[出处] 教育教学论坛_2022年第25期

王周福 刘浩 韩兵强 黄奥 马妍

[关键词] 材料类专业;大学生;环保意识;培养途径

[基金项目] 2019年度武汉科技大学教学研究项目“新工科背景下材料学专业大学生环保意识与人才培养创新机制研究”（2019X034）

[作者简介] 王周福（1965—），男，四川德阳人，工学博士，武汉科技大学材料与冶金学院教授，主要从事无机非金属材料研究;刘 浩（1978—），男，山东招远人，工学博士，武汉科技大学材料与冶金学院教授（通信作者），主要从事无机非金属材料研究。

[中图分类号] G645 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）25-0152-04 [收稿日期] 2022-03-07

引言

材料、能源、信息是社会文明和国民经济的三大支柱，其中材料更是科学技术发展的物质基础和技术先导[1]。然而，人类在发展并利用材料获取物质财富、推动文明进步的同时，也引发了对能源、资源的过度消耗和环境负荷的激增，打破了地球生态系统平衡，使得人与自然深层次矛盾日益显现[2]。近年来，生物多样性减少、荒漠化加剧、极端气候事件频发，新冠肺炎疫情持续蔓延更是给人类生存发展和社会经济带来严峻挑战。国家“十四五”规划和2035年远景目标提出，加强创新型、应用型、技能型人才的培养，实施知识更新工程、技能提升行动，壮大高水平工程师和高技能人才队伍;深入实施可持续发展战略，推进重点行业和重要领域绿色化改造，增强全社会生态环保意识。为此，需要培养具备高度责任感、能够积极传播生态文明的生产生活理念、推进人与自然和谐发展的高素质专业人才。

材料类专业涵盖无机非金属材料工程、金属材料工程、冶金工程等众多相关专业，从传统工业、民生制造到战略性新兴产业，无不与之关联[3]，其科学研究及教育教学在我国从制造业大国向强国迈进的历史进程中肩负着民族复兴的重大使命。高校作为培养和造就高素质人才的摇篮，应该不断加强大学生的环境保护意识，为生态文明建设贡献力量。但是，从环境保护意识及在材料类专业教学、应用中的教育现状来看，当前针对大学生环保意识开展的教育工作仍然存在很多问题。

一、环保意识教育及材料类企业生产中存在的问题

（一）材料类行业生产环境综合治理问题

材料类行业如钢铁、水泥、玻璃是我国国民经济增长的重要基础行业，也是国家淘汰落后产能、实现节能减排的重点领域。其中，钢铁行业的总能耗占全国总能耗的15%，是污染排放的重点行业[4];水泥行业在全国耗能产业中的耗能比为7.8%。与其他发达国家如美国、日本等相比，我国水泥工业产生的污染要高出180多倍[5]。我国玻璃行业能源消费量占全国能源消费总量的十分之一，二氧化碳排放约占我国碳排放总量的六分之一[6]。虽然很多行业的龙头企业已经有部分生产线实现排放改造，但众多中小企业装备水平仍然较低，排放改造难度相对较大，环保治理装备的水平亟须升级;侵占湖体、废渣和废液倾倒等污染环境的违法行为仍然存在。这些问题给行业发展和环境治理都带来了很多不利影响。解决这些环境污染问题，需要提高材料类行业从业人员的综合素质，从环境保护意识和理念、职业道德与社会责任感多方面入手，切实树立产业发展与环境保护相结合的思想。

（二）缺乏材料类行业高素质专业人才

虽然经过专业学习的毕业生已经具备一定的专业理论方面的知识，但是培养过程与行业发展脱节、工程实践教学模式僵化，使得很多材料类专业的大学生空有专业理论知识。理论结合实践的经验和能力不足，直接导致兼具专业知识和生产安全环保方面的高素质专业人才缺乏，制约相关行业的高质量发展。此外，很多企业的管理人员由于过分追求经济效益，忽视了生产过程中环境保护问题，因而在企业运营过程中对于环境保护工作没有真正落到实处。实际上，针对生产、生活污染进行治理的过程，虽然需要在治理方面有成本投入，但最终获取的收益是环境得到改善之后企业和社会损害的减小[7]。以某公司为例，该企业按照国家绿色制造标准体系要求，除了产品的研究开发注重强化废旧资源利用，还利用空闲厂房建成并投用了光伏发电系统，既实现了清洁能源使用，又大幅降低了成本，做到了节能减排。目前该企业各类排放指标均优于国家和行业标准，企业的综合能耗远低于行业其他先进企业。当然，科学技术和生产管理的不断发展，新型生产工艺、装备和流程也需要在企业运营过程中不断更新，对于企业管理与专业技术从业人员，开展生产工艺、设备、流程诸环节的有效管控，不仅需要专业理论与实践经验，更需要具备安全生产与环境保护的意识与能力。因此，基于新时期现代化材料类行业与企业发展对高素质专业人才的迫切需求，对材料类专业大学生开展环保意识培养至关重要。

（三）材料类专业大学生环保意识亟须提升

当前，我国材料类行业已经从传统的劳动密集型向信息化与工业化深度融合的方向发展，向生产工艺装备、制造技术、信息采集与管理的产品个性化、智能化方向稳步迈进。行业的迅速发展，亟须提升专业技术人才的对口专业技能与综合素养。大学生是生产、生态环境保护工作的重要参与者，应该为社会、经济及行业的生态文明建设贡献力量。但从目前在校生的整体表现来看，普遍存在生态文明观念相对薄弱、社会责任感意识不足等问题。首先，部分大学生的环保责任意识不够。生态文明建设是全体公民的共同责任，不能将环境保护视为只是政府和企业的工作，对学习、生活及工作中的环保问题不能视而不见。其次，大学生在学习和生活中的环保和消费行为缺乏科学性。例如，日常生活中，不能踐行生态理念，过分追求物质享受，造成资源浪费和生活环境的污染。实际上，很多高校材料类专业在课程设置中也开设了环境保护方面的内容，但从学生的实际表现看，对大学生的环境保护、安全防护、生态文明等方面的教育还不够。

二、材料类专业大学生环保意识培养路径

（一）完善专业课程体系

在2019年的“两会”上，第十三届全国人大代表明生在题为《关于将环保教育课程纳入国民教育体系的建议》中，建议国家教育部门修订相关教材和组织编写环保教育普及读物。在课程设置和课程标准修订中增加环保教育内容，在教育不同阶段对学生进行相应的环保教育，全面提升国民的文明素养，牢固树立社会主义生态文明观。同时，各地政府积极开展生态修复和环境保护与治理，持续加强生态教育力度。例如，安徽师范大学自2008年开始，将环保教育列为大学生的公共必修课程，所有的本科在校学生必须选修一门环保教育的必修课程，即通过公共基础课程渗透环保理念[8]。就材料类专业而言，需要在保持原有专业特色与定位的基础上，在培养目标、课程内容、教材建设及师资队伍等方面同步进行相应的调整与完善。

1.突显专业特色。材料类专业中的无机非金属材料工程、冶金工程、金属材料工程等专业，大都具有鲜明的传统工业背景。需要将国际、国内及专业发展背景下的人才培养目标统筹考虑，立足于学科专业底色，以全面提高专业人才培养质量为关键，将环保意识教育融入人才培养过程。课程体系设置和教学内容优化既要体现对专业办学传统的继承，又充分考虑行业特色与学校定位。环保意识教育不是在教育教学过程中简单地植入，而是在课程和教学内容设计过程中考虑材料类专业本身的生产、加工、评价等工艺涉及的“三废”、噪音、节能、资源循环利用等问题。例如，结合实际条件下材料生产、产品结构与性能评价过程特点，可以设计不同等阶的课程或教学章节，对相关环境问题开展适度的针对性讨论，使学生对专业理论形成全面的认识，将材料类专业的生产与发展，放到具体的生产、生活和社会环境中，探讨其对环境的影响，为学生在科研与生产实践中提高发现问题、分析问题和解决问题的能力奠定基础。

2.突出个性化培养。基于大学生知识架构与学业层级发展规律，按照通识课程—基础课程—专业基础课程—专业课程—实践实训课程的框架体系，结合当前国内高校材料类专业本科生的培养特点，可以将课程体系设置大致分为三个阶段。基础知识阶段，主要是基础知识和理论素养的养成，对于专业特点具有初步感知;专业知识阶段，专业理论知识学习和实践能力的养成，对于专业理论与实践应用有一定程度的掌握;分类培养阶段，针对学生继续深造、出国、就业等不同发展需求，开展个性化培养与指导。例如，在基础知识和专业知识阶段，可以结合材料类相关产品的生产、加工等工序环节特点，适时、适量地介绍国家和产业环境保护政策及相应处理措施;在分类培养阶段，可以设置与环境保护相关的课程，供学生自主选择。

3.布局未来发展。材料不断地向高性能化、多功能化、智能化方向发展，需要多学科、多类型材料交叉、互补。材料领域的发展趋势，在向高技术材料及传统产业改造升级的同时，更加重视材料在制备、使用、废弃全寿命周期中与生态环境之间的协调、可持续发展[9]。材料领域的迅速发展，对大学本科教育提出了更高的要求。面向行业未来发展，在课程体系设置中，还需要结合先进材料、智能制造、大数据等技术，优化调整新材料设计与制造、环境保护、资源循环利用类课程建设，结合信息与仿真等实践/实验方法，开展混合式教学方法设计。

（二）理论与实践相结合

习近平总书记在主持中共中央政治局集体学习时指出，我国生态文明建设、生态环境修复和改善，是一个需要付出长期艰苦努力的过程，不可能一蹴而就，必须坚持不懈、奋发有为。实际上，高校对大学生环保意识的教育也不能仅依靠开设几门课程或补充几个章节教学内容。国务院办公厅印发的《关于深化产教融合的若干意见》指出，健全高等教育学术人才和应用人才分类培养体系，提高应用型人才培养比重;大力支持应用型本科和行业特色类高校建设，紧密围绕产业需求，强化实践教学，完善以应用型人才为主的培养体系。在产教融合的背景下，材料类专业必须与行业企业积极开展深度融合、协同育人，为国家和材料类行业发展所需的高素质应用型人才培养筑牢实践教学平台。

开展实践教学，将理论知识融入实践、生产中，在材料类专业产品的设计、开发、生产、销售等过程中，为学生提供专业工程化实践、实训经历。通过这种形式的教学，为专业教师和学生提供学习与研究拓展通道，打通学校和生产企业之间的壁垒，拓展专业教师教学视野与思路，进而优化师资，促进教师队伍的教学和科研能力提升，夯实专业教学基础。以材料类专业为例，针对产品制备/生产过程中涉及的环境污染问题，引导学生分析这些问题产生的原因、危害，探讨提出解决方案，并将其用于实验/实践中加以评判、反馈。整个教学过程，锻炼了学生学习能力和创新能力，也培养了学生工程素养和安全环保意识。

（三）优化校园生态环境

作为社会中拥有较高学历的群体，大学生更应该积极参与不同形式的环境保护活动，培养环境保护意识。对大学生开展环保意识教育，除了课堂教学、实践教学环节的渗透，还应该利用校园宣传推广环境保护，在潜移默化中提高大學生的生态文明素养。首先，做好环境保护的宣传工作。利用校园广播、宣传栏、网络平台、社团活动等不同形式，从个人日常生活行为，到地质、环境等方面的国际事件或气候变化，倡导厉行节约、强化环保意识。通过不同形式环保活动的开展，引导学生形成对环境保护的共识，激发学生对环境问题的重视、自觉维护和保护环境的决心。作为材料类专业的大学生，随着专业理论知识学习的不断深入，更应重视并开展环境保护方法、资源循环利用、新能源及其材料开发等环境保护及实践相关方面的行为教育，激发大学生的创新精神，不断开拓进取，为国民经济和材料类行业的绿色发展贡献力量。

结语

综上所述，随着社会、经济及工业文明的迅速发展，材料生产、使用、废弃过程对能源、资源的过度消耗和环境负荷的激增，打破了地球生态系统平衡，使得人与自然深层次矛盾日益显现。作为经济社会与行业发展中坚力量的材料类专业大学生，需要在教育教学和日常生活中加强环保意识，以满足我国社会和经济发展对高素质人才的需求。根据本文分析，在材料类专业大学生中开展环保意识教育，需要结合专业特点，改变传统的教学方法、更新教学内容，将环保意识教育融入课程体系设置、校园宣传等各个环节，以促进大学生专业理论水平和环保意识的有效提升。