面向“碳達峰 碳中和”戰略的新材料人才培養模式研究與實踐

魏劍 張昊 張軍戰 雷西萍

[摘要]新材料產業作為推動我國“碳達峰?碳中和”戰略發展的關鍵環節，在加速相關產業變革、保障國家新時代生態文明建設方面，具有重大戰略支撐和引領作用。立足我國“雙碳”戰略發展的歷史機遇，新材料創新人才培養需求迫切，必須圍繞“雙碳”戰略發展前沿和人才培養需求，以國家新發展理念為視角，探索面向“雙碳”戰略的新材料創新人才培養機制。本文聚焦國家“碳達峰?碳中和”戰略新材料領域，圍繞產業變革發展前沿，結合我國新材料發展需求，提出了以高層次新材料創新人才培養為目標，以國家新發展理念為視角，采取學科協同、科教協同、產業協同、國際協同的“四協同”改革思路，探索了面向“雙碳”戰略的新材料創新人才培養機制。

[關鍵詞]“碳達峰?碳中和”戰略，人才培養模式

［中圖分類號］G642.0?［文獻標識碼］A

一、研究背景

2020?年10?月29?日，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035?年遠景目標綱要》提出：加快推動綠色低碳發展，降低碳排放強度，支持有條件的地方率先達到碳排放峰值，制定2030?年前碳排放達峰行動方案。實現“碳達峰、碳中和”（以下簡稱“雙碳”戰略）是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，將成為未來四十年乃至更長時間內，我國經濟社會發展的新引擎，是和我國“第二個百年”奮斗目標同步的經濟社會低碳轉型、深刻進步的里程碑。在這個歷史機遇面前，新材料產業在實現國家“雙碳”戰略，促進產業變革、保障國家安全和永續發展方面，具有重大的戰略支撐作用[1]。原有根據行業特點為主的材料類人才培養模式，已不能滿足國家“雙碳”戰略，對以前瞻性、創新性、交叉性和前沿性為特征的新時代材料創新人才培養需要。我國“雙碳”戰略關鍵核心技術領域對新材料創新人才的需求與當前人才培養乏力之間的矛盾不斷加深，必須從“雙碳”戰略的新視角，重新審視現有材料類人才培養模式，探索新材料創新人才培養的新途徑。

二、新材料人才培養模式現狀

（一）“雙碳”戰略對新材料創新人才的迫切需求，與人才培養乏力之間的矛盾

國家“雙碳”戰略的實現，新材料是重要的科技支撐領域，關鍵在于培養具有“雙碳”思維和知識結構的新材料創新人才。材料科學與工程、納米材料與技術等專業領域，是“雙碳”戰略相關新材料技術的重要人才培養途徑。然而，面向“雙碳”戰略的新材料人才培養模式尚未建立，缺乏培養具有生態文明視野、多學科交叉知識結構和扎實新材料類知識的創新人才的方法，難以培養出符合“雙碳”戰略需求的新材料創新人才。

（二）面向“雙碳”戰略的新材料創新人才培養機制不成熟

國家“雙碳”戰略對材料產業提出了全新的挑戰，對新材料創新人才的培養提出了新要求。新材料又屬于物理、化學、材料、冶金、能源、環境、信息、機械等多學科的交叉領域，具有顯著的前瞻性、創新性、交叉性和前沿性特征，使傳統材料類人才培養模式難以滿足新時代新材料人才的培養需求，無法適應“雙碳”戰略發展涉及的經濟社會變革和科技進步的需要，新材料創新人才的培養機制不成熟。

（三）“雙碳”戰略產業變革的人才需求與校企協同育人模式不完善之間的矛盾

“雙碳”戰略的實施會促進眾多產業變革，并且在“碳概念”、“碳管理”、“碳核查”等領域均有巨大的人才缺口。培養面向“雙碳”戰略的新材料創新人才，需要建立產學融合、校企協同的育人模式。國內高校尤其是省屬高校缺乏區域資源優勢，在產學研合作及校企協同育人模式方面缺乏學科專業與產業的充分對接，在提升學生的工程實踐能力和創新創業能力方面不夠完善，“雙碳”戰略相關新材料領域的工程教育仍相對滯后，難以滿足產業變革對新材料人才培養的需求[2]。

（四）“雙碳”領域科研成果向教學資源的轉化率低，創新人才培養乏力

“雙碳”領域的相關科技進展迅速，國內高?，F有的人才培養模式仍以課堂教學為主，教學科研分軌發展，科研成果向教學資源的轉化率較低[3]。由于新材料人才的教育教學呈現多學科交叉的特點，目前“雙碳”領域的相關科技進展很少轉化為教學內容，也未能形成完整的知識體系，將“碳達峰”、“碳中和”、“碳交易”、“碳管理”等知識點融入材料類教學體系的方法，應對新一輪產業變革的人才需求，探索教學科研的深度融合機制，是新材料領域創新人才培養的重要途徑。

（五）“雙碳”戰略的國際化需求與國際化人才培養不足之間的矛盾

“雙碳”戰略包含了區域碳循環、國際碳循環與國際碳市場等多個部分，需要大量的相關領域國際化人才[4]。國際化人才意味著新材料專業本科生需要具有全球意識和國際化視野，而目前的人才培養模式在語言能力、專業知識、溝通與談判技巧等方面仍有很多不足，如教育資源國際化程度較低、國際優質資源融入緩慢，難以適應“雙碳”戰略的產業變革需求。

三、研究內容及舉措

針對面向“雙碳”戰略新材料人才培養存在的問題，依托西安建筑科技大學材料科學與工程學院，本文從以下角度展開了研究與實踐，改革思路與舉措見圖1。

（一）探索了面向“雙碳”戰略的新材料創新人才培養機制，支撐新材料領域發展人才需求

在學校教務處和研究生院的支持下，以材料學科為核心，建立涉及材料、冶金、化學、物理、能源、環境、信息、機械等多學科交叉的協同培養體系。結合新材料的前瞻性和創新性特征，構建教學科研深度融合的協同機制，將優勢科研資源轉化為優質教學資源。依托國家級工程實踐教育中心，匯聚高校、科研院所、行業產業的優勢資源，構建以創新人才培養為核心的產業協同育人模式。利用中國循環經濟工程技術協同創新中心，依托國際合作項目，建立多方協同的國際資源融合平臺，提升學生國際化視野。形成“具有創新思維能力、具備學科交叉優勢、擁有工程實踐能力和國際化視野”的新材料創新人才培養理念，構建形成立足學科協同、科教協同、產業協同、國際協同的“四協同”培養模式。

（二）構建了本-碩-博貫通、學科交叉融合的個性化人才協同培養體系

緊密圍繞“雙碳”戰略帶來的新一輪科技革命和產業變革，構建了與新材料產業發展相適應的人才培養體系，并建立有效的培養過程質量保障機制。構建了本-碩-博貫通培養、學科交叉融合的人才培養體系，按照學分制要求，滿足學士、碩士、博士，以及專業學位的不同出口培養要求。

1）本科基礎培養階段強化通識教育，培養學生寬廣的新材料領域學科基礎，融會貫通材料、冶金、化學、物理、能源、環境、信息、機械等多學科基礎知識，強化學生個性化培養的基礎能力。貫通本-碩-博課程培養體系，研究生學位課全部開放為本科生選修課。選拔優秀三年級本科生，提前進入碩士階段課程學習，實行本碩/本碩博一體化培養。面向新一輪科技革命和產業變革戰略新材料方向，學生自主選擇課程體系，保證個性化培養質量，同時一個方向的必修課同時是其他方向的選修課。

2）本碩培養階段，根據產業變革需求，貫通多學科研究生課程體系，交叉學科的必修課同時為新材料創新人才培養的選修課，全面打通選修課設置。貫通碩-博課程培養體系，博士課程同時為碩士階段選修課。研究生自主選擇培養方向，跨學科選課程、跨學科選合作導師、跨學科選課題，形成跨一級學科的多學科交叉人才培養體系，增強學生的學科交叉優勢和創新潛力。本碩/本碩博一體化培養的學生，提前進入碩士階段課程學習，提供充分的學科交叉學習時間。

3）博士培養階段，面向“雙碳”戰略產業變革的新材料領域重大需求，把握學科前沿，強調國際視野，緊密圍繞產業變革前沿進行專題研討、跨學科交流等方式，結合學科交叉導師組培養模式，培養學生學科交叉綜合創新能力。

（三）?針對“雙碳”戰略帶來的產業變革，以研究性學習為載體，構建教學科研

深度融合機制

面對高等教育人才培養過程中教學科研漸行漸遠的現實困境，結合“雙碳”戰略帶來的產業變革，以研究性學習為載體，構建教學科研深度融合的協同機制，將優勢科研資源（國家科技獎勵、國家科研項目成果、重大產業創新成果等），以新課程、新項目等形式轉化為優質教學資源。教授全員參與一線教學并作為本科生導師，實現新材料創新人才培養的本科生都有教授導師。利用國家級、省級和校級“三級”創新訓練體系，將科技前沿和創新訓練融入教學過程，全部本科生參與開放性實踐項目、全部科研儀器都向本科生開放，全面提升學生的創新思維和實踐能力。

（四）?依托國家級工程實踐教育中心，構建以創新人才培養為核心的全方位校企

協同育人模式

依托國家級工程實踐教育中心，匯聚高校、科研院所、行業產業的優勢資源聯合成立學院工程教育理事會，對新材料創新人才培養過程進行具體指導。將“雙碳”戰略帶來的新一輪科技革命和產業變革新材料領域的關鍵創新技術，融入精品課程教學、實踐訓練和課題研究過程中。聘請著名企業導師開設前沿講座，聯合開展實踐鍛煉和畢業設計，設立企業學科交叉課題。利用開放性實驗，結合國家級和省部級科技創新實踐活動與競賽，全方面提升學生交叉學科創新能力，構建完善的產學協同，學科交叉與工程教育相對獨立、相互支撐的全方位校企協同育人模式。

（五）建立多方協同的“雙碳”戰略國際資源融合平臺，提升學生國際化視野

面對本校本地教育資源難以滿足國際化人才培養需求的現實難題，利用中國循環經濟工程技術協同創新中心，與世界著名高校合作開展國際聯合培養和交流項目，實現優質教育資源的積聚共享。依托國家國際合作項目，構建國際化新技術課程體系，實行全英文/雙語教學，前沿專業課使用英文原版教材。與英語學科合作創建獨立的英語語言中心，形成以小班化、互動式教學為特色的學術英語課程群；建立多方協同的國際教學資源融合平臺。

（六）根據“雙碳”戰略新材料創新人才培養特點，建立有效的培養過程質量保

障和創新成果轉化機制

加強與教務處和研究生院合作，推進新材料創新人才培養的學分制改革，切實保障學科交叉融合的個性化人才協同培養體系的課程設置、學籍管理、考核評價等教學管理制度體系的順利銜接。通過在學校完善的課程評價基礎上再創新，建立基于學生、分散的多學科教師、聯合培養導師等多方共同參與的課程與實踐評價機制，保障培養效果。通過與陜西省科研院所成果轉化創業投資基金、西咸科轉孵化創新體等成果轉化實體合作，對新材料創新人才培養過程中，產生的創新成果和新技術進行轉化，促進新材料人才培養效果再提升。

綜合所述，采用以上新材料人才培養的創新措施，積極探索我國“雙碳”戰略新

材料領域的創新人才培養機制不成熟的解決途徑，緩解新材料領域人才培養的迫切需求與人才培養乏力之間的矛盾，支撐“雙碳”戰略新材料領域發展人才需求。

結語

本文圍繞“雙碳”戰略發展前沿和人才培養需求，以國家新發展理念為視角，探索了面向“雙碳”戰略的新材料創新人才培養機制。通過聚焦國家“碳達峰?碳中和”戰略新材料領域，圍繞產業變革發展前沿，結合我國新材料發展需求，經過研究與實踐，提出了以高層次新材料創新人才培養為目標，以國家新發展理念為視角，采取學科協同、科教協同、產業協同、國際協同的“四協同”改革思路，探索了面向“雙碳”戰略的新材料創新人才培養機制。

參考文獻：

[1]?倪斌.?國家“雙碳”戰略的思考與實踐[J]，上海節能，2021，9：930-937.

[2]?徐潤生，張思奇，張建良.“雙碳”戰略背景下冶金工程專業人才培養的思考[J]，教育教學論壇，2023，5：165-168.

[3]?徐輝，張志剛，牛萍，等.雙碳人才系統培養研究——基于工程實施與人才培養相結合的視角，中國建材科技，2023，32（03）：101-103.

[4]?梁莎，王琳玲，黃亮，等.“雙碳”戰略背景下環境工程原理課程教學改革的思考，高教學刊，2023，9（06）：51-54.

基金項目：2021年度陜西高等教育教學改革研究項目《面向“碳達峰?碳中和”戰略的新材料人才培養模式研究與實踐》（21BZ033）；2023年度陜西省課程思政示范課程和教學團隊（陜教函〔2023〕264號）

作者簡介：魏劍（1979—??），男，陜西西安人，工學博士，西安建筑科技大學材料科學與工程學院教授，博士生導師，副院長，主要從事納米功能與儲能復合材料研究。