“雙碳”背景下新能源專業(yè)人才的培養(yǎng)

[作者：楊世關(guān)等

書名：新能源專業(yè)導(dǎo)論

出版：中國(guó)水利水電出版社

ISBN：9787517086796

出版時(shí)間：2020年07月01日

近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展帶動(dòng)了人們生活水平的提高，但與此同時(shí)，環(huán)境污染問題卻變得日益嚴(yán)峻。隨著“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的提出，以化石燃料為主的傳統(tǒng)能源已經(jīng)不能滿足新時(shí)代的發(fā)展需求，亟需培養(yǎng)新能源專業(yè)人才。2022年4月，教育部印發(fā)《加強(qiáng)碳達(dá)峰、碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》，要求加強(qiáng)風(fēng)電、光伏、水電等新能源緊缺人才培養(yǎng)，各高校應(yīng)根據(jù)開設(shè)的新能源專業(yè)的特色調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)要求，優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)新時(shí)代下優(yōu)秀的新能源專業(yè)技術(shù)人才，以更好的實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

《新能源專業(yè)導(dǎo)論》（中國(guó)水利水電出版社2020年出版）一書聚焦于新時(shí)代下新能源學(xué)科人才的培養(yǎng)，該書由5個(gè)部分組成：第一部分對(duì)新能源的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀做了介紹；第二部分詳細(xì)闡述了新能源的組成及特點(diǎn)，并對(duì)新能源的轉(zhuǎn)換利用途徑進(jìn)行解析；第三部分給出了新能源專業(yè)人才培養(yǎng)的具體要求，從知識(shí)體系、課程設(shè)置、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升等方面做了詳細(xì)介紹；第四部分講述了新能源的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成及行業(yè)工作崗位；第五部分列舉了新能源工程相關(guān)案例，并給出了復(fù)雜問題的解決方案。河南省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目（編號(hào)：2021SJGLX529）對(duì)工科專業(yè)人本培養(yǎng)進(jìn)行了研究，本文結(jié)合項(xiàng)目和該書，對(duì)新能源專業(yè)人才培養(yǎng)方法進(jìn)行了探討。

一、新能源專業(yè)設(shè)置背景

化石能源極大促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，給人類帶來(lái)了巨大的效益，但化石能源的儲(chǔ)量并非無(wú)窮無(wú)盡，并且化石能源的開發(fā)利用導(dǎo)致的氣候問題（溫室效應(yīng)、酸雨等）愈加嚴(yán)重，亟需推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。20世紀(jì)末，發(fā)達(dá)國(guó)家首先提出新能源發(fā)展策略，比如，德國(guó)最先提出了太陽(yáng)能屋頂發(fā)電計(jì)劃。同時(shí)，中國(guó)的新能源建設(shè)也在逐漸開展，相繼出臺(tái)了多部法規(guī)。中國(guó)于2012年首次實(shí)現(xiàn)了家庭光伏發(fā)電并入電網(wǎng)；同年，中國(guó)青海省開始著手建設(shè)海南州生態(tài)光伏園區(qū)項(xiàng)目，總裝機(jī)容量10000 MW；2017年，青海省創(chuàng)紀(jì)錄的在全省開展了連續(xù)168 h的可再生能源供電。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，近年來(lái)中國(guó)部分建筑企業(yè)將建筑與光伏結(jié)合在一起，利用光伏建筑一體化技術(shù)（BIPV）將光伏方陣與建筑物相融合以降低建筑物的能耗。此外，在中國(guó)很多地區(qū)建立了數(shù)量眾多的光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電裝置，以實(shí)現(xiàn)可再生能源的充分利用。

新能源包含風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、核能、氫能、地?zé)崮?、海洋能等。相比于傳統(tǒng)的化石能源，新能源的優(yōu)勢(shì)無(wú)可比擬。隨著人們保護(hù)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，近年來(lái)新能源相關(guān)的就業(yè)崗位日益增多，國(guó)家對(duì)于新能源專業(yè)人才的需求量急劇增加，新能源專業(yè)人才數(shù)量的不足使得中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了人才短缺的問題。基于該背景，中國(guó)高等院校逐步開始設(shè)置新能源專業(yè)，以培養(yǎng)能夠從事新能源技術(shù)開發(fā)、管理運(yùn)營(yíng)、科學(xué)研究的高層次人才。

二、夯實(shí)寬厚的專業(yè)知識(shí)體系

近年來(lái)，新能源發(fā)展迅速，新能源專業(yè)的課程設(shè)置尚且存在明顯的問題，各學(xué)校新能源專業(yè)并未形成統(tǒng)一的課程體系，還處在探索教學(xué)的階段。在這種現(xiàn)狀下，應(yīng)秉承開放教學(xué)的思維，在課程中進(jìn)行融合教學(xué)，打造課本教學(xué)、多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)為一體的教學(xué)手法。新能源專業(yè)的學(xué)生須努力學(xué)習(xí)本專業(yè)的課程，全面掌握專業(yè)知識(shí)。新能源專業(yè)的大學(xué)課程包括理論課和實(shí)踐課兩大類。其中，理論課的授課方式主要是課堂教學(xué)。理論課又分為3類：首先，公共及學(xué)科基礎(chǔ)課是根據(jù)本專業(yè)特點(diǎn)開設(shè)的先遣課程，能為專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的學(xué)習(xí)帶來(lái)巨大幫助，重要性不言而喻；再者，專業(yè)基礎(chǔ)課，新能源領(lǐng)域的細(xì)分專業(yè)有新能源科學(xué)與工程、新能源材料與器件兩類，因此對(duì)于不同的細(xì)分專業(yè)，需要學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課也有很大不同。對(duì)于新能源科學(xué)與工程專業(yè)而言，它屬于能源動(dòng)力類專業(yè)，學(xué)科交叉性強(qiáng)，難度較大，專業(yè)基礎(chǔ)課包括了熱能與動(dòng)力工程類、化學(xué)類、電氣控制類、力學(xué)機(jī)械類、生物類、材料類、制圖類等多門學(xué)科下的課程。對(duì)于新能源材料與器件專業(yè)而言，它屬于材料類專業(yè)，其學(xué)科交叉性弱，學(xué)科較為集中，相比新能源科學(xué)與工程專業(yè)其基礎(chǔ)課更突出材料類課程，各高校會(huì)根據(jù)自身的新能源專業(yè)建設(shè)規(guī)劃和社會(huì)需求，設(shè)置對(duì)應(yīng)的新能源專業(yè)基礎(chǔ)課，不同的細(xì)分方向?qū)I(yè)基礎(chǔ)課會(huì)有不同。最后也是最重要的專業(yè)課，專業(yè)課開設(shè)的目的是培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)崗位上所需要的技術(shù)和知識(shí)，開拓學(xué)生的工程思維。不同高校在開設(shè)新能源專業(yè)課時(shí)，也會(huì)基于自身的新能源專業(yè)建設(shè)特色，但總體來(lái)說，專業(yè)課主要是圍繞太陽(yáng)能、風(fēng)能、儲(chǔ)能、生物質(zhì)能、燃料電池、節(jié)能環(huán)保等類別來(lái)設(shè)置。除了上述三類理論課外，為了全方位的培養(yǎng)人才，高校還普遍開設(shè)了通識(shí)課，以提高學(xué)生人格的修養(yǎng)，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生建立全球性視野，成為工作、生活中的“多面手”。

要想成為專業(yè)人才，除了學(xué)好理論課之外，實(shí)踐課的設(shè)置同樣很重要。實(shí)踐課是培養(yǎng)工科學(xué)生實(shí)踐能力的重要途徑，大學(xué)實(shí)踐主要包括各種實(shí)驗(yàn)課、課外實(shí)習(xí)以及課程畢業(yè)設(shè)計(jì)等。大學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)的方式加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)操作能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力、知識(shí)綜合運(yùn)用能力。大學(xué)實(shí)驗(yàn)通常分為三類：第一類是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其目的是加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解；第二類是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，即學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并操作驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果；第三類是綜合性實(shí)驗(yàn)，即綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行的復(fù)合型實(shí)驗(yàn)。為了使新能源專業(yè)的大學(xué)生進(jìn)一步了解專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，提升專業(yè)技能，高校應(yīng)和社會(huì)企業(yè)開展廣泛的合作，推進(jìn)新能源專業(yè)的實(shí)習(xí)教育。比如，學(xué)?？梢月?lián)系相關(guān)企業(yè)將其工廠作為大學(xué)生的實(shí)習(xí)基地，組織大學(xué)生進(jìn)行參觀，以了解企業(yè)生產(chǎn)工藝、管理模式、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等內(nèi)容；在工廠內(nèi)進(jìn)行金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)，以掌握各種部件的加工的工藝、過程、方法以及各種設(shè)備器具的使用，學(xué)習(xí)優(yōu)秀的管理方法，提升自身技能。最后，大學(xué)生還可通過課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等方式培養(yǎng)創(chuàng)造力和解決問題的能力。

三、拓展對(duì)新能源行業(yè)的認(rèn)識(shí)，提高職業(yè)素養(yǎng)

中國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó)，為了推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，2009年中國(guó)就將新能源產(chǎn)業(yè)定義為國(guó)家的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近幾年，中國(guó)的新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年攀升，已居世界首位。新能源產(chǎn)業(yè)的核心是能源的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、利用，以新能源替代化石能源進(jìn)行發(fā)電，能大幅降低發(fā)電成本。時(shí)至今日，風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等新能源均已形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，各產(chǎn)業(yè)鏈均有一套自身的制造產(chǎn)業(yè)體系，并提供了大量?jī)?yōu)質(zhì)的綠色工作崗位，包括研究工程師、設(shè)計(jì)工程師，生產(chǎn)測(cè)試工程師、開發(fā)工程師、運(yùn)維工程師、管理工程師、咨詢工程師等，大學(xué)生要根據(jù)自身愛好和能力選擇適合自己的工作崗位，為新能源行業(yè)貢獻(xiàn)一份力量。

為了能夠更好的從事新能源行業(yè)，大學(xué)生還應(yīng)加強(qiáng)個(gè)人能力的培養(yǎng)，提高職業(yè)素養(yǎng)。大學(xué)生須培養(yǎng)的能力包括學(xué)習(xí)能力、思維能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)是指在他人的幫助下建構(gòu)知識(shí)的過程，是獲得技能的直接途徑。在信息化時(shí)代，利用優(yōu)秀的學(xué)習(xí)資源（比如慕課），培養(yǎng)和使人提高自身的學(xué)習(xí)能力，有助于職業(yè)能力的持續(xù)提升。思維能力的培養(yǎng)要從不同的方面開展：邏輯思維能力的培養(yǎng)能夠使人客觀的認(rèn)識(shí)世界，所以要學(xué)習(xí)邏輯學(xué)課程的相關(guān)知識(shí)，并通過聽說讀寫、創(chuàng)新實(shí)踐等方式培養(yǎng)邏輯思維能力；批判性思維能力的培養(yǎng)能夠幫助人做出更加正確、明智的決定，所以要努力做到從自身的“本能自信”向“自我質(zhì)疑”和“仔細(xì)審查”方向轉(zhuǎn)變，以培養(yǎng)批判性思維能力；專注思維能力的培養(yǎng)能夠使人的注意力高度集中，所以要做到做事專一，聚精會(huì)神，以培養(yǎng)專注思維能力；發(fā)散思維能力的培養(yǎng)能夠開闊視野，使人更加有全局意識(shí)，可以通過散布、打盹、聽音樂等方式培養(yǎng)發(fā)散思維能力；實(shí)踐能力是指?jìng)€(gè)體解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)實(shí)踐能力，要注重表達(dá)能力、國(guó)際交流合作能力、數(shù)字化能力、開拓國(guó)際視野能力的培養(yǎng)。在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面，要注重創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法的培養(yǎng)。在加強(qiáng)能力培養(yǎng)的同時(shí)，也要注重素質(zhì)的提升。一是要提高基本素質(zhì)，包括愛國(guó)敬業(yè)精神、職業(yè)道德、社會(huì)責(zé)任感、人文素養(yǎng)、艱苦奮斗的精神等；二是要提高現(xiàn)代工程意識(shí)，如服務(wù)意識(shí)、安全意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)等。當(dāng)下，新能源產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)展的時(shí)期，在廠房建設(shè)、設(shè)備運(yùn)行、工廠生產(chǎn)過程中事故偶有發(fā)生，要著重注意安全生產(chǎn)問題，提高安全意識(shí)。

整體而言，《新能源專業(yè)導(dǎo)論》一書對(duì)新能源的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀及其組成、特點(diǎn)做了詳細(xì)介紹，對(duì)新能源的轉(zhuǎn)換利用途徑進(jìn)行了具體的解析，從知識(shí)體系、課程設(shè)置、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升等方面對(duì)新能源專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了具體要求，介紹了新能源的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成及相關(guān)工作崗位。該書內(nèi)容具體詳細(xì)，言簡(jiǎn)意賅，可作為高等院校新能源專業(yè)用書使用。