‘雙碳”戰略下“綠色磷化工”課程產教融合教學模式改革探究

[基金項目」2023年度貴州省高等學校教學內容和課程體系改革項目“雙碳’戰略下《綠色磷化工》課程教學改革與實踐創新模式探討”（GZJG20230095）;2023年度貴州省高等學校教學內容和課程體系改革項目“基于CAD/CAM技術的一體化實驗教學設計——以平面四桿機構建模和仿真為例” （2023076）

[作者簡介」（1984—），，女，貴州畢節人，碩士，貴州民族大學化學工程學院實驗師，主要從事固廢資源化利用研究；（1978—），男，貴州畢節人，博士，貴州民族大學化學工程學院副院長，教授，主要從事礦物資源綜合利用研究；段文婧（1992—），女（苗族），貴州銅仁人，碩士，貴州民族大學工程技術人才實踐訓練中心實驗師，主要從事材料成形研究。

[中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼］A [文章編號]1674-9324（2025）26-0065-04

[收稿日期］2024-11-20

引言

黨的二十大報告指出，推動經濟社會發展綠色化、低碳化是實現高質量發展的關鍵環節[1]。在“雙碳”戰略目標的驅動下，我國勢必要深化產業結構調整，走可持續的高質量發展路線[2]。如何融合高校和企業，通過協同合作教育培養出行業、企業所需的應用型人才，已成為地方高校轉型過程中需要著重思考的問題。作為教育主體的高校，打破傳統的課程內容，緊跟國家發展戰略，以服務地方經濟為主線，構建綠色發展視野下的新工科課程顯得尤為重要。

目前，以新工科思想為指導的工程教育模式，迫切需要高校緊跟國家發展戰略，突破社會參與人才培養的體制機制障礙，深化產教融合，培養大批具有較強行業背景知識、工程實踐能力、勝任企業發展需要的技能型和應用型人才。作為新工科所倡導的人才培養機制，產教融合有利于探索可持續發展的教學機制，培養與行業需求相適應的優秀人才，有助于促進產業發展，因此成為高校工程教育的必然選擇。

一、“綠色磷化工”課程改革背景

貴州省磷資源豐富，是全國重要的磷及磷化工生產基地。近年來，隨著新能源領域的高速發展，磷化工企業將工業磷酸繼續深加工，開拓了磷化工行業的精細化發展領域。目前，貴州化工企業對專業人才的需求缺口極大，尤其是磷化工生產方向。為此，貴州地方高校開設了“綠色磷化工”課程，針對地方優勢產業培養專業型人才，具有必要性和重要的實際意義。

據了解，磷化工產業鏈長，生產中加工方法多，產業知識體系龐大，根據產業生產特色，突出課程體系主線，有助于幫助學生了解整個產業。另外，現有的教學中，未融入“綠色發展”的理念，沒有體現與時俱進的科學發展觀，“綠色化工 + 基礎知識”的課程教學改革十分必要。

“綠色磷化工”課程改革以產教融合為教學改革的切入點，通過對企業的生產調研，提煉出貴州磷化工生產的主要工藝路線，構建“一條主線、三個板塊、四個融入”的課程知識框架;深入剖析企業生產過程中的重點和難點，與團隊教師的科研相結合，形成本科生研究課題[2]，探討新的實踐教學模式；強化學生工程實踐和分析解決問題的能力，構建與實際生產契合度高的實驗課程體系。將企業反饋與教學有效結合，明確人才培養目標，修訂課程內容和教學大綱。

二、課程改革的主要內容及思路

“綠色磷化工”課程教學改革主要從產教融合的角度出發，結合國家“雙碳”戰略的大背景，提出在全課程育人過程中融人綠色低碳理念，以培養學生的職業素養和專業技術能力為目標，在“知識框架構建、實踐教學創新、課程思政探索”三個方面對課程進行改革。

1.基于產教融合人才培養機制，調研貴州磷化工生產實際情況，構建“綠色化工 + 基礎知識”的課程知識架構主線，推行“混合式 + 知識圖譜教學模式。在課程內容設置方面，圍繞“一條主線、三個板塊、四個融人”的思路構建知識體系。首先，以貴州磷化工中“濕法硫酸法”生產工藝為主線設置課程體系。其次，對該工藝中磷礦石浮選、磷酸萃取、磷復合肥生產三個工藝的反應原理、工藝流程、主副產品、主要設備及研究動態開展重點教學。最后，強化“綠色化 + 基礎知識”任務，融入濕法工藝中副產磷石膏綜合利用的知識，并對近年來的最新研究進行探討；融入黃磷尾礦的資源化利用知識。融入磷化工在“雙碳”戰略下提質升級的具體做法，如“煤磷化工聯產的主要思路和具體的做法”“熱法磷酸中如何發揮貴州水電優勢”“如何通過改變二水磷酸的生產工藝，從根本上解決磷石膏的問題”等；融入磷化工未來的發展趨勢，如“新能源材料磷酸鐵鋰為磷化工的發展開辟了一條新道路”“未來的磷肥行業會朝著高端精細化發展”等相關知識。

在教學手段方面，一方面推行線上線下混合教學模式，多維度、多角度地開展教學，提高學生對知識的接受度；另一方面，利用智能化教學手段，整合和組織課程領域的基本概念、原理及應用案例，構建課程的知識圖譜，形成一個結構化的知識庫[3]，以支持教學、學習和研究。

在教學評價方面，推行過程化考核 + 知識圖譜輔助考核。過程化的考核方式體現對學生解決復雜問題能力的培養，知識圖譜輔助考核能精確追蹤每名學生對課程知識點的掌握程度，從而為學生評估提供公正、準確的數據支持，進而推動建立一個多維度、持續發展的評估機制[3]。

2.結合工程實際，建設課程特色實驗教學體系，推進實踐教學的創新改革。實驗實踐教學環節是工程類課程不可或缺的重要環節，也是體現課程產教融合的關鍵組成部分。本門課程的實驗實踐教學環節，選取磷化工生產過程的工藝流程節點，利用虛擬仿真軟件和實物操作相協作的方式完成教學任務。

在實驗環節中，引人“節能降耗”的理念，著重開發一些涉及新工藝、新技術的實驗項目。例如，根據磷化工主要工藝流程，在磷礦浮選、礦漿分離、磷礦酸解、磷酸萃取、磷酸鹽產品結晶及磷酸廢水處理等重點工藝節點設置實驗項目[4]。這一工藝路線不僅高度還原了企業實際生產工藝，還能將化工工藝學、化工分離工程、化工原理等相關學科的理論知識在實際工藝生產中進行驗證。

在實踐環節中，加強校企合作，共建實習實訓基地以及完善人才共育機制。一方面將課程與企業生產有機結合，解決實際生產中遇到的問題；另一方面，讓學生參與教師承擔的磷化工科研課題，促進學生理論聯系實際，培養科學精神，提升創新能力。目前，本課程教學團隊承接了貴州省科技重大專項項目“貴州伴生稀土資源高效分離提取與綜合利用關鍵技術研究及示范”貴州省科技支撐計劃項目“磷石膏基 α 型高強石膏防火門芯板制備關鍵技術研發及示范”等多項科研項目，共指導學生完成相關課程的畢業論文20余人次，同時引導學生申請大學創新創業項目“導電磷石膏粉體制備關鍵技術研究”獲國家級立項，學生參加“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽獲省級、校級獎項多項。通過學生參與教師科研項目的方式開展實踐教學，有利于學生學習實際生產中的痛點、難點問題，更利于學生將所學的理論知識進行內化及外延。

3.圍繞“雙碳”戰略，落實立德樹人根本任務，推動課程育人目標的實現。基于“綠色發展”的理念，站位國家發展戰略，圍繞“我國磷化工的發展概述”“磷化工在國民經濟中的地位”“‘雙碳’戰略下磷化工行業的機遇與挑戰”“磷化工行業未來的可持續發展之路”“行業典型人物故事”等主題挖掘思政元素，融入課堂教學全過程，加強對學生理想信念、道德情操、工程倫理等的培養[2]。同時加強課程的內涵建設，構建“課程—科研一實踐一文化”的協同育人體系，培養學生的職業素養、團隊協作能力及社會溝通合作能力，達到課程的育人目標。

三、課程改革中的痛點問題及解決措施

1.在教學實施的過程中，需要不斷更新“四個融入”的授課內容，一方面，教師要了解磷化工發展的趨勢、前沿動態，特別是一些技術路線改進、固廢資源化利用的原理及新思路，提煉出適用于課程大綱的內容；另一方面，“四個融合”內容體現了理論知識在工程實際問題中的應用，要求學生具有較為扎實的理論背景和較為完整的知識體系去開展學習，對學生的知識儲備要求高。在實踐過程中，課程教學團隊吸納部分企業導師參與教學，構建專業知識數據庫，及時更新教學內容，學生依托學業導師制度，參與教師科研項目，幫助學生實現從理論到實踐的知識提升。

2.在實驗內容設置方面，根據實際工藝流程開設的實驗項目，必須考慮工程設備與實驗裝置之間存在的差異，如何讓學生盡可能地了解實驗的原理和實驗操作，同時兼顧考慮實驗室的可行性問題，對實驗設計者提出了較高的要求。針對部分操作性不強的實驗項目，教學團隊通過虛擬仿真實驗軟件，利用虛擬仿真技術，模擬生產場景實驗操作。虛實結合的方式可實現磷化工工藝全流程覆蓋。

3.參與產教融合教學過程的企業和學校，由于各自所處的體制不同、評價機制存在差異以及利益分配方式不一致等，導致產教融合的教學模式不能真正地落到實處。如何解決這一問題？首先雙方通過政府提供的平臺，共同協調解決產學研合作教育利益分配的問題；其次，針對雙方評價機制和體制不同的問題，鼓勵雙方協商合作，一方面可以加快企業的成果轉化，另一方面可以促進學校雙師雙能型教師的培養。

四、課程改革要達成“三個面向”目標

產教融合的協同育人模式契合了工程教育認證所提出的教學理念。工程認證中對現代工程類畢業生必須具備的能力提出了基于“三個面向”的評價標準。本門課程改革成效主要圍繞“三個面向”標準展開，見圖1。

1.面向社會培養學生的“大工程觀”，全面提升學生的工程能力與綜合素質。工程是一項綜合社會、經濟與科技的活動，成敗取決于倫理、環境、管理、風險等非技術因素。基于“大工程觀”的校企協同育人機制有利于培養學生具備處理工程與社會、協調項目管理等能力，因此，“回歸工程”培養學生的“大工程觀”顯得尤為重要。

2.面向工程培養學生解決復雜工程問題的能力。根據工程教育認證標準要求，培養具備解決復雜工程問題能力是工程教育的核心。“綠色磷化工”課程以工程師能力需求為中心設置課程體系，了解行業企業的用人需求，確定課程的教學目標，結合產教融合的理念，建立校企協同育人機制，配合“四聯動”教學模式，即課研聯動、案例聯動、設計聯動、實訓聯動，幫助學生達到具備解決復雜工程問題的能力。

3.面向發展培養學生的職業素養，增強學生職場競爭力。工程教育認證中5個考核指標點的主要任務是強調學生的職業素養培養。通過不同的工程案例開展課程設計和畢業設計使學生積累工程實踐經驗，培養創新意識，有利于學生職業素養的培養。

結語

將產教融合的觀念融人課程教學中，對于培養工科類人才具有重要的現實意義，本次課程改革主要的“亮點”總結如下：（1）項目在課堂教學和實驗實踐教學中，始終貫穿“綠色發展”的理念，將磷化工提質升級的一些經典案例融入知識體系中，培養學生的工程倫理意識和解決工程問題的能力。結合貴州磷化工企業的生產實際，構建磷化工課程知識架構，填補目前貴州高校及企業在相關人才培養方面缺少系統指導資料的短板。（2）對標新工科課程建設要求，基于“走出去”“引進來”的思路，教學團隊積極把握行業人才需求，真正將產教融合落到實處。（3）對課程的思政元素和資源進行發掘，樹立課程育人的觀念，增強學生的民族自豪感、專業認同度，并養成終身學習的習慣。

在前期的實踐中，課程改革取得了階段性的進步，但也存在一些不盡如人意的問題，希望以此次課程改革為契機，在今后的教學工作中進一步完善。

參考文獻

[1]習近平：高舉中國特色社會主義偉大旗幟為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗：在中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告[EB/OL].（2022-10-25）[2024-10-20].https：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

[2]聶登攀，周蘭，戴毅，等.地方高校磷化工專業課程教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2021（12）：93-95.

[3]武爽，張成梁，韓青，等.機械制圖課程知識圖譜的構建及其在混合式教學中的應用[J].粉體科教論叢，2024（8）：103-106.

[4]李季，袁紹軍，蔣煒.綠色磷化工特色化工專業實驗教學體系的建設與實踐[J].化工高等教育，2021（6）24-27.

Exploration onthe Reform of Industry-Education Integration Teaching Mode for the Green Phosphorus Chemical Industry Course under the “Dual Carbon” Strategy WEN Zhu2，NIE Deng-pana，DUAN Wen-jingb （a.School of Chemical Engineering， b. Engineering Training Center， Guizhou Minzu University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： The industry-education integration has become an important talent mechanism for engineering education in universities.Thecourse ofGreen Phosphorus Chemical Industry breaks the traditional systemof knowledge and takes industry-education integrationas theentrypointfor curiculum teaching reform.To address the phosphorus chemical industry needs of Guizhou Province， cultivate students’ engineering competencies and clear talent development objectives，the currculum has been reformed in three aspects： the construction of knowledge frametork，the innovation of practical teaching，and the exploration ofcuiculum ideologyandpolitics， with the aim of achieving the talent cultivation effect of“three orientations\".

Key Words： integration of industry and education; Green Phosphorus Chemical Industry; teaching reform; innovative teaching;educational outcomes