綠色電力理念的應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)研究

綠色電力理念的應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)研究摘要：能源電力的可持續(xù)發(fā)展是支撐我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的首要任務(wù)，因此電力行業(yè)的人才培養(yǎng)不可或缺。在新工科建設(shè)背景下，華北電力大學(xué)作為電力行業(yè)卓越人才培養(yǎng)的搖籃，以電力產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，率先提出并構(gòu)建了基于“綠色電力”理念的復(fù)合型應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)的模式，并成功應(yīng)用于本科教學(xué)改革與實(shí)踐。使學(xué)生既掌握電力環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用背景和工程實(shí)踐技能，又具備協(xié)同分析及解決復(fù)雜多污染物控制的創(chuàng)新能力，以培養(yǎng)新時(shí)代應(yīng)用化學(xué)高素質(zhì)人才，服務(wù)國(guó)家發(fā)展。關(guān)鍵詞：綠色能源；產(chǎn)業(yè)需求；應(yīng)用化學(xué)1建設(shè)電力特色能源應(yīng)用化學(xué)復(fù)合型人才培養(yǎng)新模式的必要性伴隨我國(guó)能源電力工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，燃煤發(fā)電過(guò)程污染物控制已全面邁入超低排放時(shí)代，并建成了全球最大的清潔發(fā)電系統(tǒng)，我國(guó)電力工業(yè)也由此成為環(huán)境污染控制的行業(yè)典范。同時(shí)隨著中國(guó)特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代，關(guān)于能源工作提出了一系列新思想、新論斷、新指示，倡議“構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”，并承諾中國(guó)二氧化碳排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，這對(duì)以華北電力大學(xué)為代表的能源電力類高校的發(fā)展，尤其是人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了新的更高要求[1,2]。因此，對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的本科人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革，通過(guò)課堂、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)具有“綠色電力”理念的復(fù)合型應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才，使其不僅能解決電力環(huán)保的實(shí)際問(wèn)題，還能針對(duì)行業(yè)前沿開展系統(tǒng)科學(xué)研究，這既是踐行黨中央“生態(tài)文明建設(shè)”、實(shí)現(xiàn)“美麗中國(guó)”的重要舉措，也是保障我國(guó)電力工業(yè)綠色發(fā)展、完成“碳達(dá)峰、碳中和”宏偉目標(biāo)的必然選擇[3,4]。2新形勢(shì)下應(yīng)用化學(xué)復(fù)合型人才培養(yǎng)思路和目標(biāo)2.1培養(yǎng)思路華北電力大學(xué)作為國(guó)家“雙一流”建設(shè)高校，秉持著學(xué)科立校、人才強(qiáng)校、科研興校、特色發(fā)展的辦學(xué)方針，積極參與國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)，以服務(wù)我國(guó)能源電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)建設(shè)的指導(dǎo)思想，結(jié)合發(fā)展形勢(shì)和趨勢(shì)，從深化人才培養(yǎng)課程體系改革、建設(shè)多元化創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、推進(jìn)課程思政建設(shè)三個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新，從而構(gòu)建“綠色理念”的應(yīng)用-研究型的應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)模式(圖1)，使學(xué)生既具有電力環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用背景和工程實(shí)踐技能，又兼具研究和解決“雙碳”問(wèn)題的創(chuàng)新能力，從而為培養(yǎng)具有新時(shí)代應(yīng)用化學(xué)專業(yè)復(fù)合型高素質(zhì)人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2.2培養(yǎng)目標(biāo)我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)品德優(yōu)良、身心健康，具有正確的人生觀、高度社會(huì)責(zé)任感和良好人文素養(yǎng)，掌握扎實(shí)的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)、工程實(shí)踐知識(shí)，具有自主學(xué)習(xí)和國(guó)際視野、較強(qiáng)的應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)能力，以及良好科學(xué)素養(yǎng)的技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新復(fù)合型的卓越工程技術(shù)人才?！熬G色電力”理念培養(yǎng)下的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生在畢業(yè)時(shí)應(yīng)具備以下知識(shí)與能力：基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)知識(shí)，問(wèn)題分析和解決能力，使用現(xiàn)代工具的能力，工程與社會(huì)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，工程長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃意識(shí)，團(tuán)隊(duì)溝通能力、項(xiàng)目管理能力和終身學(xué)習(xí)能力。3具有電力特色的應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)實(shí)踐3.1創(chuàng)新課程體系設(shè)計(jì)我校多年來(lái)不斷凝練應(yīng)用化學(xué)專業(yè)特色，緊緊圍繞“綠色電力”的專業(yè)特色，注重提高學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的“雙碳”意識(shí)。對(duì)課程體系進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)(圖2)。(1)對(duì)標(biāo)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)全面對(duì)標(biāo)《中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(2015版)》修訂培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，優(yōu)化專業(yè)知識(shí)構(gòu)架，精減學(xué)時(shí)[5]。在修訂2021版培養(yǎng)方案中，給學(xué)生留出更多的時(shí)間用于自主學(xué)習(xí)及創(chuàng)新訓(xùn)練，重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，發(fā)揮學(xué)生個(gè)人特長(zhǎng)、拓展?jié)摿?。制訂“菜單式”人才培養(yǎng)方案，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣選修相應(yīng)課程，極大增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練。(2)建立能源電力行業(yè)特色課。在課堂教學(xué)方面，以解決能源電力工業(yè)中的現(xiàn)實(shí)性及預(yù)測(cè)性環(huán)境問(wèn)題為導(dǎo)向，通過(guò)課程大綱的修訂，突出知識(shí)構(gòu)架的專業(yè)化，引導(dǎo)學(xué)生將課堂學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)結(jié)合；將“綠色電力”理念融入應(yīng)用化學(xué)課程體系改革的全過(guò)程，建立了能源電力行業(yè)特色課。表1列舉了部分專業(yè)核心課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行支撐的實(shí)現(xiàn)方法，這些課程包括：熱力設(shè)備腐蝕與防護(hù)、熱力發(fā)電廠水質(zhì)工程、核電站水化學(xué)、燃料化學(xué)、化工基礎(chǔ)，這些課程也是體現(xiàn)本專業(yè)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的課程。(3)“全局規(guī)劃、循序漸進(jìn)”的分階段教學(xué)布局。課程體系設(shè)置中支持畢業(yè)要求的核心課程都將“解決復(fù)雜電廠化學(xué)工程問(wèn)題”的能力培養(yǎng)作為教學(xué)的背景目標(biāo)，由此設(shè)計(jì)了分階段教學(xué)體系。此體系共分為四個(gè)階段：第一階段以數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程和人文社會(huì)科學(xué)類課程中的具體內(nèi)容為基礎(chǔ)，講授數(shù)學(xué)與自然科學(xué)和人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)；第二階段以基礎(chǔ)化學(xué)課程中的具體內(nèi)容為載體，運(yùn)用數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識(shí)解釋、描述與應(yīng)用化學(xué)相關(guān)的工程知識(shí)，講授系統(tǒng)建模與仿真等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生能夠運(yùn)用物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)復(fù)雜電廠化學(xué)工程問(wèn)題；第三階段以專業(yè)基礎(chǔ)類和專業(yè)類課程中的內(nèi)容為載體，以第一、二階段的知識(shí)為支撐，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、研究的能力；第四階段運(yùn)用前面所學(xué)內(nèi)容在實(shí)踐環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)類課程中進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，完成“解決復(fù)雜電廠化學(xué)工程問(wèn)題”的能力培養(yǎng)。3.2創(chuàng)新專業(yè)能力培養(yǎng)為保障人才培養(yǎng)適用性，建成電力污染物控制的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。通過(guò)對(duì)學(xué)生的課堂內(nèi)外、理論實(shí)踐、教師與學(xué)生、能源與環(huán)境等多個(gè)角度的教學(xué)探索，提升了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握與實(shí)踐知識(shí)的運(yùn)用；建成了校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，尤其是建立了中試規(guī)模的電力環(huán)境污染物排放控制研究實(shí)踐平臺(tái)，提升了學(xué)生對(duì)專業(yè)的整體認(rèn)知水平以及將理論與實(shí)際相結(jié)合、研究分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力；推行短期多行業(yè)生產(chǎn)見習(xí)和較長(zhǎng)期的企業(yè)跟班運(yùn)行實(shí)習(xí)，全面提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。積極開展校內(nèi)多元化實(shí)踐教學(xué)(圖3)，在保證基礎(chǔ)性教學(xué)實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，強(qiáng)化提升創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)效果。以教育部、省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托，以導(dǎo)師科研項(xiàng)目為基礎(chǔ)，以科研產(chǎn)出現(xiàn)身說(shuō)法，為學(xué)生展示由概念到實(shí)踐的歷程。(1)建設(shè)了獨(dú)具特色的電力環(huán)境污染物控制研究中試平臺(tái)。建設(shè)包括燃煤煙氣污染控制平臺(tái)、水污染控制平臺(tái)，以及大型儀器表征分析測(cè)試平臺(tái)等，使學(xué)生能夠零距離接觸到電/袋除塵器及水膜除塵器、干/濕法脫硫系統(tǒng)、選擇性催化還原脫硝工藝、重金屬脫除工藝、CO2捕集工藝、廢水處理系統(tǒng)、煤制油/氣系統(tǒng)等專業(yè)設(shè)備的運(yùn)行，提升了學(xué)生對(duì)行業(yè)的整體認(rèn)知水平和分析解決問(wèn)題的實(shí)際能力。(2)培養(yǎng)學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的興趣和個(gè)性發(fā)展的需求。充分利用燃煤污染控制的學(xué)科特色和雄厚的師資力量，為學(xué)生配備專業(yè)導(dǎo)師，開展“大氣污染控制”“水污染控制”“復(fù)合污染協(xié)同控制”“生態(tài)修復(fù)”等為主要方向的模塊化、交叉式教學(xué)，積極引導(dǎo)學(xué)生交叉融合課內(nèi)、外的實(shí)踐創(chuàng)新，構(gòu)建“體驗(yàn)+意識(shí)+基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能+創(chuàng)新能力”全方位實(shí)踐教學(xué)體系，提升教學(xué)的應(yīng)用性、技能性、創(chuàng)新性以及專業(yè)自豪感。培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際、研究分析及解決能源電力應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的前沿科學(xué)技術(shù)問(wèn)題的能力。(3)改革校外實(shí)踐平臺(tái)，將走馬觀花式校外實(shí)踐及單一電力行業(yè)實(shí)踐改變?yōu)橐噪娏π袠I(yè)為主、相關(guān)環(huán)保企業(yè)為輔的實(shí)踐教學(xué)，推行短期多行業(yè)生產(chǎn)見習(xí)和中長(zhǎng)期的企業(yè)跟班運(yùn)行實(shí)習(xí)制度。通過(guò)多元化的校外實(shí)踐深化改革，使學(xué)生加深了對(duì)電力環(huán)境污染現(xiàn)狀及治理技術(shù)的深刻理解，明確了污染物產(chǎn)生的全過(guò)程及去除技術(shù)原理，拓寬了學(xué)生的專業(yè)視野，提高了學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)積極性，提升了學(xué)生將理論與實(shí)際相結(jié)合、研究分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有效推動(dòng)了能源電力人才培養(yǎng)模式由應(yīng)用型向應(yīng)用-研究復(fù)合型的轉(zhuǎn)變。3.3創(chuàng)新思政建設(shè)模式以校級(jí)思政示范課為牽引，設(shè)立具有能源環(huán)境特色的院級(jí)課程思政項(xiàng)目，深挖應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程的思政元素；發(fā)揮骨干教師的示范帶頭作用，形成討論小組，開展不定期的討論與總結(jié)；完善教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與激勵(lì)體系，并內(nèi)部出版了《課程思政案例匯編》一部。(1)提升教師課程思政的意識(shí)與能力。加強(qiáng)教師的思想政治教育，通過(guò)各種形式多樣的學(xué)校、院系組織的培訓(xùn)、講座，轉(zhuǎn)變教師重知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)，輕價(jià)值引領(lǐng)的觀念，提高專業(yè)課教師的思政水平與育人意識(shí)和育人能力。(2)深挖應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程思政元素。充分發(fā)揮有經(jīng)驗(yàn)教師與骨干教師的示范帶頭作用，運(yùn)用學(xué)科組討論、老教師傳幫帶、教材教案編寫、骨干教師的示范作用等手段，開展思想政治教育技能培養(yǎng)。依據(jù)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院課堂特色，根據(jù)不同課程內(nèi)在聯(lián)系，形成專業(yè)討論小組，開展不定期的討論總結(jié)，充分挖掘蘊(yùn)含在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程中豐富的思政元素，努力研究思政教育與專業(yè)課內(nèi)容的結(jié)合點(diǎn)，并體現(xiàn)在培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱當(dāng)中。(3)完善教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與激勵(lì)體系。在教學(xué)大綱等教學(xué)文件的審定中，考量能力提升和價(jià)值引領(lǐng)的同步實(shí)現(xiàn)度；在課程建設(shè)、組織實(shí)施、過(guò)程管理、質(zhì)量評(píng)價(jià)等過(guò)程中，將“價(jià)值引領(lǐng)”作為重要監(jiān)測(cè)指標(biāo)；在年終考核、評(píng)優(yōu)評(píng)選、選拔評(píng)聘等方面，將課程的價(jià)值引領(lǐng)作為一個(gè)重要衡量指標(biāo)。4應(yīng)用化學(xué)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式取得顯著成效華北電力大學(xué)作為電力行業(yè)卓越人才培養(yǎng)的搖籃，針對(duì)我國(guó)能源電力可持續(xù)發(fā)展需求，于2014年率先提出并構(gòu)建了基于“綠色電力”理念的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)“應(yīng)用-研究”復(fù)合型人才培養(yǎng)的新模式，并成功應(yīng)用于本科教學(xué)改革與實(shí)踐。以提升課內(nèi)-課外創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為突破口，發(fā)揮基于“綠色電力”理念的課程思政體系在人才培養(yǎng)中的重要作用，注重本科人才培養(yǎng)過(guò)程中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、科研能力以及工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在具有能源環(huán)境特色的課程思政建設(shè)、課程體系改革、創(chuàng)新實(shí)踐等方面取得了一系列教研成果，學(xué)生的科研能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力顯著提升，尤其是學(xué)生對(duì)口就業(yè)率、深造率以及企業(yè)滿意率等關(guān)鍵教學(xué)質(zhì)量指標(biāo)不斷提高，得到了用人單位及國(guó)內(nèi)外同行的廣泛贊譽(yù)。(1)打造“能源電力行業(yè)污染控制”人才培養(yǎng)的國(guó)家特色專業(yè)名片，學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量得到用人單位的廣泛認(rèn)可。通過(guò)大創(chuàng)項(xiàng)目、導(dǎo)師制及本科生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目，80%以上本科生參與了創(chuàng)新實(shí)踐課題，近60%的學(xué)生參與了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家/省部級(jí)自然科學(xué)基金等科研項(xiàng)目。在校本科生獲省級(jí)以上學(xué)術(shù)競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)120余項(xiàng)，包括全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等。隨著綜合能力的提升，學(xué)生在就業(yè)和深造方面均取得了好成績(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近三年我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的本科畢業(yè)生對(duì)口就業(yè)率達(dá)96%，主要服務(wù)于國(guó)電電力投資集團(tuán)有限公司、國(guó)家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司、中國(guó)大唐集團(tuán)有限公司、中國(guó)華電集團(tuán)有限公司等大型電力集團(tuán)旗下的發(fā)電企業(yè)、研究所及其他電力環(huán)境領(lǐng)域，為能源電力的可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，受到了就業(yè)單位的一致好評(píng)；學(xué)生深造率達(dá)65%，其中近30%的學(xué)生進(jìn)入美國(guó)加州大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、浙江大學(xué)、武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)外知名院校深造。(2)富有能源電力環(huán)境特色的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式得到了國(guó)內(nèi)外同行的廣泛贊譽(yù)。天津大學(xué)、太原理工大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、南京工程學(xué)院等在內(nèi)的多家兄弟院校曾來(lái)我院調(diào)研和交流；清華大學(xué)、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所、中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、浙江大學(xué)等知名高校和科研院所曾來(lái)我院參觀學(xué)習(xí)電力環(huán)境污染物排放控制研究實(shí)踐平臺(tái)。教育部環(huán)境科學(xué)與工程教指委主任、國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科評(píng)議組召集人、中國(guó)工程院院士/美國(guó)工程院外籍院士郝吉明教授等環(huán)境領(lǐng)域的知名專家前來(lái)我院參觀后，對(duì)學(xué)校的創(chuàng)新實(shí)踐成果和平臺(tái)建設(shè)給予了高度贊賞。清華大學(xué)賀克斌院士來(lái)我校參觀后，認(rèn)為“華北電力大學(xué)的應(yīng)用化學(xué)學(xué)科具有鮮明的能源電力環(huán)境特色”。5結(jié)語(yǔ)培養(yǎng)綠色能源領(lǐng)域的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才，服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略，成為高校不可推卸的責(zé)任。華北電力大學(xué)面向國(guó)家能源強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略重大需求，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向改革課程內(nèi)容，通過(guò)不斷深化能源環(huán)境特色的課程體系改革與課程思政建設(shè)，結(jié)合多元化實(shí)踐教學(xué)助力學(xué)生實(shí)踐能力的提高，在“應(yīng)用-研究復(fù)合型”應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)方面取得了顯著成效，服務(wù)國(guó)家建設(shè)和發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]郭天祥,王淑勤