利用碳中和科研成果进行冶金工程研究生课程思政教育的路径与方法

王亚军 刘宝

[摘要]本文旨在探讨如何利用碳中和科研成果，结合钢铁冶金工程领域的实际情况，对冶金工程专业研究生课程思政教育进行有效促进的路径与方法探索。通过对碳中和概念的介绍和钢铁冶金领域碳中和发展现状的分析，突出了碳中和在冶金工程中的重要性。进一步探讨了钢铁冶金各工序碳中和研发的进展，并结合课程思政在研究生教育中的重要性，提出了将碳中和研究成果应用于研究生思政课堂的可行性及路径，相关研究结果将为提升冶金工程专业研究生课程思政教育质量提供参考。

[关键词]碳中和；冶金工程；研究生教育；课程思政

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

引言

随着碳排放对全球气候变化的影响日益凸显，碳中和已成为全球关注的焦点；作为重要的碳排放行业之一，钢铁冶金行业面临着转型升级的挑战。在这一背景下，结合碳中和科研成果开展研究生课程思政教育，既有助于培养学生的社会责任感和创新精神，也有助于促进钢铁产业的绿色发展。

一、钢铁冶金领域碳中和研究进展

钢铁碳中和是一个长期的科研和技术创新过程[1]，通过技术创新、生产流程优化、资源回收利用和政策支持等方面的努力，钢铁行业有望逐步实现碳中和目标，为应对全球气候变化做出贡献。

（一）技术创新

传统的“高炉－转炉法”钢铁生产流程步骤繁琐且能耗高。通过直接还原炼铁工业的技术革新，可大幅度降低能耗和碳排放，该工艺产生的废渣相对较少、质地均匀、易于处理和利用，有助于提高资源利用效率和减少废弃物处理成本。生物质可以作为一种替代性的还原剂，用于代替传统的焦炭或煤炭，可以实现炼铁过程中的碳中和，减少CO2排放；还可以通过气化过程产生合成气体，用于钢铁生产过程中的还原剂或燃料；不仅可以减少化石燃料的使用，还可以将农业废弃物等资源进行有效利用，实现减排和资源回收的双重效果。另外，碳捕集利用与封存技术指的是在钢铁生产过程中捕捉并转化产生的CO2，这一技术不仅可以将CO2转化为有附加值的资源，还可以降低碳排放量。

（二）生产流程优化

在钢铁生产过程中，不同的原料配比会影响到能耗和排放，通过优化原料配比可以降低能耗和排放，同时提高生产效率。提高能效是降低能耗和排放的重要手段，通过采用先进的设备和技术，如高效节能的炼钢炉、高速连铸机等，可以大幅提高钢铁生产的能效，从而降低能耗和排放，以实现更环保的钢铁生产。

（三）资源回收利用

废钢是一种宝贵的资源，可以通过回收利用来减少对自然资源的开采和消耗。在现代钢铁工业中，废钢通常是通过两种主要方法进行回收：电弧炉熔炼和基于废钢的转炉法；其中，电弧炉熔炼是通过在电弧炉中将废钢加热至高温，使其熔化并去除杂质，然后将合适的合金和其他添加剂混入，最终得到所需的钢材。

二、研究生教育过程中课程思政的重要性

研究生课程中的思政教育是中国高等教育体系中的一个重要组成部分，它不仅是对学生进行思想政治教育的必要手段，也是培养具有良好道德品质、社会责任感和国家认同感的高素质人才的重要途径[2]。

首先，研究生课程思政教育有助于加强学生的思想政治教育。通过课程的学习，学生可以系统地学习中国特色社会主义理论，深入理解党的基本路线和方针政策，树立正确的世界观、人生观和价值观，增强政治意识、大局意识、核心意识、看齐意识，形成坚定的理想信念，为成为社会主义建设者和接班人打下坚实的思想基础。

其次，研究生课程思政教育有助于提高学生的道德素质。通过课程的学习，学生可以学习到社会主义核心价值观，包括富强、民主、文明、和谐，自由、平等、公正、法治，爱国、敬业、诚信、友善等，这些价值观是学生成长过程中的重要导航，有助于学生在学习和生活中做出正确的道德选择，培养良好的道德品质，成为社会的有用之才。

三、将钢铁碳中和研究成果融入研究生课程思政教育的必要性

冶金工程专业的研究生在学习和研究过程中，往往会接触到各种金属材料的制备、加工和应用，这些工作在很大程度上影响着国家的工业基础和经济发展。因此，对冶金工程专业研究生进行课程思政教育，不仅是提升他们的思想政治素质，更是将他们培养成为具有家国情怀和社会责任感的科技人才的重要途径。

首先，钢铁碳中和是当前全球关注的重大科学问题，也是中国在新时代背景下推动绿色发展、构建生态文明的重要内容。通过将钢铁碳中和的科研成果融入课程教学，可以使学生深刻理解到科技创新在推动社会进步中的重要作用，激发他们的科研热情和创新精神。

其次，课程思政教育可以帮助研究生树立正确的价值观。在研究钢铁碳中和的过程中，学生将学习到如何在保证材料性能的同时减少碳排放和环境污染，将这些理念应用到未来的科研和职业生涯中，为推动行业的绿色转型和升级贡献力量，这有助于他们形成绿色发展、可持续发展的价值观。

最后，课程思政教育有助于培养研究生的国家意识和民族自豪感。钢铁碳中和的科研成果是中国在全球范围内的重要成就，将这些成果纳入课程教学可以让学生更加自豪地认同自己的国家和民族，增强他们的国家意识和民族自豪感，从而更加积极地为国家的发展和民族的复兴贡献自己的智慧和力量。

四、将钢铁碳中和科研成果融入研究生课程思政的路径与方法

（一）以钢铁碳中和科研成果为核心内容，融入研究生课程思政教育

研究生课程思政教育作为塑造研究生世界观、人生观和价值观的关键环节，承载着至关重要的教育使命。而钢铁碳中和科研成果的取得，则标志着我国在新时代科技进步与生态文明建设方面取得了显著成就，成为推动社会可持续发展的重要力量。将这些科研成果融入研究生课程思政教育，可以使研究生在学习和科研的同时，深入理解社会主义核心价值观，增强国家意识、创新意识和社会责任感，具体方法包括：

一是设计以钢铁碳中和科研成果为主题的课程，通过课堂讲授、案例分析等方式，让学生了解钢铁碳中和的科学原理、技术路线、经济社会效益等，培养他们的科学精神和创新能力。

二是利用多媒体和互联网资源，组织学生观看相关的科普视频、参观科普展览，通过直观的方式让他们感受到钢铁碳中和科研成果的重要性和现实意义，增强他们的环保意识和生态文明意识。

三是结合实际，组织学生参与相关的科研实践活动，如参与钢铁碳中和技术的研发、参与环境监测和数据分析等，让学生在实践中体验科技创新的过程、理解科技对社会发展的推动作用，培养他们的实践能力和团队协作精神。

四是开展主题教育活动，如以“我为钢铁碳中和做贡献”为主题的征文、演讲比赛等，鼓励学生表达对钢铁碳中和科研成果的理解和感悟，通过活动的形式让他们在交流中深化认识、提升思想政治教育的实效性。

（二）以案例教学为主要方式，引导研究生深入思考和讨论

案例教学是一种以真实的案例为基础，通过讨论、分析、研究等方式，让学生在实际问题中学习知识、培养思维能力的教学方法[3]。在研究生课程思政教育中，可以运用案例教学，引导学生深入思考钢铁碳中和科研成果的意义和价值，以及如何将其应用到实际工作中，具体方法包括：

一是精心选择与钢铁碳中和科研成果相关的案例，如国内外钢铁碳中和技术的应用、环保政策的制定与实施、企业绿色发展的实践等，将这些案例融入课程中，让学生在学习中进行对比分析和批判性思考。

二是设计案例讨论环节，鼓励学生就案例中的问题和挑战展开讨论，引导学生从政策、技术、管理等多个角度分析问题，培养他们的综合分析能力和解决问题的能力。

三是设立案例研究课题，要求学生对某一案例进行深入研究、撰写研究报告，通过研究让他们深入理解钢铁碳中和科研成果的实际应用，并提出自己的见解和建议。

四是利用信息技术手段，如网络论坛、在线讨论室等，建立案例教学平台，让学生在线交流、讨论，增强案例教学的互动性和参与感。

（三）以实践教学为重要途径，增强研究生的实践能力

实践教学是将理论知识与实际操作相结合，通过实际操作来增强学生的实践能力和创新能力的教学方法[4]。在钢铁碳中和科研成果的教学中，实践教学可以帮助学生将所学知识转化为解决实际问题的能力，具体方法包括：

一是建立实践教学基地，与相关企业、研究机构合作，让学生参与到钢铁碳中和技术的研发和应用中，通过实践操作提高他们的动手能力和技术水平。

二是组织学生参与环境监测和数据分析等工作，让学生在实际工作中学习和运用环境科学知识，培养他们的科学态度和职业素养。

三是开展创新实践活动，如钢铁碳中和技术的模拟实验、原型设计等，鼓励学生发挥想象力和创造力并提出新的解决方案和技术路线。

四是建立实践教学评价体系，将学生在实践活动中的表现作为评价的重要内容，激励他们积极参与实践、提高实践能力。

（四）以跨学科教学为辅助手段，拓宽研究生的知识视野

跨学科教学是指在教学过程中，将不同学科的知识和方法相互结合，以促进学生跨学科思维能力的培养。在钢铁碳中和科研成果的教学中，跨学科教学可以帮助学生建立起更为全面的知识体系，提高学生的综合素质，具体方法包括：

一是引入环境科学、材料科学、化学等相关学科的知识，让学生了解钢铁碳中和技术的多学科背景，增强他们的学科认同感。

二是结合管理科学、经济学等学科的方法，让学生从不同角度分析钢铁碳中和的经济社会效益，培养他们的跨学科思维和决策能力。

三是用信息技术和大数据分析，让学生学习如何收集、处理和分析相关数据，培养他们的信息素养和数据驱动的思维方式。

四是开展跨学科研讨会，邀请不同学科的专家学者与学生交流，让他们对钢铁碳中和科研成果有更深入地理解和认识。

通过上述四项内容的实施，可以有效地将钢铁碳中和科研成果融入研究生课程思政教育，不仅能够提升学生的专业素养，还能在思想政治教育方面取得积极的效果，为培养德才兼备的社会主义建设者和接班人奠定坚实的基础。

五、结语

嵌入碳中和的科研成果至冶金工程研究生课程思政教学之中，可以引导学生更加主动地投身于碳减排的相关学习和工作中，对于培育学生的环境保护意识、创新思维以及社会责任感具有重要意义。本文提出了一些具体的路径与方法，这些方法旨在激发学生的学习兴趣、培养他们的创新能力和实践能力，为未来冶金工程领域的可持续发展做出贡献。

参考文献：

[1]王新东，上官方钦，邢奕，等.“双碳”目标下钢铁企业低碳发展的技术路径[J].工程科学学报，2023，45（5）：853-862.

[2]卢雪英，黄红武，韩勇，等.工科研究生教育课程思政建设的实践与思考[J].中国高等教育，2022（9）：35-37.

[3]张家军，靳玉乐.论案例教学的本质与特点[J].中国教育学刊，2004（1）：51-53+65.

[4]李强.高校思想政治理论课实践教学若干问题解析[J].学校党建与思想教育，2007（3）：31-32.

基金项目：华北理工大学教育教学改革研究与实践项目，项目名称：新工科背景下基于多学科交叉融合的《冶金原理》课程教学改革研究（项目编号：L21126）

作者简介：

王亚军（1986.2-），男，汉族，河北唐山人，博士，讲师，研究方向：冶金工程教育、思想政治教育；

刘宝（1989.8-），男，汉族，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。