基于“雙碳”目標導向的“水業”研究生人才培養

周愛娟 強海峰 王 雪 岳秀萍

太原理工大學環境科學與工程學院，山西 太原 030024

隨著城市化發展進程的加快，規模化城市污水處理也得以高速發展。2020 年9 月，習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上向全世界鄭重宣布，中國“二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和”。2021 年1 月，經國務院同意，國家發展改革委聯合科技部、工業和信息化部等部門聯合發布《關于推進污水資源和利用的指導意見》，明確提出到2035 年，形成系統、環保、經濟的污水資源化利用格局。為促進我國碳排放減量的可持續發展目標，教育部于2021 年7 月印發《高等學校碳中和科技創新行動計劃》，鼓勵高校、科研院所、大型企業聯合開展低碳減排的專業技能培訓，積極推進高素質研究生人才的培養，滿足碳減排領域快速發展所需的專業化人才［1］。2022 年4 月，教育部印發《加強碳達峰碳中和高等教育人才培養體系建設工作方案》，指出實現碳達峰碳中和，是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，對加強新時代各類人才培養提出了新要求［2］。太原理工大學環境學科作為山西“水業”環保領域權威研究生培養學科，認真踐行習近平生態文明思想，貫徹黃河流域高質量發展和國家碳達峰—碳中和“30· 60”戰略，在創新人才培養方面取得長足的進步與發展。但是如何培養出具有創新理念和工程實踐能力的“水業”研究生，將學科特色與國家戰略需求緊密結合，為社會經濟持續發展輸出所需的優秀人才，實現國家能源結構轉型和可持續發展重大戰略目標，是當前“水業”研究生教育面臨的一項重要挑戰，必須加以有效解決。

一、“雙碳”目標導向下的水資源治理

近年來，隨著城市化發展進程的加快，我國將生態環境治理和水污染防治提升到國家戰略新高度，水污染治理技術與設施不斷提升，規模化城市污水處理也得以高速發展。為了推動生態環境的可持續發展，扭轉我國碳排放總量位居世界首位的局面，我國提出了2030 年前實現碳達峰、2060 年前實現碳中和的雙重戰略目標［3］，以期望能夠成為全球碳排放量最低的國家，并在最短的時間里實現由碳排放源向碳中和的轉變。

圍繞“碳中和、碳達峰”國家戰略需求，深入推進水資源利用與保護理念和技術革新，不僅可助力長江黃河等重要流域保護、推進國家水資源利用重大戰略工程實踐，還可促進低碳技術發展和環境保護，應對全球氣候變化［4］。“雙碳”目標為當前中國能源行業的高效可持續發展提供了一個重要的方向，在推進生態文明建設的同時，為我國經濟的綠色全面發展提供了一道強有力的保障。同時，“雙碳”目標已經成為一個具有挑戰性的系統工程，涉及社會經濟發展的方方面面。因此，“雙碳”目標的實施對于促進我國的可持續發展具有重要意義［5］。

污水處理行業是環境保護領域的重要組成部分，據估計，到2030 年中國污水處理行業的溫室氣體排放量約占全國排放量的2.95%，雖然污水處理行業的碳排放量在整個社會中占比不大，但在污水處理和污染物的降解轉化過程中不僅會消耗電能和化學品，同時會產生大量的溫室氣體，這在一定程度上影響著我們的環境質量［6］。

為積極響應國家“雙碳”戰略目標，污水處理行業如何實現碳減排成為一個日益受到重視的問題。因此，水工行業需要積極探索低碳發展的道路，以期助力于碳達峰和碳中和的目標。

二、當前“水業”相關方向研究生人才培養面臨的問題

（一）當前國家“水業”相關戰略的實施缺乏兼具理論創新和工程實踐能力的人才體系

黃河流域高質量發展、水資源化利用及“碳達峰—碳中和”等實現與工程實際密切相關，但目前仍存在研究生培養與實際需求脫節的問題。由于傳統的高校人才培養體系著重于理論知識的教導，而忽視實踐內容的重要性［7］，課程內容缺乏創新性，對行業最新資訊和研究進展關注不足，且教學內容與行業和社會之間的聯系不夠緊密［8］，由此培養出來的學生難以適應時代新環境對人才的需求。

（二）以單一學科培養人才的觀念根深蒂固

環境專業是一門多學科交叉的綜合性學科，它涵蓋了環境、能源、化工、經濟等多個領域的知識。因此，高校應該充分利用自身優勢學科，融入多學科的基本原理與研究方法，從而培養學生掌握解決資源與環境相關實際問題的技能［9］。“水業”行業需要培養具有跨學科知識的應用型人才，在掌握工程技術的同時，具備良好的工程管理能力，以滿足當前社會對高素質專業化人才的需求。但是目前在以學科交叉為特色的“水業”研究生人才培養的實際過程中，存在著專業交叉力度弱、校企合作深度有待提升、科研平臺貢獻度不高等問題，標準化的研究生培養方案存在同質化明顯、個性化發展不足等一系列問題，無法滿足多樣化的行業需求及研究生個人發展訴求。

（三）學位論文質量管理機制存在欠缺，缺乏職業發展規劃

研究生的學位論文應當由校外企業的專家和學院老師共同指導，以確保其質量。但是實際上，從論文的選題、開題、中期到最終完成，校外企業專家的參與度未能得到足夠的重視，研究生學位論文的質量把控標準仍有待提高，這將影響研究生的學習效果與職業發展。同時，許多高校缺乏對研究生職業發展規劃的教育和培訓，因此，在“水業”行業研究生人才培養的過程中，高校有必要提供精確的職業發展規劃建議，并引入相關資源來彌補這一領域的教育缺失。

三、基于“雙碳”目標導向的“水業”研究生人才培養的意義和價值

環境專業的研究生是實現生態文明建設的重要支柱，應當具備全面的知識儲備，以應對復雜的環境問題，用自身的專業技能為國家和地區的生態文明建設作出貢獻。高校要提升“水業”行業研究生的專業能力，關鍵是要聚焦“碳中和”、“碳達峰”、水資源利用等“水業”領域的國家重大戰略需求，立足于國內外前沿課題立項和企業實際需求，借助團隊優勢方向、專業交叉等特點，充分發揮平臺支撐作用，形成以國家戰略需求為導向的研究生創新人才培養模式，構建新型培養模式意義重大。一是有助于探索培養“水業”研究生應用知識、解決問題等各項能力的有效方法與途徑，具有重要的理論意義；二是“雙碳”目標導向形勢下對高等院校的研究生人才培養模式進行研究具有明確的時代適應性；三是將有助于提升研究生的科學素質、創新精神以及創業實踐能力，具有增強社會競爭力和提高就業率等實際意義。

四、基于“雙碳”目標導向的“水業”研究生人才培養模式研究

通過對目前“水業”人才培養體系分析、培養模式考察以及培養效果調研等方法，深入明確現有“水業”人才培養過程中所存在的問題和難點。在“雙碳”戰略目標的基礎上，針對現階段“水業”新工科知識交叉、研究生工程實踐能力欠缺等背景，我們應該重新審視并構建一個適應當前水處理行業發展的研究生培養體系，將“雙碳”政策所提出的最新科學技術與研究生人才培養深度融合，以期培養具有創新思維和專業素養的新型人才。主要研究內容包括以下幾個方面（如圖1 所示）。

圖1 基于雙碳目標導向的水業研究生人才培養體系

（一）圍繞創新型人才培養整合設計教學內容

對于“水業”行業，研究生教學課程體系的設置應該與本行業的人才培養目標緊密結合，以社會、行業和市場需求為目的，以提升學生的綜合素質和應用知識技能為核心，通過改進教學方法和課程內容，關注學科的實際應用，并將多學科知識交叉、融合在一起，擴展學生知識的廣度和深度，豐富知識結構，以期達到更好的教學效果。此外，隨著新的知識和技術不斷涌現，“水工”學科的不斷發展離不開現代IT 技術的支持，我們應該充分利用現代信息技術，結合各類教育資源，努力培養學生的創新思維和科技素養，幫助學生們及時了解當前的學科前沿和技術發展趨勢，這將有助于培養學生的創新能力，以便更好地解決目前的人才培養過程與實際應用相脫節的突出矛盾，在提高學生工程實踐能力的同時，促進其在實際研究應用中的競爭力。

（二）構建面向創新與實踐需求的分類培養體系

基于社會對學術型、專業型研究生的差異化需求，分類選擇前沿基礎理論課程和社會需求動態課程，構建各有側重的課程體系，強化研究生綜合素質、創新實踐能力的培養［10］。整合相關高校和專業實驗室，建立跨學科的綜合研究平臺；積極對接企業實際需求，結合國家戰略需求，加強研究生在科研項目中的啟發與貢獻。同時，注重培養研究生的自主思考能力，避免學生盲目模仿他人的觀點與想法，杜絕出現抄襲、剽竊、復制等學術不端行為。

（三）加強研究生的實踐能力，培養全球視野

通過系統的教學，培養研究生發現問題、分析問題和解決問題的能力，激發學生的探索欲、創新欲，國際視野和家國情懷［11］，旨在幫助研究生打下堅實的理論基礎，同時能夠充分培養并發揮研究生人才的科研創新潛力與團隊協作能力［12］。此外，為了更好地適應當前的“水業”發展趨勢，研究生應當在“雙碳”目標的指導下，深入了解我國的國情，密切關注國內外學者的研究成果與學科發展趨勢，積極參與學術交流，以便把握發展機遇，發揮研究生人才的主觀能動性，持續學習國內外最新的技術和理念，并將其融入國家的經濟發展體系之中。

（四）創建“導師組制”研究生培養協同育人模式

以研究生教育創新中心為依托，聘請優秀校友、企業管理者為校外企業導師，構建“課堂授課—學術講座—企業調研—工程實踐”多方位知識傳授體系，形成基于“導師組制”的團隊式協同育人模式［13］。學生在學習過程中可以掌握先進污水資源化處理的工藝設計和研究開展方法，激發研究生探究解決實際問題的愿望，培養研究生自主學習和主動思維的習慣的能力。同時，為了提升研究生的學術水平，我們建議將校外企業的導師納入課題設計環節，并與企業緊密合作，以便更好地滿足企業的實際需求。我們還建議將“產教融合”作為課題的核心，以便為學生提供更深入的工程背景、更高的實踐應用價值和更有意義的理論創新，重點關注如何將研究成果轉化為實際應用，以提高其應用價值。

（五）健全研究生培養質量保障體系，構架挑戰性學習能力評價體系

為了確保研究生論文的質量，在研究生培養過程中，必須嚴格遵守開題、中期和答辯的流程，并且堅持對所有畢業論文進行盲審，使得研究生培養質量保持較高水準。構建將跨學科團隊任務、合作性學習活動、創新創業項目、學科競賽、自主社會實踐相結合的能力達成評價體系，提高挑戰性學習能力在考核評價中的權重。通過建立完整的、多層次的能力評估體系，有效提升“水業”研究生的實踐技能和創新思維，以期達到更高的培養質量。

（六）加強研究生思政教育，提升教學目標

在研究生人才培養過程中，要符合國家工程教育改革要求，將學科教育與思政教育相結合，以學生的需求為導向［14］，立足于每一位研究生的實際教學過程，從中汲取經驗，努力提升培養質量，培養研究生對環境保護的重視程度，增進團隊凝聚力，并且形成良好的工作態度。此外，我們相信榜樣的力量比言傳身教更為重要。因此，要鼓勵學生從老一輩的科研人員身上汲取精華，學習前輩們積極探索、勇于開拓、追求卓越的科研精神，增強當代研究生的學術素養、民族自尊心和為祖國發展而奮斗的熱情，以實現更高水平的發展［15］！

五、結語

“雙碳”目標的實施，為我國水資源的可持續發展和綠色低碳的生態文明建設帶來了重大的挑戰，并且為“水業”行業的研究生教育帶來了全新的機遇與挑戰。本文在“雙碳”背景下，深入探討了當前“水業”人才培養過程中的問題與困境，并結合“水業”新工科知識的交叉性，提出了一種全新的水業研究生培養模式，旨在提升教學質量，培養出能夠滿足當今社會發展需求的“水業”行業研究生人才。這不僅有助于提升高校教學質量，推動科研創新，而且在滿足社會對人才的需求方面具有重要的意義。