、學(xué)、做”一體原則,注重學(xué)生技能的培養(yǎng)與行為的改善。將科研案例與課程原有教學(xué)體系的融合,將科研案例與課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接,重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容;根據(jù)不同知識(shí)點(diǎn)以及不同科研案例的特點(diǎn)建立有效的教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)科研推動(dòng)教學(xué),協(xié)同培育高素質(zhì)技術(shù)技能創(chuàng)新人才。

3 結(jié)語

化工行業(yè)向綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí),亟需培養(yǎng)綠色化工和環(huán)境保護(hù)行業(yè)創(chuàng)新人才。高職院校是培養(yǎng)生產(chǎn)一線技術(shù)骨干的陣地,在“雙碳”背景下,圍繞綠色化工和環(huán)境保護(hù)行業(yè)的人才需求及新技術(shù)發(fā)展的方向,制定科學(xué)、規(guī)范的人才培養(yǎng)方案,將“雙碳”理念融入到高職化工類學(xué)生教學(xué)中,提高學(xué)生生態(tài)優(yōu)先、綠色環(huán)保意識(shí)。教學(xué)中自然融入綠色化學(xué)知識(shí),將綠色低碳技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中,將科技創(chuàng)新與教育教學(xué)、實(shí)踐有機(jī)融合,開發(fā)新形態(tài)教材、教學(xué)資源庫、精品在線開放課程等個(gè)性化綠色化工教學(xué)資源,培養(yǎng)綠色化工高技術(shù)技能創(chuàng)新人才,促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。