“雙碳”背景下新能源材料產(chǎn)業(yè)化人才培養(yǎng)模式探索 轉(zhuǎn)載于漢斯學(xué)術(shù)交流平臺，如有侵權(quán)，請聯(lián)系我們

“雙碳”背景下新能源材料產(chǎn)業(yè)化人才培養(yǎng)模式探索 內(nèi)容總結(jié)：

2020年9月，黨中央基于生態(tài)優(yōu)先，綠色發(fā)展，構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的客觀需求提出了“2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)。一方面“雙碳”目標(biāo)表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展向“綠水青山就是金山銀山”的理念轉(zhuǎn)變；另一面也促使能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，降低化石能源使用，大力發(fā)展可再生新能源。新能源，是指以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ)，使傳統(tǒng)的可再生能源得到現(xiàn)代化的開發(fā)和利用，用取之不盡、周而復(fù)始的可再生能源取代資源有限、對環(huán)境有污染的化石能源 [1]。

內(nèi)容：

1. 引言

2020年9月，黨中央基于生態(tài)優(yōu)先，綠色發(fā)展，構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的客觀需求提出了“2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)

一方面“雙碳”目標(biāo)表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展向“綠水青山就是金山銀山”的理念轉(zhuǎn)變；另一面也促使能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，降低化石能源使用，大力發(fā)展可再生新能源

新能源，是指以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ)，使傳統(tǒng)的可再生能源得到現(xiàn)代化的開發(fā)和利用，用取之不盡、周而復(fù)始的可再生能源取代資源有限、對環(huán)境有污染的化石能源 [1]

新能源材料是實(shí)現(xiàn)新能源高效轉(zhuǎn)化和利用的關(guān)鍵載體

目前國家重點(diǎn)發(fā)展的主要為太陽能電池中的光伏材料，儲能技術(shù)中的動(dòng)力電池材料、風(fēng)能材料、生物質(zhì)材料等

雖然我國新能源材料市場潛力巨大，但是產(chǎn)業(yè)技術(shù)相對落后，進(jìn)口依賴度較高，常規(guī)品類中相當(dāng)一部分國產(chǎn)化率在50%以下，而部分品類如高端能源材料等，國產(chǎn)化率甚至低于30%

因此，新能源材料產(chǎn)業(yè)升級、國產(chǎn)替代和技術(shù)攻關(guān)都亟需加速，然而其基礎(chǔ)及核心技術(shù)的研發(fā)需要大量高素質(zhì)人才

高素質(zhì)人才，特別是有新能源產(chǎn)業(yè)背景的高端人才，需要對新能源技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用有著深刻的認(rèn)識，然而由于我國高等教育發(fā)展較快，擴(kuò)招較大，我國高校質(zhì)量和大學(xué)畢業(yè)生平均質(zhì)量處于中等水平，主要表現(xiàn)為就業(yè)競爭力不強(qiáng)，創(chuàng)新科技觀念不新，創(chuàng)業(yè)缺乏技術(shù)能力支撐

這種人才的產(chǎn)出與需求發(fā)展不平衡，國家需要的人才與培養(yǎng)的人才不匹配，傳統(tǒng)的“精英教育”模式下培養(yǎng)的“學(xué)術(shù)型人才”不滿足市場要求，造成了教育的缺失和浪費(fèi) [2]

具有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型的新能源技術(shù)高級人才，在我國仍然處于工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級階段，顯得尤為缺乏，進(jìn)而導(dǎo)致了對新能源材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的嚴(yán)重制約

因此，我們結(jié)合“三自教育”探索“雙碳”背景下材料科學(xué)與工程中新能源材料產(chǎn)業(yè)化人才培養(yǎng)模式

期望為新能源產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)出高素質(zhì)人才，進(jìn)而增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和自主創(chuàng)新能力，緩解新能源材料產(chǎn)業(yè)化人才缺失和人才儲備的問題

2. 培養(yǎng)材料科學(xué)與工程中新能源產(chǎn)業(yè)化專業(yè)人才存在的問題新能源材料專業(yè)人才的培養(yǎng)目前處于探索和初步形成階段，沒有已成型的培養(yǎng)方案用于借鑒

新能源材料專業(yè)屬于交叉學(xué)科 [3]，其特點(diǎn)是與物理、化學(xué)、電子、機(jī)械、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科交叉，這些特色決定了其學(xué)科內(nèi)容的綜合性、交叉性、復(fù)雜性和前瞻性，使得人才培養(yǎng)方案必須更加凸顯創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力

同時(shí)，新探索的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系等不僅要圍繞社會和學(xué)生對本專業(yè)的外部需求、內(nèi)部需求，還要結(jié)合開辦學(xué)校的學(xué)科優(yōu)勢和辦學(xué)特色以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的特點(diǎn)來開展，故確立有特色的專業(yè)建設(shè)方案是專業(yè)人才培養(yǎng)需要解決的第一個(gè)問題

雖然有部分高校設(shè)立了新能源材料與科學(xué)工程專業(yè)，但是遠(yuǎn)不能滿足新能源材料大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的需求，這是由于技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用不能很好結(jié)合導(dǎo)致的

新能源材料專業(yè)的重點(diǎn)是研究與開發(fā)新一代高性能綠色能源材料、技術(shù)和器件，發(fā)展太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、氫能、燃料電池、鋰離子電池以及超級電容器等新能源轉(zhuǎn)換和存儲材料 [4] [5] [6] [7]，這些既需要大量的基礎(chǔ)知識儲備，又需要具備較強(qiáng)的科技創(chuàng)新能力

另外，新能源材料還有著新的理論不斷提出，新的技術(shù)不斷突破，知識和技術(shù)更新迅速，產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度快的特點(diǎn)，這就使得從材料創(chuàng)新到材料應(yīng)用需要全產(chǎn)業(yè)鏈的相互配合

然而實(shí)際情況中，新能源材料的研發(fā)到產(chǎn)出需要經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)踐，也制約了新能源材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和應(yīng)用推廣

如何適應(yīng)市場對新能源材料高質(zhì)量人才的需求，怎樣為新能源材料產(chǎn)業(yè)輸送高素質(zhì)的人才，是目前專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的第二個(gè)問題

學(xué)校內(nèi)部培養(yǎng)人才也必須開闊眼界、緊隨科技前沿，對從業(yè)人員的創(chuàng)新能力、自我學(xué)習(xí)、自我教育、自我管理等能力也提出了更高的要求

2020年1月根據(jù)教育部國家發(fā)展改革委國家能源局關(guān)于印發(fā)《儲能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2020~2024年)》的通知中提到，著眼產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求，統(tǒng)籌整合高等教育資源，加快培養(yǎng)急需緊缺人才，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和自主創(chuàng)新能力，攻克“卡脖子”技術(shù)是推動(dòng)我國能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇 [8]

如何培養(yǎng)善于創(chuàng)新、具有“三自”意識、可以與新能源材料產(chǎn)業(yè)化相結(jié)合的人才，是專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的第三個(gè)問題

3. 培養(yǎng)材料科學(xué)與工程中新能源產(chǎn)業(yè)化專業(yè)人才的重要意義新能源材料是發(fā)展新能源技術(shù)和實(shí)現(xiàn)新能源高效利用的關(guān)鍵基礎(chǔ)

其發(fā)展依賴于上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展，特別是下游用戶進(jìn)一步的多場景應(yīng)用創(chuàng)新開發(fā)，才使得新能源材料產(chǎn)品最終面向市場 [9]

新能源材料產(chǎn)業(yè)與下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)相互合作又高度融合，不僅使新能源材料成為其它高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，而且極大地帶動(dòng)了其它高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)性的突破；同時(shí)下游其他高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，又反過來直接刺激和推動(dòng)了新能源材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

我國新能源研究起步相對較晚，新能源人才培養(yǎng)相對滯后，整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國家在科技水平和創(chuàng)新能力上有一定的差距 [10]

而未來新能源材料產(chǎn)業(yè)的競爭焦點(diǎn)在技術(shù)創(chuàng)新能力的競爭，其歸根到底為人才及其創(chuàng)新能力的競爭

構(gòu)建新能源材料產(chǎn)業(yè)化專業(yè)人才培養(yǎng)模式，適應(yīng)外部競爭環(huán)境的要求，以專業(yè)培養(yǎng)為發(fā)展導(dǎo)向，為行業(yè)輸送創(chuàng)新型人才

4. 培養(yǎng)材料科學(xué)與工程中新能源產(chǎn)業(yè)化專業(yè)人才的途徑1) 針對沒有現(xiàn)成可借鑒的材料與科學(xué)工程新能源產(chǎn)業(yè)化專業(yè)人才的培養(yǎng)方案，需要以新能源專業(yè)產(chǎn)業(yè)化人才內(nèi)部需求和外部需求為導(dǎo)向，明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建專業(yè)培養(yǎng)方案，如

圖1所示

根據(jù)新能源學(xué)科特點(diǎn)，以及社會對新能源專業(yè)人才的需求，結(jié)合開辦學(xué)校的辦學(xué)優(yōu)勢和學(xué)科特色，構(gòu)建針對內(nèi)外部需求的畢業(yè)目標(biāo)、課程體系和課程目標(biāo)，建立起與之配套的支撐條件和師資隊(duì)伍，目標(biāo)是培養(yǎng)出可以適應(yīng)社會需求的、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)、應(yīng)用型人才

同時(shí)，針對材料科學(xué)與工程新能源專業(yè)多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，需要對專業(yè)的課程目標(biāo)進(jìn)行凝練、對課程體系進(jìn)行優(yōu)化，尤其需要加大基礎(chǔ)理論類課程、綜合能力培養(yǎng)類課程的比重，構(gòu)建有利于學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論、啟發(fā)創(chuàng)新意識和提升實(shí)踐能力的培養(yǎng)體系

如在新能源專業(yè)必修課中開設(shè)獨(dú)立設(shè)課的新能源綜合實(shí)驗(yàn)課，使學(xué)生能夠通過已掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識，更好的綜合理解和設(shè)計(jì)生物質(zhì)能、風(fēng)能和太陽能等典型的新能源技術(shù)的應(yīng)用；又如在專業(yè)選修課中開設(shè)科研素質(zhì)訓(xùn)練課程和專業(yè)文獻(xiàn)檢索課程，以幫助培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)問題調(diào)研和拓展等綜合能力



Figure 1. Material science and engineering new energy industrialization professional training approach

圖1. 材料科學(xué)與工程新能源產(chǎn)業(yè)化專業(yè)人才培養(yǎng)途徑2) 針對材料與科學(xué)工程新能源專業(yè)如何培養(yǎng)出適應(yīng)市場需求的新能源材料高質(zhì)量人才的問題，利用從建立新能源材料產(chǎn)業(yè)化科研、生產(chǎn)和市場平臺相結(jié)合的方式以帶動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，如

圖1所示

我國新材料產(chǎn)業(yè)起步晚、底子薄，材料先行戰(zhàn)略沒有得到落實(shí)，核心技術(shù)與專用裝備水平相對落后，關(guān)鍵材料保障能力不足，整體仍處于培育發(fā)展階段

這與我國要由制造大國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)，促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端，培育若干世界級先進(jìn)制造業(yè)集群的目標(biāo)并不相符

傳統(tǒng)工科都是科研平臺與生產(chǎn)平臺相脫離，科研并不能很好的解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題

對于新能源領(lǐng)域而言，需要綜合科研、生產(chǎn)、市場甚至政府等平臺資源以達(dá)到較好的成果

即以市場等外部需求為導(dǎo)向，依托學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，以產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)服務(wù)為核心競爭力，實(shí)現(xiàn)新能源材料產(chǎn)業(yè)化

再利用政府發(fā)展新能源材料產(chǎn)業(yè)化的政策，吸引更多的科技人才來共同打造新能源材料產(chǎn)業(yè)化科研、生產(chǎn)和市場平臺，積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參加到新能源產(chǎn)業(yè)開發(fā)和實(shí)踐工作中來，繼而推廣新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展

3) 針對材料與工程中新能源產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵核心技術(shù)人才的不足，如何培養(yǎng)善于創(chuàng)新、具有“三自”意識、且與新能源材料產(chǎn)業(yè)化相結(jié)合的人才的問題，通過利用科研成果與應(yīng)用相結(jié)合反哺人才培養(yǎng)的方式以解決產(chǎn)業(yè)化專業(yè)人才的缺失，如

圖1所示

高等教育培養(yǎng)人才的重要一環(huán)就是激發(fā)人獲取已知知識的渴望和探索未知知識的欲望，并教會被培養(yǎng)者基本的科學(xué)方法和途徑，同時(shí)使得被培養(yǎng)者有自覺性和自律性

而三自教育，即“自我教育、自我管理和自我服務(wù)”，能夠使學(xué)生對自己提出要求，自己獲取教育內(nèi)容，自己管理自己的行為，并對自己的行為負(fù)責(zé) [11]

通過“三自教育”模式，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性 [12]

將“三自教育”與新能源材料專業(yè)教育相結(jié)合，可以極大的提升材料科學(xué)與工程中新能源專業(yè)人才的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生對“雙碳”背景下新能源專業(yè)新的認(rèn)識，增強(qiáng)新能源材料產(chǎn)業(yè)化對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要性的認(rèn)識，進(jìn)而激發(fā)大學(xué)生自主創(chuàng)新意識和自我學(xué)習(xí)的能力

并且能夠引導(dǎo)大學(xué)生通過科研基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，從而達(dá)到解決問題的能力

同時(shí)，根據(jù)外部產(chǎn)業(yè)應(yīng)用要求，有的放矢，增強(qiáng)攻關(guān)產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)難點(diǎn)，提高自主創(chuàng)新能力

將科研、生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)的最新科研成果與應(yīng)用放入日常教學(xué)，反哺教學(xué)，讓學(xué)生明確自己專業(yè)的重要意義和研究前沿，增強(qiáng)學(xué)生對新能源產(chǎn)業(yè)化的深刻認(rèn)識，進(jìn)一步提升學(xué)生對新能源專業(yè)的關(guān)注

5. 總結(jié)通過探索“雙碳”背景下材料科學(xué)與工程中新能源材料產(chǎn)業(yè)化所需的人才培養(yǎng)模式，從培養(yǎng)體系、外部需求等方面提出了培養(yǎng)模式的問題，通過理論分析探索并提出了解決方法

以期提升材料科學(xué)與工程中新能源材料專業(yè)高質(zhì)量人才的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，促進(jìn)大學(xué)生對“雙碳”背景下材料科學(xué)與工程新工科屬性和新能源材料產(chǎn)業(yè)化對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要性的認(rèn)識，強(qiáng)化大學(xué)生自主創(chuàng)新意識和自我學(xué)習(xí)能力，從而在學(xué)業(yè)中，就業(yè)中，創(chuàng)業(yè)中獲得成功

基金項(xiàng)目湖北省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(S202110488003，S202110488013)；武漢科技大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目(2021X007)

NOTES*通訊作者

參考文獻(xiàn)

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標(biāo)簽：“雙碳”,新能源材料,產(chǎn)業(yè)化,人才培養(yǎng)模式,Carbon

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