摘 要 在“雙碳”目標(biāo)的推動(dòng)下，綠色材料的研發(fā)成為達(dá)成碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵。高校材料類專業(yè)作為培養(yǎng)綠色技術(shù)人才的核心力量，需不斷創(chuàng)新培養(yǎng)模式，以適應(yīng)新時(shí)代綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。通過(guò)構(gòu)建多學(xué)科融合的課程體系、深化產(chǎn)學(xué)研一體化的實(shí)踐平臺(tái)、拓寬國(guó)際視野，材料類專業(yè)能夠培養(yǎng)出具備創(chuàng)新能力、全球視野和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高素質(zhì)人才。這些人才將不僅在綠色材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用中發(fā)揮重要作用，還能為推動(dòng)國(guó)家綠色低碳技術(shù)進(jìn)步提供有力支持。

關(guān)鍵詞 “雙碳”目標(biāo)；材料類專業(yè)；綠色材料；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642 " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.09.023

Xploration of Talent Training Model for Green Materials Research and"Development in Universities under the \"Dual Carbon\" Goal

ZHANG Huifang， HU Jianlin， HAO Yong

（School of Civil Engineering， Hebei University of Architecture， Zhangjiakou， Hebei 075000）

Abstract Under the promotion of the \"dual carbon\" goal， the research and development of green materials has become the key to achieving carbon peak and carbon neutrality goals. As the core force in cultivating green technology talents， material related majors in universities need to constantly innovate their training models to meet the needs of the development of green industries in the new era. By constructing a multidisciplinary integrated curriculum system， deepening the practical platform of industry university research integration， and broadening international perspectives， material science majors can cultivate high-quality talents with innovative abilities， global perspectives， and practical experience. These talents will not only play an important role in the development and application of green materials， but also provide strong support for promoting the progress of national green and low-carbon technologies.

Keywords \"dual-carbon\" goal; materials specialization; green materials; talent cultivation

隨著全球氣候變化的加劇，環(huán)境問(wèn)題成為全球共同面對(duì)的重大挑戰(zhàn)。中國(guó)為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，提出了“雙碳”目標(biāo)，明確了2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。在這一目標(biāo)背景下，材料類專業(yè)在推動(dòng)綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)碳減排方面起著至關(guān)重要的作用[1]。綠色材料的研發(fā)和應(yīng)用不僅是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，還是推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)達(dá)成的重要技術(shù)保障。高校作為培養(yǎng)人才和創(chuàng)新科技的核心陣地，肩負(fù)著為綠色材料領(lǐng)域輸送高素質(zhì)人才的重任。因此，探討高校材料類專業(yè)在綠色材料研發(fā)人才培養(yǎng)中的模式創(chuàng)新和優(yōu)化，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1" “雙碳”目標(biāo)背景

“雙碳”目標(biāo)是中國(guó)應(yīng)對(duì)全球氣候變化、推動(dòng)綠色發(fā)展的一項(xiàng)重要國(guó)家戰(zhàn)略。它由“碳達(dá)峰”和“碳中和”兩大目標(biāo)組成，分別指的是2030年左右中國(guó)的二氧化碳排放達(dá)到峰值，隨后逐步下降，直至在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和[2]。這一目標(biāo)不僅是中國(guó)履行《巴黎協(xié)定》承諾的重要體現(xiàn)，也表明了中國(guó)在全球氣候治理中的積極態(tài)度和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

1.1" 碳達(dá)峰的目標(biāo)

“碳達(dá)峰”意味著一個(gè)國(guó)家的二氧化碳排放量在某一時(shí)點(diǎn)達(dá)到歷史最高值，此后排放量開(kāi)始逐漸減少。中國(guó)的碳達(dá)峰目標(biāo)設(shè)定在2030年之前，這意味著中國(guó)將在未來(lái)幾年加快減少高碳排放的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，如鋼鐵、煤炭等的生產(chǎn)和使用，同時(shí)加速轉(zhuǎn)向清潔能源和綠色技術(shù)。

1.2" 碳中和的目標(biāo)

“碳中和”指的是通過(guò)采取一系列措施，如減少排放、提高碳吸收能力（如植樹(shù)造林、發(fā)展碳捕集與封存技術(shù)等），使人類活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳排放量與自然和技術(shù)手段吸收的二氧化碳量相平衡，最終實(shí)現(xiàn)凈零排放。中國(guó)計(jì)劃在2060年實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)依賴于能源結(jié)構(gòu)的徹底轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)以及綠色技術(shù)的突破。

1.3" 全球應(yīng)對(duì)氣候變化的趨勢(shì)

隨著全球氣候變暖對(duì)生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的威脅日益嚴(yán)重，國(guó)際社會(huì)越來(lái)越重視氣候變化問(wèn)題。2015年通過(guò)的《巴黎協(xié)定》為全球氣候行動(dòng)設(shè)定了框架，各國(guó)承諾采取措施將全球氣溫升高控制在2℃以內(nèi)，并努力將升溫控制在1.5℃以內(nèi)。在此背景下，綠色低碳發(fā)展成為全球經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的方向，而“雙碳”目標(biāo)正是中國(guó)對(duì)這一全球行動(dòng)的積極響應(yīng)。

2" 綠色材料的定義與意義

綠色材料是指在材料的全生命周期內(nèi)，從資源獲取、生產(chǎn)制造到使用和廢棄處理各階段都對(duì)環(huán)境影響較小、能耗低、可循環(huán)利用的材料。綠色材料通常包括可再生材料、生物降解材料、低碳材料以及具有高能源轉(zhuǎn)換效率的新能源材料等[3]。這些材料的應(yīng)用不僅涵蓋建筑、電子、汽車等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，還在新能源、環(huán)保產(chǎn)業(yè)中扮演著重要角色。

綠色材料意義重大，體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)、環(huán)保及產(chǎn)業(yè)升級(jí)等多方面。經(jīng)濟(jì)上，其可提升資源利用率、降低能耗和排放，助力企業(yè)降本增效，實(shí)現(xiàn)雙贏。環(huán)保上，其可減少各領(lǐng)域?qū)Σ豢稍偕Y源的依賴，降低溫室氣體和污染物排放，對(duì)緩解氣候變化有重要作用。此外，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，帶動(dòng)綠色制造和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，符合可持續(xù)發(fā)展理念。在“雙碳”目標(biāo)下，綠色材料的研發(fā)應(yīng)用成為國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)。

3" 高校材料類專業(yè)在綠色材料研發(fā)中的角色

3.1" 基礎(chǔ)理論研究的主導(dǎo)者

高校材料類專業(yè)主導(dǎo)綠色材料基礎(chǔ)研究，肩負(fù)推動(dòng)學(xué)科前沿發(fā)展的重任。在研發(fā)中，基礎(chǔ)理論研究能優(yōu)化材料性能與結(jié)構(gòu)，奠定環(huán)境友好與可持續(xù)性創(chuàng)新的基礎(chǔ)。探討微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)聯(lián)，揭示綠色材料的行為特性及低碳潛力。晶體結(jié)構(gòu)、缺陷行為、界面效應(yīng)等微觀因素直接影響材料的耐久性、導(dǎo)電性、可降解性等關(guān)鍵性能，其提升依賴于深入理解與系統(tǒng)分析。材料生命周期分析、碳足跡評(píng)估等工具量化環(huán)境影響，指導(dǎo)綠色設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化的方向?；A(chǔ)理論研究的突破為新型綠色材料的開(kāi)發(fā)提供了理論支持，尤其在納米材料、生物基材料等前沿領(lǐng)域，理論模型的建立和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累大大加速了材料性能預(yù)測(cè)與改良的進(jìn)程[4]。此外，高校材料類專業(yè)通過(guò)理論研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的緊密結(jié)合，推動(dòng)了綠色材料在節(jié)能減排、廢棄物資源化利用等方面的實(shí)際應(yīng)用，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

3.2" 技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)者

高校材料類專業(yè)在綠色材料研發(fā)中扮演技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)者的角色，彰顯前沿技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要地位。技術(shù)創(chuàng)新將理論轉(zhuǎn)為實(shí)際應(yīng)用，高校通過(guò)先進(jìn)科研平臺(tái)優(yōu)化材料制備工藝，如綠色合成、低溫?zé)Y(jié)技術(shù)，提升材料的環(huán)境友好性和節(jié)能性。借助納米技術(shù)、3D打印、智能制造等手段，實(shí)現(xiàn)材料性能精確調(diào)控與復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)建，賦予材料更高的功能性和可持續(xù)性。技術(shù)創(chuàng)新不僅局限于材料本身的研發(fā)，還包括在材料回收與再利用工藝中的技術(shù)突破，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用、減少?gòu)U棄物排放具有重要意義[5]。在這一過(guò)程中，高校通過(guò)前沿技術(shù)研發(fā)引領(lǐng)綠色材料行業(yè)的發(fā)展，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作加速創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，使得綠色材料從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，推動(dòng)了材料行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供了切實(shí)可行的技術(shù)支持。

3.3" 人才培養(yǎng)的核心陣地

高校材料類專業(yè)在“雙碳”目標(biāo)下，成為綠色材料研發(fā)人才的培養(yǎng)核心。通過(guò)構(gòu)建多層次課程體系，涵蓋綠色設(shè)計(jì)、低碳工藝等關(guān)鍵領(lǐng)域，使學(xué)生全面掌握綠色材料的理論與應(yīng)用。高校提供了豐富的科研實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生參與國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目、校企聯(lián)合研究，深度理解綠色材料領(lǐng)域的挑戰(zhàn)與前景。同時(shí)，高校注重跨學(xué)科融合與國(guó)際合作，通過(guò)與國(guó)際知名高校和科研機(jī)構(gòu)的合作交流，使學(xué)生接觸前沿動(dòng)態(tài)，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力?？傮w而言，高校材料類專業(yè)通過(guò)系統(tǒng)化教學(xué)與實(shí)踐，培養(yǎng)理論與實(shí)踐并重的綠色材料研發(fā)人才，為“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供堅(jiān)實(shí)的人才支撐。

4" “雙碳”目標(biāo)下高校材料類專業(yè)綠色材料研發(fā)人才培養(yǎng)策略

4.1" 優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，構(gòu)建多學(xué)科融合的知識(shí)體系

綠色材料研發(fā)融合多領(lǐng)域知識(shí)，學(xué)生需具備扎實(shí)的材料科學(xué)基礎(chǔ)，并掌握環(huán)境科學(xué)、能源工程、管理科學(xué)等方面的知識(shí)。材料類專業(yè)應(yīng)改革課程結(jié)構(gòu)，從單一學(xué)科轉(zhuǎn)向多維度跨學(xué)科教學(xué)，促進(jìn)知識(shí)交叉與技術(shù)融合。課程優(yōu)化應(yīng)聚焦于綠色設(shè)計(jì)、低碳制造、生命周期評(píng)估及資源循環(huán)等核心，同時(shí)吸納納米技術(shù)、智能制造、綠色化學(xué)等前沿科技，以應(yīng)對(duì)未來(lái)復(fù)雜的環(huán)境與市場(chǎng)需求。

在實(shí)施過(guò)程中，高校可采取具體措施推動(dòng)課程體系落地。例如，增設(shè)“綠色材料科學(xué)與工程”和“低碳工藝與技術(shù)”等課程，涵蓋可再生材料開(kāi)發(fā)、材料生命周期評(píng)估及碳足跡分析，培養(yǎng)學(xué)生評(píng)估和設(shè)計(jì)符合“雙碳”目標(biāo)的材料解決方案的能力。同時(shí)，高?？稍O(shè)置多學(xué)科聯(lián)合項(xiàng)目，在本科和研究生階段，設(shè)立跨學(xué)科課題小組，結(jié)合綠色材料在建筑、電子、汽車等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用開(kāi)展研究。依托產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，推動(dòng)學(xué)生在企業(yè)合作項(xiàng)目中研發(fā)環(huán)保型電池材料、可降解塑料等綠色材料，并優(yōu)化其性能。

優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置，旨在培養(yǎng)具備扎實(shí)理論基礎(chǔ)與實(shí)踐能力的綠色材料研發(fā)人才。未來(lái)，高校材料類專業(yè)將繼續(xù)以跨學(xué)科的培養(yǎng)方式為導(dǎo)向，培養(yǎng)既掌握綠色材料設(shè)計(jì)原理，又具備創(chuàng)新應(yīng)用能力的復(fù)合型人才，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

4.2" 深化產(chǎn)學(xué)研融合，打造前沿技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)

通過(guò)產(chǎn)學(xué)研融合，高校可以將科研成果快速引入企業(yè)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的雙向賦能。產(chǎn)學(xué)研一體化的合作模式，不僅能夠提高學(xué)生的實(shí)踐能力，還能促使高?？蒲芯o密貼合產(chǎn)業(yè)需求，推動(dòng)綠色材料技術(shù)的創(chuàng)新與落地。

高校攜手行業(yè)龍頭與科研機(jī)構(gòu)，共建綠色材料實(shí)驗(yàn)室，致力于“雙碳”目標(biāo)下的研發(fā)。如與新能源企業(yè)合作，研發(fā)高效低碳電池材料，推動(dòng)其從實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證到大規(guī)模生產(chǎn)的發(fā)展。同時(shí)，實(shí)施“企業(yè)導(dǎo)師制”，邀請(qǐng)企業(yè)研發(fā)人員指導(dǎo)學(xué)生，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)融合。校企聯(lián)合舉辦綠色技術(shù)創(chuàng)新大賽，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能。校企定期開(kāi)展項(xiàng)目對(duì)接與技術(shù)交流，讓學(xué)生全程參與材料制備與優(yōu)化，提升其科研能力，為企業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

通過(guò)深化產(chǎn)學(xué)研融合，打造創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，高校能夠?qū)⒕G色材料的科研成果加速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生從理論到實(shí)踐的全鏈條創(chuàng)新能力。實(shí)踐證明，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的模式不僅有效推動(dòng)了高校與企業(yè)技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新，也為“雙碳”目標(biāo)下的綠色技術(shù)研發(fā)提供了強(qiáng)有力的人才支持。

4.3" 拓寬國(guó)際合作視野，融入全球科技創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)

高校材料類專業(yè)應(yīng)拓展國(guó)際合作，引入全球領(lǐng)先科研資源與創(chuàng)新理念，培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際視野與跨文化協(xié)作能力。專業(yè)需加強(qiáng)與知名大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)的合作，參與國(guó)際科研項(xiàng)目和學(xué)術(shù)交流，讓學(xué)生以全球視角審視綠色材料技術(shù)前沿，掌握先進(jìn)技術(shù)方法。提升學(xué)生的創(chuàng)新能力與科研素養(yǎng)，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

高校可引進(jìn)國(guó)際知名學(xué)者的線上課程與講座，向?qū)W生展示綠色材料全球前沿。定期開(kāi)展在線學(xué)術(shù)講座與研討會(huì)，讓學(xué)生與國(guó)際專家互動(dòng)，拓寬視野，了解最新科研成果。同時(shí)，與國(guó)外科研機(jī)構(gòu)或企業(yè)建立長(zhǎng)期合作，通過(guò)線上項(xiàng)目合作讓學(xué)生參與國(guó)際科研任務(wù)，接觸國(guó)際團(tuán)隊(duì)與技術(shù)前沿，提升跨文化協(xié)作能力。此外，還可組織學(xué)生參加國(guó)際線上競(jìng)賽，如綠色材料設(shè)計(jì)、低碳創(chuàng)新等，通過(guò)與國(guó)際學(xué)生和專家的交流，增強(qiáng)科研能力，擴(kuò)大國(guó)際視野。

隨著全球化趨勢(shì)的加深，綠色材料技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越依賴于國(guó)際科技合作與知識(shí)共享。高校通過(guò)融入全球科技創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，能夠培養(yǎng)出既具備本土創(chuàng)新能力，又擁有國(guó)際視野的高素質(zhì)綠色材料研發(fā)人才，推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)在全球范圍內(nèi)的協(xié)同實(shí)現(xiàn)。

5" 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在“雙碳”目標(biāo)背景下，高校材料類專業(yè)的人才培養(yǎng)需緊密圍繞綠色材料研發(fā)進(jìn)行。通過(guò)優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、深化產(chǎn)學(xué)研融合、拓展國(guó)際合作等策略，旨在培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)且具備創(chuàng)新實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。此舉不僅提升了高校自身的科研與教學(xué)水平，還為國(guó)家實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供了關(guān)鍵人才和技術(shù)支持。隨著全球綠色技術(shù)需求的增長(zhǎng)，高校需不斷調(diào)整培養(yǎng)模式，確保學(xué)生緊跟技術(shù)前沿，具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為全球綠色轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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