智慧能源专业群建设研究与实践——以天津城市建设管理职业技术学院为例

张 冰,赵运婷

(天津城市建设管理职业技术学院,天津 300400)

2020年9月22日,在第七十五届联合国大会一般性辩论上,我国向国际社会作出碳达峰、碳中和的郑重承诺。“十四五”时期是我国向“双碳”目标迈进的关键期、窗口期,积极推动能源与大数据、物联网、云计算、区块链、5G等新技术融合,发展综合能源,推动能源消费清洁转型,是产业发展的重要路径和趋势。按照《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》的要求,人才培养供给侧和产业需求侧在结构、质量、水平上必须完全适应。在产业迅速发展和变革的情况下,应该提高人才供给结构和质量对市场需求变化的适应性和灵活性。天津城市建设管理职业技术学院是天津市“双高计划”建设单位,智慧能源专业群作为天津市高水平专业群,围绕综合能源产业,从适应产业发展和转型角度,通过专业群建设,进行人才供给侧结构性改革,提高人才培养质量。

一、综合能源产业分析

综合能源产业,从广义上说是指提供清洁、高效、智能的能源供应及增值服务的企业,包括各类供电、供热、供冷、供燃气、节能服务类企业及其上下游企业。经过笔者调研发现,以天津地区为例,传统单一能源供应类企业正在向综合能源类企业转型,这其中包括原本从事社会电力、燃气、热能等能源供应的企业,从事电网及新能源发电投资、建设和运营的企业以及从事节能改造、合同能源管理的企业。而随着国家对节能减排及“双碳”目标的要求,这些企业的商业模式也在不断发生变化,开始在各类公建项目中开展合同能源管理商业模式的综合能源项目,合同能源管理形式成为综合能源类企业未来发展的重要形式。以学校为例,传统能源供应模式一般采用自建热源如燃气锅炉房供热,或直接引进市政热源,但供冷仍然为普通电制冷,且业主方缺乏能源管理技术及对能源消耗的综合监测,造成能源消耗高居不下。而采用能源合同管理的新商业模式,由专业的节能服务企业根据业态特点及前期勘查、设计、投资预算确定适合的能源形式,然后签订长期托管合同,进行投资、建设、托管运行。

这种商业模式的变革和行业发展的新形势对人才的需求提出了更高的要求。根据市场研究机构预测,随着综合能源产业的发展,未来岗位需求大幅增加。随着新技术的使用和企业模式的变革,岗位需求也将呈现多样性、综合性、跨界性的特点和趋势。

二、综合能源产业技能人才需求

本课题在研究过程中调研了天津市热电公司、天津市城安热电有限公司、天津市津安热电有限公司、津燃华润燃气有限公司、天津华德智慧能源有限公司等天津市目前主要的供热、供冷、供燃气类企业及其上下游企业,结合企业综合能源业务的开展,分析企业岗位能力发现,高职学生在产业链中面向的主要岗位群为以下四类。

综合能源建设:面向综合能源企业的工程管理岗位以及下游企业中的施工单位,主要为各类供热、供燃气管道敷设,包括敷设前期勘查测量、土建施工、管道焊接,各类泵站和调压站安装施工以及工程建设中全生命周期的施工管理。

能源输配管理:各类供热、供燃气户外管网的巡视、检修、抢修,目前企业大多采用无人机巡检和人工巡检相结合的方式;各类泵站、调压站等阀门操作、定期检查。

专业设备检修:各类居民用户、公建用户片辖区域一次网二次网(或燃气低压管线)及换热站等的检修、抢修、改造、巡视和调节,用户户内设施的管理和督查等工作。

综合能源客户服务:各类用户能源费用的收取,用户报停、维修、信访等工作的处理、回复、回访等。

三、专业群组群逻辑

智慧能源专业群对接综合能源产业,结合产业中的主要技能岗位和我院的专业基础,组建以城市热能应用技术为核心专业,城市燃气工程技术、电气自动化技术为骨干专业,融入智能焊接技术、工程测量技术、摄影测量与遥感(无人机)技术专业。热能、燃气专业对接综合能源规划和运行环节,重点培养综合能源运行的管理和技术人员;电气自动化专业重在以智能控制技术提升综合能源智能控制水平,并对各类电气设备、信息通信系统进行维护和管理;工程测量专业以测量技术、地理信息、遥感监测在产业规划和建设阶段用于能源管网的勘测和建设;遥感技术(无人机)专业以遥感技术、摄影测量、无人机服务于综合能源领域的智能巡检、管网监测;智能焊接技术重在提升产业内金属结构焊接水平,保障管网安全。专业群以“校企资源共享、通用技能模块课程共享、专兼职教师团队共享、立体化实践教学基地共享”为原则,坚持资源共享、优势互补、分工协作,(如图1所示)。

图1 智慧能源专业群组群逻辑

四、人才培养模式研究

(一)创新“五共五融、人才赋能”智慧能源专业群人才培养模式

专业群落实天津市委、市政府制定的《科教兴市人才强市行动方案》,加快推进专业群人才培养体系改革,深入服务对接综合能源产业链。通过完善产教深度融合对接机制,拓宽校企合作渠道,构建了以“人员需求导向、岗位能力导向、面向未来导向”为原则,以“工程测量”产教融合专业为支撑,“智能焊接”现代学徒制模式为引领,“电气自动化”现场工程师培养为抓手的产教融合高素质技术技能人才培养体系。专业群每年定期开展产教融合专业发展论证会,邀请合作企业一线技术人员、人力资源负责人研讨专业群培养模式,同时根据企业人才需求,探索各专业不同的育人模式,通过“培养方案共商、培养基地共建、培养过程共管、培养效果共评、培养结果共享”,实现培养规格与行业标准相融合、教学内容与工作实际相融合、教学过程与工作过程相融合、教学场所与真实企业相融合、教师队伍与企业专家相融合,探索出了适合专业群发展,又兼具各专业特点的“五共五融、人才赋能”的专业群人才培养模式。通过校企科学育人,紧密对接综合能源产业,培养规划、建设、运行综合能源供应产业第一线需要的跨界复合型技术技能人才,(如图2所示)。

图2 “五共五融、人才赋能”人才培养模式

(二)建立“基础共享、核心分段、拓展同选”的课程体系

对接产业要素,优化核心课程。聚焦综合能源产业,构建“基础共享、核心分段、拓展同选”的同基础、模块化、多方向课程体系(如图3所示),重构核心课程,实现课程教学与岗位要求一致、学历证书与职业资格证书融通。专业课程体系以岗位能力为依据设置课程,对应职业方向实行模块化学习,过程中强化技能训练,实现人才培养与企业需求同步,课程设置与就业岗位对接,专业标准与职业能力融通。

图3 “基础共享、核心分段、拓展同选”课程体系

以我院为例,专业群在授课形式上实行公共基础、专业基础模块课程由校内固定教师任课,课程内容结合综合能源产业特点进行修订,如在识图与制图类课程加大管道制图的课时。专业核心课程分为企业课程和校企课程,通过聘用行业导师的方式,鼓励企业选拔优秀员工参与专业教学,教学方式以项目成果和技能目标的达成为目的,过程灵活多样,如校内双师讲解、企业参观实践、真实项目实操等。并利用职业院校的载体,将企业实际生产和学生培养中的实践教学有机结合,实现“做中学、学中做”。专业群内增加通用技能模块,增开能源综合技术应用课程,与企业联合进行课程内容的制定和活页式教材的开发,采取真实生产项目教学,有效提升专业群对接产业链的能力和专业群学生的跨界综合能力。专业群瞄准企业岗位关键能力,以《国家职业技能标准》为核心,分解岗位能力,申请管工、电工、工程测量员等工种的职业技能认定,有效将岗位技能标准融入课程体系,同时也更好地服务于综合能源供应产业的发展。

(三)建设“六中心一基地”智慧能源立体化实训基地集群

为适应国家“双碳”目标下能源产业转型,融合高等职业学校实训教学条件建设标准,通过重构整合,打造智慧能源立体化实训基地集群(如图4所示)。以六中心,即热能、燃气、焊接、智能电气、测量、遥测实训中心,对接专业技能模块中六个学习单元;以一基地,即智慧能源产教融合实训基地,对接课程体系中的通用技能模块。整合实训资源,开发适应综合能源产业规划、建设、运行全生命周期的实训项目,实现教学、实训、培训、竞赛等功能为一体的综合性实训基地集群。

图4 “六中心一基地”智慧能源立体化实训基地集群

智慧能源产业离不开信息技术,在搭建实训基地集群过程中,我院专业群通过信息物理技术的运用,在校内建设了数字孪生理念的CPS产学研基地,专业群学生可以利用基地进行楼宇能耗的监测、分析以及自动控制管理,学习碳能相关知识,进行碳核算,有效提升了专业群学生的信息技术运用能力,助力产业的数字化升级。同时,与天津地热开发有限公司合作,在校内建设“双热源耦合供热生产性实训基地”,该基地为校园提供了清洁能源供热,有效降低了校园碳排放,与之前传统供热方式相比,每年燃气消耗减少约100万Nm3/a,可节约标煤186.36吨,减少二氧化碳124.85吨。基地建设“两室—基地—系统”,即智慧能源仿真实训室、清洁能源实训室、供热生产性实训基地和DCS能源管理系统,通过引入真实生产运行流程,校企联合开发了近30个实训教学项目,辐射专业群4个专业近500余名学生的实践教学。

(四)打造“德技并修、跨界融合”的结构化教学创新团队

高水平结构化教师团队是专业群建设中的核心,是多元结构教学团队的有效组成要素,是“双师型”教师团队的进阶版,它的要求是基于“双师”素质要求之上的。为实现专业群建设能力的提升,有效解决当前职业院校教师来源单一、校企合作流于形式、校企双向流动不畅、产教分离、复合型技术技能型人才培养不足、结构性矛盾突出等问题,依托职业教育的跨界属性来打造“德技并修、跨界融合”的结构化教学创新团队,使其具备开放性、包容性和融合性的特点以及结构化、创新性、高水平、多协同的内在属性。

智慧能源专业群通过强化师德规范考核和管理,实行师德师风一票否决,创新教育载体,实施“双带头人”工程,多维度开展师德师风教育活动,健全德技并修、工学结合育人机制,凸显新时代高职院校师资培养的典型特征和发展趋势。结合城市热能应用技术专业在塔吉克斯坦建设的鲁班工坊“绿色能源”实训基地,开展跨界融合培养,深化“双带头人”“双语”“双师”三双教师团队建设。以提升教师实践技能和专业化能力为目标,按照教师职前、入职、职后的成长发展路径,制订新进教师岗前培训计划、青年教师工程实践计划、高水平双师职业能力提升计划,分层分类针对教师开展体系化培训,打造国家级、省级和院级高端教学人才梯队,扩大教师在行业企业的影响力。通过鼓励教师参加技能大赛、指导学生大赛、参与企业实岗锻炼、项目实践,承担横向技术服务等方式,有效提升教师团队的实践能力。学校创造宽松的政策环境,激发教师团队的自主能力和内驱力,仅2022和2023两年,专业群教师参加各级各类技能大赛累计20余项,并在全国职业院校技能大赛“新型电力系统技术与应用”赛项中获全国二等奖总分第十名的好成绩,专业群团队获批“天津市职业教育教师创新团队”。

(五)发挥专业群优势,服务行业转型升级

专业群要想提升服务行业企业的能力,首先应树立经营意识,学校提供良好的“营商”环境,统一思想,加强服务能力建设;其次要加强师资队伍建设,使教师队伍成为学校开展社会服务、提高社会知名度的有效人力资源资本;最后则是加强校企合作,创新服务模式。以我院智慧能源专业群为例,专业群在与企业合作过程中,不断拓展合作形式,利用校企各自的资源优势,充分发挥天津地区先进的综合能源发展技术和管理经验,积极服务于整个行业的转型升级。先后面向本市、外省市多个企业,与合作单位联手开展技术服务和技术培训,校企共同组建授课和服务团队,将企业生产实践经验和院校专业系统理论知识进行有效融合,辐射行业内其他企业,有效提升了行业的技术技能人才培养水平。创新合作模式也让校企在合作过程中增加了新的动能,提高了彼此合作的黏性,有效提升了校企的造血能力和对外服务能力,有利于长期合作和互利共赢。仅2023年一年,专业群承接外部服务和技术培训十余项,涉及企业人员2800余人,到款经费40余万元。同时,依托智慧能源专业群,牵头与天津大学、天津能源投资集团共同成立“智慧能源行业产教融合共同体”,汇聚本科院校、中高职院校、科研机构、综合能源供应上下游企业,共同推进智慧能源领域技术协同创新和人才培养,进一步匹配、支撑双碳背景下综合能源行业的快速发展。

五、专业群建设思考

随着双碳战略的实施,综合能源产业的发展不断向运用新能源、减少环境污染的方向迈进,转变经营与管理模式,增加科技创新投入,减少各项能耗使用,提高资源利用效率是未来产业发展的方向。在这种变革下,技能人才的跨界综合能力、创新创造能力、精益求精精神都将成为核心的竞争力。高职院校在专业群的建设中,应该瞄准岗位核心能力,通过创新人才培养模式,重构专业课程体系,建设校企共用的生产性实训基地,打造专兼结合的结构化教师团队,挖掘典型校企合作项目,有效提升专业群对接产业链的能力,延伸教育链、服务产业链、支撑供应链、打造人才链、提升价值链。通过专业群内各专业资源的有效共享,提高专业的人才培养水平,打造出具有自己学校特色的技能人才图谱,让高职院校专业人才培养水平能够进一步符合社会发展和行业变革的需要,从而助力职业院校提高整体育人水平,为区域经济、行业企业高质量发展做出贡献。