綠色標準化人才培養模式探索與實踐

摘 要：在“十四五”規劃期間，隨著“雙碳”目標的不斷推進，綠色制造與環境標準化人才的培養受到了前所未有的重視。本文以深圳技術大學開設的《綠色制造與環境標準化》課程為例，探討了該課程作為專業選修課進入新能源科學與工程專業培養方案中的應用。通過深入分析課程的培養目標及其所面臨的挑戰，并從教學內容、教學方法、教學方案、教學評價四個維度，對課程的教學模式進行系統探究，構建了基于“雙碳”目標的綠色制造與環境標準化人才培養模式，為提升綠色標準化人才培養水平提供了理論依據和實踐參考。

關鍵詞：標準化教育，綠色制造，環境標準化，人才培養，教學模式

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.22.019

0 引 言

為了有效應對氣候變化，促進能源結構轉型并實現經濟效益與環境保護的雙贏，碳中和逐漸成為全球范圍內廣泛關注的戰略重點[1-2]。在此背景下，《“十四五”工業綠色發展規劃》明確提出以綠色制造引領工業產業結構和生產方式的根本轉型[3]，構建高效、清潔、低碳、循環的綠色制造體系，并強調健全綠色低碳標準體系、打造綠色公共服務平臺、貫通綠色供應鏈管理等支撐措施的重要性。

鑒于以上需求，服務各行業綠色發展的標準化人才需求日益迫切[4-5]。深圳技術大學作為全國少數開展標準化教育的學校，積極響應國家戰略，于2020年秋季開始打造《綠色制造和環境標準化》課程。該課程旨在通過生態文明、綠色制造、雙碳體系等理論知識學習，碳交易模擬、綠色課題研究等小組活動，以及企業課堂，幫助學生樹立綠色發展理念，掌握綠色制造和環境標準化運用方法，提升綠色標準化應用能力，在各行業產品設計與制造、組織管理與服務過程中推進標準化建設和融入綠色化發展，為社會各行業培養具備綠色制造和環境標準化素養的復合應用型人才[6-7]。

本文將聚焦于《綠色制造與環境標準化》課程在新能源科學與工程專業中的應用，分析其在專業培養方案中的融入方式，并對課程的教育目標和實施過程中遇到的挑戰進行深入探討。該課程旨在培育培養具有綠色標準化意識和國際視野的高素質工程師，為推動我國綠色制造和標準化事業的發展貢獻力量。

1 育人目標

圍繞各高校的辦學定位和各理工科專業的培養方案，在加強碳達峰碳中和高等教育人才培養體系、“雙碳”思政育人體系的總體目標指導下，結合各專業學生的學情特點[8]，《綠色制造與環境標準化》確立了知識與能力建構、理念與視野拓寬、行業發展與國家需求三個維度的育人目標，如圖1所示。例如，在新能源科學與工程專業學生的培養過程中，針對他們在自主學習能力、實踐經驗、生態意識、全球問題認知以及創新思維方面存在的不足，該課程特別設計了符合其學情特點的教學內容和方法。在知識與能力構建層面，課程旨在培養與國家“雙碳”目標相匹配的復合型人才，這些人才不僅具備通用能力，更擁有專業技能，能夠在新能源領域發揮關鍵作用[9-10]。為此，課程將“雙碳”相關的最新進展、成果、需求和實踐案例融入到人才培養的各個環節中，確保該專業學生能夠緊跟新能源行業發展的步伐。同時，在行業發展和國家戰略需求的指導下，課程聚焦培養不同類型和層次的人才，以提升學生的“雙碳”素養為核心，加強系統性的教學設計，以適應社會對綠色制造與環境標準化人才的需求[11]。

2 開設課程的挑戰

《綠色制造與環境標準化》課程，作為教育領域的一項創新實踐，其宗旨在于培養各專業的學生對于綠色制造理念的認知以及環境標準化的專業知識。該課程不僅致力于學生專業技能的塑造，亦是對中國綠色產業人才需求的積極響應。然而，在推廣與實施該課程的過程中，面臨著課程理念不清晰、優質教材缺失、師資力量不足等挑戰[12]。

2.1 課程理念不清晰

不清晰的課程理念會直接影響課程結構的設計，從而對學生的學習效果產生負面影響。在《綠色制造與環境標準化》課程開設之初，建立一套邏輯清晰、內容連貫、結構合理的課程體系是一個重大挑戰。由于綠色制造和環境標準化領域的知識點分散在多個學科之間，如何將這些知識點有機整合，形成一個完整的教學體系，是教研團隊需要面對的問題。此外，課程還需要考慮理論教學與實踐操作的平衡，確保學生能夠在掌握理論的同時，獲得足夠的實踐機會。因此，明確課程理念對于設計一個科學合理的課程結構，滿足學生的學習需求，并且適應行業發展的速度和方向，對教研團隊來說是一項艱巨的任務。

2.2 優質教材缺失

由于綠色制造和環境標準化是一個跨學科、高度綜合的領域，且隨著技術進步和環境政策的不斷更新，相關教材需要具有時效性和前瞻性。現有的教材往往無法全面覆蓋課程所需的最新理論框架、技術進展、政策導向以及國際最佳實踐。此外，教材需要融合理論與實踐，提供案例分析和實操指導，以增強學生的理解和應用能力。因此，開發一套既系統全面又能反映最新行業動態的教學材料，成為了課程開設的一大挑戰。

2.3 師資力量不足

師資隊伍的建設是保障教學質量的關鍵，在課程開設過程中，師資力量的不足成為了一個突出問題[13]。《綠色制造與環境標準化》課程涉及的知識點廣泛，要求教師不僅要有扎實的理論基礎，還需要具備實踐經驗和研究能力。然而，能夠同時滿足這些條件的教師數量有限。此外，隨著課程接受度的提高，學生人數增加，現有的教師資源更顯不足，這對于保持教學質量和深化課程內容構成了挑戰。因此，亟需解決的問題是如何吸引和培養具有相關專業知識和實踐經驗的教師。

3 教學模式探索

3.1 教學內容

3.1.1 理論教學內容

為了符合我國“雙碳”目標國家戰略的發展方向和滿足社會各行業對具備綠色標準化素養的復合應用型人才的需求，教研團隊對該課程的教學內容進行了創新設計。結合我國《中國制造2025》的基本方針以及《綠色低碳發展國民教育體系建設實施方案》（教發〔2022〕2號）等相關政策文件，課程《綠色制造與環境標準化》的教學內容應全面圍繞可持續發展的核心理念，涵蓋碳達峰碳中和戰略、綠色制造體系、產品環保、能源管理體系等多個關鍵模塊，《綠色制造與環境標準化》課堂理論教學內容如表1所示。同時，該課程針對新能源科學與工程專業要求和學生特點，強調與專業核心課程相關標準及案例的教學講解，以保證教學內容的針對性和實用性，部分專業核心課程相關標準如表2所示。

3.1.2 實踐教學內容

該課程的核心在于將理論知識與實際情境自然融合。在開展綠色制造與環境標準化課程時，應依據學科特性和現實需求，適時調整教學策略，確保實踐環節與課程內容有機結合[14]。例如，對于新能源科學與工程專業的學生而言，將理論知識與實際應用相結合是理解和掌握《綠色制造與環境標準化》課程的關鍵。因此，在進行教學設計時，該課程根據新能源領域的學科特點和行業發展的現實需求[15]，靈活調整教學方法和實踐教學內容，確保理論與實踐相互映照、緊密融合。通過這種方式，新能源科學與工程專業的學生將能夠更好地理解綠色制造的理論框架，并將其應用于解決新能源領域中的實際問題。具體的實踐教學方式及其實施情況如表3所示，該表展示了如何將課程的實踐環節與全面的教學大綱相融合，進而為學生提供一個實踐和理論相結合的學習平臺。下面以新能源科學與工程專業教學實踐中的應用作為案例，對案例驅動學習、項目驅動學習和課外實踐學習進行深入分析。

（1）案例驅動學習

針對新能源科學與工程的專業特點，綠色制造與環境標準化課程可以引入多個實例，如河鋼集團氫能商業化運營示范案例榮獲“優秀氫能應用案例”，國家電投集團氫能公司順利通過SGS質量、環境、職業健康安全三體系認證，國家氫能中心榮獲國際市場監督總局評選“檢驗檢測促進經濟社會創新發展”優秀案例等。課堂討論案例具體設計流程如圖2所示。

文章以河鋼集團氫能商業化運營榮獲“優秀氫能應用案例”為例對課堂討論案例設計的流程進行說明：

1）確認議題。議題應與課程目標和授課重點緊密結合。本案例與能源管理體系，企業減排強相關；

2）講解參考標準。解讀GB/T 29729—2022氫系統安全的基本要求等氫能相關標準；

3）分組討論，匯報。每個小組根據提供的資料，討論河鋼集團在氫能商業化運營中的關鍵成功因素；河鋼集團如何應用相關國家標準，包括氫能技術、氫能應用、氫能儲運和氫能安全等方面的標準；

4）理論講解、案例分析。對河鋼集團氫能商業化運營示范案例進行總結，探討其對氫能行業的影響和潛在挑戰，體會氫能行業的發展趨勢，了解標準的重要性。

通過案例的選擇、解讀、分析和總結等環節，學生可以深入理解綠色制造的理論基礎和方法論，學會運用相關理論和標準來分析并解決實際問題[16]。

（2）項目驅動學習

新能源科學與工程專業學生基于綠色發展理念及對全球可持續發展的理解，通過具體項目驅動學習，以新能源科學與工程之碳達峰碳中和標準化調研為主題，收集國內外文獻、開展調研分析，從國際層面理解綠色發展和全球氣候變化的關系，了解有關新能源企業利用標準化措施來減少碳排放的案例，認識其背景、意義和邏輯，總結其對我國實現碳達峰碳中和目標的貢獻和對全球的影響。

項目驅動學習遵循P D C A 理念，即策劃（P l a n）、實施（D o）、檢查（C h e c k）和改進（Action）的循環模式，PDCA循環項目驅動學習示意圖如圖3所示。該模式在項目實踐過程中，學生以自主研究為主、輔導導師提供指導[17]，并通過三次答辯檢驗學生實踐成果；首先，開題答辯匯報階段，學生需確定課題方向與開展計劃，如歐盟碳關稅（CBAM）對新能源產業的挑戰與機遇、雙碳對新能源行業的影響、中歐新能源領域雙碳政策對比等；其次，中期答辯階段，學生需進行項目進展情況的匯報；最后，結題答辯階段，學生需提交調研報告或構建標準體系并進行項目成果的匯報。在每一次答辯后，小組輔導導師提出針對性的修改建議，幫助學生優化研究方法和提升成果質量。這一過程階段性地引導學生通過PDCA循環[18]，理論結合實際，深入學習綠色制造和環境標準化的知識。

（3）課外實踐性學習

為加強《綠色制造與環境標準化》課程的實踐教學，每學期學校將安排2至3次的企業課堂活動。企業的選擇應基于課程目標和新能源科學與工程專業的學生學習需求，同時考慮到企業的配合意愿和實際條件。

實踐性學習旨在讓學生通過實地考察和企業講座深入了解行業實際情況。在實地考察中，學生將跟隨教師參觀企業的展廳、實驗室及生產區，親眼見證理論在實際工作中的應用。同時，企業人員將分享他們的日常工作和典型案例，使學生深刻領會綠色制造和環境標準化的現實意義。為了確保企業參觀的順利進行，學校要求相關企業提前準備好參觀事宜，包括但不限于安排合適的講解人員、規劃參觀路線、確保參觀安全等。企業應確保學生能夠在參觀過程中充分了解能源企業的綠色制造和環境標準化實踐，從而加深對課程知識的理解。企業講堂則將由行業專家或資深管理人員主講，他們將提供行業知識和市場動向，拓寬學生的視野，激發學生的興趣。這種教學模式結合了理論與實踐，有助于強化學生解決實際問題的能力，為學生的職業發展奠定堅實基礎。同時，這種模式也有助于促進學生與企業建立聯系，為學生的未來就業前景開拓更多可能性。

3.2 教學方法

在標準化教育領域，創新是推動學科發展和人才培養的關鍵動力。《綠色制造與環境標準化》課程，針對人才培養的迫切需求，采用了創新的教學方法——整體課程結構模塊化。此方法響應教育改革號召，為培養未來社會所需的高素質人才提供了有效途徑。2020—2024年間，教研團隊積累了豐富的課程建設和管理經驗，通過“理論授課-課內實踐-企業課堂”的模式，探索適用于本科生的新型實踐性教學方法。

3.2.1 模塊化教學模式

該課程采用靈活多樣的模塊化教學策略，重點實施包括“1+2+2+3+9”“1+3+4+10”等多種教學模式。這些模式可根據不同高校和專業的具體需求進行靈活調整，旨在最大化適應教育的多樣性和復雜性。以該課程針對新能源科學與工程專業的“1+3+4+10”教學模式為例，該模式深度融合了啟蒙講堂、企業課堂、課內實踐以及理論授課四個關鍵組成部分，力圖打造一個以學生為中心的動態學習環境。此模式突破傳統線性、教師中心的教學方式，轉向以學生為中心，強調學生的主動學習、探索和實踐。

3.2.2 國際化能力培養

該課程注重教學內容與國際標準的對接，培養學生的國際化能力。引入國際先進教學資源和標準，組織學生參與國際競賽、交流活動，促進學生在全球化背景下的成長。此外，通過模塊化教學，課程強調實踐導向和能力培養，體現對學生綜合素質和未來發展潛力的重視。這種教學模式的實施，旨在為構建綠色、可持續的社會做出貢獻，培養具有國際視野和創新能力的新一代人才。學生不僅獲得知識，更能形成解決問題的思維方式，具備主動和終身學習的能力，應對快速變化的未來社會。各專業學生通過教學內容與國際標準的緊密對接，不斷提升自己的全球競爭力和跨文化交流能力。以新能源科學與工程專業學生為例，該課程鼓勵學生在學習過程中積極參與到國際競賽和交流活動中，這些經歷極大地促進了他們在全球化背景下的綜合素質和專業能力的提升。

3.3 教學方案

在標準化教育領域，個性化教學方案的設計旨在實現教學內容與方法與學生的個性化需求精準匹配，以此提升學習效果和教學質量。

在現代教育體系中，教學大綱的靈活應用是個性化教學方案設計的核心。以新能源科學與工程專業為例，這種教學模式在新能源科學與工程專業的教育中得到了特別的重視，因為新能源領域的快速發展要求學生不僅要掌握堅實的理論知識，還要具備即時適應新技術和新挑戰的能力。通過對PPT教學材料和隨堂測試的細致準備，教師能夠根據學生的學習進度和理解能力，實時調整授課節奏和難度。每課程均配備了詳盡的PPT材料（80至100頁），這些材料不僅涵蓋了新能源科學與工程專業的核心概念，還包括了最新的行業發展動態和技術進步，確保了教學內容的全面性和深入性。隨堂測試（10至20道客觀題）的設置，旨在及時反映學生的學習成效，為教師提供教學調整的依據。通過這樣的個性化和靈活的教學策略，新能源科學與工程專業學生能夠在充分理解和掌握新能源領域知識的同時，培養出適應未來能源行業需求的能力，為學生未來的職業生涯打下堅實的基礎。

3.4 教學評價

全過程考核體系在現代教育評價中的重要性日益凸顯，其旨在通過對學生在整個學習過程中的表現進行全面、細致的評估，從而提高評價的準確性，進一步激發學生的學習熱情，并促進其能力的全面提升。該課程以全過程考核體系為指導[19]，力求在考勤、課堂表現、隨堂測驗、課內實踐個人貢獻及課內實踐活動評審結果等方面對學生進行全面評估，以提高課程評價的準確性和科學性。該課程成績占比如圖4所示。

該課程以提高評價的準確性為核心，通過全面考慮全過程考核體系，致力于激發學生的學習興趣，并培養其自主學習、實踐操作、團隊合作以及溝通表達的能力。展望未來的教學實踐，將繼續精煉和完善考核體系，為學生提供更加科學和合理的評價標準，進一步促進學生的全面發展。

4 結 語

深圳技術大學是一所高起點、高水平、高標準的公辦本科院校，致力于培養具有國際視野、工匠精神和創新能力的應用型高素質人才，通過引進先進辦學經驗、對接產業需求、弘揚工匠精神、產教融合及全球攬才等策略，旨在建成國際化、示范性的一流研究技術型大學。順應“十四五”時期國家層面高度重視“雙碳”目標的背景，深圳技術大學推出《綠色制造與環境標準化》課程，致力于解決我國工業綠色制造與標準化人才短缺的問題。該課程填補了國內綠色制造標準化教育的空白，致力于培養具備綠色發展意識和標準化素養的復合型人才。該課程通過理論與實踐的結合，提升學生的應用知識能力，促進“雙碳”理念和綠色發展思維的跨專業滲透。其教育創新不僅滿足了國家制造強國戰略和工業綠色低碳發展的需求，也響應了國家標準化戰略，有效推動標準化教育的發展。該課程對提升標準化人才培養和教育質量、促進社會經濟發展具有重要意義，且具備在其他高校推廣的潛力。未來，教研團隊將繼續優化課程內容和教學方法，將該課程融入更多的專業與高校中，緊跟綠色制造和環境標準化的最新發展趨勢，不斷提升課程的實踐性和前瞻性。

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作者簡介

劉匯，博士，副教授，研究生導師，研究方向為國際標準化、技術性貿易措施、ESG、溫室氣體傳感與檢測、雙碳計量與核算。

譚煒菁，本科在讀，研究方向為自動化控制系統國際標準化、綠色制造。

蔡炎君，本科在讀，研究方向為醫療器械國際標準化、綠色制造。

曾莉驊，本科在讀，研究方向為醫療器械國際標準化、綠色制造。

張文薈，本科在讀，研究方向為醫療器械國際標準化、綠色制造。

吳晶晶，碩士，助理研究員，主要研究方向為教育技術與學習科學。

林立宇，通信作者，博士，副教授，研究方向為電子器件可靠性與失效分析、微納加工、微納摩擦學等。

（責任編輯：張瑞洋）

基金項目：本文受深圳技術大學教改項目“雙碳背景下《綠色制造與環境標準化》教學模式研究”（項目編號：20231056010030）、深圳市鵬城孔雀高端人才項目“Natural Science Foundation of Top Talent of SZTU”（項目編號：grant no. GDRC202307）和“Natural Science Foundation of Top Talent of SZTU”（項目編號：grant no. GDRC202327）資助。