“雙碳”戰(zhàn)略背景下新能源領域研究生培養(yǎng)模式探索

高 娃

（天津工業(yè)大學 天津 300380）

工業(yè)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(tài)平衡，威脅人類社會可持續(xù)性發(fā)展。盡快實現(xiàn)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(fā)展，人民生活水平在逐步提升，幸福指數(shù)亦得以提高。然而經濟高速發(fā)展的同時又在能源與環(huán)境方面付出了極其慘痛的代價，不僅環(huán)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(xiàn)象。鑒于社會發(fā)展的能源需求，碳排放體量持續(xù)增長，中國的“碳達峰和碳中和”目標工作有望破解資源環(huán)境約束，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，并滿足廣大人民的生活需求、有利于實現(xiàn)人與自然和諧共生。這一目標體現(xiàn)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(fā)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(xiàn)“碳中和”提供了支撐，也對現(xiàn)階段我國生態(tài)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(xiàn)有賴于全社會各個行業(yè)的協(xié)同奮斗，同時也給予相關行業(yè)新的發(fā)展機遇。各個行業(yè)的發(fā)展與推動依賴于高質量具有創(chuàng)新能力的研究型人才的培養(yǎng)，人才是科技創(chuàng)新與技術發(fā)展的核心保障，研究生學習作為人才培養(yǎng)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(fā)揮其主觀能動性，為實現(xiàn)“雙碳”目標注入新的活力。

1 面臨的機遇與挑戰(zhàn)

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(huán)境污染引起溫室效應，對人民生活和社會發(fā)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(shù)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(xiàn)發(fā)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(tǒng)化石能源利用方式，以“減煤、穩(wěn)油、增氣、大力發(fā)展可再生能源”為基本思路，推動環(huán)境污染綜合治理，并開發(fā)新的技術手段推動清潔能源的發(fā)展與利用，改善生態(tài)環(huán)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(fā)與利用、實現(xiàn)低碳技術創(chuàng)新，扶持低碳甚至零碳負碳產業(yè)等，最終實現(xiàn)人與自然和諧共生。因此，新能源技術的廣泛應用，以及培養(yǎng)具有優(yōu)秀創(chuàng)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(zhàn)略的實現(xiàn)。

材料設計、工藝制造、技術開發(fā)、市場應用等新能源相關領域展現(xiàn)出迅速發(fā)展的勢頭。如此一來，新能源相關產業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景，將對人類生活發(fā)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(yè)也借此機會一躍而生成為很多國家發(fā)展的重中之重，國家級的鼓勵政策也如雨后春筍一般萌發(fā)而生。這既有利于產業(yè)結構化改革，也為更有目標性的人才培養(yǎng)指明了方向[4]。人才是“雙碳”目標實現(xiàn)的關鍵載體，大規(guī)模新能源技術的開發(fā)與運用牽引出“雙碳”目標的實現(xiàn)對人才的巨大需求。為增強新能源行業(yè)的核心競爭力并實現(xiàn)技術突破，培養(yǎng)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(fā)展推向一個新的臺階。

2 新能源領域研究生培養(yǎng)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(fā)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(yǎng)模式進行有效調整，培養(yǎng)大量優(yōu)秀“低碳人才”?；趯ξ覈瞬判枨罅楷F(xiàn)狀的數(shù)據(jù)分析，例如對典型新能源企業(yè)，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?？晒┙o人才、數(shù)量卻只占其不足三成[4]。眼下多數(shù)高校雖普遍開設了新能源領域專業(yè)，也僅僅在遵循傳統(tǒng)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(guī)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(tǒng)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(zhàn)。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(fā)展關聯(lián)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(yōu)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(tǒng)化石能源依賴，大力推動清潔能源是眼下的發(fā)展趨勢[5]。研究生培養(yǎng)更需要緊跟腳步，除現(xiàn)有教學體系中的主干課程外，結合新能源行業(yè)迅猛發(fā)展的大形勢，在教學內容上可考慮適當提高新能源開發(fā)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(yōu)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(yè)畢業(yè)生進入新能源企業(yè)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(yè)需要大量優(yōu)秀人才，因此優(yōu)化課程結構，將專業(yè)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(yǎng)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(fā)課程等領域相關的專業(yè)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(yōu)化目標人才的培養(yǎng)。在此基礎上，學?？蓪嵭谐珜W生適當跨專業(yè)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(yè)大類必修課，掌握數(shù)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(yè)對人才的需求，新能源領域研究生培養(yǎng)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(yè)人才培養(yǎng)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(yǎng)，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(tǒng)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(xù)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(fā)學生的創(chuàng)新意識，關注新能源以及催化領域中最新的發(fā)展動態(tài)，引導學生解決實際問題[6]。同時加深企業(yè)與高校之間的互補合作，通過校企聯(lián)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(yōu)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(yè)知識涉及面廣泛，事實上新能源領域相關專業(yè)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(yǎng)也大可立足多元化理念，各院系協(xié)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(yǎng)，為研究生專業(yè)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(chuàng)新研究生導師培養(yǎng)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(yè)的輪換指導。導師依據(jù)自身的研究方向發(fā)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(jù)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(fā)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(chuàng)造力。這不僅能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，提高其解決實際問題的能力，也更有助于發(fā)揮學科優(yōu)勢。如此一來，不僅有助于學生提高專業(yè)知識水平，還更便于指導學生實現(xiàn)對專業(yè)理論、課題研究、科技創(chuàng)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(zhàn)略部署，高?？梢耘c國內綠色能源企業(yè)等深度合作，通過定期實習、聯(lián)合培養(yǎng)等方式提升畢業(yè)生的實踐與創(chuàng)新能力，實現(xiàn)全方位復合型“碳達峰、碳中和”專門人才的培養(yǎng)。鼓勵學?！耙虻刂埔恕钡亻_展多學科融合，推進企業(yè)與高校協(xié)同研究的創(chuàng)新模式，培養(yǎng)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(zhàn)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(xù)發(fā)展中有著舉足輕重的地位，更是與生活中的各行各業(yè)息息相關[7]。“雙碳”目標的實現(xiàn)，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(fā)展與相關領域企業(yè)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(tǒng)化石能源的教學方針，豐富和優(yōu)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(yǎng)緊跟國家產業(yè)布局和戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展。