“两碳”背景对高校采矿技术人才培养的冲击与变革
作者: 王普 于秀慧 戴洪泰 王辉 丰莉[摘 要]现阶段,煤炭资源开发高校学生培养与输送过程中存在一些问题,如采矿专业优秀生源招收欠理想,毕业生就业面较窄、毕业择业流向不理想,学生创新与实践能力培养不足等。在“碳达峰”和“碳中和”背景下,应加强“两碳”目标对采矿专业技术人才的冲击与变革的有效应对。文章提出了具体的应对措施。
[关键词]“碳达峰”;“碳中和”;绿色低碳发展;高校教学改革;“新工科”建设
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2023)13-0104-03
2020年世界气象组织发布报告称全球主要温室气体浓度仍在持续上升,造成全球平均温度较工业化前水平高出约1.2℃,被列为未来影响自然生态环境与社会经济发展的重大长期风险之一[1]。随着对气候变化及其影响认识的深化,国际社会达成了共同应对气候变化的共识,如《联合国气候变化框架公约》(1992年)、《京都议定书》(1997年)、《巴黎协定》(2015年),缔约国根据自身国情制定政治国策与法律,提出自主贡献目标[1-3]。
根据中国气象局发布的《中国气候变化蓝皮书(2019)》显示,19世纪以来中国地表年平均气温显著上升,1951年至2018年年平均气温升高0.24℃/10a,明显高于全球同期水平[4]。基于此,我国表明立场态度并积极开展应对,如2015年在气候变化巴黎大会上提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念、2020年提出的力争2030年实现“碳达峰”、2060年争取“碳中和”的目标愿景等,获得国内各行业积极响应与国际社会高度赞誉[1,5]。目前全球已有126个国家和集团承诺实现“碳中和”目标,但多数为欧美发达国家且基本已实现“碳达峰”,而我国由于经济发展与社会稳定保障需求,碳排放仍处于达峰期,要取得“碳达峰”和“碳中和”彻底胜利仍任重道远[1]。
煤炭作为我国的基础能源和工业原料,长期以来为经济社会发展和国家能源安全稳定提供了有力保障,而作为碳排放与气温变化的重要源头之一的煤炭消费仍占我国一次能源消费的56.8%(2020年),依然处于一次能源消耗的主导地位[6-7]。为实现“碳达峰”和“碳中和”(“两碳”)目标,应对煤炭供给侧进行改革调整,如产业结构优化(转换低碳产业)、能源结构调整(压减煤炭产量)与新能源开发发展(风、光、水能)等[8-9]。在进行上述改革调整时,势必会对煤炭行业及其专业技术人员培养与输出造成影响。因此,本文基于“碳达峰”和“碳中和”愿景,从现阶段煤炭资源开采高校学生培养存在的问题、“两碳”目标对采矿专业技术人才的冲击与变革等方面出发,开展“两碳”背景对高校煤炭资源开采技术人员培养与输出的影响研究。
一、现阶段高校采矿专业学生培养存在的问题
高等院校是培养国家专业技术人才的场所,每年向社会各行各业输送数以万计的专业人才。采矿工程专业是培养和输送煤矿开采、非煤矿山开采专门技术人才的教育基地,其中煤矿开采又分为井工开采和露天开采[10],本文主要针对井工开采的专业方向展开讨论。
随着社会经济需求与科技创新发展,已有的矿山技术与人才培养方案已不能够适应当下需求,需结合现有新兴发展技术开展新工科建设,培养多学科交叉的创新型人才,正确处理“交叉人才”与“专业人才”的关系。现阶段,在高校采矿专业学生的培养与输送过程中存在一些问题,主要问题总结如下:
其一,煤矿行业作为国家认定的高危行业,实际从业过程中劳动强度大、安全危险系数高,加之偶有发生的煤矿安全事故与对“两碳”政策理解不透彻等缘故,一些大学入校学生选择专业态度不够积极,使采矿专业优秀生源招收欠理想。
其二,采矿工程专业技术性与针对性较强,多学科交叉特点不明显,较其他专业表现为就业面较窄,同时受“两碳”背景影响,毕业择业流向不理想,向煤矿行业输入的优秀技术人才少。
其三,矿山开采技术与装备水平日新月异,专业培养内容滞后实际工作现场,且部分青年教师欠缺现场经验,知识储备无法与现场发展同步;同时教学方法灵活性不够,仍坚持“教师为主、学生为辅”的思路,忽视学生创新与实践能力培养。
其四,现有采煤方法和采煤工艺未能全面考虑生态环境保护原则,造成大量采空区上方出现地面塌陷、绿地与树木遭到破坏等现象,影响了碳汇聚与碳吸收;同时过剩产能虽得到有效化解,仍存在消耗排碳现象。
其五,传统采矿工程专业性与技术性强,在国家智慧矿山与无人、少人开采发展理念下,仍缺乏与新兴信息技术等相近学科的有效交叉与融合,缺乏新工科建设下的创新人才培养与专业升级改造。
二、“两碳”目标对采矿专业技术人才的冲击与变革
目前煤炭开采领域中高校对专业技术人才培养与输送仍然面临长期发展过程中的遗留问题,在“碳达峰”和“碳中和”背景下,应加强“两碳”目标对采矿专业技术人才的冲击与变革的有效应对,如图1所示。
“两碳”背景推动煤炭消费尽早达峰,要求降低煤炭过剩产能、库存,开展产业优化与能源结构调整,实现绿色低碳高质量发展[1]。但煤炭作为我国重要的基础能源,社会经济发展需要煤炭能源支撑,虽然煤炭消费占比已然下降,但预计在2060年完全实现“碳中和”前仍会在一定时期内将煤炭作为基础能源供应和安全能源保障[9],这说明煤炭行业短期内发展前景仍将持续较好,仍可作为学生专业选择和就业选取的利好方向。
2019年《关于高危行业领域安全技能提升行动计划的实施意见》要求2021年底提升煤矿等高危行业安全技能与安全制度水平[11],同时国家地方重视(千米深井开采论证等)与政策资金扶持(智慧矿山发展等),煤矿环境增好,危险系数降低,百万吨死亡率持续走低,“两碳”背景下煤炭供给质量增强、煤矿效益转好,吸引力随之增强,既稳定了高校与煤炭企业专业人才“军心”,又保障了向企业输送或企业自身保留长期服务的优秀技术人员数量。
针对采矿工程专业技术性较强、多学科交叉不明显的特点,应结合现有先进的信息技术与“两碳”目标要求,开展涉及地质勘探、岩石力学、生态环境治理、安全工程、信息科学与技术等相互联系交叉的“新工科”建设工作,培养新兴领域工程科技人才、改造升级传统工科专业[12],实现现代智慧矿山与少人、无人开采技术升级,整合现有专业教育资源,拓宽专业课程体系渗透面,修订符合现实需求的专业培养方案与教学大纲,从而适应现代工业需求,为煤炭企业输送能够胜任现代矿井生产的“即战力”。
“两碳”背景下,矿山装备技术将继续随经济发展与社会需求更新进步,高校教师应立足于企业发展需求,主动追求技术前沿并发现问题,及时更新学科内容并掌握科学研究新动态,丰富自身现场经历与经验,以教带研、以研促教,教研结合制定新的知识体系,建立国家级、省级实验教学示范中心,使教学内容能够匹配于现场应用。同时,积极改革教学方法,探索新的教学关系与教师定位,形成以“学生主导、教师引导”的教学思路,如“翻转课堂”教学,并加大专业培养方案中学生实践环节分量,构建矿山灾害防治虚拟仿真实验室,培养学生创新与实践动手能力,在意识层面提前进入现场“实战”。
“十三五”规划将生态文明建设作为重要内容,提出“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念和构建低碳能源体系等系列措施,而“十四五”规划也继续部署生态环境治理与生态体系保护工作。“两碳”背景下,应推进矿区生态环境治理修复,适时改进现有煤炭资源开采方法与工艺,发展新的开采技术与配套装备,培养低碳技术创新能力,增强碳排放的汇聚、捕集与吸收能力。同时,高校应继续开发“绿色生态”与“绿色经济”的人才培养模式与方案,培养能够在保证生态环境良好的情况下实现高效安全生产的优秀管理与技术人才。
为实现“两碳”目标指导下的低碳、绿色和循环经济高质量发展,从煤炭供给侧调整能源结构,压减煤炭等化石能源产量与消耗,提升能源效率,同时加速可再生能源对化石能源的减量和替代,积极开发风能、光能、水能、地热资源等,增强清洁能源建设与能源技术创新能力,如5G技术与能源开发利用的融合发展[13],加速化石能源消耗向可再生清洁能源消耗转变。同时高校应积极建设“大采矿”学科分支,找寻传统采矿学科与现有清洁资源开发(如地热、天然气)学科区别,建立传统采矿专业与清洁资源高效开发利用之间的联系,重新编制更宽泛适用的教学内容,制定相应的学生培养方案,最终推动煤炭产业转型和优秀专业人才升级。
三、结语
“两碳”背景对煤炭行业发展与优秀技术人才培养来说都既是挑战也是机遇。根据目前经济发展与社会需求,“两碳”政策促使煤炭能源结构优化与调整,一方面促进煤炭技术创新与装备及时更新进步,生态环境修复与复苏,实现绿色高效洁净开采和绿色经济高质量发展;另一方面开展“新工科”建设,整合现有专业教育资源,设置多学科联系与交叉的培养方案与教学大纲,建立可再生资源开发课程与传统煤炭专业方向的区别与联系,培养多学科交叉的创新型、全面型的可以胜任煤炭企业管理与技术的优秀人才。因此,无论是煤炭行业还是采矿专业技术人员,只有能够顺应时代发展,不断改变与提升自身能力,才能够坦然接受挑战并使之成为进步的动力与机遇,最终胜任工作竞争并立足于社会,为国家社会经济发展发挥重要作用。
[ 参 考 文 献 ]
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[13] 杨富强,陈怡心.“十四五”推动能源转型实现碳排放达峰[J].阅江学刊,2021,13(4):73-85.
[责任编辑:雷 艳]