0 绪论
教育部印发了《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》（下称《方案》）。《方案》要求，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻新时代人才强国战略部署，面向碳达峰碳中和目标，把习近平生态文明思想贯穿于高等教育人才培养体系全过程和各方面，加强绿色低碳教育，推动专业转型升级，加快急需紧缺人才培养，深化产教融合协同育人，提升人才培养和科技攻关能力，加强师资队伍建设，推进国际交流与合作，为实现碳达峰碳中和目标提供坚强的人才保障和智力支持。《方案》进一步对教育教学提出要求：加强绿色低碳教育，广泛开展绿色低碳科普活动。加快储能和氢能相关学科专业建设，进一步加强风电、光伏、水电和核电等人才培养，加快传统能源动力类、电气类、交通运输类和建筑类等重点领域专业人才培养转型升级。加大碳达峰碳中和领域课程、教材等教学资源建设力度等[1]。
《冷热源设备与系统》是笔者所在高校能源与动力工程专业一门很重要的专业课，在该课程中为了响应“双碳”的要求，教学团队从三个方面进行了教学实践：（1）从空气源热泵、地源热泵、太阳能热利用，新型环保工质的使用角度，构建了新能源教育相关的教学内容。（2）结合课程内容，积极进行双碳相关的科普活动，邀请校内外的专家进行讲座，加深了学生对太阳能、风能、氢能等能源形式的理解，拓宽了学生的专业视野。（3）通过综合实验、毕业实习和毕业设计等实践教学环节，强化学生对冷热源设备与系统的节能减排相关知识的掌握。
1、《冷热源设备与系统》课程教学内容
本课程的教学内容：主要介绍蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷的基本原理及主要设备，燃料与燃烧计算，锅炉的热平衡，冷热电联供，冷热源的燃料系统和烟风系统，冷热源的水、蒸汽系统，可再生能源和余热利用等知识章节。要求学生能够熟练制冷循环的组成，蒸汽压缩式制冷机、吸收式制冷的工作原理及热力计算方法，供热锅炉的结构特点、工作原理，锅炉热力计算方法，锅炉水循环及水质处理等基本知识。本课程教学中，体现课程思政元素，注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。通过对本课程的学习，使学生了解能源与动力工程领域的前沿技术及相关标准规范和政策法规，为学生今后从事通风空调工程、供热锅炉设计运行管理，开展以节能为中心的技术改造和科学研究打下良好的基础。
为了响应《方案》的要求，课程教学团队从冷热源设备新型环保工质的选用，空气源热泵、地源热泵、太阳能热利用，角度，构建了新能源教育相关的教学内容。
首先分析了冷热源设备的环境影响指标，在氟利昂类制冷剂中，含有氯原子的制冷剂对大气臭氧层有潜在的消耗能力。臭氧衰减指数ODP（ozone depletion potential）表示制冷工质对臭氧层的危害程度，以R11为基准，其值被规定为1.0，其他物质的ODP值是相对于R11的比较值。物质造成温室效应危害的程度用温室指数GWP（global warming potential）表示，以CO2为基准，规定其值为1.0，其他物质的GWP是相对CO2的比较值。比如R134a的ODP值为0，是现在冷热源设备当中应用较多的一种制冷剂，但是该制冷剂的GWP值比较高，也将被新型环保工质替代[2]。
其次，热泵机组越来越多地用作冷热源。空气是最常见的热源和热汇，其优点是无处不在、应用方便，所以成为最常见的低温热源形式。空气源热泵冬季从空气中吸热，能效比要远大于电加热。是一种节能环保的采暖热源，但是冬季室外的换热器表面容易结霜，大大降低了机组的能效比，影响了热泵的使用性能。与空气相比，土壤的蓄热量大、温度变化较小，以土壤作为热泵的低温热源，可以获得较高的COP。除了系统能效比高的优势之外，土壤源热泵系统不会向环境中排放废热，有利于降低城市热岛效应[2]。小型的热泵型空调器也可以用于家用空气调节。
2、结合课程内容，积极进行双碳相关的科普活动
结合课程内容，课程教学团队邀请了校外的教授专家进行双碳相关的科普讲座，讲解太阳能空调与热泵技术发展。讲座主要讲解了太阳能供热制冷技术的发展历程，展示了从第一代到第四代制冷技术原理的区别，分析介绍了太阳能空调和热泵原理，应用和前景。指出各类建筑是利用太阳能的良好载体，充分利用太阳能，可极大程度解决建筑用电、供热、制冷、通风和采光能耗需求，是实现建筑能源可持续发展的重要方向。讲座让学生们受益匪浅，使学生对太阳能利用与建筑能源等研究方向有了更深刻的认识，这不仅激起了大家对知识的渴望，同时也进一步激发了学生的学习积极性和学术探索精神。
结合课程内容以及上海市制冷学会制冷节的活动，笔者还邀请了相关专家做有关于碳中和目标下的相关研究的专题报告。报告中简要介绍碳中和的背景和国内外的发展现状。主要报告上海交大等高校在太阳能利用、风力发电、氢能与燃料电池、储能技术、可再生燃料等领域的研究工作，以及人才培养等内容。讲座指出实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，并且广泛涉及到能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命和能源体制革命。讲座拓宽了学生的视野，丰富了学生的专业知识，激发了学生的学习热情。
3、通过实实践教学环节，进一步强化对节能减排等知识的掌握
通过“制冷压缩机性能测试实验”，可强化学生对于冷热水机组、热泵等设备的能量调节及节能的方法。毕业实习通过讲课、现场参观和动手操作，使学生了解供热通风制冷空调设备的原理、结构、生产过程；了解本专业在国民经济各行业中的作用，了解供热通风制冷空调系统的组成与运行情况，使学生对于设备和系统的能量调节和节能减排能有更直观的认识。
毕业设计是学生在本科学习期间，最后一个学习环节，在毕业设计的选题阶段，笔者聚焦“质子交换膜制氢”、“热泵型空调器”等课题，进一步强化学生对氢能和空气源热泵相关知识的掌握，争取将来为“双碳”作出贡献。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部. 加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案，2022.04.
[2]曹小林、周文和、李明柱等. 建筑冷热源设备与系统[M]. 长沙：中南大学出版社，2019.