新質生產力下新型清潔能源科學與工程交叉學科人才培養模式研究

摘要：為了適應新質生產力發展需求，賦能新型清潔能源科學與工程交叉學科建設，文章提出開展新型清潔能源科學與工程交叉學科人才培養研究，立足學校實際，提出動力電池、新能源汽車以及新能源退役材料資源化利用等交叉方向，探討了人才培養模式、課程建設以及專業師資團隊，為培養發展新質生產力下的新能源領域人才提供參考。

關鍵詞：新質生產力；新能源科學與工程；人才培養；交叉學科

中圖分類號：G642.0" 文獻標志碼：Ａ

0 引言

習近平總書記于2023年9月首度提及“新質生產力”這一概念，尤其強調科技創新在推動未來產業（新能源、新材料和未來網絡等相關領域）發展中的作用，以加速構建新的生產能力^［1］。2024年1月31日，在中共中央政治局第十一次集體學習時，習近平總書記特別強調了如何以科技創新融合產業創新并助推經濟高質量發展。此次會議就新質生產力的科學內涵和理念首次全面系統地進行了闡釋，指出傳統經濟的增長需要借助創新生產力，即創新占主導地位的具有高質量、高科技和高效能的先進生產力形態。

新質生產力意味著產業變革的新走向、生產力進步的新方位，然而人才引領、人才驅動乃是發展新質生產力的根本需要與內在含義。身為承載著服務國家重大戰略、經濟社會發展以及人的全面發展等歷史使命的高等院校，要全面知曉并融合新質生產力的深刻內涵和新的質態。圍繞人工智能、第三代半導體、新能源等未來產業的人才需求進行專業優化設置、創新培養方案和模式；圍繞新質生產力下勞動要素的新要求進行師資提升，創新教學活力，深化產教融合，服務區域經濟發展，主動適應新質生產力變革下的人才培養需求。新質生產力不僅清晰地指出了通過科技進步來促進工業革新的道路，也強調了利用行業提升構建競爭力的重要性。這對現代高等教育領域中跨學科整合產生了全新的需求^［2］。

常州市于2022年12月發布《關于加快新能源之都建設的實施意見》，特別強調了儲能電池、新能源汽車、太陽能光伏等產業鏈的創新升級，助推新能源在“發、儲、送、用”環節的融合發展^［3］。新型清潔能源科學與工程則是江蘇理工學院為適應國家、省戰略發展及常州新能源之都建設——“新能源產業”發展的需要設立的交叉學科研究方向。新型清潔能源科學與工程屬交叉學科，強烈地依托于電子信息、人工智能、機械工程等技術的發展，涉及材料科學與工程、環境科學與工程、控制科學與工程等。

因此，如何將新質生產力賦能新型清潔能源科學與工程學科建設，構建一個內容豐富、結構合理的新能源專業創新人才培養模式是當前亟待解決的問題。本文旨在研究如何在發展新質生產力要求下進行新型清潔能源科學與工程人才培養模式的探究，為培養發展新質生產力下的新能源專業人才提供參考。

1 新能源科學與工程專業現狀

新能源科學與工程專業這一新興領域是因全球能源短缺和環境變差而出現的，主要是給太陽能、生物質能、風能等新能源行業提供專業技術人才，還有技術研發、項目管理設計以及生產運營等方面的需要。當下，發達國家在新能源領域的人才培育和科學研究方面比我國開始得早，重點落在太陽能、風能、生物質能等產業范疇。

美國俄勒岡州技術學院早在2005年就提出能源工程專業，隨后約翰布朗大學、威斯康星大學也都開設了與可再生能源有關的專業。經探究了解，美國在新能源工程專業的人才培養模式上，重點在于培養學生的創新力、獨立思考精神、適應變化的態度，還有商業洞察力與分析問題的技能等綜合素養，使其能更好地應對未來可能存在的挑戰或者機遇。澳大利亞及其他國家積極探索新教學辦法，也成功實施了部分新型教育計劃，以此吸引更多的人才投身這個新興產業^［3］。

近年來，國家一直都很重視新能源產業，陸續出臺了《“十四五”新型儲能實施發展方案》（發改能源〔2022〕209號）、《現代能源體系規劃》（發改能源〔2022〕210號）等相關文件，強調了實現我國綠色循環經濟發展的關鍵支撐之一就是新型儲能發展的規模化。教育部與國家發改委所發布的《儲能技術專業學科發展行動計劃（2020—2024年）》指出，新能源產業快速發展的核心技術支撐乃是儲能技術。教育部印發的《普通高等學校本科專業目錄（2012年）》《普通高等學校本科專業設置管理規定》等文件，更是將動力工程、新能源科學以及風能等專業統一改為新能源科學與工程^［4-5］。

新能源科學與工程這一專業屬于新興學科，在人才培養、社會服務還有科學研究等方面不可避免地存在一些欠缺。新能源產業涵蓋了控制工程、材料工程、環境工程等眾多學科領域。當下來說，好多高校的人才培養體系與教學教育流程沒法完全契合新興產業以及未來產業的發展需要。因此，不同學校應結合本地產業和自身學科優勢，分別在新能源工程、能源化學、工程動力、化學工程、電化學等專業領域進行探索和建設，涉及的專業范圍也變得越來越復雜多樣。每所學校的課程設計皆有其獨特之處和側重方向。江蘇理工學院于2017年設立了資源環境與清潔能源研究中心，2023年承接了 “三教”協同創新建設“三類學科”重大研究實驗創新項目，構建了新型清潔能源科學與工程的交叉學科，著重于鋰/鈉動力與儲能電池核心材料與模組、電池安全管理系統與預警、新能源汽車電驅動與控制、新能源退役材料資源化利用這些交叉學科方向。通過對專業設置與架構加以優化，承擔人才培養、科學研究還有社會服務、學科團隊建設以及文化傳承創新等工作，給區域新能源行業的高質量發展提供支持。

2 新質生產力對新型清潔能源科學與工程人才培養的影響

2.1 新質生產力背景下技術知識體系分析

黨的十八大以來，新型能源體系加快構建，能源保障基礎不斷夯實，為經濟社會發展提供了有力支撐。2023年，我國可再生能源發展呈現歷史性變化，總裝機達14.5億千瓦，在全國發電總裝機中占比過半，超過火電裝機。風電、光伏等新能源成為新增裝機和發電量雙重主體，新型儲能、氫能等產業進入規模化發展階段。與此同時，我國能源發展仍面臨需求壓力巨大、供給制約較多、綠色低碳轉型任務艱巨等一系列挑戰。一是能源消費總量巨大且持續增長，油氣資源對外依存度高，能源安全壓力顯著；二是煤炭在能源結構中占比依然較高，清潔能源占比仍需提高，環境污染和溫室氣體排放問題突出；三是能源效率相對較低，與發達國家相比存在節能提效空間。因此，必須加快發展新質生產力，推動能源領域革命性變革，助力經濟高質量發展。

正是以技術創新為關鍵發力點，我國新能源產業鏈創新鏈不斷增強，已成為領跑全球的新興產業，形成綠色可持續增長的經濟新動能。以風電、光伏為代表的新能源產業，依托技術、裝備創新實現蓬勃發展，正在改變傳統依賴化石能源資源的發展方式，為推動能源清潔低碳轉型、經濟社會綠色發展和應對氣候變化注入強勁新動能。

發展新質生產力是我國能源綠色低碳轉型、保障能源安全的關鍵路徑。通過加大對新能源技術研發投入、優化能源結構、推進能源數字化轉型和加強國際合作，我國能夠有效應對經濟發展與環境約束的雙重挑戰，為全球能源革命貢獻中國方案。

緊跟全球發展戰略和國家新能源技術需求，迫切需要新能源領域的專家具有先進的控制技術和大數據人工智能技術，以達到對新能源行業的精準調控和效率提升。這對新能源專業人才培養提出了更高更全面的要求，不僅要具備物理、數學、化學及生物學等基礎學科廣泛的知識，還需具備電氣、自動化、動力工程、機械、材料和生物工程等應用學科的技術支撐，新型能源技術和工程學科匯集了豐富且廣泛的交叉學科知識。這一領域不但與數理化生等基礎學科息息相關，也深深地受到如能源工程、材料科學、機電工程、電子科技、化工技術、自控系統以及生物技術等相關領域技術進步的推動。

因此，在新質生產力的作用下，應用型本科新能源科學與工程需要和新能源行業技術的發展相適應，對課程內容和教學方式進行更新，保證學生們能夠掌握最先進的技術與知識，以滿足日新月異的新能源行業發展需要。新能源科學院與工程專業知識模塊如表1所示。

2.2 新質生產力背景下跨學科融合培養

新能源科學與工程專業正值萌芽階段，其課程體系尚未雕琢至盡善盡美，目前涉及多方面的分析與提升的潛力。專業課程體系的搭建對于學科進步具有關鍵影響，其設計與實施應貼合培育專才的既定目標和技術人員的社會實際需求，此舉將有利于推動學生在實踐中技術熟練度的提高及創新能力的培育，因此，課程規劃不同程度地反映了教育方向和特色。新能源科技與工程專業是一門涵蓋多學科的交叉學科，包含但不僅限于物理、能源與動力工程、電子科學與技術、自動化、材料學、機械工程、化學等。鑒于我國在該領域的經驗不足，參照模式匱乏，亟須深入探討這些領域，深化對專業課程構架的思考與優化規劃，以創造出既實用又科學的課程結構，這是我國亟待攻克的一大學術難題。因此，在應用型人才培養中，要打破學科屏障，采取跨學科結合的教學方式，設置相應的課程，讓學生們可以學習跨學科、多學科、多方面的知識與技巧，從而提升解決復雜問題的能力。

2.3 新質生產力背景下實踐能力的強化

在新能源工程領域，實際操作能力是衡量一個專業人員綜合素質高低的重要指標之一。在我國，傳統的教育方式主要集中在理論知識的傳授上，而忽略了工程項目的實際操作。但是在新質生產力背景下，新能源專業人才的實際應用能力需求也越來越大。因此，在應用型人才培養中，必須重視實踐教學環節的設置，建立實習基地。同時，根據實際工作需要，通過設置實驗、訓練基地等方式，為學生提供具有實際應用價值的實驗、實驗設備和儀器。通過強化實際操作能力，使新能源工程專業人才更好地滿足工程實際需要，更好地承擔起今后新能源工程項目的設計、建設與管理工作，為促進新能源事業的發展作出更大的貢獻。

3 發展新質生產力下新型清潔能源科學與工程人才培養模式構建

3.1 優化新型清潔能源科學與工程人才培養方案

作為科技創新的第一驅動力及人力資源的核心要素之一的高等教育，在新質生產力發展中有著關鍵性的影響并展現了其獨特的且不可或缺的作用。為了滿足新型工業化對高素質人才的需求，大學需要建立全領域的人才培育體系以塑造出具有道德品質、知識技能、身體健康、審美情趣和社會責任感的共產主義事業繼承人和領導力量。此外，還需要進一步深化教育教學改革進程中的產學研合作關系，合理地重新配置課程設置來實現專業的升級換代并且提高教學內容的質量水平，從而使之更符合社會的實際要求。積極探索能跟新興技術、未來產業技術需求相適應的專業結構和課程體系，把主要的資源著重投到未來學科、交叉學科等有助于培育新質生產力發展需求的學科上。

新能源產業的建設沒法離開教育、科技還有人才給予的有力支撐，政府、高校、科研機構以及企業等社會主體應發揮協同作用。因此，需要加快產學研“三位一體”深度融合，特別是在長三角這種高等院校人才匯聚的地方，依照新能源行業的發展需求重新規劃課程設置以及實踐教育的方向，加強不同學科、不同領域等的協同創新，盡快構建出能適應新興生產力發展的人才培養體系。就培養方案設計而言，建議采取逆向設計、正向實施的方法，面向未來產業，將人工智能與數字化緊密結合提升傳統經濟產業，將支撐未來產業技術發展所需的職業能力需求作為人才培養的邏輯起點，將新質生產力發展所需的高技能人才作為培養目標達成的終點，全面梳理由發展新質生產力衍生出來的典型工作任務，重新構建數智化綠色化的課程體系。

國內的高校依照各自的學科長處和特性，構建了適合區域經濟發展的新能源科學與工程人才培育計劃。像浙江大學，力求打造基礎知識寬泛、能橫跨多個領域的高素質人才，還提倡科研跟教學互動的辦法；華北電力大學主要把精力放在培養太陽能、生物質能、風能這些專業方向上。江蘇理工學院憑借“校-政-企-行”多方聯動的全新人才培養機制，把人才培養、教師專業化發展、實訓實習實踐、學生創新創業以及服務企業科技創新等整合到一處，推動產教和科教的有機融合，達成新型清潔能源全產業鏈的人才培育目標。充分施展環境科學、化學工程、控制科學與工程等優勢學科在人才培養方面的特色，制定了人才培養方案。總的來講，新型清潔能源科學與工程這個專業，其培養目標在于給新能源產業領域培育出高層次、高技能的技術人才以及工程管理人才。要達成的就是滿足新能源領域的發展以及社會經濟發展的需求，給國家戰略性新興產業提供技術開發、經營管理還有工程應用等相關的專業人才。

新型清潔能源科學與工程的培養目標（見圖1）主要面向新能源產業，尤其是動力電池、汽車零部件及整車、充電樁等，遵循重實踐、寬方向、強基礎的根本原則，凸顯“以學生為中心”這一新理念，培養德、智、體、美、勞全面發展，懂科學技術和文化傳承的人，能在工程設計、技術開發、生產管理這些方面為區域新能源產業發展作出貢獻的高級工程技術人才。鋰/鈉動力與儲能電池、電池安全管理系統與預警、新能源汽車電驅動與控制、新能源退役材料資源化利用的教學和科研是本專業的優勢和特色。

3.2 課程建設探索

在發展新質生產力的需求之下，就高校教學課程的設置而言，要打造出富含像人工智能、大數據應用、綠色智造等技能要素的專業課程。筆者通過梳理文獻，提出以下路徑探索課程建設：構建教學和科研一體化的未來技術課程實踐基地和虛擬仿真實訓中心；開發新型產教融合型新形態教材，可借助于原有教學資源庫和其他高校在線精品課程，將新質生產力的新型要素包括理念、標準和方法融入其中；創新教學方式，打造以應用為主的智慧化數字教育平臺，服務于一流應用型本科高校建設。持續拓展數字化應用場景，增加優質教學資源的供給與共享；人工智能技術應貫穿于教育教學與管理的整個過程和各個環節，要充分利用數字技術這一手段，深度推進線上線下相結合的混合式教學模式及教學評價的改革，給高素質技能人才的培養賦予能量。

就“新型清潔能源科學與工程”這一專業課程的設置而言，需考慮新能源行業的發展并充分利用高等院校的專業知識儲備能力（見圖2）。基本科目的選擇要遵循寬口徑的原則，專業課的選擇則要依照區域經濟的特色方向。江蘇理工學院開展的“新型清潔能源科學與工程”，依靠學校的資源與環境學院、材料學院、化學化工學院、電氣信息工程學院等的學科優勢，憑借動力電池、電池安全、新能源汽車控制、新能源退役材料資源化利用等研究領域強大的科研實力和雄厚的師資力量，開展人才培養與科學研究工作。

在新型清潔能源科學與工程的課程體系建設中，需加強校企合作聯合機制，同時聘任有豐富工作經驗的企業專家共同制定教學計劃。課程結構需要進一步優化，改進后的課程主要從綜合實踐和個性化培養方面進行拓展。創新設計的課程結構體系和以知識技能的傳統培養方式不同，更強調以實際工程技術為主線，強化的是學生參與工程實踐的能力。另外，通過學校擁有的江蘇省動力電池重點產業學院、江蘇省高安全鋰/鈉動力與儲能電池工程研究中心、江蘇省智能網聯新能源汽車安全與控制工程研究中心、常州高安全動力與儲能電池重點實驗室等教科研平臺，強化培養大學生的科學素養和工程實踐能力，加強學生理論和實際相結合的能力，促進學以致用，達到培養目標要求（見圖3）。

3.3 建立與新質生產力相適應的專業師資團隊

發展新質生產力，不僅要培養那些能夠引領基礎科學、跨界研究及新興領域頂尖專家的人才，也需要培育出適應新時代產業化需求的技術工程師與大國技師，甚至還需要大量致力于實現中國特色現代化目標的全方面素質優秀的社會主義建設者和未來的領導者們。發展新質生產力離不開各級各類的高等教育人才，各層次的高等教育都要實現高質量發展。在新形勢中，對高校教師隊伍提出了新要求。

建設高質量人才培養體系，重點在于有一支能跟教育強國建設相適配的，助推新質生產力和高質量發展需求的綜合型師資隊伍。加強教育、科技和人才一體化建設，完善工作機制，適應未來產業的發展需要，打造一批高層次綜合性產教融合平臺。同時，強化科研作風的構建，傳揚教育家與科學家的精神，健全新型素養和現代教育理念，讓他們變成發展新質生產力的推動與實踐者。

建設新能源綜合性師資體系，應加強以工程技術和實踐能力培養為主體的師資結構，構建以未來產業技術為主的資源共享平臺，創新師資隊伍培養模式，打通資源交流通道，有針對性地構建一批以產業需求模式為主的師資隊伍培養方案，不斷提升教師的未來技術能力和完善師資隊伍課程培養標準。

4 結語

為了適應新質生產力發展需求，本文通過對新能源學科研究，提出新型清潔能源科學與工程交叉學科建設方案，從人才培養模式、課程建設以及專業師資團隊等方面為優化新質生產力、賦能新能源產業高質量發展提供有力的科技人才支撐。

參考文獻

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［2］張雯.新質生產力建設背景下科技人才的引進和培養機制研究：以宿遷市為例［J］.江蘇科技信息，2023（33）：6-9.

［3］王遠洋，李曉明.“雙碳”目標下新能源科學與工程專業的課程體系研究［J］.化工時刊，2023（2）：71-76.

［4］鄧秋玲，劉婷，謝秋月，等.新工科背景下新能源科學與工程專業人才培養研究與實踐［J］.湖南工程學院學報（社會科學版），2023（1）：113-118.

［5］鄭家廣，肖蓓蓓.新工科背景下新能源科學與工程專業課程的融合學習［J］.產業與科技論壇，2023（3）：173-174.

（編輯 何 琳）

Research on training model of interdisciplinary talents of new clean energy science and engineering under new quality productivity forces

YAN" Yi1， WANG" Tianhu^2*， LIANG" Guobin3， ZHAO" Songjian4， ZHU" Fuxian5

（1.Academic Affairs Office， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China; 2.Science and Technology Office， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China; 3.School of Chemistry and Chemical Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China; 4.School of Resources and Environmental Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China; 5.Discipline Construction Office， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China）

Abstract： "In order to meet the development needs of new quality productivity forces and empower the interdisciplinary construction of new clean energy science and engineering， this article proposes to carry out research on talent cultivation in the interdisciplinary field of new clean energy science and engineering. Based on the actual situation of the school， it puts forward cross disciplinary directions such as power batteries， new energy vehicles， and resource utilization of new energy retired materials， and explores talent cultivation models， curriculum construction， and professional teacher teams， providing reference for cultivating and developing talents in the field of new energy under new quality productivity forces.

Key words： new quality productivity forces; new energy science and engineering; talent training; cross-discipline

基金項目：江蘇省學位與研究生教育學會研究課題；項目名稱：“三教”協同創新建設“三類學科”重大研究實驗創新項目；項目編號：JSSYXHZD2023-1。

作者簡介：顏怡（1987—），女，助理研究員，碩士；研究方向：教育管理。

*通信作者：王田虎（1980—），男，教授，博士；研究方向：科技管理，新能源。