“雙碳”戰略背景下新能源領域研究生培養模式探索

高 娃

（天津工業大學 天津 300380）

工業革命以來，化石能源的消耗，排放大量CO2，導致全球氣候變暖，海平面上升，嚴重破壞生態平衡，威脅人類社會可持續性發展。盡快實現碳中和，以將地表溫度上升限制在2℃以內，成為解決這一問題的有效途徑，而這須全球人民的共同努力[1]。自20世紀末以來，伴隨著我國經濟的迅速發展，人民生活水平在逐步提升，幸福指數亦得以提高。然而經濟高速發展的同時又在能源與環境方面付出了極其慘痛的代價，不僅環境污染問題嚴重，同時又有能源消耗大、利用率低以及消費結構不夠合理等現象。鑒于社會發展的能源需求，碳排放體量持續增長，中國的“碳達峰和碳中和”目標工作有望破解資源環境約束，實現可持續發展，并滿足廣大人民的生活需求、有利于實現人與自然和諧共生。這一目標體現了中國推動構建人類命運共同體付出的巨大努力。

2021年10月24日，國務院發布了《2030年前碳達峰行動方案》，其中對單位GDP的二氧化碳排放與非化石能源消費比都制訂了明確目標，同時也對森林蓄積量與太陽能以及風電總裝機容量做出了要求。這不僅為實現“碳中和”提供了支撐，也對現階段我國生態文明建設來之不易的成果維護提供了保障[2]。“雙碳目標”的實現有賴于全社會各個行業的協同奮斗，同時也給予相關行業新的發展機遇。各個行業的發展與推動依賴于高質量具有創新能力的研究型人才的培養，人才是科技創新與技術發展的核心保障，研究生學習作為人才培養的重要階段，更應受到高度重視。通過調動研究生的熱情與積極性，在低碳研究領域充分發揮其主觀能動性，為實現“雙碳”目標注入新的活力。

1 面臨的機遇與挑戰

化石能源的燃燒與利用，排放出大量CO2等溫室氣體并釋放重金屬污染物，造成環境污染引起溫室效應，對人民生活和社會發展造成損失。2019年我國碳排放量在世界占比28.8%，位居世界第一，在2020年這一數值達到了30.7%。能源消費總量方面，2019年我國能源消費總量為48.6億噸標準煤，其中清潔能源只占其中的23.4%。這兩項數據對比2006年均有大幅提升，這意味著我國仍處于“雙上升”階段，而相應的越長的上升時間帶來的是更難出現的脫鉤拐點[3]。這對我國計劃從2030年―2060年只用一半時間便實現發達國家60年的“碳中和”目標來說，更是任務艱巨。

“雙碳”目標的提出將改變傳統化石能源利用方式，以“減煤、穩油、增氣、大力發展可再生能源”為基本思路，推動環境污染綜合治理，并開發新的技術手段推動清潔能源的發展與利用，改善生態環境質量。在“雙碳”目標的推動下，未來我國將在多領域進行調整，促進經濟社會綠色低碳的全面性改革，譬如大力推動清潔能源的開發與利用、實現低碳技術創新，扶持低碳甚至零碳負碳產業等，最終實現人與自然和諧共生。因此，新能源技術的廣泛應用，以及培養具有優秀創新能力的新能源領域的科研人才顯得尤為重要，有望推動“雙碳”戰略的實現。

材料設計、工藝制造、技術開發、市場應用等新能源相關領域展現出迅速發展的勢頭。如此一來，新能源相關產業具有廣闊的發展前景，將對人類生活發展及社會經濟水平提升帶來深遠影響。本就擁有廣闊前景的新能源產業也借此機會一躍而生成為很多國家發展的重中之重，國家級的鼓勵政策也如雨后春筍一般萌發而生。這既有利于產業結構化改革，也為更有目標性的人才培養指明了方向[4]。人才是“雙碳”目標實現的關鍵載體，大規模新能源技術的開發與運用牽引出“雙碳”目標的實現對人才的巨大需求。為增強新能源行業的核心競爭力并實現技術突破，培養相關領域的拔尖人才則成了重中之重。不僅如此，在解決人才匱乏問題的同時還需降低新能源的實際運營成本，多管齊下才能將新能源領域的發展推向一個新的臺階。

2 新能源領域研究生培養模式探索

“碳中和”拉動新型人才需求。鑒于拔尖人才在科技研發上不可取代的作用，為更好推進能源結構調整與碳市場構建，高校需關注并加快“低碳人才隊伍建設”，對研究生培養模式進行有效調整，培養大量優秀“低碳人才”。基于對我國人才需求量現狀的數據分析，例如對典型新能源企業，每年需求總量大約為300人，其中高層次人才占比約一半。對比來看，高校可供給人才、數量卻只占其不足三成[4]。眼下多數高校雖普遍開設了新能源領域專業，也僅僅在遵循傳統教育模式的基礎上做了小幅改革，這對于供需失衡的新能源人才市場來說遠遠不足。除開常規教育外，新能源領域研究生應掌握更為扎實的領域相關的基礎學科知識，更系統地了解新能源材料的設計與制造乃至應用過程，明確這一領域面臨的機遇與挑戰。結合“雙碳”大背景，把新能源領域研究生的課程內容與領域內的前沿技術發展關聯起來，同時大力推進實踐課程，踐行多元化教學模式，拓寬育人路徑，提高人才實踐能力，緊跟時代需求。

2.1 緊密結合“雙碳”材料和技術研究前沿，豐富和優化研究生課程內容

我國正處于能源經濟綠色轉型的關鍵時期，降低傳統化石能源依賴，大力推動清潔能源是眼下的發展趨勢[5]。研究生培養更需要緊跟腳步，除現有教學體系中的主干課程外，結合新能源行業迅猛發展的大形勢，在教學內容上可考慮適當提高新能源開發與利用、催化研究進展、減排等相關新能源課程內容的比例，豐富并優化知識結構。使研究生在學校學習成長過程中更好更準確地掌握相關基礎知識，這也提高了今后本專業畢業生進入新能源企業的可能性，為未來成為合格的綠色能源領域相關工作人員夯實基礎。

新能源領域相關產業需要大量優秀人才，因此優化課程結構，將專業課與選修課巧妙結合，形成科學的跨學科育人理念在研究生培養過程中是必不可少的。此外，可增設新能源實踐課程，設計與開發課程等領域相關的專業選修，既彌補了新能源領域研究生課程匱乏的缺陷，又能夠優化目標人才的培養。在此基礎上，學校可實行倡導學生適當跨專業選修的政策，以滿足學生對知識獲取上的差異化需求。新能源領域研究生通過專業大類必修課，掌握數學、物理、化學、材料等基礎知識和基本技能。依照目前新能源行業對人才的需求，新能源領域研究生培養需增設類似于新能源原理、太陽能電池、催化技術等多種課程，同時還要教授相關的安全管理知識[4]。不僅如此，新能源領域專業人才培養階段需注重通識教育，引導學生樹立正確三觀的同時培育愛國情操，鍛煉人文素養，提高道德品行，并在此基礎上增強外語運用能力，更加便于閱讀國外相關論文材料，提取前沿知識，了解科研動向，拓寬國際視野。

2.2 改進教學方法，增加相關實踐課程

傳統教學依托于教材，教師以課堂為媒介向學生傳授知識，學生在學習過程中處于相對被動的位置[1]。學生的思維空間受到束縛，不利于后續科研工作的展開，所以在教學中應努力調動學生學習的積極性，鼓勵其進行深度思考并提升解決問題的能力。采用案例式、問題式、研究式等多種教學方法，激發學生的創新意識，關注新能源以及催化領域中最新的發展動態，引導學生解決實際問題[6]。同時加深企業與高校之間的互補合作，通過校企聯合的方式為學生搭建平臺，增加實踐參觀課程，貼近了解實際的生產活動。打破理論與實際之間的壁壘，不僅能使學生避免在前沿的科研工作上過于懸浮，還能為今后步入科研與應用崗位奠定基礎。除此以外，還應鼓勵學生多聽取新能源領域優秀研究者的學術報告，以拓寬科研視野，豐富前沿知識。

2.3 踐行多元化“雙碳”教學模式改革

新能源領域專業知識涉及面廣泛，事實上新能源領域相關專業基本分布在多個不同院系，物理、化工、材料等多個院系均有涉及。因此對應的研究生培養也大可立足多元化理念，各院系協同合作，為交叉指導提供技術支撐。同時整合并合理利用全校相關教育資源，形成資源共享機制，最大限度地保障新能源領域研究生的培養，為研究生專業能力的進步提供充足平臺。不僅如此，還要實行更有利于全方位育人的團隊指導模式。創新研究生導師培養模式，依照具體科研方向可以將研究生導師分成多個團隊，形成更為專業的輪換指導。導師依據自身的研究方向發揮自身所長，既方便研究生全方面了解并學習新能源領域的知識，又可以根據個人偏好接觸更前沿的科研技術與更深刻的授課內容。這種“一對一”“多對一”的教學方法，也更容易達到“因材施教”的目的。導師在指導過程中要在關注研究生科研能力提升的基礎上，遵循激發學生新能源領域知識的學習興趣與鉆研熱情的原則，最大程度提高學生主觀能動性與創造力。這不僅能夠培養學生的創新意識，提高其解決實際問題的能力，也更有助于發揮學科優勢。如此一來，不僅有助于學生提高專業知識水平，還更便于指導學生實現對專業理論、課題研究、科技創新、社會實踐等全方位立體化的知識構筑。

聚集國家“碳達峰”和“碳中和”戰略部署，高校可以與國內綠色能源企業等深度合作，通過定期實習、聯合培養等方式提升畢業生的實踐與創新能力，實現全方位復合型“碳達峰、碳中和”專門人才的培養。鼓勵學校“因地制宜”地開展多學科融合，推進企業與高校協同研究的創新模式，培養寬基礎、高素質、強能力的“雙碳”復合型人才。

3 結語

“雙碳”目標不僅是一項國家級的戰略舉措，更是一道經過嚴謹科學檢驗的論證題。它不僅在我國可持續發展中有著舉足輕重的地位，更是與生活中的各行各業息息相關[7]。“雙碳”目標的實現，極大程度上影響著新能源領域人才的需求變化。面對社會發展與相關領域企業日益增長的需求，我們理應把目光聚焦到新能源技術前沿，弱化傳統化石能源的教學方針，豐富和優化研究生在新能源領域的課程內容，增加相關實踐課程，踐行多元化“雙碳”教學模式改革，使人才培養緊跟國家產業布局和戰略性新興產業的發展。