“双碳”背景下高校拔尖创新人才培养的路径研究

姜建 刘鑫一 张枢

摘    要：“2030碳达峰，2060碳中和”目标的提出，是我国主动担当大国责任，推动构建人类命运共同体的迫切需要，也为高校开展拔尖创新人才培养赋予了新的内涵和要求。然而，各高校现行人才培养模式尚无法满足“双碳”领域科技创新对拔尖创新人才的需求，“双碳”领域拔尖创新人才培养模式尚未形成完整体系。在此背景下，各高校应以“双碳”领域“项目式”人才培养为主线，积极探索未来“双碳”领域拔尖创新人才培养的新形态和新机制，构建以项目式课程为特色的育人新方案，建立培养“双碳”领域拔尖创新人才综合素养和学科交叉能力的新路径。

关键词：双碳；拔尖创新人才；交叉融合；培养路径

中图分类号：G642.0    文献标识码：A    文章编号：1002-4107（2024）06-0059-03

全球气候变化是21世纪人类共同面临的重大挑战，其中温室气体排放导致全球升温，引发气候灾害频发的问题最为突出。我国作为全球二氧化碳的排放大国，低碳发展和控制温室气体排放是关乎中华民族永续发展和亿万人民福祉安康的“国之大者”，也是加快生态文明建设和实现高质量发展的重要抓手。自2022年9月习近平主席面向世界提出“2030碳达峰，2060碳中和”的“双碳”目标后，各高校积极探索如何在“双碳”战略指导下，创新“双碳”领域拔尖创新人才培养模式，为国家实现碳中和最终目标提供智力支持。

一、“双碳”背景下拔尖创新人才培养的新要求

从国家提出“双碳”目标的背景来看，碳达峰碳中和是破解资源环境约束突出问题的迫切需要，意味着整个社会经济系统转向可持续发展。高校作为基础研究和人才培养的主要基地，理应在推动社会迈向碳中和的转型发展中贡献力量。同时，为充分发挥高校基础研究主力军和重大科技创新策源地作用，2021年7月，教育部印发了《高等学校碳中和科技创新行动计划》，提出各高校要开展碳中和人才培养提质行动，加快制定碳中和领域人才培养方案[1]。2022年4月，教育部再次印发了《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》，明确要求各高校要提高碳达峰碳中和相关专业人才培养质量[2]。这些文件的发布，也在一定程度上彰显了高校在“双碳”领域的高质量人才培养对于我国实现碳达峰碳中和目标具有重要的助推作用。

拔尖创新人才位于人才培养金字塔的顶端，是高质量人才培养的典型代表[3]。因此，为实现“双碳”目标，亟须高校对接国家和社会需求，开展“双碳”领域拔尖人才培养的创新和探索。一方面，“双碳”领域研究需要能源、环境、金融、工商管理等多学科交叉、协同创新，现有单一学科人才培养模式无法满足“双碳”领域科技创新对拔尖创新人才的需求，亟需多学科协同能力的复合型专业人才。另一方面，我国部分高校虽已认识到“双碳”领域科技创新、技术攻关和人才培养的重要性，如清华大学、中国人民大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学等多所高校相继成立的碳中和研究院（研究中心），依托学校现有优势，大力开展“双碳”交叉学科建设和人才培养工作，但各高校对于“双碳”领域拔尖创新人才的培养内涵理解尚不全面，培养体系构建尚不完善。

二、“双碳”领域拔尖创新人才培养的内涵

早在2002年，党的十六大报告中，就将“造就一大批拔尖创新人才”作为发展教育和科学事业的一个重要手段。2022年，党的二十大报告再次提出要“坚持为党育人、为国育才，着力造就拔尖创新人才”，更加彰显了拔尖创新人才培养的重要性。早期的拔尖创新人才培养认为学术能力、创造能力、领导力和艺术、体育与沟通才能等是拔尖创新人才素质的重要组成部分[4]，要以夯实学科基础理论和引导学科兴趣的创新实践为基础[5]，通过科教融合、产教融合、国际合作、双导师教育等，培养具有厚实专业基础、超强实践能力、宽广国际视野的精深型专业人才[6]。此外，也有部分学者认为，高校拔尖创新人才培养要面向国家战略需求[7]，精准定位不同类型人才培养目标，形成学科交叉融合和人才培养质量互为促进的良好教育生态[8-9]。南通大学校长施卫东在全国“两会”访谈中表示，“双碳”目标对人才的专业性、创新性和实践性都有很高的要求，但国内“双碳”专业人才培养模式尚处于探索阶段，人才培养方向与产业前沿科技人才需求存在偏差。面对新形势，“双碳”目标的确立为高校开展拔尖创新人才培养赋予了新的内涵和要求。各高校应聚焦国家“双碳”专业人才培养需求，结合拔尖创新人才成长规律、教育教学规律、科技创新规律，着力培养“双碳”领域拔尖创新人才的六种核心能力，即强烈的奉献社会、引领国家的使命感，敢为人先的创业精神、领导力和组织协调能力，勇于批判和变革的创新精神和勇气，放眼全球的广阔学术视野，深厚的人文素养和宽广的跨学科专业知识，对“双碳”管理和“双碳”科技的综合理解，为学生未来能在“双碳”领域产生重要的科技创新和开展战略管理奠定扎实基础。

三、“双碳”领域拔尖创新人才培养现状

现阶段，我国高校大多已认识到“双碳”领域拔尖创新人才培养的重要性，并积极开设了能源类、环境类相关专业课程。如教育部公布的2022年度普通高等学校本科专业备案和审批结果中显示，华北电力大学、长安大学等六所高校增设“碳储科学与工程”专业。“碳储科学与工程”专业是一门交叉专业，需依托矿业工程、动力工程及工程热物理、化学工程与技术、环境科学与工程等多个学科，聚焦碳捕集、碳封存、碳利用、碳管理等领域，培养具有深厚理论基础、丰富实践经验、扎实管理认知、多学科交叉融合的复合型拔尖创新人才。然而，“双碳”领域拔尖创新人才培养还处于起步阶段，大多依赖现有学科专业和课程体系，沿袭了所隶属学院或学科的培养特色和培养模式，一是课程设置和专业建设的交叉融合不够充分，往往是相关课程的简单累加，理科、工科等“双碳”相关学科壁垒尚未彻底打破，针对“双碳”领域建设多科融通的专业课程体系还需进一步完善。二是导师结构不够优化，一名导师上一门课程的现象比较普遍，校企双导师授课、多元化师资结构调整还有待推进。三是产教融合不够深入，重理论轻实践现象凸显，过于依赖课堂教学和理论知识传授，深入碳中和关键领域企业院所开展工程实践不足，理论知识、工程應用、低碳管理有机结合不够紧密，无法满足国家对“双碳”领域技术与管理并重的拔尖人才需求。

四、“双碳”领域拔尖创新人才培养路径探索

碳中和是一个多学科深度交叉融合的领域，在实现“双碳”目标的建设背景下，跨学科交叉融合成为满足党和国家对“双碳”领域拔尖创新人才新需求的指导理念之一。在“双碳”领域拔尖创新人才培养实践中，学科交叉理念的贯彻落实离不开研究方向、课程体系、师资队伍、实践平台等多维度培养要素的协同创新。本文以“项目式”人才培养为主线，以“双碳”领域科技创新和技术应用为牵引，探索未来“双碳”领域拔尖创新人才培养的新形态和新机制，构建厚基础、宽视野、强调交叉、重视系统、关注创新的育人新方案，探索以提升综合素养和学科交叉能力为目标的育人新路径。

（一）加强顶层设计，建立交叉融合的拔尖创新人才培养新机制

目前，我国在实现碳达峰碳中和道路上面临着时间紧、任务重、压力大的现实情况，“双碳”领域拔尖创新人才供给瓶颈问题凸显。高校在助力国家实现“双碳”目标，推进“双碳”领域科技创新、产业发展和拔尖创新人才培养方面，必须将学科交叉作为战略抓手，将传统优势学科融入“双碳”学科建设格局，大力推进碳中和相关交叉学科专业和项目式课程建设。一是学科交叉可以实现知识拓展，通过开设交叉类项目式课程，强化技术引领、产业创新、开放融合的知识体系，凸出多学科、多专业的知识融合和实践训练，快速培养和锻造学生多学科交叉融合能力，从而实现丰富“双碳”领域知识储备，提升科技创新能力的拔尖创新人才培养目标。二是学科交叉可以实现优势互补，通过让不同专业背景的学生修读项目式课程，学生之间共享信息、思想碰撞、开拓视野、互帮互学，从而实现学生互通、交叉融合的拔尖创新人才培养效果。2022年8月，西北工业大学成立碳中和智慧能源创新班，以“三航+”“信息+”“材料+”研究方向涵盖的交叉专业为主专业，充分汇聚和发挥学校在材料、环境、能源、化工、生态、经济管理、公共政策等相关学科的多学科交叉特色和优势，建立涵盖大类平台课程、学科基础课程、专业方向课程的“双碳”项目式课程体系，探索实施“主专业+微专业”的本硕衔接拔尖创新人才培养改革，注重学生通识基础、学科交叉、创新实践和国际视野提升，大力开展“双碳”领域拔尖创新人才培养的新探索。

（二）尊重培养规律，构建多科融通的拔尖创新人才培养课程体系

课程是人才培养的关键要素，为“双碳”相关专业学生提供个性化的培养方案，建设一批兼具系统性、灵活性、多元性、交叉性、实践性、创新性的课程体系，强化学科基础的系统性、专业模块的交叉性、实践环节的挑战性以及学生学习能力的自主性，做好科学与工程、理论与实践之间的平衡，以及有限时间与丰富的知识体系和能力培养之间的平衡，成为拔尖创新人才培养的重要内容。一是在课程内容上实现从传统课程向跨学科专业“项目式课程”的转变。课程内容聚焦新能源、能源互联网、储能与氢能、碳金融、碳管理等交叉研究方向，涵盖跨学科专业核心知识和工程实践知识，学生通过完成贯通式跨学科项目，锻炼发现问题、分析问题和解决问题的能力。二是在教学模式上实现从教学授课向实践探索的转变。教学模式灵活多变，通过设立翻转课堂、建立“三维一体”（课堂教学、学做结合、成果展示）的“教”与“学”新模式，强化学生的学习主体地位，让教师由知识传授者转变为学习引导者。以建设新能源科学与工程领域通识类项目式课程为例，课程目标在于帮助学生掌握碳中和与新能源领域相关的国内外政策、瓶颈问题、前沿技术以及工程应用等方面知识，课程体系涵盖新能源科学与工程、环境生态工程、能源经济、工商管理等多门学科或专业，以项目式选修课形式，切实做到多科融通、灵活多元。

（三）打破学科壁垒，组建面向未来、多元化、引领型的师资队伍

“双碳”建设背景下，高校拔尖创新人才培养迫切需要建立一支以“双师模式”为主的多元化师资队伍。一是通过多元化师资联合授课实现产教融合。实行校企“双导师”制，组建由“科研导师”“企业导师”和“海外导师”共同组成的多元化教师队伍。其中，科研导师为具有较高跨学科学术和教学能力、主持或参与过多项跨学科项目的高校导师。企业导师须在“双碳”关键领域企业、科研院所工作，且对于行业发展和技术需求有较深理解。海外导师须在国外著名学术或研究机构任职，有广阔的国际化交叉学科视野。二是通过多元化师资联合授课实现知识拓展。每门项目式课程实施课程设计、课程讲授、课程指导、课程实践等全过程管理，由多元化导师团队共同完成，保证课程内容的充分交叉融合。新能源科学与工程领域通识类项目式课程通过联合校内导师、企业导师、海外导师等，开设工程力学、应用化学、新能源材料、氢能与新型能源动力系统、微观经济学、企业碳中和管理、绿色创新与循环经济等子课程及实践训练，系统培养学生具备“双碳”相关交叉学科宽厚扎实的基础理论，做到纵向贯通、横向交叉。

（四）推进产教融合，建立聚焦“双碳”产业的多模态实践平台

“双碳”领域技术研究和人才培养应具有极强的应用性，这是国家战略需求，也必須面向国家重点产业，不能脱离应用实际来谋划人才培养。一是充分发挥高校与企业院所的合作优势，面向“双碳”领域未来技术发展和政策管理需求，联合能源输送供应企业、碳排放重点企业等，打破学科专业壁垒，以问题为导向，以需求为牵引，以育人为目标，建设低碳科技与低碳管理相融合的多元化实践平台。二是打造“项目导向”的教育教学平台、实习实践平台和科研训练平台，将“少、精、通”的项目制课程、“交叉融合”的综合实践项目、“产、学、研”的科研创新项目有机融合，积极推动“双碳”重点企业深度参与学生培养过程，并将教育教学、实习实践和科研训练的平台从校内向校外、域外乃至全球拓展。三是设计体系完整的工程实践活动，学生通过参加工程实践项目，接受企业导师指导，完成科研训练任务，了解真实工程项目环境。中国科学技术大学与安徽省能源集团、海螺集团合作共建的碳中和研究院，结合国家碳达峰碳中和重大战略需求，深入推进政府、企业、高校、科研院所等多方合作，积极开展政产学研重大项目联合攻关，为学生系统掌握“双碳”领域纵向延伸的理论知识和实践经验提供了优质平台。

五、结论

“双碳”领域拔尖创新人才培养，应当主动响应国家战略，满足“双碳”专业人才培养的新需求，依托面向未来的多元化师资队伍和聚焦“双碳”产业的多模态实践平台，构建以项目式课程为特色的育人方案，以交叉融合为基础的培养机制，以提升人才综合素养和学科交叉能力为核心的培养路径，以多科融通为重点的课程体系，积极探索未来“双碳”领域拔尖创新人才培养的新形态和新机制，不断提升“双碳”领域拔尖创新人才培养质量，从而为国家实现碳中和最终目标提供智力支持。

参考文献：

[1]  教育部.关于印发《高等学校碳中和科技创新行动计划》的通知[EB/OL].（2021-07-15）[2023-10-08].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/moe_784/202107/t20210728_547451.html.

[2]  教育部.关于印发《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》的通知[EB/OL].（2022-04-24）[2023-10-08].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202205/t20220506_625229.html.

[3]  刘一凝，耿娇娇，詹亚力.行业特色高校拔尖创新人才培养模式研究[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2022（11）.

[4]  代文峰，祝刚.国际拔尖创新人才培养的最新改革趋势与启示[J].人民教育，2022（24）.

[5]  周江，易仁杰，蔡圳阳，等.理工科类拔尖创新人才培养模式探索与实践——以中南大学材料科学与工程学院为例[J].高教学刊，2023（6）.

[6]  潘云鹤，路甬祥，韩祯祥，等.拔尖创新人才培养二十年的探索与实践[J].中国大学教学，2005（11）.

[7]  彭术连，肖国芳，刘佳奇.我国高校拔尖创新人才培养的路径依赖及变革突破[J].科学管理研究，2022（6）.

[8]  苏君阳，杨旖萱，朴美景.学科交叉融合背景下高校人才培养模式改革[J].北京教育（高教），2023（1）.

[9]  范明献，肖雪.学科交叉与协同融合：新文科背景下的研究生培养模式改革[J].中国高等教育，2022（24）.

[责任编辑  韩晓雨]

收稿日期：2023-11-29

作者簡介：姜建，西北工业大学发展规划处助理研究员，博士

基金项目：2021年度陕西省创新能力支撑计划软科学研究计划项目“‘双一流高校青年科技人才成长规律与分类评价研究”（2021KRM144）；2023年度西北工业大学教育教学改革研究项目“面向碳达峰碳中和重大战略的通用人工智能人才培养”（ST2023JGWG03）；2024年度西北工业大学发展战略研究基金项目“我校学科交叉现状、问题及对策研究”（2024FZY19）