王亞軍 劉寶

[摘要]本文旨在探討如何利用碳中和科研成果，結(jié)合鋼鐵冶金工程領(lǐng)域的實(shí)際情況，對(duì)冶金工程專(zhuān)業(yè)研究生課程思政教育進(jìn)行有效促進(jìn)的路徑與方法探索。通過(guò)對(duì)碳中和概念的介紹和鋼鐵冶金領(lǐng)域碳中和發(fā)展現(xiàn)狀的分析，突出了碳中和在冶金工程中的重要性。進(jìn)一步探討了鋼鐵冶金各工序碳中和研發(fā)的進(jìn)展，并結(jié)合課程思政在研究生教育中的重要性，提出了將碳中和研究成果應(yīng)用于研究生思政課堂的可行性及路徑，相關(guān)研究結(jié)果將為提升冶金工程專(zhuān)業(yè)研究生課程思政教育質(zhì)量提供參考。

[關(guān)鍵詞]碳中和；冶金工程；研究生教育；課程思政

[DOI]：10.20122/j.cnki.2097-0536.2024.06.021

引言

隨著碳排放對(duì)全球氣候變化的影響日益凸顯，碳中和已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)；作為重要的碳排放行業(yè)之一，鋼鐵冶金行業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的挑戰(zhàn)。在這一背景下，結(jié)合碳中和科研成果開(kāi)展研究生課程思政教育，既有助于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新精神，也有助于促進(jìn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展。

一、鋼鐵冶金領(lǐng)域碳中和研究進(jìn)展

鋼鐵碳中和是一個(gè)長(zhǎng)期的科研和技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程[1]，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)流程優(yōu)化、資源回收利用和政策支持等方面的努力，鋼鐵行業(yè)有望逐步實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，為應(yīng)對(duì)全球氣候變化做出貢獻(xiàn)。

（一）技術(shù)創(chuàng)新

傳統(tǒng)的“高爐－轉(zhuǎn)爐法”鋼鐵生產(chǎn)流程步驟繁瑣且能耗高。通過(guò)直接還原煉鐵工業(yè)的技術(shù)革新，可大幅度降低能耗和碳排放，該工藝產(chǎn)生的廢渣相對(duì)較少、質(zhì)地均勻、易于處理和利用，有助于提高資源利用效率和減少?gòu)U棄物處理成本。生物質(zhì)可以作為一種替代性的還原劑，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焦炭或煤炭，可以實(shí)現(xiàn)煉鐵過(guò)程中的碳中和，減少CO2排放；還可以通過(guò)氣化過(guò)程產(chǎn)生合成氣體，用于鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的還原劑或燃料；不僅可以減少化石燃料的使用，還可以將農(nóng)業(yè)廢棄物等資源進(jìn)行有效利用，實(shí)現(xiàn)減排和資源回收的雙重效果。另外，碳捕集利用與封存技術(shù)指的是在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中捕捉并轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的CO2，這一技術(shù)不僅可以將CO2轉(zhuǎn)化為有附加值的資源，還可以降低碳排放量。

（二）生產(chǎn)流程優(yōu)化

在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中，不同的原料配比會(huì)影響到能耗和排放，通過(guò)優(yōu)化原料配比可以降低能耗和排放，同時(shí)提高生產(chǎn)效率。提高能效是降低能耗和排放的重要手段，通過(guò)采用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，如高效節(jié)能的煉鋼爐、高速連鑄機(jī)等，可以大幅提高鋼鐵生產(chǎn)的能效，從而降低能耗和排放，以實(shí)現(xiàn)更環(huán)保的鋼鐵生產(chǎn)。

（三）資源回收利用

廢鋼是一種寶貴的資源，可以通過(guò)回收利用來(lái)減少對(duì)自然資源的開(kāi)采和消耗。在現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)中，廢鋼通常是通過(guò)兩種主要方法進(jìn)行回收：電弧爐熔煉和基于廢鋼的轉(zhuǎn)爐法；其中，電弧爐熔煉是通過(guò)在電弧爐中將廢鋼加熱至高溫，使其熔化并去除雜質(zhì)，然后將合適的合金和其他添加劑混入，最終得到所需的鋼材。

二、研究生教育過(guò)程中課程思政的重要性

研究生課程中的思政教育是中國(guó)高等教育體系中的一個(gè)重要組成部分，它不僅是對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育的必要手段，也是培養(yǎng)具有良好道德品質(zhì)、社會(huì)責(zé)任感和國(guó)家認(rèn)同感的高素質(zhì)人才的重要途徑[2]。

首先，研究生課程思政教育有助于加強(qiáng)學(xué)生的思想政治教育。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以系統(tǒng)地學(xué)習(xí)中國(guó)特色社會(huì)主義理論，深入理解黨的基本路線和方針政策，樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，增強(qiáng)政治意識(shí)、大局意識(shí)、核心意識(shí)、看齊意識(shí)，形成堅(jiān)定的理想信念，為成為社會(huì)主義建設(shè)者和接班人打下堅(jiān)實(shí)的思想基礎(chǔ)。

其次，研究生課程思政教育有助于提高學(xué)生的道德素質(zhì)。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到社會(huì)主義核心價(jià)值觀，包括富強(qiáng)、民主、文明、和諧，自由、平等、公正、法治，愛(ài)國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善等，這些價(jià)值觀是學(xué)生成長(zhǎng)過(guò)程中的重要導(dǎo)航，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中做出正確的道德選擇，培養(yǎng)良好的道德品質(zhì)，成為社會(huì)的有用之才。

三、將鋼鐵碳中和研究成果融入研究生課程思政教育的必要性

冶金工程專(zhuān)業(yè)的研究生在學(xué)習(xí)和研究過(guò)程中，往往會(huì)接觸到各種金屬材料的制備、加工和應(yīng)用，這些工作在很大程度上影響著國(guó)家的工業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，對(duì)冶金工程專(zhuān)業(yè)研究生進(jìn)行課程思政教育，不僅是提升他們的思想政治素質(zhì)，更是將他們培養(yǎng)成為具有家國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任感的科技人才的重要途徑。

首先，鋼鐵碳中和是當(dāng)前全球關(guān)注的重大科學(xué)問(wèn)題，也是中國(guó)在新時(shí)代背景下推動(dòng)綠色發(fā)展、構(gòu)建生態(tài)文明的重要內(nèi)容。通過(guò)將鋼鐵碳中和的科研成果融入課程教學(xué)，可以使學(xué)生深刻理解到科技創(chuàng)新在推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步中的重要作用，激發(fā)他們的科研熱情和創(chuàng)新精神。

其次，課程思政教育可以幫助研究生樹(shù)立正確的價(jià)值觀。在研究鋼鐵碳中和的過(guò)程中，學(xué)生將學(xué)習(xí)到如何在保證材料性能的同時(shí)減少碳排放和環(huán)境污染，將這些理念應(yīng)用到未來(lái)的科研和職業(yè)生涯中，為推動(dòng)行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和升級(jí)貢獻(xiàn)力量，這有助于他們形成綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值觀。

最后，課程思政教育有助于培養(yǎng)研究生的國(guó)家意識(shí)和民族自豪感。鋼鐵碳中和的科研成果是中國(guó)在全球范圍內(nèi)的重要成就，將這些成果納入課程教學(xué)可以讓學(xué)生更加自豪地認(rèn)同自己的國(guó)家和民族，增強(qiáng)他們的國(guó)家意識(shí)和民族自豪感，從而更加積極地為國(guó)家的發(fā)展和民族的復(fù)興貢獻(xiàn)自己的智慧和力量。

四、將鋼鐵碳中和科研成果融入研究生課程思政的路徑與方法

（一）以鋼鐵碳中和科研成果為核心內(nèi)容，融入研究生課程思政教育

研究生課程思政教育作為塑造研究生世界觀、人生觀和價(jià)值觀的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，承載著至關(guān)重要的教育使命。而鋼鐵碳中和科研成果的取得，則標(biāo)志著我國(guó)在新時(shí)代科技進(jìn)步與生態(tài)文明建設(shè)方面取得了顯著成就，成為推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要力量。將這些科研成果融入研究生課程思政教育，可以使研究生在學(xué)習(xí)和科研的同時(shí)，深入理解社會(huì)主義核心價(jià)值觀，增強(qiáng)國(guó)家意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，具體方法包括：

一是設(shè)計(jì)以鋼鐵碳中和科研成果為主題的課程，通過(guò)課堂講授、案例分析等方式，讓學(xué)生了解鋼鐵碳中和的科學(xué)原理、技術(shù)路線、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益等，培養(yǎng)他們的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。

二是利用多媒體和互聯(lián)網(wǎng)資源，組織學(xué)生觀看相關(guān)的科普視頻、參觀科普展覽，通過(guò)直觀的方式讓他們感受到鋼鐵碳中和科研成果的重要性和現(xiàn)實(shí)意義，增強(qiáng)他們的環(huán)保意識(shí)和生態(tài)文明意識(shí)。

三是結(jié)合實(shí)際，組織學(xué)生參與相關(guān)的科研實(shí)踐活動(dòng)，如參與鋼鐵碳中和技術(shù)的研發(fā)、參與環(huán)境監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析等，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)科技創(chuàng)新的過(guò)程、理解科技對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

四是開(kāi)展主題教育活動(dòng)，如以“我為鋼鐵碳中和做貢獻(xiàn)”為主題的征文、演講比賽等，鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)對(duì)鋼鐵碳中和科研成果的理解和感悟，通過(guò)活動(dòng)的形式讓他們?cè)诮涣髦猩罨J(rèn)識(shí)、提升思想政治教育的實(shí)效性。

（二）以案例教學(xué)為主要方式，引導(dǎo)研究生深入思考和討論

案例教學(xué)是一種以真實(shí)的案例為基礎(chǔ)，通過(guò)討論、分析、研究等方式，讓學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題中學(xué)習(xí)知識(shí)、培養(yǎng)思維能力的教學(xué)方法[3]。在研究生課程思政教育中，可以運(yùn)用案例教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考鋼鐵碳中和科研成果的意義和價(jià)值，以及如何將其應(yīng)用到實(shí)際工作中，具體方法包括：

一是精心選擇與鋼鐵碳中和科研成果相關(guān)的案例，如國(guó)內(nèi)外鋼鐵碳中和技術(shù)的應(yīng)用、環(huán)保政策的制定與實(shí)施、企業(yè)綠色發(fā)展的實(shí)踐等，將這些案例融入課程中，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行對(duì)比分析和批判性思考。

二是設(shè)計(jì)案例討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生就案例中的問(wèn)題和挑戰(zhàn)展開(kāi)討論，引導(dǎo)學(xué)生從政策、技術(shù)、管理等多個(gè)角度分析問(wèn)題，培養(yǎng)他們的綜合分析能力和解決問(wèn)題的能力。

三是設(shè)立案例研究課題，要求學(xué)生對(duì)某一案例進(jìn)行深入研究、撰寫(xiě)研究報(bào)告，通過(guò)研究讓他們深入理解鋼鐵碳中和科研成果的實(shí)際應(yīng)用，并提出自己的見(jiàn)解和建議。

四是利用信息技術(shù)手段，如網(wǎng)絡(luò)論壇、在線討論室等，建立案例教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生在線交流、討論，增強(qiáng)案例教學(xué)的互動(dòng)性和參與感。

（三）以實(shí)踐教學(xué)為重要途徑，增強(qiáng)研究生的實(shí)踐能力

實(shí)踐教學(xué)是將理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，通過(guò)實(shí)際操作來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)方法[4]。在鋼鐵碳中和科研成果的教學(xué)中，實(shí)踐教學(xué)可以幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問(wèn)題的能力，具體方法包括：

一是建立實(shí)踐教學(xué)基地，與相關(guān)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)合作，讓學(xué)生參與到鋼鐵碳中和技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用中，通過(guò)實(shí)踐操作提高他們的動(dòng)手能力和技術(shù)水平。

二是組織學(xué)生參與環(huán)境監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析等工作，讓學(xué)生在實(shí)際工作中學(xué)習(xí)和運(yùn)用環(huán)境科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)。

三是開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，如鋼鐵碳中和技術(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)、原型設(shè)計(jì)等，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力并提出新的解決方案和技術(shù)路線。

四是建立實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系，將學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的表現(xiàn)作為評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容，激勵(lì)他們積極參與實(shí)踐、提高實(shí)踐能力。

（四）以跨學(xué)科教學(xué)為輔助手段，拓寬研究生的知識(shí)視野

跨學(xué)科教學(xué)是指在教學(xué)過(guò)程中，將不同學(xué)科的知識(shí)和方法相互結(jié)合，以促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科思維能力的培養(yǎng)。在鋼鐵碳中和科研成果的教學(xué)中，跨學(xué)科教學(xué)可以幫助學(xué)生建立起更為全面的知識(shí)體系，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，具體方法包括：

一是引入環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)等相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，讓學(xué)生了解鋼鐵碳中和技術(shù)的多學(xué)科背景，增強(qiáng)他們的學(xué)科認(rèn)同感。

二是結(jié)合管理科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的方法，讓學(xué)生從不同角度分析鋼鐵碳中和的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，培養(yǎng)他們的跨學(xué)科思維和決策能力。

三是用信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何收集、處理和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)他們的信息素養(yǎng)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的思維方式。

四是開(kāi)展跨學(xué)科研討會(huì)，邀請(qǐng)不同學(xué)科的專(zhuān)家學(xué)者與學(xué)生交流，讓他們對(duì)鋼鐵碳中和科研成果有更深入地理解和認(rèn)識(shí)。

通過(guò)上述四項(xiàng)內(nèi)容的實(shí)施，可以有效地將鋼鐵碳中和科研成果融入研究生課程思政教育，不僅能夠提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，還能在思想政治教育方面取得積極的效果，為培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞纳鐣?huì)主義建設(shè)者和接班人奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、結(jié)語(yǔ)

嵌入碳中和的科研成果至冶金工程研究生課程思政教學(xué)之中，可以引導(dǎo)學(xué)生更加主動(dòng)地投身于碳減排的相關(guān)學(xué)習(xí)和工作中，對(duì)于培育學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)、創(chuàng)新思維以及社會(huì)責(zé)任感具有重要意義。本文提出了一些具體的路徑與方法，這些方法旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，為未來(lái)冶金工程領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]盧雪英，黃紅武，韓勇，等.工科研究生教育課程思政建設(shè)的實(shí)踐與思考[J].中國(guó)高等教育，2022（9）：35-37.

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基金項(xiàng)目：華北理工大學(xué)教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱(chēng)：新工科背景下基于多學(xué)科交叉融合的《冶金原理》課程教學(xué)改革研究（項(xiàng)目編號(hào)：L21126）

作者簡(jiǎn)介：

王亞軍（1986.2-），男，漢族，河北唐山人，博士，講師，研究方向：冶金工程教育、思想政治教育；

劉寶（1989.8-），男，漢族，河北唐山人，博士，副教授，研究方向：冶金工程教育、思想政治教育。