“双碳”目标下清洁能源人才“六位一体”培养体系研究

薛海波，庄伟卿，郑素芳

（福建理工大学，福建 福州 350014）

为减少碳排放量，我国从“十一五”期间就开始注重节能减排，并于2020 年首次提出要在2030 年实现“碳达峰”，将计划于2060 年实现“碳中和”的目标。实现“碳达峰、碳中和”的目标，能源结构转型是其中的有效途径，用风电、太阳能等清洁能源替代煤炭、石油、天然气等化石能源，能大大减少碳排放量。清洁能源，也被称为“绿色能源”，通常是指不排放污染物、能够直接用于生产与生活的能源，其发展既包括利用太阳能、风力、水力、核能、生物等进行发电，也涉及锂电、储能、光伏、氢能源、燃料电池等产业，未来清洁能源行业的发展,必然需要一大批具备科技创新能力、较高素质、“大工程观”和国际视野的领军人才提供支撑。发展清洁能源，是实现“双碳”目标的重要途径，对于高校而言，清洁能源人才的培养机遇与挑战并存，因此，面向“双碳”目标研究清洁能源人才培养问题，具有一定现实意义。

一、清洁能源行业发展人才需求状况

随着全球各国对新能源需求的不断增长，清洁能源的推广与应用已大势所趋，清洁能源作为“绿色能源”，其涵盖范围较广，涉及太阳能、水电、风能、生物质能、氢能与燃料电池、地热能、绿色电力系统与微网技术、燃料电池、能源装备制造等产业和领域[1]。近年来，清洁能源行业在快速发展，对相关专业型人才的需求也在不断增加，以化工类专业为例，根据2019-2022 年英才网联（www.800hr.com）的统计数据显示，社会企业对化工类人才的需求量平均每年保持在10.5%左右的同期上涨率，像研发工程师、安全工程师、化工工艺设计师、电气工程师等人才需求量同比增幅明显（见图1），在对这些职位的招聘单位中，清洁能源类企业居多。

图1 2022 年化工行业部分热门职位需求同比增加情况

清洁能源涉及较多产业领域，像风、光、水、电等可再生能源的开发，高端制造设备的应用，均需要技术的不断更新，清洁能源的可持续性发展，以及对传统石化能源的完全替代，也需要不断地创新。创新的基础在“人才”，清洁能源的发展与推广，较大程度上依赖有创新意识和能力的专业“人才”来完成[2]，像高层次专业研发人员，目前越来越受光伏、锂电池、绿电储能、新能源汽车等企业的青睐。通过对宁德时代（CATL）、新能源科技（ATL）、比亚迪、中航锂电等企业调研获悉，高层次研发人才能帮助企业解决产品研发、高端机械设备操作、行业技术攻关等问题，但通过人才市场的反馈显示，新能源高层次人才存在总量不足的问题，尤其是高端研发人员短缺现象更加明显，远不能满足行业发展的人才需求。此外，清洁能源企业对人才的聘用也提出了较高要求，受聘人员不仅要具备扎实的专业知识，还要求具备较高的能力与素质，比如:清洁能源新技术、新工艺、新设备的投入使用，要求专业人员具备一定创新能力和应急反应能力；企业根据市场需求和成本投入情况进行产品的更新换代，则要求研发工程师具有一定创新能力；企业尝试“互联网+绿色能源”的运营管理模式，则要求专业人员具备一定信息处理能力和较高素质[3]；企业从事能源项目开发与管理，则要求相关人员具备一定管理组织能力；企业开展清洁能源国际合作，则要求聘用人员具备专业知识，能熟练使用外语，具有国际化视野，通晓一定国际规则惯例等。

总体看，其一，发展清洁能源需要较多高层次研发人才，以帮助企业应对行业核心技术持续创新问题，实现绿色能源发展中的高端化、精细化、绿色化、智能化等方面的突破，做好科技创新智力支持工作；其二，发展清洁能源，涉及加工制造业，需要大量德才兼备、扎实专业基础知识和较强动手实践能力的专业技术人才，像安全工程师、工艺设计师、电气工程师、技术操作人员等，越来越受到清洁能源类企业的青睐；其三，清洁能源行业涉及较多领域，涉及范围也较为广泛，企事业用人单位在招聘时倾向于能掌握多门专业知识的复合型人才，跨学科教育趋势愈来愈明显；其四，我国较为重视清洁能源发展，目前在电动汽车、锂电池、储能等领域具有一些优势，也涌现出像宁德时代、比亚迪、国轩高科等知名新能源企业，企业对外技术交流、项目投资合作、国际市场销售、跨国管理等业务的开展，也需要通晓国际规则惯例，能熟练运用外语，掌握专业知识的国际型、复合型人才。

二、清洁能源人才培养意义与基本原则

（一）清洁能源人才培养意义

1.培养各层次清洁能源人才，助力行业发展。发展清洁能源，不仅有利于解决能源短缺问题，也对经济发展与环境保护之间矛盾的解决起到积极作用，因此，从可持续发展理念看，围绕“碳中和”目标，开发和利用清洁能源势在必行。清洁能源涵盖风能、太阳能、生物质能、核电能、地热能等能源开发，也涉及储能、电气设备、绿电核心技术、沼气燃烧供热、农村农林废物发电等不同项目，发展清洁能源需要不同层次和不同专业的人才，无论是高层次研发工程师，还是机械设备操作人员，大多“绿色能源”类企业都在长期招聘。近年来，随着我国大力推动清洁能源产业发展，该行业被视为将来就业增长的重要领域之一，而对于部分企业而言，具有合适能力的关键人才越来越抢手，也越来越难找到。目前，清洁能源行业发展的速度超过了人才培养的速度，高端人才、技术研发人员、专业技工等劳动力缺乏问题已经凸显，这对于我国高校而言，加快培养各层次清洁能源人才，不仅能满足行业持续发展需要，也能起到一定助推作用。

2.彰显专业教育优势，缓解人才供需矛盾。可彰显其专业优势，因为绝大数理工高校是以工学、理学类学科专业为特色专业。当前，各国越来越重视绿色能源、清洁能源的发展，对“绿色能源”相关人才的需求量也随之增加。比如，在2021年，英国石油公司（British Petroleum）就曾多次表示，企业100 多个海上风电项目工作岗位亟待清洁能源人才填补；美国也存在“绿色能源人才”不足的情况，该国在发展风力和太阳能发电产业中所需要的风力涡轮机技术人员、太阳能安装人员、和半导体技术人员等人才，存在明显供给不足；我国的“绿色能源人才”供给也存在不匹配问题，通过对国内部分知名新能源企业调研发现，像高级研发工程师、芯片科技人员、机械设备管理人员等，一直是企业“热招”的职业，人才市场存在明显的供应不足。面对清洁能源发展的热潮引发的“绿色能源人才”供给不足现状，高质量清洁能源人才培养，对于高校育人工作而言是一种“机遇”，尤其是理工类高校，可通过不断优化清洁能源人才培养模式，加大高质量人才培养产出，做好人才培养服务与供给工作。

3.推动人才培养模式优化，助力新工科建设。近年来，我国依托高等教育也在探索和实践新能源人才的培养，像一些理工类高校在化学工程、电力工程等专业的基础上增设了本科层次的新能源科学与工程专业，以培养从事电力工程、产品生产研发、新能源管理等职业的人才；华中科技大学中欧能源学院则通过双硕士学位教育和职业培训的方式，探索清洁能源领域所需要的工程师、技术研发人员、项目管理者等各层次人才培养模式。相比清洁能源行业发展而言，国内高校在“绿色能源人才”培养上仍存在一些问题，人才培养的质量也存在一定差距，比如，部分高校工科类专业在教学中往往只注重对学生专业技术的培养，而针对学生职业素养、社会责任感、综合素质等方面的培养则相对欠缺；部分高校则存在实践教学体系不健全、实践教学平台偏少、教师实践经验不足、学生实习实践远离现场、教学质量评价和持续改进机制不健全等问题。因此，高校通过不断优化清洁能源人才的培养模式，不仅能提高“绿色能源人才”培养质量，也有助于推进“新工科”建设。

（二）清洁能源人才培养原则

高校人才培养工作，通常也要依据一定原则来制定具体的培养方案和模式，清洁能源人才的培养原则可分为四个方面：其一，注重目标性原则。人才培养的“中心目标”是培养适应清洁能源行业发展所需要的，具备扎实专业知识、综合素质和社会适应能力相对较高的人才，高校人才培养模式中的每个环节都要围绕这个“中心目标”开展。其二，注重特色性原则。高校人才培养工作既不能脱离现有办学资源条件和社会需求，也要体现出理工科院校自身的办学历史积累和学科优势特色，避免清洁能源类人才培养的“同质化”。其三，注重系统性原则。高校人才培养工作是一个系统性工程，因此，要结合学校自身条件统筹、兼顾人才培养中的各环节与各种因素，如凝练专业特色、课程体系设置、实践教学平台建设、师资队伍优化、人才培养质量保障体系等[4]。其四，注重实效性原则。高校教育工作的成效带有一定滞后性，前期人才培养模式需要讲究良好的适用性和可行性，比如：较为明确的培养目标、相对完善的课程设置体系、良好的办学支撑条件、适配的教师队伍、良好的人才培养评价和保障机制等，所采取的人才培养模式通过实践检验具有较高的达成度和可行性[5]。

三、清洁能源人才“六位一体”培养体系

“六位一体”是指在人才培养中坚持正确的政治导向，基于“厚人文、强基础、促交叉”的原则搭建科学的课程体系，强化创新教育和实践育人模式，弘扬清洁能源特色，秉持开放的国际视野，并通过一系列教育措施将品德教育、课程体系、创新教育、实践育人、“清洁能源”特色、国际视野等内容进行融合，充分发挥政府机构、高等院校、用人单位、社会组织等各方的协同作用，保障人才培养目标实现（见图2）。

图2 清洁能源人才“六位一体”培养体系

（一）坚持正确的政治导向

第一，强化马克思主义理论指导。在高等教育工作中，实施马克思主义理论研究和建设工程，对培育社会主义核心价值观和保障高校育人工作正确方向均能起到积极作用。因此，高校在人才培养工作中可结合学科专业特点采用“马工程”教材，强化马克思主义理论指导。

第二，深化立德树人。师德师风建设是高校人才培养和以德育人的基础工作，因此，有必要加强教师的政治理论学习，严把“师德师风”建设，涵养学识风气，培育仁爱之心。一方面，借助学科专业建设会、科研工作会和导师培训会等活动，邀请优秀教师传授育人中的“为师之道”，发挥引领示范作用；另一方面，通过组织理论学习、专题党课、教学研讨会等方式，加强师德教育和政治理论学习，坚定师生理想信念，做好立德树人工作[6]。

第三，强化课程思政教育。思想政治类理论课程是高校落实立德树人根本任务的关键课程，对培养学生正确的人生观和良好的思想道德品质具有重要意义，其教育功能和作用不可替代，因此，在人才培养过程中，高校可基于社会主义核心价值观理念，将思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程、全员、全方位育人。

（二）搭建科学的课程体系

强化能力培养，有利于学生在行业发展中从容应对各种问题，而人文素养的培育，则有利于学生的长期发展。因此，针对清洁能源人才的培养，须遵从“强基础、厚人文、促交叉”的基本原则[7]，制定科学课程知识体系（见图3），打造德智体美劳“五育”并举的课程体系。

图3 人才培养知识架构与课程体系

第一，注重人文素养提升。高校要重视对学生人文素养的培养，依托人文社科类课程，将专业科学教育与人文素养培育相互融合、相互补充，以提升学生的人文素养和塑造学生的健全人格。此外，高校需要着重完善课程思政体系的建设，强化素质教育，以培养学生正确的人生观和良好的思想道德品质。

第二，强化基础学科教学。数学、物理、化学、生物、计算机、信息技术等一些基础学科和边缘类课程的知识，能为学生学习不同领域专业知识起到基础作用，也能为个体思维创新和技术革新奠定良好基础。例如，数学既是自然科学的基础，也是重大技术创新与发展的基础，在科技发展领域，较多创新、重大发现均与数学的发展相关，数学已成为航空航天、信息、能源、国防安全、人工智能、先进制造等领域的必要支撑。因此，在人才培养工作中要重视和强化基础学科知识的学习，优化基础教育课程设置，确保数理化基础课程的总学时在人才培养中的合理比重，并在教学中尝试将基础教育与专业教育相整合，在基础课教学中融入专业案例，让学生学会学习和应用，为专业课学习打好基础。

第三，注重学科专业交叉。清洁能源行业涉及较多领域，其市场发展也呈现出分散性特点，相关企业在人员招聘时既青睐“一专多能”型人才，也需要“多专多能”型人才；所谓“多专”是指能够胜任不同专业领域，而“多能”则是指具有较强的综合能力素质。清洁能源人才培养应从行业发展现状和社会用人单位需求出发，将相关学科专业与行业领域进行充分融合，理论联系实际，拓宽学生的知识面，从而形成“点—线—面”一体化的交叉融合式知识结构与课程体系（见图4），体现多学科交叉和复合思维的特点，旨在培养跨学科复合型专业人才。

图4“点、线、面”一体化人才培养知识结构

（三）强化“实践”型育人模式

第一，优化实习实践课程，设立实践教学支持专项。实践、实习类课程是培养学生动手能力和提高实践能力的“载体”，因此，高校可结合清洁能源发展特色，调整和优化实习实践课程设置，比如，新能源企业认识实习、新能源综合实验、新能源风电课程设计、风电场电气工程课程设计、风电机组控制与优化设计、风电场仿真实习、创业研究与训练、检修实习、风电机组操作控制实训、新能源企业毕业实习、毕业论文设计等。此外，相关学院可特别设立清洁能源实践教学支持专项，比如：创新创业项目大赛、学科竞赛、科教融合项目、科研项目产出比赛等，强化学生实践能力和解决复杂工程问题的能力，提升其综合素质。

第二，完善实践平台，以实战方式来培养学生动手操作能力。一方面，从清洁能源相关专业的视角，强化基础实验平台建设，安排“化工基础实验”“化学电源基础实验”“物理实验”“化学实验”等基础类实验课程与专业理论知识课程同步进行，结合清洁能源市场发展现状，引导学生加强对热、电、光、磁等物理、化学现象的理解，提高对专业知识的学习认知与掌握程度；另一方面，以清洁能源发展为导向，优化专业实践平台建设，强化相关核心专业实验实践，像“太阳能利用原理与技术”“风能转化原理与技术”“储能原理”“光伏器件实验”“应用化学实验”等切合新能源科学发展趋势的专业型实验则要求学生必须做到熟练操作，加强学生实际动手操作能力培养，为其将来实际工作打好坚实基础。

第三，加强校企合作，拓展国内外实习、实践基地。一方面，加强与国内清洁能源类企业的合作，可采用实习基地共建的方式，积极打造学生校外实习实训基地，实现专业理论学习与具体实践相结合，培养社会企业所需要的高质量人才；另一方面，国外实习实践对培养国际化人才能起到积极作用，高校在清洁能源人才培养中，有必要拓展和建设海外实习实践基地，以拓宽学生的国际视野，进一步提升语言能力和跨文化交际能力。

（四）强化创新教育方式

科技创新在能源更新与发展中有重要影响作用，培养一批在清洁能源领域从事技术研发、机械设备应用与优化、工程项目管理等方面具备创新能力的人才，能对清洁能源发展起到积极作用，因此，高校有必要强化创新教育，培养学生的创新能力。

第一，基于创新理念构建课程体系。人才培养目标要通过课程体系来实现，高校可围绕创新教育理念设计课程体系和开展教学工作。首先，课程体系设计应基于“厚基础、重实践、重创新”的原则，从课程教学内容、教学方法和教学手段等方面着手，积极探索学科专业教育与创新教育的有机融合。其次，创新类课程设置方面，应在人才培养方案中增设创新方法类课程，可以归类为基础必修课，也可以是通识教育类课程，通过相关创新理论教学可以系统地向学生传授创新方法，加强对学生创新思维与能力的培养。最后，在教学方法上，要注重案例型、引导型、启发式等教学方式，避免单纯传授知识式的课程教学，将所学专业知识与实践相结合，加入创新教育环节，将创新意识培养与专业知识学习相结合，以应用型科技作品或者应用型课程论文作为考核内容。

第二，以“科研反哺教学”为导向，打造创新培育平台。创新培育平台有利于理论知识学习与创新实践的充分结合，能对学生创新能力培养起到积极作用。高校可围绕新能源相关学科背景，充分发挥科研带动作用，打造涵盖专业创新实验、创新创业训练项目、学科创新竞赛活动、毕业设计等内容的创新培育平台。专业创新实验方面，主要针对太阳能、风能、光伏、水力发电、储能等清洁能源行业设置实验项目，教师给出参考范围，学生设计具体实验，并最终完成实验。创新创业训练项目和学科竞赛活动方面，鼓励学生积极申请科研创新训练项目和提出创新性想法，在教师的指导下积极实践，旨在培养学生的科研实践能力、协作能力和创新能力。毕业设计环节则是在教师指导下，学生结合清洁能源相关领域要完成相对系统、完整的实践项目，从论文开题、文献查阅、实验设计，一直到数据分析处理和论文撰写，教师以引导为主，鼓励学生结合选题进行探究，旨在提升学生实践与创新能力。

（五）弘扬清洁能源特色

第一，针对清洁能源人才培养，在核心课程设计方面，高校可强化与清洁能源关联的概念与学科方向，比如：结合清洁能源发展，开设“风力机空气动力学”“能源材料化学”“材料力学”“储能材料与技术”“能源经济与政策”等专业必修课，引导学生重点掌握热能、电能、化学能、机械能等常见新能源转换与利用原理，并熟悉新能源装置及系统运行技术、风能、太阳能、生物质能等方面的新能源科学领域专业知识，以及学科专业知识体系中结合目前行业热点融入智能电网、氢能、动力电池等新兴交叉领域的知识[8]。

第二，以模块化形式优化专业选修课。针对人才培养工作，高校可结合清洁能源发展需要，优化专业选修课设置，兼顾太阳能、风能、生物质能、氢能等领域的专业课程。不同新能源领域的侧重点有一定差异，像太阳能侧重于物理与材料，风能侧重于机械与电气，而生物质能则侧重于化学与热能，建议以模块的形式来设置专业选修课（见表1），让学生根据自己的爱好和兴趣选修不同模块的课程，学习和掌握有关的专业知识与技能。

表1 部分清洁能源领域专业选修课模块化设计

第三，为保障人才培养工作有效性，高校有必要从专业优化、教学方式、师资力量建设等方面，突出新能源特色，做好教育保障工作。比如，高校可结合办学定位与专业优势，增设有关太阳能、风能、生物质能、燃料电池等领域的专门科系或专业，丰富新能源专业教育；在教学方面，鼓励教师结合清洁能源发展现状，尝试多样化教学方式，丰富课程教学手段；教学管理方面，有关部门不仅为跨院系、跨学科和跨专业教学工作提供支持，也可围绕清洁能源发展，定期或不定期组织系列讲座、特色学术会议、特色学科竞赛等活动，助力人才培养工作；教师是人才培养任务的主要承担者，高校可结合新能源相关专业丰富教学师资力量结构，构建多元化知识背景的师资队伍。

（六）注重开放的国际视野

培养国际型清洁能源人才，对于相关行业国际合作具有重要意义[9]，因此，高校有必要秉承开放的国际视野，从教学组织、教学方式、教育管理等方面着手，优化人才培养方式。

第一，聘用专兼职教授合作育人。在国际人才培养中，国内理工院校可以聘请清洁能源领域世界知名高校教师担任专、兼职教授，参与专业课程教学和培养学生工作，拓展学生国际视野，帮助青年教师提高教学和科研能力，提升学校国际化教育水平。

第二，加强高校之间的国际合作。国内高校可加强与国外知名高校的交流和合作，充分利用国际优质教育资源，搭建国际化高质量学生培养平台，探索多样化的合作方式，共同培养人才。比如，引进国外高校优质教育资源在我国开设分校，课程教学采用线上线下相结合的模式，让国内学生学习各类专业课程[10]；再比如，国内高校也可以积极“走出去”，与国外知名高校在境外合作办学，扩大招生范围，培养既熟悉中国国情，又能掌握清洁能源有关专业知识的国际化人才。

第三，组织国际学术交流会议。国际学术会议是一种学术影响力较高的会议, 它是一种以促进科学发展、学术交流、课题研究等学术性话题为主的会议，带有国际性、权威性、高知识性、高互动性等特点，对培养高层次研发人才有积极的作用。因此，高校可组织与清洁能源相关的国际学术会议，邀请领域内国内外知名科学家、学者、教师参加，拓展国际交流与合作网络，与境外一流高校和研究机构开展广泛而深入的合作，为培养清洁能源领域高层次国际人才创造良好条件。

第四，加强留学生培养与融合。培养人才是我国教育现代化建设的根本任务，而派遣学生赴海外学习是一个重要方式，留学生对经济发展作出了一定贡献，因此，针对清洁能源国际型人才培养，高校可依据相关政策选拔优秀学生，鼓励和支持他们赴海外留学，拓展国际视野，助力清洁能源行业发展。此外，高校可加强跨文化交流平台建设，引导来华留学生群体多多参与，加强中外师生的文化认知培养和跨文化沟通，促进中外师生互学互进。

四、结语

为实现2060 年“碳中和”目标，大力发展清洁能源是有效途径。通过对部分有代表性的清洁能源类企业调查与分析发现，当前清洁能源产业专业人才普遍匮乏，总量不足问题凸显，“清洁能源”人才的培养节奏落后于行业发展的步伐。因此，建议我国高校主动对接国家新能源战略和清洁能源发展需求，坚持正确的政治导向，搭建科学的课程体系，强化“实践”型育人模式，强化创新教育，弘扬清洁能源特色，注重开放的国际视野，培养面向国家亟需的清洁能源产业方向，在清洁能源领域从事科学研究、技术开发、工程应用、经营管理等方面具有扎实的理论基础和较强创新能力的高级人才。