金砖国家能源领域高等教育比较研究

刘文锴, 马强

(华北水利水电大学 校长办公室 河南 郑州 450046)

自2006年金砖国家(BRICS，包含巴西、俄罗斯、印度、中国和南非)成立以来，五国在经济、政治、人文等领域展开了积极合作，建立了比较完善的国际合作机制，在贸易、投资、金融等领域取得了丰硕成果[1]。相对而言，金砖国家高等教育合作起步较晚。2015年，在中国和俄罗斯的倡导之下，金砖国家成立了金砖国家网络大学和金砖国家大学联盟两个教育合作平台[2]，探索促进五国高等教育合作的方法和措施，旨在通过协商，发展双边和多边联合教育项目、硕士和博士培养项目及各领域的联合研究项目。经过五国教育部门研究，在金砖国家网络大学建立时，将能源、水资源和污染处理、计算机科学和信息安全、金砖国家研究、生态和气候变化、经济学等六个领域作为优先合作领域，华北水利水电大学被中国教育部确定为水工程和能源领域的中方牵头单位。基于这一平台，中俄两国于2018年成立了金砖国家网络大学机制下的首个国际合作办学机构——华北水利水电大学乌拉尔学院，全面推进水工程和能源领域的高等教育合作。

能源是国民经济发展的基础。金砖五国能源禀赋各有区别，能源科技发展不均衡，高等教育的管理制度、培养目标和模式、课程体系、质量监控等方面存在较大不同，使得五国在能源领域高等教育的合作上进展较为缓慢。本文对金砖五国能源现状和能源领域高等教育的差异进行了比较研究，旨在为今后的教育合作提供基础。

一、金砖五国能源情况与人才培养

巴西生物质资源和水能资源丰富，化石资源短缺，需要大量能源进口，在生物燃料技术方面具有很强的优势，但在水力发电技术和能源人才培养上存在不足。俄罗斯油气资源和煤炭资源极其丰富，化石能源开采和利用技术先进，长期处于能源出口大国的地位，但是受历史影响和欧美国家的制约，近些年能源工业技术更新换代较慢，人才培养存在短板。印度煤炭储量较大，油气资源不足，能源储量和生产不能满足经济发展需求，不论是能源利用技术还是能源工程人才，均存在不足。中国煤炭储量居世界前列，但是油气资源短缺，长期处于能源进口国的地位，近些年来，煤炭清洁利用、可再生能源利用和电力输运技术呈现突飞猛进的态势，在部分能源技术领域处于国际领先地位，能源领域工程人才相对其他四国非常丰富，人才培养质量突出。南非太阳能和矿产资源丰富，油气资源短缺[3]，在煤炭制油技术上处于世界领先地位，但是在太阳能利用和火力发电技术上较为落后。

由此可见，金砖五国在以下六个方面具有较好的合作前景：第一，金砖五国中，中国、印度、巴西、南非四国均属于油气资源匮乏的国家，而俄罗斯的油气资源储量和出口量位居世界前列，金砖五国可以在能源国际市场上实现互补；第二，中国、俄罗斯、印度、南非四国均属于煤炭资源丰富的国家，在煤炭高效清洁利用上积累了丰富的经验，具备一定的科技实力，可以实现强强联合；第三，中国、印度、南非、巴西四个国家在油气转换技术上各有科技优势，可以实现互相沟通、互相支撑；第四，金砖五国在清洁能源方面各有优势，比如中国的光伏和风能发电、南非的太阳能热发电技术、巴西的生物质利用等，可以实现有效互补；第五，中国和俄罗斯在能源科技人才培养方面具有传统优势，中国工程人才储量丰富，能够为巴西、印度、南非三国的能源技术人才缺口提供良好补充；第六，中国和俄罗斯在工程教育改革上进度很快。其中，中国的高等教育改革获得了丰硕成果，通过能源领域高等教育合作，可以实现金砖五国能源人才培养质量的有效提升。

二、金砖五国能源领域专业设置

(一)中国

中国能源动力工程类专业形成于20世纪50年代，包括热能动力机械与装置、内燃机、流体机械、工程热物理、热能工程等13个专业方向，1993年整编为热力发动机、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、热能工程等9个专业，1998年合并为热能与动力工程专业，2012年更名为能源与动力工程[4]。

在2018年中国教育部颁发的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》中，对能源动力类专业明确界定为能源和动力两个方向。该标准明确能源动力领域的人才培养目标，是培养能够在能源供给革命、能源消费革命和能源技术革命等方面承担重要任务的专业型人才。

中国能源动力类专业内容丰富，覆盖面很广，以动力工程及工程热物理为主干学科，延伸至机械工程、材料科学与工程、核科学与技术、航空宇航科学与技术、化学工程与技术、环境科学与工程等学科。能源动力类专业分为能源与动力工程、能源与环境系统工程、新能源科学与工程3个专业。其中，能源与动力工程为基本专业，能源与环境系统工程、新能源科学与工程为特设专业。

(二)俄罗斯

能源在俄罗斯国民经济中占主体地位。因此，俄罗斯非常重视能源领域的人才培养，石油勘探技术、石油利用技术、发电技术、煤炭利用技术、核能技术名列世界前茅，热能利用、发电技术等专业是高等教育强项专业[5]。进入21世纪后，俄罗斯致力于发展科技，加强创新型人才培养，并为此制定了国家人才战略。借助博洛尼亚进程、“5-100计划”等国家战略，俄罗斯在高校组织机构、人才培养方式和教学形式上进行适应性变革，强化与科研院所和产业界的合作，发展国际化高等教育[6]。

俄罗斯能源动力类专业的人才培养起源很早，在20世纪初期就开始实施热能利用方面的人才培养计划。根据俄罗斯教育部的规定，能源动力类专业从属于电能与热能专业，二级专业包括热力学与热工学、电力电气工程、动力机械工程三个专业方向，分别授予相应的学士学位。

热力学与热工学专业涵盖热学专业领域的全过程知识体系，包括热量的应用、流量管理及将其他类型的能量转化为热量。学生就业方向为热电厂和核电厂等生产企业，专业知识覆盖换热器设计热力系统、锅炉、核电厂反应堆和蒸汽发生器、蒸汽轮机和燃气轮机等热机、动力装置内容，涉及热能相关的燃烧、换热、低温质量、热机、燃料、热工自动化、能源法规等领域，专业覆盖面广。俄罗斯开设本专业的高校均根据各自特点和人才培养需求，对该专业进行细化，细分为若干个方向，如乌拉尔联邦大学将该专业细分为工业热力学和热电厂两个子方向。

电力电气工程专业主要培养电能的输送、变换、分配、应用及电网系统控制和设备制造相关的知识、技术专业人员。学生的就业方向主要是发电厂、变电站、工业涉电领域等，主要知识体系包括电力网络、供电系统、高电压技术、电子电气设备等，覆盖了所有设计电能输变配用相关的各个技术方面。

动力机械工程专业主要培养能源转换机械相关技术、设备的设计、研究、安装和操作等专业性人才。学生的就业方向主要是各个能源机械研究和制造部门，知识系统包括所有涉能机械的原理、驱动、设计和自动化领域，与我国能源与动力工程专业中的内燃机方向、热机方向、锅炉方向、低温与制冷方向均有部分重合，专业知识偏向机械领域，学生就业面偏窄。

(三)印度

印度高等教育起始于殖民时期，在独立后开始快速发展，以7所印度理工学院为代表的众多知名高校，标志着印度高等教育的发展成果。在印度高等教育体系中，能源领域本科专业的设置并不统一，不同学校名称设置各有区别。比如，在印度理工学院的几个校区中，瓦拉纳西分校设置化学工程专业下的热能工程方向，孟买分校设置有能源科学与工程专业，坎普尔分校则将此专业设置在化学与材料科学专业下面。

印度理工学院各校区在能源领域的人才培养特点也不尽相同。瓦拉纳西校区覆盖了制冷、内燃机、可再生等不同方向，在课程设置上增加了拓展科研的有限元等课程；孟买分校在课程设置上增加了一些企业运营、能源科技等偏重于能源人文类的课程；坎普尔分校则偏重于太阳能、风能和能源材料领域。

(四)巴西

巴西生物燃料科技和工程居世界前列。但是，近年来巴西在能源人才培养方面却存在一定欠缺，开设能源领域专业的高校较少，专业方向不尽完善，与巴西能源产业的快速发展不相匹配。

目前，巴西排名前十的大学中，圣保罗大学设置了石油和采矿等专业，坎皮纳斯州立大学、里约热内卢联邦大学、南大河联邦大学及维索萨联邦大学将能源领域专业设置在机械工程下面，圣保罗联邦大学则设置在机械工程和电气工程下面，只有圣卡塔琳娜联邦大学设置了专门的能源利用和管理专业。由此可见，巴西能源领域本科专业通常不独立设置，多数设置在机械工程专业下面，作为机械领域的一个分支专业，并没有体现出能源领域高等教育的特色和相应拓展。

(五)南非

南非在煤炭制油技术上取得突出成果，在能源领域的本科人才培养上也取得了一定成果，但是相对中国和俄罗斯而言，其专业设置不尽完善，不利于能源科技人才和工程人才的培养。

根据南非法律，南非的大学拥有很大的办学自主权，在专业设置上没有进行统一管理，不同学校呈现不同特色。比如，南非排名最高的开普敦大学，在自然科学学院设置了电力专业，金山大学则将此专业设置在机械工程专业下面，斯泰伦博斯大学同样将此专业设置在机械工程专业中，主要设置能源利用和新能源等专业方向。

三、金砖国家能源领域高等教育学制

金砖国家能源领域的高等教育均采取学分制，但是各国在学分制改革进程和实际执行上存在一定差异。

中国和俄罗斯采取传统的学年制人才培养模式。中国改革开放以来，开始了学分制改革，即以16学时为1学分折算，学生需要修够相应学分才能毕业(通常为180学分)。俄罗斯学分制改革开始于博洛尼亚进程，作为高等教育向欧美体系靠拢的标志之一，采取36学时为1学分的折算，学生通常需要修够240学分才能毕业。目前来看，中国和俄罗斯的学分制基本等同于学年制，无法真正实现学生的自主选课和自主安排学业进程。

作为由殖民地独立而来的国家，印度、巴西、南非的高等教育均继承了欧美体系，使用学分制进行教学过程管理。学校为不同专业提供相应的学期开课单，学生根据自己的规划选择不同课程进行学习，不同学分对应的收费情况也各有不同。

四、金砖五国能源领域课程体系的差异

对比来看，尽管金砖五国在专业设置和学制上存在差异，但在专业课程体系上却有很大的相似性，通常可以分为自然科学类、人文科学类、通用工程类、专业基础类、专业方向类、专业拓展类。

(一)自然科学基础课程

通常自然科学基础类课程主要分为数学、物理、化学三个部分。其中，数学通常包括微积分、概率论、矩阵论、复变函数等四部分内容，物理通常包括普通物理、现代物理两部分内容，化学类课程则较少设置。不同国家在课程名称和学时学分的设置上不尽相同。比如，中国通常将数学四个部分的教学内容分成四门课，而俄罗斯则将其融合在一门数学课中，印度理工学院瓦拉纳西分校则开设为工程数学。

(二)人文科学基础课程

金砖国家能源领域高等教育人文科学类课程主要包括哲学、历史类、管理学、法律、心理学等。研究发现，金砖国家均设置了哲学和法律课程，部分国家设置了历史、管理、经济及心理学等课程。具体到课程内容而言，由于不同国家国情和政治形态的不同，不同国家甚至同一国家不同学校的课程设置均存在较大区别。比如，中国设置有思政类、历史类、法律类等必修课程，俄罗斯设置了哲学、俄罗斯历史、经济学、法学、心理学等课程，印度理工学院瓦拉纳西分校和孟买分校设置了哲学和人文课程，巴西圣卡塔琳娜联邦大学设置了哲学、心理学、管理学等课程。

(三)通用工程基础课程

通用工程基础课程指的是与通用性工程相关的课程，比如图学、计算机编程类课程、力学类课程等。研究发现，在绝大多数国家的能源领域本科教育课程体系中，均包含了这些课程内容，但是在课程范围、要求和学时设定上区别较大。在中国的高校中，通常设置有图学概论、机械制图与计算机绘图、高级语言编程、理论力学、材料力学等课程；在俄罗斯的高校中，通常设置有工程绘图、信息学、理论力学、应用力学等课程；印度理工学院瓦拉纳西分校设置有工程制图、计算机编程(1-2)等；巴西圣卡塔琳娜联邦大学设置有图形表达、信息和通信技术、工程物理学等课程。

(四)专业基础课程

金砖国家能源领域本科教育的专业基础课通常需要支撑专业课程学习，以利于学生在本领域的拓展。能源领域通常需要热学、流体、机械、电学、控制等多个学科的交叉支撑，因此其专业基础课程需要覆盖五个学科领域。目前，金砖国家本科教育在这方面的课程设置基本相同，热学领域通常开设有传热学(传热传质)、工程热力学和燃烧学，部分学校将前两个课程融合成为热工基础，将燃烧学内容融入专业方向课程中。流体方向课程通常开设流体力学，部分高校称为流体空气力学，但内容基本相同；机械学科的基础课通常开设有机械设计基础或机械原理；电学类课程通常开设电工电子基础，部分高校则拆分为电路原理和电工电子学两门课程，但内容基本涵盖电路、模拟电路和数字电路三部分内容；控制类基础课程通常开设有控制理论基础课，中方称为自动控制原理，俄方称为自动调节理论，印度理工学院瓦拉纳西分校设置为控制工程，部分高校则没有设置这一类课程。

(五)专业方向课程

专业方向类课程又称专业核心课，主要根据高校设置的就业方向和人才培养特色而定。在中国，通常将锅炉原理、汽轮机原理、热力发电厂作为热能利用和热力发电专业方向核心课，将内燃机原理、发动机设计、发动机结构等课程作为内燃机和发动机专业方向核心课，将制冷与低温技术原理、制冷设备设计、压缩机原理等课程视为低温与制冷专业方向的核心课程，将流体机械原理和流体机械设计方法视为流体机械专业方向的核心课程。俄罗斯的高校也采取了这种设置方法。

其他三国的情况各不相同。印度理工学院瓦拉纳西分校的课程设置覆盖了新能源、核能和机械等方向，并没有设置相应的专业核心课程；巴西圣卡塔琳娜联邦大学的课程设置覆盖了热力发电、低温制冷、燃料电池、建筑能源及新能源等领域，也没有设置核心课程。

(六)专业拓展课程

专业拓展课程是为了拓展学生的专业视野和专业方向开设的。这部分课程通常分为三类：第一类是原专业方向的拓展课程，比如热力发电专业方向的电力生产相关课程，低温制冷专业方向的空调和冷链运输课程，新能源专业方向的气象类课程和运营类课程等；第二类是拓展到专业其他方向的课程，其他专业方向的核心课、概论课及拓展课均可作为这一方向的内容；第三类是为了培养学生其他能力的课程，如与科研相关的数值计算、常用软件、文献检索与写作等。目前，常见的有偏重于科研能力培养的燃烧数值模拟方法与应用(如华中科技大学、印度理工学院瓦拉纳西分校)、偏重于新技术与新科技的洁净煤燃烧技术和碳捕捉技术(如华中科技大学、俄罗斯莫斯科能源动力学院)、注重能源经济拓展的工程经济运行(如巴西圣卡塔琳娜联邦大学)、注重工程应用的电厂运行类课程(如华北电力大学、南非西北大学、俄罗斯乌拉尔联邦大学等)。

五、推进金砖五国能源领域高等教育合作的建议

基于以上研究，可以发现，尽管在专业设置、学制等具体执行的微观层面存在较大差异，金砖五国在能源领域高等教育的课程设置和知识体系等宏观层面存在很强的共通性，因此，金砖五国能源领域高等教育合作具有良好基础和美好前景。

(一)加强政府之间交流，提供政策和经济支撑

尽管金砖国家网络大学和金砖国家大学联盟成立已有5年，但是，五国高等教育合作项目数量偏少，档次不高，主要缺乏政府部门制定具体可行的行动方案和支撑政策。比如，中巴之间在生物燃料之间的合作早在2009年就已经开始，但是在技术转让等方面却受到政策限制，联合科技攻关并没有实质性展开。在2018年金砖国家网络大学年会的预备会议上，与会学校对政府相关政策和财政支撑的缺失意见最大，普遍认为这是当前阻碍具体合作的主要问题。政府可以借助金砖国家峰会、五国教育部长会晤、金砖国家网络大学年会等不同层次的交流平台，就学生交流、教师交流、学分互认等方面制定详细可行的计划，针对能源等优先合作领域制定有倾向性的支持政策，并同时设置诸如留学基金、教师联合培养基金和专门的关键性科研合作项目，制定金砖国家网络大学的推进时间表和路线图，推动弹性化合作进程，探索构建成熟的合作模式，充分发挥金砖五国各自的优势，实现优势互补。

(二)高校积极参与，打造教育资源共享平台

参与高校需要积极主动地寻求合作，借助金砖国家网络大学年会、主题合作小组(ITG-Energy)年会等平台，推进合作办学、师生互访、资源共享等教育合作。合作办学作为教育合作的首选方式，效果最佳。目前，华北水利水电大学与俄罗斯乌拉尔联邦大学联合成立的华北水利水电大学乌拉尔学院，为这种模式提供了有益参考。借助相关平台，推动师生互访，进行短期交流，可以有效实现高校之间的良好交流，通过面对面的沟通有效地推进教育合作。目前，互联网技术发展迅速，优势教学资源共享成为现实，金砖国家相关高校可以借助慕课、VR技术、云技术等，实现教学资源的网络共享，推进金砖国家高校教育水平的提高。

(三)选择重点进行突破，引领合作交流全面开展

鉴于当前金砖国家网络大学发展现状，全面展开教育合作需要逐步推进，优先选择金砖国家能源领域人才需求的重点方向进行合作，探索完善的合作模式，利用丰富的教育资源，促进合作交流全面开展。根据当前能源领域发展趋势及金砖国家的能源现状、优势和人才缺口，新能源领域技术、火力发电新技术和污染物治理技术可以作为能源领域高等教育合作的优选方向。其一，中国、印度、巴西和南非均急需发展新能源技术。中国积累了大量的光伏、风电技术和人才培养经验，巴西和南非拥有着丰富的水电和光电资源，印度有着比较大的光电人才需求，相互可以进行有效合作。其二，中国、俄罗斯、印度和南非都有较大的火力发电人才需求，中国丰富的火力发电高层次人才培养经验和新技术对于俄罗斯、印度和南非有着足够的吸引力。其三，温室效应和碳排放对全球提出了污染物排放治理的紧迫要求，对于金砖国家同样如此。基于“金色十年”的发展，中国、俄罗斯和印度在这三个方向上建立了良好的合作基础。

(四)加强语言及人文交流

金砖国家高等教育合作的重要障碍之一是语言。中国的中文、俄罗斯的俄文、巴西的葡萄牙语对于其他国家的师生来说，不管是学习还是使用都存在一定困难，这严重阻碍了金砖国家教育和科技的交流和合作。着眼于全球教育和科技的发展现状，可以将英语作为金砖国家高等教育语言选项，推动金砖五国层面的高等教育合作，并在合作过程中逐步推动中文、俄文和葡萄牙语的教学和普及，以实现真正意义上的金砖国家教育和文化合作。

全面推进金砖国家高等教育合作的前提是加强金砖五国的人文交流，加强各国之间的文化互动和文化互认。因此，在语言教学和普及过程中，可以借助金砖年会、师资互访、科技会议等多个平台推动金砖国家人文交流，打破文化屏障，充分建立文化互信。同时，在合作高校中，开设有关金砖国家的跨文化交际类课程，增加金砖国家文化交流和科技交流的方式和数量，加快文化交流速度，提升人文交流层次。