“双碳”目标下农业资源利用方向专业学位硕士课程体系优化与建设
作者: 贾汉忠 刘富豪 田霄鸿 祝可成
摘 要:当前农业资源利用领域专业学位硕士培养环节尚未形成与“双碳”相关的课程体系,并缺乏成熟的“双碳”相关课程。因此,培养具有低碳意识、掌握气候变化与碳中和知识结构的专业人才是实现碳达峰碳中和目标的迫切需求。以碳中和战略背景为主要课程建设理念,涉及农业“双碳”课程建设、“碳减排”教学实践案例和平台挖掘等层面,构建出农业资源利用类教学课程体系,有利于将绿色低碳理念融入到资源利用方向人才培养过程中。
关键词:碳达峰;碳中和;农业资源利用;课程优化;专业学位硕士
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2023)24-0013-05
Abstract: At present, the cultivation of master's degree in the field of agricultural resource utilization has not yet formed a curriculum system related to "double carbon", and there is a lack of mature "double carbon" related courses. Therefore, cultivating professionals with low-carbon awareness and mastering the knowledge structure of climate change and carbon neutralization is an urgent need to achieve the goal of carbon peaking and carbon neutralization. Taking the carbon neutralization strategic background as the main curriculum construction concept, involving the construction of agricultural "double carbon" curriculum, as well as the teaching practice cases and platform mining of "carbon emission reduction", the agricultural resource utilization teaching curriculum system has been constructed, which is conducive to integrating the green and low-carbon concept into the resource utilization talent training process.
Keywords: carbon peak; carbon neutralization; utilization of agricultural resources; course optimization; professional degree master
气候变化是威胁人类生存与发展的重大环境问题,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告指出,全球气候异常已经引起了极端高温、暴雨和干旱等灾难的频繁发生,人类必须在未来几十年内大幅减少CO2和其他温室气体的排放,否则本世纪将超过气候不可逆转的临界点-1.5 ℃和2 ℃。为了共同应对气候变化挑战,减缓全球变暖趋势,世界各国共同签署气候变化协定《巴黎协定》,为2020年后全球应对气候变化行动作出安排,减排温室气体,我国是首批签署的缔约方之一。在此基础上,2020年9月,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。2021年3月,习近平总书记主持召开中央财经委员会第九次会议特别强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标[1]。为深入贯彻落实“双碳”战略,2021年7月,教育部印发了《高等学校碳中和科技创新行动计划》,指出高等院校应肩负起培养碳中和人才及碳中和科技创新的重要使命,明确培养具有低碳意识和全面掌握气候变化理论以及与碳中和知识结构相关的专业技术人才。2021年9月,《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中提出,开展耕地质量提升行动,提升生态农业碳汇,并把绿色低碳发展纳入国民教育体系,建设碳达峰碳中和人才培养体系。
农业领域是受全球气候变化影响最直接的领域,同时也是温室气体的重要排放源,联合国粮食及农业组织的统计数据显示,农业用地释放出的温室气体超过全球人为温室气体排放总量的20%~30%,相当于每年产生150亿t的CO2。农业还是潜在的温室气体吸收汇,特别是在土壤固碳方面具有较大的潜力,是实现“双碳”目标的重要领域之一。因此,农业生产过程的高效减排和农业资源的合理利用是实现碳中和的关键环节和重要举措,探索农业生产过程中减排增汇的有效途径和方法可为实现国家“双碳”目标作出积极贡献。
“双碳”目标的实现迫切需要将新兴农业现代化技术、减排固碳方案、废弃物综合利用、碳监测与碳评估、碳核算与碳政策等理念及技术与方法进行良好的结合,凝练出“双碳”目标下相关专业人才的培养方案及对其素质与能力的全新要求,探索“双碳”战略的实施与传统农业资源利用领域专业的融合机制和路径,对农业资源利用类人才培养模式进行深入改革,为国家和社会培养具有低碳意识、掌握碳中和知识、适应国家“双碳”目标需求的专业型高端人才,为我国实现“双碳”目标贡献力量[2]。
一 “双碳”目标下资源利用类专硕开展相关教育的现状
由于人类对气候变化的认知与重视度滞后于其他环境问题,如水污染、大气污染、固体废弃物与土壤污染等,全球气候变化和促进“双碳”战略实施至今尚未形成独立的学科方向和系统的教学课程体系。特别是在农业资源利用领域研究生的培养环节中,还未有系统的模式进行“双碳”背景相关的专业内容教育,更是缺乏成熟的“双碳”相关课程,因此,在该方向的培养过程中提升学生的碳中和相关知识与能力迫在眉睫。
资源利用与植物保护农业专业学位硕士是与土壤肥料、植物保护、农业生态环境治理等领域相关联的专业学位。该学位培养包括两大方向,分别是资源利用和植物保护。其中,资源利用方向主要关注于土壤、水分、养分、气候、生物和农业废弃物等农业资源的优化配置和持续安全利用,聚焦于农业资源高效利用、养分资源管理与施肥技术、农业环境污染与修复、农业废弃物资源综合利用及农业资源信息系统等方面的知识和技能[3]。早在2002年党的十六大报告中就明确提出,发展“优质、高产、高效、生态、安全”的现代农业是构建我国可持续农业与农业安全的战略决策需要。而农业环境污染控制、资源合理利用、绿色植物保护成为实现这一目标的重要举措,也是在农业生产实践中密不可分的重要环节,同时这些内容均或多或少与“双碳”目标的实现相关联。然而,在当前的研究生培养体系中,课程体系建设过程中对气候变化问题的重视与融入度远滞后于减肥减药等传统农业资源利用措施及其他环境保护问题。因此,在新的全球社会经济发展形势下,要以“双碳”目标为契机,立足新发展阶段,贯彻新发展理念,对现有培养模式和课程体系进行优化,将绿色低碳理念融入到资源利用方向人才培养过程中。
二 “双碳”理论内涵在农业资源利用类课程体系中的融入与建设
尽管“双碳”目标与资源利用有着密切的关系,但在目前的教学体系中有关气候变化和碳中和理论与技术并未作为系统的知识去讲授,也缺乏完整的教学体系,这便造成了“双碳”相关课程知识在该方向教育的缺位现状。在国家实现“双碳”目标的需求下,系统建设与发展农业碳中和相关课程体系并将其纳入到现有的教学质量标准中是亟待解决的问题[4]。就农业资源利用类专业硕士学位研究生的课程体系而言,需要以碳中和为主要课程建设理念,并涉及农业“双碳”课程建设、“碳减排”教学实践案例和平台挖掘等层面,构建出农业资源利用类教学课程体系(图1)。
(一) 传统专业课程生态文明建设要素融入
在资源利用方向专业学位硕士培养过程中,有关全球气候变化与碳中和的内容缺乏系统的教育体系,甚至尚未形成一门完整的课程;但碳中和背景与现有的专业课程有着紧密的关联性,特别是农业生态学、土壤退化与修复、农化产品高效利用与管理、农业面源污染与生态治理和土地资源利用保护与恢复等课程涉及农业温室效应、碳足迹、碳氮循环机制和土壤固碳原理等全球气候变化和碳减排的相关内容。这使得将气候变化理念与低碳技术有机融合在农业资源利用类专业课程体系中具有较大的可实施性。基于此,首先需要明确与碳中和背景体系相关联的专业课程,进一步确定碳中和知识体系中的原理、技术、评估方法,以及管理政策分别应融合到哪门专业课程中,增加的具体内容是什么,与原来的课程内容如何衔接等问题,以此构建全面的碳中和融入元素和内容。在此基础上,进行课程体系的设计与优化,具体可体现如下层面的内容。
1)筛选和编辑与全球气候变化、碳减排相关的科普纪录片和影视片,从知识背景、视觉、思辩的多维角度提高学生的绿色低碳和可持续发展意识。结合习近平生态文明思想、“绿水青山就是金山银山”理念、山水林田湖草沙冰综合治理等内容,引导学生认识全球气候变化和我国“双碳”目标的相互关系,使学生意识到“双碳”目标是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局做出的重大战略决策。
2)通过研读国内外相关文献与书籍,了解国内外有关碳达峰、碳中和相关协议、政策和法律,获取气候变化、温室气体减排等环境科普知识,将绿色低碳发展理念和方法融入到课堂教学体系中,以此为基础,提升学生对“双碳”背景的认识,拓宽可持续发展思维,提升学生开展绿色低碳工作的能力。使学生意识到“双碳”目标是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择。
3)围绕“双碳”目标与国际形势设计课堂讨论和辩论,重点认识“双碳”目标对我国乃至全球经济、社会、地缘政治发展的影响,以及我们应对的策略。并结合“双碳”目标提出的战略背景和意义,使学生意识到在人类历史发展过程中自身所肩负的使命与责任,以及我国所需要彰显的大国责任与担当,明确“双碳”目标的实现是推动构建人类命运共同体的庄严承诺。
(二) “双碳”目标下课程体系的构建
“碳中和”概念虽然简单易懂,但与碳中和相关的理论、技术与政策却比较庞杂,想要清晰认识与农业资源利用相关的“双碳”目标体系,需要全面系统地构建农业碳中和相关前沿进展类课程及教学内容。然而,农业资源利用类专业如若把所有碳中和相关技术都囊括进来并不现实,那么农业资源利用类专业应该包括碳中和技术中的哪些内容?有效地解决这些问题,需要明确碳中和知识体系的内涵与外延,科学地界定农业碳中和知识的结构与内在逻辑关系,从而明确农业碳中和的核心内容。
1 知识体系的内涵与外延
想要认识农业碳中和的内涵和外延,首先需梳理在农业生产过程中的碳足迹,这涉及到农业碳排放、农业碳汇过程、农业废弃物的处置等层面问题[5]。
首先,我们需要认识农业生产过程中温室气体的排放源及相应的减排技术。从20世纪80年代发现稻田CH4排放开始,逐渐认识到农业生产过程中N2O的排放和反刍动物CH4排放,到20世纪90年代,越来越多的科研工作关注于畜禽排泄物贮存和处理过程温室气体排放。随后,开始探讨秸秆还田、有机肥替代化肥、减少化肥施用量和添加生物炭等方式对碳排放的影响[6]。当前的研究热点是农田生态系统对大气CO2浓度升高的响应。