“雙碳”背景下高校多維實踐教學(xué)模式研究

丁艷 金蕊

摘要：在“雙碳”背景下，應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)是高校人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。文章以中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院能源與動力工程專業(yè)為例，分析了傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，提出了基于應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多維實踐教學(xué)模式，論證了“雙碳”背景下高校多維實踐教學(xué)模式的可行性和實效性。研究表明，多維實踐教學(xué)模式能夠幫助能源與動力工程專業(yè)學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識，提升實踐能力和綜合素質(zhì)，增強創(chuàng)新意識，提高就業(yè)競爭力，從而為學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用創(chuàng)新能力；多維實踐教學(xué)；能源與動力工程；教學(xué)模式

中圖分類號：G642; TK1? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

2020年9月22日，習(xí)近平總書記向國際社會宣布中國力爭在2030年前實現(xiàn)“碳達(dá)峰”和2060年前實現(xiàn)“碳中和”的“雙碳”目標(biāo)［1-2］。2021年，國務(wù)院發(fā)布了《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，全面推進(jìn)了我國經(jīng)濟社會發(fā)展向綠色轉(zhuǎn)型［3-4］；同年，教育部發(fā)布了《高等學(xué)校碳中和科技創(chuàng)新行動計劃》［5-6］，要求若干高校建成世界一流碳中和相關(guān)學(xué)科和專業(yè)，為我國實現(xiàn)能源碳中和、資源碳中和、信息碳中和提供充分科技支撐和人才保障。在實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的大背景下，高校的能源與動力工程專業(yè)（以下簡稱“能動專業(yè)”）不僅要培養(yǎng)具備扎實的專業(yè)知識和豐富實踐經(jīng)驗的技術(shù)人才，還要培育掌握新能源技術(shù)、清潔能源技術(shù)和高效能源利用技術(shù)的創(chuàng)新型人才，能夠?qū)⑦@些技術(shù)應(yīng)用于實際工程項目中，推動我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和能源可持續(xù)發(fā)展。然而，傳統(tǒng)的教育模式和人才培養(yǎng)理念已無法滿足“雙碳”目標(biāo)下的國家發(fā)展戰(zhàn)略。為了滿足學(xué)生在“雙碳”背景下的應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)和實踐能力提升的需求，對傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改造升級并探索新的實踐教學(xué)模式是非常必要的。本文以中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院能源與動力工程專業(yè)（以下簡稱“徐海學(xué)院能動專業(yè)或本專業(yè)”）為例，分析傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的諸多問題，提出適應(yīng)“雙碳”目標(biāo)的高校多維實踐教學(xué)模式，并論證“雙碳”背景下高校多維實踐教學(xué)模式的可行性和實效性。

1 傳統(tǒng)能源與動力工程專業(yè)教學(xué)模式的弊端

“雙碳”背景下，以徐海學(xué)院能動專業(yè)為例，傳統(tǒng)教學(xué)過程中主要存在以下問題。

1.1 教學(xué)大綱以火力發(fā)電為主，新能源課程占比較低

傳統(tǒng)的火力發(fā)電依賴于煤炭等化石能源，使用時產(chǎn)生大量的二氧化碳、氮氧化物、硫化物等有害氣體以及粉塵、灰渣等固體廢棄物，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，不利于“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。而且傳統(tǒng)的教學(xué)大綱中，新能源課程占比較低，學(xué)生無法對新能源技術(shù)深入學(xué)習(xí)和掌握，影響學(xué)生對未來能源發(fā)展的認(rèn)知。學(xué)生畢業(yè)后無法快速適應(yīng)產(chǎn)業(yè)對新技術(shù)、新產(chǎn)品的需求，進(jìn)而降低了學(xué)生在就業(yè)市場上的競爭力。

1.2 課程設(shè)計內(nèi)容陳舊，未能與時俱進(jìn)

在傳統(tǒng)教學(xué)大綱的框架下，老師更傾向于使用自己多年熟悉的教材和教法，沒有充分考慮到日新月異的科技進(jìn)步和社會變革，從而導(dǎo)致課程設(shè)計內(nèi)容多來源于多年教學(xué)經(jīng)驗下的陳舊課題，缺乏與時俱進(jìn)的新課題和新內(nèi)容。

1.3 實驗方法單一，學(xué)生實踐能力受限

單一的實驗導(dǎo)致學(xué)生對能動專業(yè)的認(rèn)知不夠全面，實驗知識學(xué)習(xí)和實踐鍛煉的廣度和深度不夠，無法真正理解其在現(xiàn)實中的應(yīng)用和意義，影響學(xué)生的綜合能力提升，造成學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)提升與發(fā)展受限。

1.4 考核內(nèi)容不全面，學(xué)生創(chuàng)新能力不足

傳統(tǒng)的考核方式注重學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識檢測，多采用書面答題，而對實踐能力、創(chuàng)新思維等方面的考核較少。這將導(dǎo)致學(xué)生在實際應(yīng)用和解決問題能力上的欠缺。傳統(tǒng)的考核方式偏重記憶和重復(fù)性的應(yīng)用，缺乏對學(xué)生創(chuàng)新能力的考核和激發(fā)。傳統(tǒng)的考核方式往往比較固定和單一，缺乏針對性的個性化評估。這將對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。

2 多維實踐教學(xué)模式的實施

在應(yīng)對“雙碳”背景的挑戰(zhàn)時，多維實踐教學(xué)模式被提出作為一種創(chuàng)新的教學(xué)方式。該模式將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評估有機地結(jié)合在一起，通過多樣化的實踐活動，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展，讓學(xué)生掌握綠色低碳技術(shù)，提高學(xué)生在不同領(lǐng)域的實踐應(yīng)用水平，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展的能力和可持續(xù)發(fā)展觀。除此之外，多維實踐教學(xué)模式還能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和問題解決能力，培養(yǎng)他們獨立思考和自主學(xué)習(xí)的能力。在能動專業(yè)教學(xué)中，多維實踐教學(xué)模式是將專業(yè)課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計、實驗實習(xí)實訓(xùn)、科技競賽、科創(chuàng)項目、產(chǎn)學(xué)研項目等進(jìn)行有機融合，通過實踐操作和多樣化的實踐活動，多維實踐教學(xué)模式旨在提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，為他們未來的發(fā)展和職業(yè)生涯奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.1 實施的原則

（1）強調(diào)實踐和理論知識的相互融合：采用多樣化的實踐活動激發(fā)學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。

（2）注重多學(xué)科間的相互融合：鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生采用多學(xué)科知識來解決實際遇到的問題。

（3）鼓勵學(xué)生融入社會：鼓勵學(xué)生積極參與各種相關(guān)的社會實踐活動或者項目，提高學(xué)生的社會責(zé)任感。

（4）促進(jìn)個性發(fā)展和團(tuán)隊協(xié)作：根據(jù)學(xué)生的興趣和特長設(shè)計個性化的實踐項目，促進(jìn)學(xué)生的個人成長和發(fā)展，提供多樣化的實踐環(huán)境和項目，促進(jìn)團(tuán)隊協(xié)作與交流。

2.2 實施的內(nèi)容與方法

以徐海學(xué)院能動專業(yè)為例，多維實踐教學(xué)模式的實施采取了“兩主體三環(huán)節(jié)”的手段，即抓住教師和學(xué)生這兩個主體，依托課程設(shè)計、實踐教學(xué)、產(chǎn)學(xué)合作3個環(huán)節(jié)提升應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量。為教師提供相關(guān)培訓(xùn)，讓教師熟悉多維實踐教學(xué)模式的理念、目標(biāo)和方法，了解如何設(shè)計多維實踐課程，引導(dǎo)學(xué)生實踐和評價學(xué)生實踐成果；讓學(xué)生根據(jù)個人興趣自主選課并進(jìn)行分組，確保每個小組具有多樣化的背景和能力，以促進(jìn)合作學(xué)習(xí)和互補優(yōu)勢。課程設(shè)計環(huán)節(jié)，根據(jù)多維實踐教學(xué)模式的原則，設(shè)計具體的課程計劃和教學(xué)活動，并準(zhǔn)備所需的教學(xué)資源、實驗設(shè)備以及與企業(yè)或科研機構(gòu)的合作項目；實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，教師充分發(fā)揮指導(dǎo)者和引導(dǎo)者的角色，通過案例分析、討論、實驗操作等方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐活動，促進(jìn)學(xué)生的主動參與和探索精神；產(chǎn)學(xué)合作環(huán)節(jié)，根據(jù)校企合作項目的要求，教師與合作單位一起制定明確的目標(biāo)、任務(wù)和時間表，監(jiān)督學(xué)生在實踐中的進(jìn)展和成果。

2.2.1 完善教學(xué)體系

在應(yīng)對“雙碳”背景下的人才培養(yǎng)需求方面，合理設(shè)置教學(xué)大綱的內(nèi)容和學(xué)時分配至關(guān)重要。這包括理論教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)與實訓(xùn)以及畢業(yè)設(shè)計等各個環(huán)節(jié)。根據(jù)“基礎(chǔ)—綜合—創(chuàng)新”3個能力層次整合教學(xué)內(nèi)容，注意實踐課程與理論課程之間的聯(lián)系。根據(jù)行業(yè)發(fā)展情況，定期并及時地更新教學(xué)大綱和實踐教學(xué)內(nèi)容，如課程設(shè)計環(huán)節(jié)補充與新能源或者清潔能源相關(guān)，以及與數(shù)據(jù)處理和分析相關(guān)的設(shè)計內(nèi)容，這樣既可以訓(xùn)練學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力，又能強化學(xué)生對綠色技術(shù)知識和跨學(xué)科知識的掌握，利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的綠色低碳技術(shù)人才。

2.2.2 搭建實驗室設(shè)施和模擬平臺

提供逼真的實驗環(huán)境，讓學(xué)生親自進(jìn)行實驗操作和工程設(shè)計。在能動專業(yè)中，搭建熱能轉(zhuǎn)換實驗室、光伏發(fā)電模擬平臺等，讓學(xué)生進(jìn)行實際操作和數(shù)據(jù)分析。同時，根據(jù)課程內(nèi)容需要優(yōu)化升級現(xiàn)有的實踐教學(xué)平臺，及時調(diào)整與購置實驗實訓(xùn)裝置。通過實踐教學(xué)平臺鍛煉學(xué)生實踐操作、故障處理以及分析、解決實際問題的能力。

2.2.3 引入項目驅(qū)動式教學(xué)方法

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，將校內(nèi)課程整合成多個項目課題，將企業(yè)項目引進(jìn)教學(xué)過程，形成校內(nèi)校外項目相結(jié)合模式，促進(jìn)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力以及跨學(xué)科解決實際問題能力的培養(yǎng)。校內(nèi)項目難度設(shè)置為適中程度，重點鍛煉學(xué)生運用知識分析問題和解決實際問題的工程實踐能力；企業(yè)課題聚焦企業(yè)生產(chǎn)過程，貼合生產(chǎn)實際，難度進(jìn)階，著重鍛煉學(xué)生參與企業(yè)實踐的工程創(chuàng)新能力。

2.2.4 搭建科創(chuàng)和競賽平臺

成立科創(chuàng)中心，組織學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)業(yè)項目的策劃與執(zhí)行，鼓勵學(xué)生申報省級和國家級創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目，鍛煉他們的實踐操作與創(chuàng)新設(shè)計能力。搭建各類競賽平臺，鼓勵學(xué)生進(jìn)行跨專業(yè)、跨學(xué)科組隊，由有競賽經(jīng)驗的教師按需組成跨專業(yè)指導(dǎo)團(tuán)隊，指導(dǎo)學(xué)生參加各類科技創(chuàng)新競賽。通過科創(chuàng)及競賽平臺，實現(xiàn)創(chuàng)賽結(jié)合，以賽促學(xué)促創(chuàng)，通過設(shè)計、實物制作、實驗測試來提升學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和跨學(xué)科實踐能力。

2.2.5 深入推進(jìn)校企協(xié)同育人合作

通過校企雙方共同制定人才培養(yǎng)方案、與企業(yè)共建實踐教學(xué)平臺、校內(nèi)校外“雙導(dǎo)師”制，將校企協(xié)同育人工作落到實處，實現(xiàn)教育鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的雙鏈對接，快速提升學(xué)生的工程實踐能力；組織行業(yè)專家和工程師講座、研討會等活動，促進(jìn)學(xué)生了解行業(yè)最新動態(tài)和需求，拓寬視野；通過年輕教師假期“頂崗實習(xí)”、骨干教師掛職基地并深入開展產(chǎn)學(xué)研項目合作，打造“雙師”“強師”隊伍，通過校企科研項目協(xié)同開展，促進(jìn)教學(xué)、科研與生產(chǎn)的深度融合，進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合應(yīng)用及創(chuàng)新實踐能力。

2.2.6 優(yōu)化評估方法

采取“學(xué)生-教師-學(xué)?！比灰惑w的過程化評估方法。在學(xué)生層面：通過課堂表現(xiàn)、實踐報告、作業(yè)、項目演示等方式對學(xué)生進(jìn)行績效評估。評估內(nèi)容包括對學(xué)生實踐操作能力、問題解決能力、思維創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作能力等方面的考察。同時，定期收集學(xué)生對多維實踐教學(xué)模式的反饋意見，要求學(xué)生進(jìn)行自我評價。學(xué)生的反饋和自評有利于教師了解教學(xué)效果，便于及時調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)策略，促進(jìn)教學(xué)模式的不斷優(yōu)化。在教師層面：定期對多維實踐教學(xué)模式進(jìn)行評估和反思，分析教學(xué)效果和存在的問題，根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和改進(jìn)。在學(xué)校層面：學(xué)校主要負(fù)責(zé)質(zhì)量保障和改進(jìn)，通過建立質(zhì)量保障體系，定期對多維實踐教學(xué)模式進(jìn)行評估和監(jiān)測，以確保教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。通過實施和評估的循環(huán)過程，可以不斷改進(jìn)和優(yōu)化多維實踐教學(xué)模式，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維，促進(jìn)他們在實際應(yīng)用中的發(fā)展，同時促進(jìn)教師教學(xué)水平的不斷提升，助力教師成長。

2.3 實施的成效

徐海學(xué)院能動專業(yè)在人才培養(yǎng)中實施了基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多維實踐教學(xué)模式以來，每年都有眾多學(xué)生受益，取得了顯著的效果。專業(yè)建設(shè)水平在獨立學(xué)院中遙遙領(lǐng)先，在2022年大學(xué)專業(yè)就業(yè)率排行榜中，能源與動力工程專業(yè)就業(yè)率95.8%，排名第二位。在2023年校友會中國能源動力類一流專業(yè)（應(yīng)用型）排名中居全國第18位。目前，具有高質(zhì)量的產(chǎn)教融合基地10余個，校內(nèi)實訓(xùn)室、專業(yè)綜合實驗室和專項實驗室多個。通過多年的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，本專業(yè)畢業(yè)生近3年年終就業(yè)率接近100%。本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)集中度最高的行業(yè)為電力生產(chǎn)/制冷工程/新能源/城市熱網(wǎng)/空調(diào)企業(yè)，五大電力系統(tǒng)等企事業(yè)單位都有本專業(yè)學(xué)生的足跡。本專業(yè)學(xué)生注重深造，近3年研究生錄取率近15%且錄取學(xué)校的層次較高，往往是“985”或“211”高校。根據(jù)用人單位的反饋，本專業(yè)畢業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)扎實、專業(yè)綜合素質(zhì)好、實踐創(chuàng)新能力強、崗位適應(yīng)快，因此一些就業(yè)門檻較高的企業(yè)因往屆就業(yè)學(xué)生在該單位表現(xiàn)優(yōu)秀，之后每年都來招聘，而且優(yōu)先錄用本專業(yè)學(xué)生。其中，一些大型企業(yè)單位也因此成為本專業(yè)的實習(xí)或產(chǎn)教融合基地。

3 結(jié)語

在“雙碳”背景下，（1）多維實踐教學(xué)模式注重將理論知識與實踐應(yīng)用相結(jié)合，通過大量實踐活動，幫助學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識，提升他們綜合運用知識能力和實際操作能力，使他們具備扎實的實踐技能。（2）多維實踐教學(xué)模式注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作能力等多方面的綜合素質(zhì)，能夠幫助學(xué)生更好地適應(yīng)未來職業(yè)發(fā)展的需要。（3）多維實踐教學(xué)模式致力于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，重點關(guān)注學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)中的探索和創(chuàng)新表現(xiàn)，有效促進(jìn)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力發(fā)展，為能源與動力工程領(lǐng)域的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。這一模式在徐海學(xué)院能動專業(yè)的人才培養(yǎng)中得到了驗證并取得了積極成效?？傊嗑S實踐教學(xué)模式將理論知識和實踐應(yīng)用相結(jié)合，能夠幫助能動專業(yè)學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識，提升實踐能力和綜合素質(zhì)，增強創(chuàng)新意識，提高就業(yè)競爭力，從而為他們未來的職業(yè)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

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（編輯 姚 鑫）

Exploration of multi-dimensional practical teaching mode in colleges and universities under the background of “Dual Carbon”： taking the thermal energy and power engineering major of Xuhai College， China University of Mining and Technology as an example

DING? Yan， JIN? Rui

（Xuhai College， China University of Mining and Technology， Xuzhou 221008， China）

Abstract：? In the context of “Dual Carbon”， the cultivation of applied innovation ability is the key to talent cultivation in universities. The article takes the energy and power engineering major of Xuhai College， China University of Mining and Technology as an example， analyzes the drawbacks of traditional teaching models， proposes a multi-dimensional practical teaching model based on the cultivation of application innovation ability， and demonstrates the feasibility and effectiveness of the multi-dimensional practical teaching model in universities under the background of “Dual Carbon”. Research has shown that the multi-dimensional practical teaching model can help students majoring in energy and power engineering better understand and master the knowledge they have learned， improve their practical ability and comprehensive quality， enhance their innovation awareness， enhance their employment competitiveness， and make positive contributions to their future career development.

Key words： application innovation ability; multi-dimensional practice teaching; energy and power engineering; teaching mode

基金項目：江蘇高校哲學(xué)社會科學(xué)研究項目；項目名稱：雙碳背景下應(yīng)用型高校能動專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)生態(tài)體系研究；項目編號：2023SJYB1162。2020年江蘇高校“青藍(lán)工程”資助項目；項目編號：20200415。中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院專業(yè)建設(shè)與教改研究項目；項目名稱：能源與動力工程一流本科專業(yè)培育；項目編號：YA2005。

作者簡介：丁艷（1980— ），女，副教授，博士研究生；研究方向：熱能與動力工程，瓦斯燃燒利用，生物質(zhì)資源化利用。