“双碳”目标下采矿工程研究生课程教学改革探索

张士川，王昆，李杨杨，蒋邦友

（山东科技大学 能源与矿业工程学院，山东青岛 266590）

我国的能源资源特点决定了煤炭在我国能源中占有重要地位[1]。煤炭是我国储量最丰富的能源资源，占我国已探明的化石能源资源总量的94.0%左右，占世界已探明煤炭总量的13.3%，2021 年煤炭在我国一次能源消耗占比中高达56.2%。煤炭作为我国能源安全基石，其地位短期内不会改变，且在未来较长时间内，煤炭仍然是我国能源消费的主体[2-3]。

2020 年，我国明确提出2030 年“碳达峰”与2060 年“碳中和”的目标（简称“双碳”），是我国实现可持续、高质量发展的内在要求。2021 年，我国CO2排放量超过100 t，排放源中煤炭占比为80%[4]，在开采的同时达到“绿色低碳”这一要求，是煤炭行业实现绿色、可持续发展的关键，也是煤炭工业高质量发展所面临的重大挑战与必须破解的难题，能源结构转型迫在眉睫[5-6]。近几年，煤炭行业响应国家号召，根据国家新政策与经济高质量发展的要求，积极推进现代煤炭开采技术转型与升级[7]。从理论方面，提出煤炭绿色开采与智能开采，推动煤炭绿色、高效与安全开采，进而实现煤炭的绿色高效利用；从实践方面，通过鼓励专利转化与设备的开发利用，积极进行绿色开采与智能开采的实践，将理论与实践相结合，推动能源转型，推进煤炭成为清洁能源[8]。

“双碳”背景下的能源结构转型已成必然，伴随能源结构转型的还有技术升级，这对就业人员提出了更高的能力要求。高校作为人才培养的基地，承担着为行业企业输送高质量人才的任务，培养高质量、创新能力强、符合当前新工科背景的人才已成为高校教育教学工作的重点。本科生与硕士研究生皆为未来煤炭转型与升级的重要人才，其中，研究生教育不同于本科教育，其基本定位是具有研究能力的高层次人才[9-10]。国家亟须与“双碳”理念相符的高层次人才，对硕士研究生的创新能力、专业知识及实践能力提出新的要求。目前，一些高校仍以掌握一定专业知识与技能的学生作为基本培养目标，与国家新型工科人才需求脱节，高校应积极响应政策号召，对现有教学模式与人才培养方案进行改革。本文深入剖析地方院校在研究生教育方面存在的问题，充分借鉴国内采矿院校教育理论成果，吸收经验教训，对当前硕士研究生教育模式进行深入探讨。

1 采矿工程研究生教育存在的问题

1.1 生源专业背景多样性

采矿工程作为一门综合性较强的学科，涉及结构力学、材料力学以及地质学等学科，采矿工程专业招收了部分跨专业的学生，导致学生生源类型较为多元。由于采矿工程专业综合性强的特点，对研究生的入门要求比较高，学生要有一定的现场生产实践能力以及专业技能[8]。市场需求、研究领域、职业发展、学科交叉和学术研究等方面的原因也导致了采矿工程专业研究生生源专业背景的多样性。跨专业学生既需要进行系统的采矿工程知识学习，也需要在导师的指导下开展科学研究，在三年时间内将跨专业学生培养成为高质量、符合当前新工科要求的研究生有很大难度。因此，生源专业背景多样化所带来的问题亟待解决，必须采取积极有效的措施，提高采矿工程专业研究生的培养质量。

1.2 学术型、专业型研究生培养方案类似

研究生培养方案是研究生教育的核心，围绕研究生培养目标对研究生课程与培养模式进行总体规划，培养方案中既含有理论专业知识的学习内容，也包含对研究生创新能力、综合素质和工作能力培养的内容。由于基础课程设置、研究方向交叉、实践环节需求和就业需求等方面的原因，导致学术型和专业型研究生培养方案类似。当前，硕士研究生分为学术型与专业型两种，其中，学术型硕士培养方案偏向理论知识传授和理论研究，专业型硕士侧重实践应用[11]。不同类型的研究生培养方案侧重点不同，但从部分高校的硕士研究生培养方案来看，核心课程并没有体现出两个类型的硕士研究生的不同与特色，并且实践与实验相关课程较少[12]。培养方案针对性不强，缺少相关的实践课程，导致硕士研究生缺少解决特殊技术问题的能力。所以，两类研究生培养方案类似的问题也是研究生教育中亟待解决的重要问题。

1.3 传统人才培养模式与“双碳”背景下人才需求不匹配

近年来，国家环保政策有了新变化，不仅明确提出了2030 年“碳达峰”与2060 年“碳中和”的目标，而且“十三五”规划也明确提出将推动煤炭清洁高效开发利用作为能源转型发展的立足点和首要任务。传统的人才培养模式侧重传统采矿技术技能的培养，缺乏实践环节以及与行业发展的联系；以培养学生掌握专业知识、理论能力、创新能力以及实践能力为主要目标，与“双碳”中“创新、绿色、协调、开放、共享”理念的结合不足。具体表现为暂时未形成与“双碳”相关的培养理念，缺少与“绿色”“双碳”有关的课程。因此，矿业工程传统人才培养模式存在与“双碳”背景下人才需求脱节的问题。

2 采矿工程专业研究生教学体系改革的意义及原则

2.1 采矿工程研究生教学体系改革的现实意义

我国对建设资源节约型、环境友好型社会提出了新的要求，对矿产资源可持续发展与利用提出了更高的要求。当前正处在国家能源转型的重要时期，能源行业对创新型人才需求迫切，教学体系改革及人才培养模式改革有利于为国家培养更多高层次人才，为国家能源发展提供动力。

2.2 采矿工程研究生教学体系改革的原则

2.2.1 符合学生发展定位与生源特点

针对采矿工程专业研究生生源多跨专业、现场生产实践能力缺乏与专业技能较弱等特点，增加基础课程，提高实践课程在课时中所占比重，着力提高学生用专业知识解决实际问题的能力，基于采矿工程专业特色开展多样化、特色化教学，助力教学改革；丰富课程评价方式，实施综合性、增值性评价，把实践与基础专业能力纳入成绩评价。通过专业课与实践教学激发和培养学生对采矿专业的热情，以此促进学生自主学习、主动创新求变，获得更好的发展。

2.2.2 服务国家重大战略需求，响应“双碳”政策号召

人才培养要面向国家人才需求、面向经济主战场、面向国家政策，积极发挥作为采矿专业高校的优势，积极响应国家“双碳”目标，将推动煤炭清洁高效开发利用作为能源转型发展的立足点和首要任务的号召，重新构建具有适应性、引领性的采矿专业研究生教学课程与人才培养模式，提升服务国家重大战略需求与区域经济社会发展的能力。把握“双碳”大背景下学科交叉融合的特点，将绿色发展理念与传统课程进行融合，改造传统课程、建立新培养模式、发展新学科，形成以“创新、绿色、协调、开放、共享”为核心的新培养体系。新时期，高校研究生培养要以为国家输送新型工科人才为己任，硕士研究生教学与人才培养模式改革都必须在服务国家重大战略需求与响应“双碳”号召的基础上进行。

2.2.3 树立低碳意识，遵循可持续发展理念

采矿工程专业研究生作为未来矿业行业的领军者、决策者和管理者，他们的思想观念对未来采矿行业向绿色、可持续发展转型具有重要推动作用。高校应培养采矿工程专业研究生树立低碳环保、可持续发展的理念，首先从思想层面加深其认识，最后落实到课程与实践中，使研究生在进行专业学习的同时树立绿色低碳的理念，积极践行国家提出的“双碳”目标。

3 采矿工程专业研究生教学改革措施

采矿工程专业硕士研究生作为国家能源安全与可持续发展的重要人才保障，专业建设与改革的重点应为在“双碳”背景下对传统专业进行改革和升级[13]。为应对政策变化、经济结构调整与产业新需求[14]，改革实施方案如下。

3.1 推进采矿专业核心课程与“双碳”目标结合

依据国家“双碳”目标要求，以及国家能源转型对高层次、新型人才的需求，基于低碳、绿色、可持续发展的理念，以矿业资源绿色开发与清洁利用为中心，以绿色相关工程实践为核心，把握“双碳”背景下煤炭行业多学科交叉的特点，增设智能开采、矿山智能装备、数字矿山技术与开采沉陷环境恢复与治理等课程，旨在推进硕士研究生课程与国家新型人才需求相适应，为国家培养更多高层次人才，帮助学生树立低碳环保与可持续性发展的意识，培养与“双碳”目标相符合的新型人才。

3.2 加强“双碳”背景师资队伍建设

导师在研究生培养中起着至关重要的作用。在“双碳”背景下，高校应对导师进行与绿色开采相关专业的培训，优化配置校内相关学科的导师资源。一是培养在职导师适应新形势下的人才培养模式，使其结合自身科研目标与教学任务，制定更有针对性的培养计划，提高学生科研、实践及创新能力；二是通过引进具有绿色开采相关背景的专业博士及博士后，及聘请具有丰富工程实践经验的企业人员作为兼职教师。优秀的导师是培养合格研究生的必要条件，师资队伍的专业结构与知识体系符合当前硕士研究生培养需要，能够培养出国家亟需的新型人才。

3.3 培养“双碳”目标下研究生应用与实践能力

在硕士研究生课程设置中加入与“双碳”目标相关的内容，例如低碳经济、可再生能源、清洁技术等课程。通过这些课程的学习，培养学生对“双碳”目标的理解和应用能力。设立与“双碳”领域相关的实践项目，鼓励学生积极参与，深入实践，提升对“双碳”目标的实际操作能力。例如，参与可再生能源项目的设计与实施，参与碳减排管理方案的研究和实践等。高校加强与企业之间的合作，建立行业导向的联合研究中心或实验室。通过与企业的合作，学生可以接触到真实的“双碳”相关问题，增强对知识实际应用的理解，培养解决实际问题的能力。

4 结束语

社会经济发展、政策变化及行业需求变化，将促使国家的人才需求发生改变，传统的采矿专业研究生教育模式已经无法满足国家低碳、绿色与可持续发展的需要，采矿工程专业面对新的机遇与挑战，要积极进行教学改革和实践探索。为尽快满足国家对新型人才的需求，结合当前国家政策与采矿工程研究生培养实际情况，本文对采矿工程专业硕士研究生教学与人才培养模式出现的问题进行了总结，提出了当前形势下采矿工程专业教学及人才培养模式改革应遵循的原则，并提出了教学改革的相关对策。