李 歡，任常在，程屾，朱 地

（齊魯工業(yè)大學(xué)，山東濟(jì)南 250306）

1 概述

第21屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)在法國(guó)巴黎達(dá)成了歷史性的巴黎協(xié)定，應(yīng)對(duì)氣候變化。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，各國(guó)承諾采取行動(dòng)減少溫室氣體排放?！啊半p碳”目標(biāo)”最早由中國(guó)提出，意味著將實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”兩個(gè)階段性目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)碳平衡。實(shí)現(xiàn)““雙碳”目標(biāo)”涉及能源類多項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，如圖1所示，需要進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型，即采用清潔、可再生的能源替代傳統(tǒng)化石燃料，推動(dòng)可再生能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等。同時(shí)，能源效率的提高和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用也成為重要的措施。此外，為推動(dòng)““雙碳”目標(biāo)”的實(shí)現(xiàn)，各國(guó)制定了一系列支持政策和措施，如制定碳定價(jià)機(jī)制、推動(dòng)可再生能源發(fā)展、鼓勵(lì)能源轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新等，積極投資和研發(fā)新的清潔能源技術(shù)、碳捕捉利用和儲(chǔ)存技術(shù)等，以推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和碳減排。

能源動(dòng)力類專業(yè)是涉及能源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和利用等方面的學(xué)科[1]。在“碳中和”背景下，能源動(dòng)力類專業(yè)與““雙碳”目標(biāo)”密切相關(guān)，如可再生能源的利用、能源轉(zhuǎn)化技術(shù)、能源儲(chǔ)存、能源效率等。但目前傳統(tǒng)的能源動(dòng)力類研究型人才培養(yǎng)過(guò)程中，存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)，影響著培養(yǎng)效果和人才的綜合素質(zhì)。本文將針對(duì)人才培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析和論述，完善培養(yǎng)模式，關(guān)注課程設(shè)置的優(yōu)化、實(shí)踐環(huán)節(jié)的拓展、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)及國(guó)際交流與合作，旨在為未來(lái)能源動(dòng)力類人才培養(yǎng)提供借鑒和參考，為能源動(dòng)力領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展和碳減排貢獻(xiàn)力量。

2 專業(yè)分析

能源動(dòng)力類專業(yè)是一個(gè)涵蓋廣泛的學(xué)科領(lǐng)域，主要研究能源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和利用等方面的知識(shí)和技術(shù)[2]。能源動(dòng)力類專業(yè)中常見(jiàn)的一些專業(yè)方向包括能源（系統(tǒng)）工程、電力工程、電氣工程、動(dòng)力工程、可再生能源工程、核能科學(xué)與工程、節(jié)能與能源管理、能源與動(dòng)力工程、能源經(jīng)濟(jì)與政策、能源與環(huán)境等。傳統(tǒng)能源動(dòng)力類專業(yè)主要以能源轉(zhuǎn)化利用為主，例如：能源工程主要研究能源資源的開(kāi)發(fā)、利用和優(yōu)化，包括化石燃料、可再生能源、核能等，也涉及能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建模、分析和優(yōu)化；動(dòng)力工程主要研究能源動(dòng)力設(shè)備的設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化。此外，根據(jù)各個(gè)高校特色融合出多個(gè)專業(yè)方向，隨著能源技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)需求的變化，將會(huì)出現(xiàn)新的專業(yè)方向和學(xué)科交叉。

3 人才培養(yǎng)問(wèn)題分析

3.1 課程設(shè)置不夠完善

傳統(tǒng)的能源動(dòng)力類專業(yè)課程設(shè)置往往注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的傳授，多學(xué)科的交叉融合課程之間的整合和銜接存在困難，缺乏前沿科技的引入和實(shí)際應(yīng)用的訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)后面臨實(shí)際工作時(shí)可能缺乏所需的技能和知識(shí)。在傳統(tǒng)的熱力學(xué)課程中，學(xué)生只學(xué)習(xí)基本的理論知識(shí)，而缺乏了解最新的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)和可持續(xù)能源解決方案。然而，在實(shí)際工作中，能源工程師需要掌握和應(yīng)用先進(jìn)的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，以推動(dòng)可再生能源的發(fā)展和碳排放的減少。

3.2 實(shí)踐環(huán)節(jié)不足

能源動(dòng)力領(lǐng)域的研究需要與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，但目前實(shí)踐環(huán)節(jié)相對(duì)不足，學(xué)生缺乏在真實(shí)工程環(huán)境下進(jìn)行實(shí)踐的機(jī)會(huì)[3]。在學(xué)生的課程中，缺乏與工程實(shí)踐相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目。學(xué)生可能只是在模擬環(huán)境下進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，如風(fēng)力機(jī)、汽輪機(jī)等，而沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸到真實(shí)的能源系統(tǒng)和設(shè)備，這樣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)限制了學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐的理解和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

3.3 創(chuàng)新能力培養(yǎng)不充分

能源動(dòng)力領(lǐng)域需要具備創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題能力的人才，但目前的培養(yǎng)模式往往過(guò)于注重理論知識(shí)的灌輸，對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新潛力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)不夠充分。如在課堂上，學(xué)生通常只接觸到現(xiàn)有的理論和技術(shù)，缺乏對(duì)能源領(lǐng)域創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，很少有機(jī)會(huì)獨(dú)立思考和解決實(shí)際碳排放問(wèn)題，缺乏創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力培養(yǎng)。

4 培養(yǎng)模式完善

為解決人才培養(yǎng)問(wèn)題，需要改進(jìn)能源動(dòng)力類研究型人才的培養(yǎng)模式，綜合課程設(shè)置、增加實(shí)踐環(huán)節(jié)、強(qiáng)化創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面的改進(jìn)措施。通過(guò)更加貼近實(shí)際需求的課程設(shè)置和實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和解決問(wèn)題的能力，從而更好地滿足碳中和背景下能源動(dòng)力領(lǐng)域?qū)ρ芯啃腿瞬诺男枨蟆?/p>

4.1 培養(yǎng)模式

為了解決能源動(dòng)力類研究型人才培養(yǎng)中存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，提出了一種綜合性的能源動(dòng)力類研究型人才培養(yǎng)模式。該模式包括以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)：

4.1.1 課程設(shè)置優(yōu)化

優(yōu)化課程設(shè)置是培養(yǎng)學(xué)生全面知識(shí)和技能的關(guān)鍵。除了傳授基礎(chǔ)理論知識(shí)外，應(yīng)增加前沿科技的內(nèi)容，包括可再生能源、能源轉(zhuǎn)換技術(shù)和碳排放減少等領(lǐng)域的最新進(jìn)展。同時(shí)，跨學(xué)科的整合也是重要的，將能源、環(huán)境、工程等學(xué)科進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和跨學(xué)科解決問(wèn)題的能力。如：在能源動(dòng)力類專業(yè)的課程中，增加關(guān)于可再生能源技術(shù)（如太陽(yáng)能、風(fēng)能）的教學(xué)內(nèi)容，引入最新的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)（如燃料電池、光伏發(fā)電）的原理和應(yīng)用，讓學(xué)生了解和掌握新興能源技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景。

在推進(jìn)清潔能源轉(zhuǎn)型的背景下，能源動(dòng)力專業(yè)的課程應(yīng)該涵蓋以下方面。

①可再生能源技術(shù)：介紹各種可再生能源技術(shù)，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物能等。學(xué)生將加強(qiáng)了解這些技術(shù)的原理、應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。

②清潔燃燒技術(shù)：研究如何通過(guò)改進(jìn)燃燒過(guò)程來(lái)降低傳統(tǒng)化石燃料的碳排放和污染物排放。包括燃料預(yù)處理、低排放燃燒室設(shè)計(jì)等。

③能源系統(tǒng)分析：學(xué)習(xí)對(duì)能源系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析的方法，考慮能源生產(chǎn)、傳輸、儲(chǔ)存和使用等環(huán)節(jié)，以優(yōu)化整個(gè)能源系統(tǒng)的效率和減排。

④電力系統(tǒng)和電網(wǎng)技術(shù)：研究電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理，包括電力傳輸、分配、智能電網(wǎng)技術(shù)等，以支持更高比例的可再生能源接入。

⑤能源經(jīng)濟(jì)學(xué)：了解能源市場(chǎng)的運(yùn)作和政策對(duì)能源行業(yè)的影響，包括能源價(jià)格形成、能源補(bǔ)貼、碳排放交易等。

⑥儲(chǔ)能技術(shù)：探討不同類型的能量?jī)?chǔ)存技術(shù)，如電池儲(chǔ)能、氫能儲(chǔ)存等，以解決可再生能源波動(dòng)性的問(wèn)題。

⑦能源政策與管理：研究國(guó)家和地區(qū)在能源政策方面的舉措，以及能源項(xiàng)目的規(guī)劃和管理。

⑧智能交通與電動(dòng)汽車技術(shù)：探索電動(dòng)汽車技術(shù)及其在未來(lái)交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，以減少尾氣排放。

⑨能源可持續(xù)發(fā)展：研究在資源有限的前提下，如何實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，涵蓋經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)性考慮。

⑩能源創(chuàng)新與新興技術(shù)：了解當(dāng)前和未來(lái)的能源創(chuàng)新和新興技術(shù)，如人工智能在能源領(lǐng)域的應(yīng)用及新型材料等。

以上是一些在碳中和背景下能源動(dòng)力專業(yè)中建議增加的課程。隨著能源領(lǐng)域的不斷發(fā)展和轉(zhuǎn)型，課程內(nèi)容也會(huì)持續(xù)調(diào)整和更新。

4.1.2 實(shí)踐環(huán)節(jié)拓展

為了提升學(xué)生的實(shí)踐能力和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的拓展。包括建立實(shí)驗(yàn)室設(shè)施和實(shí)踐基地，提供學(xué)生在真實(shí)工程環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)。實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)與課程內(nèi)容緊密結(jié)合，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中，培養(yǎng)其實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。如：建立能源動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室，配備先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，讓學(xué)生能夠進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換、能效測(cè)試等實(shí)驗(yàn)，從而理解能源系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行和優(yōu)化方法。此外，與企業(yè)合作建立實(shí)踐基地，讓學(xué)生參與實(shí)際項(xiàng)目，例如設(shè)計(jì)和建造一個(gè)可持續(xù)能源系統(tǒng)，從規(guī)劃到實(shí)施全過(guò)程參與。相關(guān)實(shí)習(xí)應(yīng)組織多元化，可通過(guò)以下方式展開(kāi)。

①新能源科技公司實(shí)習(xí)：選擇在專注于可再生能源、能源轉(zhuǎn)換和能源儲(chǔ)存等領(lǐng)域的公司實(shí)習(xí)，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等公司，參與開(kāi)發(fā)新型能源技術(shù)和解決能源轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存的挑戰(zhàn)。

②能源管理、工程實(shí)習(xí)：加入能源管理公司或大型企業(yè)，參與能源使用和效率方面的項(xiàng)目，了解企業(yè)優(yōu)化能源消耗，降低碳排放，提高能源利用效率。參與能源工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和管理。

③研究機(jī)構(gòu)實(shí)習(xí)：選擇在能源領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)實(shí)習(xí)，如科研院所，參與科研學(xué)術(shù)項(xiàng)目，深入了解能源技術(shù)的前沿發(fā)展，探索解決能源問(wèn)題的新方法。

④政府與非營(yíng)利組織實(shí)習(xí)：加入相關(guān)政府部門或非營(yíng)利組織，參與能源政策研究、氣候變化問(wèn)題和可持續(xù)能源發(fā)展的項(xiàng)目，推動(dòng)碳中和可持續(xù)發(fā)展。與學(xué)校或社區(qū)的環(huán)保組織合作，參與推廣能源可持續(xù)性和低碳生活的活動(dòng)。例如，組織節(jié)能宣傳活動(dòng)或推廣綠色交通方式。

⑤碳排放監(jiān)測(cè)與減排實(shí)習(xí)：加入相關(guān)企業(yè)或機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)碳排放量，并提出減排策略與建議。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，了解碳排放核算、減排技術(shù)和碳交易等知識(shí)。

4.1.3 創(chuàng)新能力培養(yǎng)

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力，應(yīng)在培養(yǎng)過(guò)程中注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過(guò)開(kāi)展科研項(xiàng)目、科技競(jìng)賽和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)科學(xué)研究能力和創(chuàng)業(yè)精神。如：組織學(xué)生參與能源相關(guān)的科研項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考和解決實(shí)際問(wèn)題，如大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類項(xiàng)目、“挑戰(zhàn)杯”、節(jié)能減排大賽等。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參加國(guó)內(nèi)外的科技競(jìng)賽，如能源領(lǐng)域的設(shè)計(jì)競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。

4.2 模式實(shí)施

為了有效實(shí)施這一培養(yǎng)模式，需要從教師培訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)踐環(huán)節(jié)安排等方面進(jìn)行全面規(guī)劃和組織。關(guān)鍵的實(shí)施步驟如下。

（1）教師培訓(xùn)和引進(jìn)：為了適應(yīng)培養(yǎng)模式的要求，需要對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)，提升他們的學(xué)科知識(shí)和教學(xué)能力。同時(shí)，還可以引進(jìn)有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研背景的專業(yè)人士擔(dān)任客座教授或兼職教師，為學(xué)生提供更多實(shí)際案例和指導(dǎo)。

（2）課程設(shè)計(jì)和整合：課程設(shè)計(jì)需要綜合考慮基礎(chǔ)理論知識(shí)、前沿科技和實(shí)踐應(yīng)用的內(nèi)容。通過(guò)與相關(guān)學(xué)科的整合，建立跨學(xué)科的課程體系，讓學(xué)生能夠全面了解和掌握能源動(dòng)力領(lǐng)域的知識(shí)。

（3）實(shí)踐環(huán)節(jié)的組織和管理：建立實(shí)驗(yàn)室設(shè)施和實(shí)踐基地，并制定詳細(xì)的實(shí)踐計(jì)劃，確保學(xué)生能夠參與到實(shí)際工程項(xiàng)目中，并得到指導(dǎo)和評(píng)估。此外，與企業(yè)合作開(kāi)展實(shí)踐項(xiàng)目，為學(xué)生提供真實(shí)的工作環(huán)境和實(shí)踐機(jī)會(huì)。

4.3 模式評(píng)估

對(duì)于模式的有效性和實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)估是必要的。具體評(píng)估方式如圖2所示。

圖2 模式評(píng)估

（1）學(xué)生評(píng)價(jià)。收集學(xué)生對(duì)課程設(shè)置、實(shí)踐環(huán)節(jié)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的評(píng)價(jià)，了解他們的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和成果，以及對(duì)模式改進(jìn)的建議。

（2）畢業(yè)生跟蹤調(diào)查。對(duì)已畢業(yè)的學(xué)生進(jìn)行跟蹤調(diào)查，了解他們?cè)趯?shí)際工作中的表現(xiàn)和能力發(fā)展情況，判斷模式是否為他們的“雙碳”職業(yè)發(fā)展提供了有效的支持。

（3）教師評(píng)估。收集教師在模式實(shí)施過(guò)程中的感受和經(jīng)驗(yàn)，評(píng)估他們對(duì)新模式的接受程度和教學(xué)效果。

（4）就業(yè)市場(chǎng)反饋。與企業(yè)和行業(yè)組織進(jìn)行溝通，了解對(duì)畢業(yè)生的評(píng)價(jià)和需求，判斷培養(yǎng)模式是否能夠滿足就業(yè)市場(chǎng)對(duì)“雙碳”人才的需求。

通過(guò)以上的評(píng)估和反饋，可以不斷改進(jìn)和優(yōu)化能源動(dòng)力類研究型人才的培養(yǎng)模式，提高培養(yǎng)效果和質(zhì)量，以適應(yīng)碳中和背景下能源動(dòng)力領(lǐng)域的發(fā)展需求。

5 結(jié)論與展望

通過(guò)對(duì)碳中和背景下能源動(dòng)力類研究型人才培養(yǎng)模式的探討，主要針對(duì)課程設(shè)置、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面進(jìn)行問(wèn)題分析，提出了一種綜合性的培養(yǎng)模式，并對(duì)模式實(shí)施和模式評(píng)估進(jìn)行探索，旨在為能源動(dòng)力領(lǐng)域的人才培養(yǎng)提供參考。然而，該模式仍需要不斷完善和優(yōu)化，從而適應(yīng)““雙碳”目標(biāo)”發(fā)展。