碳中和背景下能源動力專業人才基本素養新特質研究

摘" 要：2021年，教育部發布的《高等學校碳中和科技創新行動計劃》中強調“加快制定碳中和領域人才培養方案”。這是碳中和背景下，支撐和推進我國能源革命進程，建設清潔低碳、安全高效能源體系的重點學科領域。明確碳中和背景下，能源動力專業人才基本素養的新要素、新特質，是構建各級培養目標、逆向制定培養方案、設置課程、深入教學過程改革，實現自主培養高質量人才的依據和邏輯起點。

關鍵詞：碳中和;能源動力專業;基本素養;新特質;全鏈培養模式

中圖分類號：G642" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）05-0050-05

Abstract： In 2021， the Ministry of Education issued the Action Plan for Carbon Neutralization Science and Technology Innovation in Colleges and Universities， which emphasized that \"accelerate the development of talent training programs in the carbon neutral field\". Energy and power engineering is a key discipline field to support and promote China's energy revolution and build a clean， low-carbon， safe and efficient energy system. In the context of \"carbon neutrality\"， understanding the new elements and new characteristics of the basic quality of energy and power professionals are the basis and logical starting point for building training objectives at all levels， developing training programs in reverse， setting up courses， and deepening the reform of teaching process to achieve the successful training of high-quality talents.

Keywords： carbon neutralization; energy and power engineering; basic quality; new characteristics; full chain cultivation mode

能源既是經濟社會發展的重要物質基礎，也是我國最主要的碳排放源。能源與動力學科是影響國計民生和人類文明持續發展的基礎性學科。2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯合國代表大會一般性辯論中指出，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和[1]。黨的二十大報告進一步指出，立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達峰行動[2]。實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，對加強新時代各類人才培養，特別是能源動力專業人才培養提出了新要求[3-8]。

當前碳中和背景下能源動力專業人才如何培養，已成為國內外教育學者研究的重點問題[9-11]。碳中和背景下能源動力專業人才基本素養新特質的深入研究，是達到預期教育效果的關鍵。多層次多要素全鏈培養模式是碳中和背景下能源動力專業人才培養的核心要素，培養模式直接決定人才培養質量，以德智體美勞全面發展的高素質人才培養為導向，著力提升學生應用能力與創新能力，逆向制定培養方案、設置課程、深入教學過程改革，實現自主培養高質量人才的依據和邏輯起點。

一" 能源動力專業人才培養新特質

能源動力專業人才基本素養是相對穩定的，但也隨時代發展呈現出新特質，目前提出再研究的主要動因如下。

（一）" 碳中和背景下國家亟需培養相關緊缺人才

當前面臨降碳任務之重、時間之緊迫前所未有。能源工業的碳排放占我國碳排放總量的一半以上，是碳減排的核心和潛力領域。人才作為推進科研和實際工作創新的生力軍，肩負著解決國家經濟社會發展重大問題、尋求學術和工程領域重要與“卡脖子點”突破的責任和使命。為此，亟需明確：時代究竟向能源動力專業提出哪些新要求？基本素養中的新要素、新特質是什么？才能進一步認清過去的和現行的培養方案、課程設置和教學過程存在哪些問題，如何加以改造。

（二）" 碳中和背景下需進一步貫徹黨的教育方針，課程思政、立德樹人

黨的教育方針從宏觀層面規定了我國各級各類學生培養目標，對我國各級各類人才培養具有全局性的指導意義。結合碳中和國家重大需求，與時俱進地研究能源動力專業人才基本素養新要素、新特質，就是將教育方針時代化、具體化、可操作化，就是全面正確貫徹黨的教育方針。

2020年5月，教育部印發的 《高等學校課程思政建設指導綱要》（簡稱《綱要》）中指出： 全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰略舉措和全面提高人才培養質量的重要任務，并進一步明確了課程思政建設的目標要求、內容重點以及推進方式[3]。遵循《綱要》精神，根據碳中和背景析出的能源動力專業人才基本素養，特別是情感態度價值觀維度的新要素、新特質，建立包含課程思政在內的新教學大綱，有利于加快和深度融合課程思政，發揮課程建設“主陣地”、課堂教學“主渠道”，實現立德樹人、為黨育人、為國育才目標。

（三）" 必需加快碳中和領域人才培養體系建設

2022年4月，教育部印發《加強碳達峰碳中和高等教育人才培養體系建設工作方案》，要求推進高等教育高質量體系建設，提高碳達峰、碳中和相關專業人才培養質量[4]。加速人才培養體系建設，就要研究碳中和背景下能源動力專業人才培養目標，研究人才基本要素中的新要素、新特質。這樣才能構建完善與“雙碳”目標相匹配的人才培養目標和培養方案，為能源行業轉型發展和實現碳達峰、碳中和目標提供有力的高端人才保障。進而從培養方案—課程設置—教學設計—教學實施教育教學評價，帶動碳中和背景下能源動力專業人才培養體系的整體變革。

二" 碳中和背景下能源動力專業人才基本素養新特質研究

人才的基本素養集中體現在知識、能力、情感態度價值觀等方面。能源動力專業人才基本素養新特質研究，主要是研究當前和今后一段時間內，能源動力專業人才亟需具備的能夠服務國家碳中和戰略目標，聚焦于碳中和技術研發、轉化與推廣應用，在基本素養，即知識與能力、情感態度價值觀方面所呈現出的新要素和要素結構的新特質。

（一）" 基本要素的新特質：知識、能力與情感態度價值觀

知識、能力、情感態度價值觀是人才培養的著力點。分析和梳理碳中和背景下能源動力專業人才培養基本要素中蘊含的新要素、新特質，是自主培養出“能做事、做成事、有價值”高質量能源動力人才的基礎。

1" 基礎知識、專業知識、關鍵知識

基礎知識：傳統的能源動力專業人才的知識體系，主要圍繞化石燃料的開發與利用展開，因此基礎知識聚焦于掌握“熱”和“力”的轉化和傳遞規律，如熱力學、傳熱學、流體力學等。這些知識對于實現煤炭的清潔高效利用，提高能量轉化效率，從而降低各行業碳排放意義重大，也是立足我國能源資源稟賦，在保障能源安全穩定基礎上，有序實施碳達峰、碳中和行動的重要保障。

然而碳中和目標的實現更加依賴于清潔能源技術以替代傳統的化石能源，也依賴于固碳技術，將能源活動排放至大氣的二氧化碳收集、封存或進行轉化再利用。形成該領域工程實踐和創新能力，就需要能源動力專業人才在多個相關交叉領域具備寬廣而堅實的基礎知識，如機械、電氣、材料和化工等。

專業知識：傳統的能源動力工程專業人才需具備的專業知識，主要包括熱能轉換和利用過程中涉及的原理、設備、測控、系統等。在碳中和背景下，能源動力專業人才必需具備扎實的低碳能源專業知識，例如，可再生能源和儲能等低碳能源知識，碳捕集、封存、利用等固碳知識，低碳、零碳智慧能源系統規劃、調控、管理等知識。除此之外，還必需加深對碳中和產業的認知，通過聚焦新技術、新業態、新模式、新產業的需求，掌握碳排放核算、碳市場、碳金融、低碳能源治理與法律領域的核心知識。

關鍵知識：實現碳達峰、碳中和，不可能畢其功于一役。綠色低碳發展是經濟社會發展全面轉型的復雜工程和長期任務，能源結構、產業結構調整不可能一蹴而就，更不能脫離實際。黨的二十大報告指出，必須立足以煤為主的基本國情，放眼于碳達峰、碳中和的長遠目標，積極有序地推進低碳轉型。作為碳排放的主要來源，能源行業必需付出長期艱苦的努力，這就要求能源動力專業人才既要掌握化石能源碳減排的關鍵知識，在當前階段協同推進能源低碳轉型與供給保障，又要掌握新能源零碳排的關鍵知識，支撐非化石能源在能源結構中的比重提高，還要掌握一定的負碳排放關鍵知識，助力碳中和目標的最終實現。

碳中和背景下，新興、邊緣和交叉學科大量涌現，知識的多元化特質和以低碳為導向的特征愈發明顯，且知識更新、轉換和運用周期加速化。具有寬厚的基礎知識、扎實的低碳專業知識、熟練掌握有效降碳、實現零碳、追求負碳的關鍵知識，是碳中和背景下能源動力專業人才“能做事”的前提。

2" 一般能力、專業能力與關鍵能力

一般能力：能力可分為一般能力與特殊能力，前者指大多數活動共同需要的能力，如觀察力、記憶力、思維力、想像力和注意力等;后者指完成某項活動所需的能力，如實際動手能力、工程管理能力等，在現有的本科及研究生培養目標中，籠統強調具有從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作的能力。碳中和背景下需析出專業能力和關鍵能力。

專業能力：是指通過學習，學生在職業中應達到的與專業技術相關的能力。能源工業的碳中和轉型涉及傳統化石能源的高效利用與減碳改造，新興可再生能源的應用實踐以及先進零碳、負碳技術的理論研究和設計開發。這就要求能源動力專業人才具備。根據科學原理和方法，合理分析、研究能源碳中和相關理論和技術問題的專業能力;針對能源動力領域復雜工程問題，設計、開發滿足碳中和要求解決方案的專業能力;以及掌握先進低碳、零碳、負碳能源系統及裝備的運行和管理專業能力。

關鍵能力：關鍵能力又叫核心能力，是那些與具體工作任務和專門技能或知識無關的，但是對現代生產和社會順利運轉起著關鍵作用的能力的總稱。碳中和技術的研發依賴于能源、化工、材料、電氣、機械和自動化多學科領域的深度交叉融合，作為高科技領域的前沿技術也需要適應時代迅速發展、技術高速更新下持續開拓創新，還要和數字化、智能化的工業改革協同聯動，形成高質量發展。因此，能源動力專業人才需要具備跨學科終身學習的關鍵能力，使用智能信息技術，進行碳中和相關工程分析、設計、評價和優化的關鍵能力。

上述專業能力和關鍵能力是碳中和背景下，能源動力專業人才“做成事”的保證。其新特質集中體現在人才能力的多樣性、跨學科性和面向國家重大需求的創新實踐性，即：發現問題、提出問題、確定目標;制訂解決問題的方案;綜合運用多種知識、新技術、新工具解決問題的能力。此外，對人才的數據分析能力、科學計算技術能力、技術交互能力，綜合與系統分析能力的要求明顯提高。

3" 情感態度價值觀

情感態度價值觀是實現課程思政、立德樹人，為黨育人、為國育才的重要抓手和路徑。目前，人才知識結構的新要素已引起人們高度重視并逐步清晰，但對急需人才情感態度價值觀方面的研究不足。實踐中重知識、輕能力，輕情感態度價值觀培養的傾向普遍存在。碳中和背景下，能源動力專業人才在情感態度價值觀方面顯現出的新要素、新特質。

情感上：具有學習和實踐碳中和領域相關知識能力的興趣、熱情、動機，關心自然環境與社會可持續發展的內心體驗和心靈世界，濃厚的家國情懷。態度上：能源動力專業人才需具備堅定的碳中和實現信念、學習和實踐碳中和領域內相關知識能力的責任，面對碳中和挑戰具備的樂觀的人生態度和實事求是、實際出發的求實科學態度。價值觀上：能源動力專業人才要自覺形成面向碳中和應有的主流價值觀包括個人價值、社會價值、人文價值和自然價值，擔當引領碳達峰、碳中和目標實現和造福人類的重任。

情感、態度、價值觀是是碳中和背景下，能源動力專業人才“做對事”的保證。其特質越來越指向：有理想信念、責任擔當;積極的人生態度、主流價值觀;立碳中和志、懷碳中和情、自信勇敢、持之以恒。

（二）" 要素結構的新特質：多層次、多要素形成合力

面向碳中和實現過程中的種種問題和挑戰，能源動力專業人才需要依靠的不是單一的知識、能力、情感態度價值觀，更不是簡單的行動，而應當是個體的知識、能力、情感態度價值觀在遇到問題、挑戰時形成的應答互動體系。這個體系是人才基本素養和新要素、新特質在不同層次、多維度整合基礎上形成的共同體。當下缺乏對知識、能力、情感態度價值觀這三大基本要素在碳中和背景下呈現出層次、維度、合力新質特征的分析和研究，而研究結果直接關系到培養目標和方案、課程思政目標、課程設計與實施等，根據多層次、多要素的新特征給出能源動力專業人才全鏈培養模式如圖1所示。

1" 要素結構的多層次

人才基本素養中的知識、能力、情感態度價值觀除了有著自身的內涵外，還在外延上規定出各自的層次。例如：碳中和相關知識包括基礎知識、專業知識、關鍵知識，呈現出了解、理解、應用與創新等多個層次。碳中和相關能力包括一般能力、專業能力、關鍵能力，可表現為查閱、設計、計算、分析、研究與解決問題等多個層次。價值觀可分為個人價值、社會經濟價值、人文價值與自然價值等，確定人對真、善、美多層次的追求。多層次的內涵與外延體系，為碳中和背景下能動專業人才各級目標系列設計、達成和評價提供具體可操作的依據。

2" 要素結構的多維度

知識、能力、情感態度價值觀形成了立體三維、呈錐體的結構要素新特質。其中每一個維度都有獨特的內涵和層次水平，組合在一起形成的是多層次、立體多維的帶有新特質特征的人才基本素養要素模型結構，是能源動力專業人才個體發展和碳中和新背景下人才培養體系構建的理論依據。長期以來高等教育教學中存在著知識與能力二元對立的思維方式，重知識、輕能力、忽視情感態度價值觀。碳中和人才的培養就是需要在重知識、重能力的教學過程中，直接或間接地形成情感態度價值觀，并逐步實現各層次遞增。

3" 要素結構的合力

要素構成維度，三個維度構成能源動力專業人才基本素養模型結構體。在模型結構體中：不同的要素、維度、層次之間，不同的排列組合會形成不同的結構。而不同結構將形成人才發展的不同力量。例如，石墨和金剛石，要素相同結構不同，會形成截然不同的性質和功能。結構的力量就在于尋找和構建起符合人才成長、符合教育教學目標達成的要素與維度的組合體。碳中和背景下“能做事”“做成事”“做對事”高質量能源動力專業人才基本素養新特質的形成，應該依靠知識、能力、情感態度價值觀整體結構的力量，依靠立體的、飽滿的、有血有靈魂的培養體系，而不是強調知識、科研能力的單一維度的力量。

三" 碳中和背景下能源動力專業人才基本素養新特質的價值定位

能源工業的從高碳到零碳轉型，引領加速著新一輪的科技革命和產業變革。如何處理社會經濟與可持續發展的矛盾，協調能源安全穩定供應與降碳減排間的關系，應對日益復雜多變的國際形勢，能源轉型機遇與挑戰并存。目前黨和國家對自主培養能動專業人才的高等教育提出更高、更迫切的新要求。研究碳中和背景下能源動力專業人才基本素養新特質的價值定位集中體現在培養什么人、為誰培養、怎樣培養上。

（一）" 培養什么人

針對碳中和背景下，知識顯現出來的新要素、新特質，需要培養具有寬厚基礎知識，精深專業知識和關鍵知識的能源動力專業人才。在碳中和相關知識信息多元化、跨學科化發展的趨勢中，將“扎實的知識功底”“寬廣的知識視野”和“更加科學合理的知識結構”作為高質量能動專業人才培養的目標追求。針對碳中和背景下，人才能力顯現出來的新要素、新特質，需培養具有跨學科學習能力、實踐能力、創新能力的能動專業人才。面向碳中和這一國家重大目標和全球挑戰，在情感態度價值觀方面，需要培養具有家國情懷，責任擔當的人：遇事能上前、頂得住、抓得牢，完成時代賦予的責任。獨立思考、求真務實的人：不盲從、不跟風、不迷信，不故步自封、敢于批判、敢于否定、敢于創新。尊重科學，敬畏生命的人：尊重科學、尊重知識、尊重歷史、尊重生命，長存敬畏之心，走堅定的綠色發展之路。自律自強，一生勤奮的人：碳中和目標的實現需要幾代人的共同努力。只有腳踏實地，把勤奮當成習慣，哪怕是獲得點滴成功，積累起來就是人生的巨大成果。國際視野，合作共贏：碳中和是關系到全球各國共同命運的重要行動，積極參與國內高校與世界一流大學和學術機構的合作交流，視野開闊，努力成為國際化、具有全球競爭力的人才。

（二）" 為誰培養：為黨育人、為國育才

碳中和背景下，能源工業的方方面面都會受到新技術革命的挑戰和顛覆，今天的能源動力學子既是社會經濟快速發展的經歷者，也是若干年后能源技術革命和產業形態變化的參與者。2021年教育部就鼓勵高校與科研院所、骨干企業聯合設立碳中和專業技術人才培養項目，協同培養各領域各行業高層次碳中和創新人才。全面加強高層次人才培養，為碳中和技術創新發展提供急需專業人才[5]。

碳中和的實現過程也是中華民族擺脫能源束縛、困境，實現追趕、超越、領先的過程。在此過程中，我們越來越理解國家對科技工作者提出的“四個面向”要求，即面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康[6];越來越理解堅持黨的領導、堅持中國特色社會主義、堅持新發展理念、堅持改革開放的“四個堅持”總結;越來越理解高等教育中立德樹人，為黨育人、為國育才的重大意義;越來越意識到高校教師肩上的責任與期待。

（三）" 怎樣培養：新素養引領下的培養目標、課程、教學、評價

體現碳中和背景，能源動力專業人新要素、新特質的基本素養是黨的教育方針中，教育目的——德智體美勞全面發展的具體化，新素養引領下的課程及評價體系設計如圖2所示，其價值定位在于：向上連接著教育規律、教育方針、教育理念拓展教學空間，滿足個性化學習;向下連接能源動力專業各級培養目標和具體教育教學實踐，處于承接理論與指導實踐的中間環節。

圖2" 新素養引領下的課程及評價體系設計

能源動力專業各研究方向培養目標的制定與實施就是將具有新要素、新特質的知識、能力、情感態度價值觀轉化為培養方案、課程目標（蘊含課程思政目標的教學大綱）、教材，進而形成教學設計、教學模式、教學方法、教學評價。因此明確碳中和背景下能源動力專業人才在知識、能力、情感態度價值觀方面的新要素、新特質，就是從中觀層面深入回答“怎樣培養人”的根本問題，就能引領育人模式變革和課程改革，加快碳中和領域人才培養體系建設。

四" 結束語

碳中和的宏偉目標給能源動力專業人才培養帶來了新的挑戰和發展機遇。明確碳中和背景下能源動力專業人才在知識、能力、情感態度價值觀方面的新特質，即：領域交叉、低碳導向、快速更新的知識新特質;多樣性、跨學科性和面向國家重大需求的創新實踐能力特質;堅定的理想信念、責任擔當、碳中和背景下情感態度價值觀特質。以及各新要素、新特質在多層次、多維度上形成的合力，是強化碳中和背景下能源動力專業教育科技人才一體化發展理念，構建高質量人才培養體系的前提。

參考文獻：

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[2] 習近平.高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗——在中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告[EB/OL].（2020-10-26）[2022-11-10].http：//ww w.pyjjw.gov.cn/sitesources/pyjjw/page_pc/ztzl/ddesd/zggcddescqgdb dhbgqw/article8cadbfaec1c44b478398585b7c3f88bf.html.

[3] 中華人民共和國教育部.教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].（2020-05-28）[2022-11-10].http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

[4] 中華人民共和國教育部.教育部關于印發《加強碳達峰碳中和高等教育人才培養體系建設工作方案》的通知[EB/OL].（2022-04-24）[2022-11-10].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202205/t20220506_625229.html.

[5] 中華人民共和國教育部.教育部關于印發《高等學校碳中和科技創新行動計劃》的通知[EB/OL].（2021-07-29）[2022-11-10].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/moe_784/202107/t20210728_5 47451.html.

[6] 新華網.習近平：在科學家座談會上的講話[EB/OL].（2020-09-11）[2022-11-10].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1677544625576782009amp;wfr=spideramp;for=pc.

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[10] 孫賢勝，許慧文.國際能源轉型的趨勢與挑戰[J].國際石油經濟，2018，26（1）：7-10.

[11] 舟丹.國際能源轉型面臨五大挑戰[J].中外能源，2019，24（4）：63.

基金項目：2022年江蘇省研究生教育教學改革課題“‘碳中和’背景下能動專業研究生課程思政實施路徑與保障體系研究”（JGKT22_C004）;2022年東南大學教學改革與實踐項目“加速和深度融合：碳中和背景下能動專業本科課程思政技術路徑研究”（5203002301A）;2021年東南大學研究生教育教學改革培育課題“碳中和背景下的能源動力專業研究生培養模式探索”（3303002211D4）

第一作者簡介：吳嘯（1986-），男，回族，安徽合肥人，博士，教授，博士研究生導師。研究方向為動力工程及工程熱物理。

*通信作者：沈炯（1957-），男，漢族，江蘇無錫人，博士，教授，博士研究生導師。研究方向為動力工程及工程熱物理。