“雙碳”目標下清潔能源人才“六位一體”培養體系研究

薛海波，莊偉卿，鄭素芳

（福建理工大學，福建 福州 350014）

為減少碳排放量，我國從“十一五”期間就開始注重節能減排，并于2020 年首次提出要在2030 年實現“碳達峰”，將計劃于2060 年實現“碳中和”的目標。實現“碳達峰、碳中和”的目標，能源結構轉型是其中的有效途徑，用風電、太陽能等清潔能源替代煤炭、石油、天然氣等化石能源，能大大減少碳排放量。清潔能源，也被稱為“綠色能源”，通常是指不排放污染物、能夠直接用于生產與生活的能源，其發展既包括利用太陽能、風力、水力、核能、生物等進行發電，也涉及鋰電、儲能、光伏、氫能源、燃料電池等產業，未來清潔能源行業的發展,必然需要一大批具備科技創新能力、較高素質、“大工程觀”和國際視野的領軍人才提供支撐。發展清潔能源，是實現“雙碳”目標的重要途徑，對于高校而言，清潔能源人才的培養機遇與挑戰并存，因此，面向“雙碳”目標研究清潔能源人才培養問題，具有一定現實意義。

一、清潔能源行業發展人才需求狀況

隨著全球各國對新能源需求的不斷增長，清潔能源的推廣與應用已大勢所趨，清潔能源作為“綠色能源”，其涵蓋范圍較廣，涉及太陽能、水電、風能、生物質能、氫能與燃料電池、地熱能、綠色電力系統與微網技術、燃料電池、能源裝備制造等產業和領域[1]。近年來，清潔能源行業在快速發展，對相關專業型人才的需求也在不斷增加，以化工類專業為例，根據2019-2022 年英才網聯（www.800hr.com）的統計數據顯示，社會企業對化工類人才的需求量平均每年保持在10.5%左右的同期上漲率，像研發工程師、安全工程師、化工工藝設計師、電氣工程師等人才需求量同比增幅明顯（見圖1），在對這些職位的招聘單位中，清潔能源類企業居多。

圖1 2022 年化工行業部分熱門職位需求同比增加情況

清潔能源涉及較多產業領域，像風、光、水、電等可再生能源的開發，高端制造設備的應用，均需要技術的不斷更新，清潔能源的可持續性發展，以及對傳統石化能源的完全替代，也需要不斷地創新。創新的基礎在“人才”，清潔能源的發展與推廣，較大程度上依賴有創新意識和能力的專業“人才”來完成[2]，像高層次專業研發人員，目前越來越受光伏、鋰電池、綠電儲能、新能源汽車等企業的青睞。通過對寧德時代（CATL）、新能源科技（ATL）、比亞迪、中航鋰電等企業調研獲悉，高層次研發人才能幫助企業解決產品研發、高端機械設備操作、行業技術攻關等問題，但通過人才市場的反饋顯示，新能源高層次人才存在總量不足的問題，尤其是高端研發人員短缺現象更加明顯，遠不能滿足行業發展的人才需求。此外，清潔能源企業對人才的聘用也提出了較高要求，受聘人員不僅要具備扎實的專業知識，還要求具備較高的能力與素質，比如:清潔能源新技術、新工藝、新設備的投入使用，要求專業人員具備一定創新能力和應急反應能力；企業根據市場需求和成本投入情況進行產品的更新換代，則要求研發工程師具有一定創新能力；企業嘗試“互聯網+綠色能源”的運營管理模式，則要求專業人員具備一定信息處理能力和較高素質[3]；企業從事能源項目開發與管理，則要求相關人員具備一定管理組織能力；企業開展清潔能源國際合作，則要求聘用人員具備專業知識，能熟練使用外語，具有國際化視野，通曉一定國際規則慣例等。

總體看，其一，發展清潔能源需要較多高層次研發人才，以幫助企業應對行業核心技術持續創新問題，實現綠色能源發展中的高端化、精細化、綠色化、智能化等方面的突破，做好科技創新智力支持工作；其二，發展清潔能源，涉及加工制造業，需要大量德才兼備、扎實專業基礎知識和較強動手實踐能力的專業技術人才，像安全工程師、工藝設計師、電氣工程師、技術操作人員等，越來越受到清潔能源類企業的青睞；其三，清潔能源行業涉及較多領域，涉及范圍也較為廣泛，企事業用人單位在招聘時傾向于能掌握多門專業知識的復合型人才，跨學科教育趨勢愈來愈明顯；其四，我國較為重視清潔能源發展，目前在電動汽車、鋰電池、儲能等領域具有一些優勢，也涌現出像寧德時代、比亞迪、國軒高科等知名新能源企業，企業對外技術交流、項目投資合作、國際市場銷售、跨國管理等業務的開展，也需要通曉國際規則慣例，能熟練運用外語，掌握專業知識的國際型、復合型人才。

二、清潔能源人才培養意義與基本原則

（一）清潔能源人才培養意義

1.培養各層次清潔能源人才，助力行業發展。發展清潔能源，不僅有利于解決能源短缺問題，也對經濟發展與環境保護之間矛盾的解決起到積極作用，因此，從可持續發展理念看，圍繞“碳中和”目標，開發和利用清潔能源勢在必行。清潔能源涵蓋風能、太陽能、生物質能、核電能、地熱能等能源開發，也涉及儲能、電氣設備、綠電核心技術、沼氣燃燒供熱、農村農林廢物發電等不同項目，發展清潔能源需要不同層次和不同專業的人才，無論是高層次研發工程師，還是機械設備操作人員，大多“綠色能源”類企業都在長期招聘。近年來，隨著我國大力推動清潔能源產業發展，該行業被視為將來就業增長的重要領域之一，而對于部分企業而言，具有合適能力的關鍵人才越來越搶手，也越來越難找到。目前，清潔能源行業發展的速度超過了人才培養的速度，高端人才、技術研發人員、專業技工等勞動力缺乏問題已經凸顯，這對于我國高校而言，加快培養各層次清潔能源人才，不僅能滿足行業持續發展需要，也能起到一定助推作用。

2.彰顯專業教育優勢，緩解人才供需矛盾。可彰顯其專業優勢，因為絕大數理工高校是以工學、理學類學科專業為特色專業。當前，各國越來越重視綠色能源、清潔能源的發展，對“綠色能源”相關人才的需求量也隨之增加。比如，在2021年，英國石油公司（British Petroleum）就曾多次表示，企業100 多個海上風電項目工作崗位亟待清潔能源人才填補；美國也存在“綠色能源人才”不足的情況，該國在發展風力和太陽能發電產業中所需要的風力渦輪機技術人員、太陽能安裝人員、和半導體技術人員等人才，存在明顯供給不足；我國的“綠色能源人才”供給也存在不匹配問題，通過對國內部分知名新能源企業調研發現，像高級研發工程師、芯片科技人員、機械設備管理人員等，一直是企業“熱招”的職業，人才市場存在明顯的供應不足。面對清潔能源發展的熱潮引發的“綠色能源人才”供給不足現狀，高質量清潔能源人才培養，對于高校育人工作而言是一種“機遇”，尤其是理工類高校，可通過不斷優化清潔能源人才培養模式，加大高質量人才培養產出，做好人才培養服務與供給工作。

3.推動人才培養模式優化，助力新工科建設。近年來，我國依托高等教育也在探索和實踐新能源人才的培養，像一些理工類高校在化學工程、電力工程等專業的基礎上增設了本科層次的新能源科學與工程專業，以培養從事電力工程、產品生產研發、新能源管理等職業的人才；華中科技大學中歐能源學院則通過雙碩士學位教育和職業培訓的方式，探索清潔能源領域所需要的工程師、技術研發人員、項目管理者等各層次人才培養模式。相比清潔能源行業發展而言，國內高校在“綠色能源人才”培養上仍存在一些問題，人才培養的質量也存在一定差距，比如，部分高校工科類專業在教學中往往只注重對學生專業技術的培養，而針對學生職業素養、社會責任感、綜合素質等方面的培養則相對欠缺；部分高校則存在實踐教學體系不健全、實踐教學平臺偏少、教師實踐經驗不足、學生實習實踐遠離現場、教學質量評價和持續改進機制不健全等問題。因此，高校通過不斷優化清潔能源人才的培養模式，不僅能提高“綠色能源人才”培養質量，也有助于推進“新工科”建設。

（二）清潔能源人才培養原則

高校人才培養工作，通常也要依據一定原則來制定具體的培養方案和模式，清潔能源人才的培養原則可分為四個方面：其一，注重目標性原則。人才培養的“中心目標”是培養適應清潔能源行業發展所需要的，具備扎實專業知識、綜合素質和社會適應能力相對較高的人才，高校人才培養模式中的每個環節都要圍繞這個“中心目標”開展。其二，注重特色性原則。高校人才培養工作既不能脫離現有辦學資源條件和社會需求，也要體現出理工科院校自身的辦學歷史積累和學科優勢特色，避免清潔能源類人才培養的“同質化”。其三，注重系統性原則。高校人才培養工作是一個系統性工程，因此，要結合學校自身條件統籌、兼顧人才培養中的各環節與各種因素，如凝練專業特色、課程體系設置、實踐教學平臺建設、師資隊伍優化、人才培養質量保障體系等[4]。其四，注重實效性原則。高校教育工作的成效帶有一定滯后性，前期人才培養模式需要講究良好的適用性和可行性，比如：較為明確的培養目標、相對完善的課程設置體系、良好的辦學支撐條件、適配的教師隊伍、良好的人才培養評價和保障機制等，所采取的人才培養模式通過實踐檢驗具有較高的達成度和可行性[5]。

三、清潔能源人才“六位一體”培養體系

“六位一體”是指在人才培養中堅持正確的政治導向，基于“厚人文、強基礎、促交叉”的原則搭建科學的課程體系，強化創新教育和實踐育人模式，弘揚清潔能源特色，秉持開放的國際視野，并通過一系列教育措施將品德教育、課程體系、創新教育、實踐育人、“清潔能源”特色、國際視野等內容進行融合，充分發揮政府機構、高等院校、用人單位、社會組織等各方的協同作用，保障人才培養目標實現（見圖2）。

圖2 清潔能源人才“六位一體”培養體系

（一）堅持正確的政治導向

第一，強化馬克思主義理論指導。在高等教育工作中，實施馬克思主義理論研究和建設工程，對培育社會主義核心價值觀和保障高校育人工作正確方向均能起到積極作用。因此，高校在人才培養工作中可結合學科專業特點采用“馬工程”教材，強化馬克思主義理論指導。

第二，深化立德樹人。師德師風建設是高校人才培養和以德育人的基礎工作，因此，有必要加強教師的政治理論學習，嚴把“師德師風”建設，涵養學識風氣，培育仁愛之心。一方面，借助學科專業建設會、科研工作會和導師培訓會等活動，邀請優秀教師傳授育人中的“為師之道”，發揮引領示范作用；另一方面，通過組織理論學習、專題黨課、教學研討會等方式，加強師德教育和政治理論學習，堅定師生理想信念，做好立德樹人工作[6]。

第三，強化課程思政教育。思想政治類理論課程是高校落實立德樹人根本任務的關鍵課程，對培養學生正確的人生觀和良好的思想道德品質具有重要意義，其教育功能和作用不可替代，因此，在人才培養過程中，高校可基于社會主義核心價值觀理念，將思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程、全員、全方位育人。

（二）搭建科學的課程體系

強化能力培養，有利于學生在行業發展中從容應對各種問題，而人文素養的培育，則有利于學生的長期發展。因此，針對清潔能源人才的培養，須遵從“強基礎、厚人文、促交叉”的基本原則[7]，制定科學課程知識體系（見圖3），打造德智體美勞“五育”并舉的課程體系。

圖3 人才培養知識架構與課程體系

第一，注重人文素養提升。高校要重視對學生人文素養的培養，依托人文社科類課程，將專業科學教育與人文素養培育相互融合、相互補充，以提升學生的人文素養和塑造學生的健全人格。此外，高校需要著重完善課程思政體系的建設，強化素質教育，以培養學生正確的人生觀和良好的思想道德品質。

第二，強化基礎學科教學。數學、物理、化學、生物、計算機、信息技術等一些基礎學科和邊緣類課程的知識，能為學生學習不同領域專業知識起到基礎作用，也能為個體思維創新和技術革新奠定良好基礎。例如，數學既是自然科學的基礎，也是重大技術創新與發展的基礎，在科技發展領域，較多創新、重大發現均與數學的發展相關，數學已成為航空航天、信息、能源、國防安全、人工智能、先進制造等領域的必要支撐。因此，在人才培養工作中要重視和強化基礎學科知識的學習，優化基礎教育課程設置，確保數理化基礎課程的總學時在人才培養中的合理比重，并在教學中嘗試將基礎教育與專業教育相整合，在基礎課教學中融入專業案例，讓學生學會學習和應用，為專業課學習打好基礎。

第三，注重學科專業交叉。清潔能源行業涉及較多領域，其市場發展也呈現出分散性特點，相關企業在人員招聘時既青睞“一專多能”型人才，也需要“多專多能”型人才；所謂“多專”是指能夠勝任不同專業領域，而“多能”則是指具有較強的綜合能力素質。清潔能源人才培養應從行業發展現狀和社會用人單位需求出發，將相關學科專業與行業領域進行充分融合，理論聯系實際，拓寬學生的知識面，從而形成“點—線—面”一體化的交叉融合式知識結構與課程體系（見圖4），體現多學科交叉和復合思維的特點，旨在培養跨學科復合型專業人才。

圖4“點、線、面”一體化人才培養知識結構

（三）強化“實踐”型育人模式

第一，優化實習實踐課程，設立實踐教學支持專項。實踐、實習類課程是培養學生動手能力和提高實踐能力的“載體”，因此，高校可結合清潔能源發展特色，調整和優化實習實踐課程設置，比如，新能源企業認識實習、新能源綜合實驗、新能源風電課程設計、風電場電氣工程課程設計、風電機組控制與優化設計、風電場仿真實習、創業研究與訓練、檢修實習、風電機組操作控制實訓、新能源企業畢業實習、畢業論文設計等。此外，相關學院可特別設立清潔能源實踐教學支持專項，比如：創新創業項目大賽、學科競賽、科教融合項目、科研項目產出比賽等，強化學生實踐能力和解決復雜工程問題的能力，提升其綜合素質。

第二，完善實踐平臺，以實戰方式來培養學生動手操作能力。一方面，從清潔能源相關專業的視角，強化基礎實驗平臺建設，安排“化工基礎實驗”“化學電源基礎實驗”“物理實驗”“化學實驗”等基礎類實驗課程與專業理論知識課程同步進行，結合清潔能源市場發展現狀，引導學生加強對熱、電、光、磁等物理、化學現象的理解，提高對專業知識的學習認知與掌握程度；另一方面，以清潔能源發展為導向，優化專業實踐平臺建設，強化相關核心專業實驗實踐，像“太陽能利用原理與技術”“風能轉化原理與技術”“儲能原理”“光伏器件實驗”“應用化學實驗”等切合新能源科學發展趨勢的專業型實驗則要求學生必須做到熟練操作，加強學生實際動手操作能力培養，為其將來實際工作打好堅實基礎。

第三，加強校企合作，拓展國內外實習、實踐基地。一方面，加強與國內清潔能源類企業的合作，可采用實習基地共建的方式，積極打造學生校外實習實訓基地，實現專業理論學習與具體實踐相結合，培養社會企業所需要的高質量人才；另一方面，國外實習實踐對培養國際化人才能起到積極作用，高校在清潔能源人才培養中，有必要拓展和建設海外實習實踐基地，以拓寬學生的國際視野，進一步提升語言能力和跨文化交際能力。

（四）強化創新教育方式

科技創新在能源更新與發展中有重要影響作用，培養一批在清潔能源領域從事技術研發、機械設備應用與優化、工程項目管理等方面具備創新能力的人才，能對清潔能源發展起到積極作用，因此，高校有必要強化創新教育，培養學生的創新能力。

第一，基于創新理念構建課程體系。人才培養目標要通過課程體系來實現，高校可圍繞創新教育理念設計課程體系和開展教學工作。首先，課程體系設計應基于“厚基礎、重實踐、重創新”的原則，從課程教學內容、教學方法和教學手段等方面著手，積極探索學科專業教育與創新教育的有機融合。其次，創新類課程設置方面，應在人才培養方案中增設創新方法類課程，可以歸類為基礎必修課，也可以是通識教育類課程，通過相關創新理論教學可以系統地向學生傳授創新方法，加強對學生創新思維與能力的培養。最后，在教學方法上，要注重案例型、引導型、啟發式等教學方式，避免單純傳授知識式的課程教學，將所學專業知識與實踐相結合，加入創新教育環節，將創新意識培養與專業知識學習相結合，以應用型科技作品或者應用型課程論文作為考核內容。

第二，以“科研反哺教學”為導向，打造創新培育平臺。創新培育平臺有利于理論知識學習與創新實踐的充分結合，能對學生創新能力培養起到積極作用。高校可圍繞新能源相關學科背景，充分發揮科研帶動作用，打造涵蓋專業創新實驗、創新創業訓練項目、學科創新競賽活動、畢業設計等內容的創新培育平臺。專業創新實驗方面，主要針對太陽能、風能、光伏、水力發電、儲能等清潔能源行業設置實驗項目，教師給出參考范圍，學生設計具體實驗，并最終完成實驗。創新創業訓練項目和學科競賽活動方面，鼓勵學生積極申請科研創新訓練項目和提出創新性想法，在教師的指導下積極實踐，旨在培養學生的科研實踐能力、協作能力和創新能力。畢業設計環節則是在教師指導下，學生結合清潔能源相關領域要完成相對系統、完整的實踐項目，從論文開題、文獻查閱、實驗設計，一直到數據分析處理和論文撰寫，教師以引導為主，鼓勵學生結合選題進行探究，旨在提升學生實踐與創新能力。

（五）弘揚清潔能源特色

第一，針對清潔能源人才培養，在核心課程設計方面，高校可強化與清潔能源關聯的概念與學科方向，比如：結合清潔能源發展，開設“風力機空氣動力學”“能源材料化學”“材料力學”“儲能材料與技術”“能源經濟與政策”等專業必修課，引導學生重點掌握熱能、電能、化學能、機械能等常見新能源轉換與利用原理，并熟悉新能源裝置及系統運行技術、風能、太陽能、生物質能等方面的新能源科學領域專業知識，以及學科專業知識體系中結合目前行業熱點融入智能電網、氫能、動力電池等新興交叉領域的知識[8]。

第二，以模塊化形式優化專業選修課。針對人才培養工作，高校可結合清潔能源發展需要，優化專業選修課設置，兼顧太陽能、風能、生物質能、氫能等領域的專業課程。不同新能源領域的側重點有一定差異，像太陽能側重于物理與材料，風能側重于機械與電氣，而生物質能則側重于化學與熱能，建議以模塊的形式來設置專業選修課（見表1），讓學生根據自己的愛好和興趣選修不同模塊的課程，學習和掌握有關的專業知識與技能。

表1 部分清潔能源領域專業選修課模塊化設計

第三，為保障人才培養工作有效性，高校有必要從專業優化、教學方式、師資力量建設等方面，突出新能源特色，做好教育保障工作。比如，高校可結合辦學定位與專業優勢，增設有關太陽能、風能、生物質能、燃料電池等領域的專門科系或專業，豐富新能源專業教育；在教學方面，鼓勵教師結合清潔能源發展現狀，嘗試多樣化教學方式，豐富課程教學手段；教學管理方面，有關部門不僅為跨院系、跨學科和跨專業教學工作提供支持，也可圍繞清潔能源發展，定期或不定期組織系列講座、特色學術會議、特色學科競賽等活動，助力人才培養工作；教師是人才培養任務的主要承擔者，高校可結合新能源相關專業豐富教學師資力量結構，構建多元化知識背景的師資隊伍。

（六）注重開放的國際視野

培養國際型清潔能源人才，對于相關行業國際合作具有重要意義[9]，因此，高校有必要秉承開放的國際視野，從教學組織、教學方式、教育管理等方面著手，優化人才培養方式。

第一，聘用專兼職教授合作育人。在國際人才培養中，國內理工院校可以聘請清潔能源領域世界知名高校教師擔任專、兼職教授，參與專業課程教學和培養學生工作，拓展學生國際視野，幫助青年教師提高教學和科研能力，提升學校國際化教育水平。

第二，加強高校之間的國際合作。國內高校可加強與國外知名高校的交流和合作，充分利用國際優質教育資源，搭建國際化高質量學生培養平臺，探索多樣化的合作方式，共同培養人才。比如，引進國外高校優質教育資源在我國開設分校，課程教學采用線上線下相結合的模式，讓國內學生學習各類專業課程[10]；再比如，國內高校也可以積極“走出去”，與國外知名高校在境外合作辦學，擴大招生范圍，培養既熟悉中國國情，又能掌握清潔能源有關專業知識的國際化人才。

第三，組織國際學術交流會議。國際學術會議是一種學術影響力較高的會議, 它是一種以促進科學發展、學術交流、課題研究等學術性話題為主的會議，帶有國際性、權威性、高知識性、高互動性等特點，對培養高層次研發人才有積極的作用。因此，高校可組織與清潔能源相關的國際學術會議，邀請領域內國內外知名科學家、學者、教師參加，拓展國際交流與合作網絡，與境外一流高校和研究機構開展廣泛而深入的合作，為培養清潔能源領域高層次國際人才創造良好條件。

第四，加強留學生培養與融合。培養人才是我國教育現代化建設的根本任務，而派遣學生赴海外學習是一個重要方式，留學生對經濟發展作出了一定貢獻，因此，針對清潔能源國際型人才培養，高校可依據相關政策選拔優秀學生，鼓勵和支持他們赴海外留學，拓展國際視野，助力清潔能源行業發展。此外，高校可加強跨文化交流平臺建設，引導來華留學生群體多多參與，加強中外師生的文化認知培養和跨文化溝通，促進中外師生互學互進。

四、結語

為實現2060 年“碳中和”目標，大力發展清潔能源是有效途徑。通過對部分有代表性的清潔能源類企業調查與分析發現，當前清潔能源產業專業人才普遍匱乏，總量不足問題凸顯，“清潔能源”人才的培養節奏落后于行業發展的步伐。因此，建議我國高校主動對接國家新能源戰略和清潔能源發展需求，堅持正確的政治導向，搭建科學的課程體系，強化“實踐”型育人模式，強化創新教育，弘揚清潔能源特色，注重開放的國際視野，培養面向國家亟需的清潔能源產業方向，在清潔能源領域從事科學研究、技術開發、工程應用、經營管理等方面具有扎實的理論基礎和較強創新能力的高級人才。