碳中和背景下能源动力专业人才基本素养新特质研究

摘" 要：2021年，教育部发布的《高等学校碳中和科技创新行动计划》中强调“加快制定碳中和领域人才培养方案”。这是碳中和背景下，支撑和推进我国能源革命进程，建设清洁低碳、安全高效能源体系的重点学科领域。明确碳中和背景下，能源动力专业人才基本素养的新要素、新特质，是构建各级培养目标、逆向制定培养方案、设置课程、深入教学过程改革，实现自主培养高质量人才的依据和逻辑起点。

关键词：碳中和;能源动力专业;基本素养;新特质;全链培养模式

中图分类号：G642" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2096-000X（2025）05-0050-05

Abstract： In 2021， the Ministry of Education issued the Action Plan for Carbon Neutralization Science and Technology Innovation in Colleges and Universities， which emphasized that \"accelerate the development of talent training programs in the carbon neutral field\". Energy and power engineering is a key discipline field to support and promote China's energy revolution and build a clean， low-carbon， safe and efficient energy system. In the context of \"carbon neutrality\"， understanding the new elements and new characteristics of the basic quality of energy and power professionals are the basis and logical starting point for building training objectives at all levels， developing training programs in reverse， setting up courses， and deepening the reform of teaching process to achieve the successful training of high-quality talents.

Keywords： carbon neutralization; energy and power engineering; basic quality; new characteristics; full chain cultivation mode

能源既是经济社会发展的重要物质基础，也是我国最主要的碳排放源。能源与动力学科是影响国计民生和人类文明持续发展的基础性学科。2020年9月，习近平总书记在第七十五届联合国代表大会一般性辩论中指出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和[1]。党的二十大报告进一步指出，立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动[2]。实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，对加强新时代各类人才培养，特别是能源动力专业人才培养提出了新要求[3-8]。

当前碳中和背景下能源动力专业人才如何培养，已成为国内外教育学者研究的重点问题[9-11]。碳中和背景下能源动力专业人才基本素养新特质的深入研究，是达到预期教育效果的关键。多层次多要素全链培养模式是碳中和背景下能源动力专业人才培养的核心要素，培养模式直接决定人才培养质量，以德智体美劳全面发展的高素质人才培养为导向，着力提升学生应用能力与创新能力，逆向制定培养方案、设置课程、深入教学过程改革，实现自主培养高质量人才的依据和逻辑起点。

一" 能源动力专业人才培养新特质

能源动力专业人才基本素养是相对稳定的，但也随时代发展呈现出新特质，目前提出再研究的主要动因如下。

（一）" 碳中和背景下国家亟需培养相关紧缺人才

当前面临降碳任务之重、时间之紧迫前所未有。能源工业的碳排放占我国碳排放总量的一半以上，是碳减排的核心和潜力领域。人才作为推进科研和实际工作创新的生力军，肩负着解决国家经济社会发展重大问题、寻求学术和工程领域重要与“卡脖子点”突破的责任和使命。为此，亟需明确：时代究竟向能源动力专业提出哪些新要求？基本素养中的新要素、新特质是什么？才能进一步认清过去的和现行的培养方案、课程设置和教学过程存在哪些问题，如何加以改造。

（二）" 碳中和背景下需进一步贯彻党的教育方针，课程思政、立德树人

党的教育方针从宏观层面规定了我国各级各类学生培养目标，对我国各级各类人才培养具有全局性的指导意义。结合碳中和国家重大需求，与时俱进地研究能源动力专业人才基本素养新要素、新特质，就是将教育方针时代化、具体化、可操作化，就是全面正确贯彻党的教育方针。

2020年5月，教育部印发的 《高等学校课程思政建设指导纲要》（简称《纲要》）中指出： 全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措和全面提高人才培养质量的重要任务，并进一步明确了课程思政建设的目标要求、内容重点以及推进方式[3]。遵循《纲要》精神，根据碳中和背景析出的能源动力专业人才基本素养，特别是情感态度价值观维度的新要素、新特质，建立包含课程思政在内的新教学大纲，有利于加快和深度融合课程思政，发挥课程建设“主阵地”、课堂教学“主渠道”，实现立德树人、为党育人、为国育才目标。

（三）" 必需加快碳中和领域人才培养体系建设

2022年4月，教育部印发《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》，要求推进高等教育高质量体系建设，提高碳达峰、碳中和相关专业人才培养质量[4]。加速人才培养体系建设，就要研究碳中和背景下能源动力专业人才培养目标，研究人才基本要素中的新要素、新特质。这样才能构建完善与“双碳”目标相匹配的人才培养目标和培养方案，为能源行业转型发展和实现碳达峰、碳中和目标提供有力的高端人才保障。进而从培养方案—课程设置—教学设计—教学实施教育教学评价，带动碳中和背景下能源动力专业人才培养体系的整体变革。

二" 碳中和背景下能源动力专业人才基本素养新特质研究

人才的基本素养集中体现在知识、能力、情感态度价值观等方面。能源动力专业人才基本素养新特质研究，主要是研究当前和今后一段时间内，能源动力专业人才亟需具备的能够服务国家碳中和战略目标，聚焦于碳中和技术研发、转化与推广应用，在基本素养，即知识与能力、情感态度价值观方面所呈现出的新要素和要素结构的新特质。

（一）" 基本要素的新特质：知识、能力与情感态度价值观

知识、能力、情感态度价值观是人才培养的着力点。分析和梳理碳中和背景下能源动力专业人才培养基本要素中蕴含的新要素、新特质，是自主培养出“能做事、做成事、有价值”高质量能源动力人才的基础。

1" 基础知识、专业知识、关键知识

基础知识：传统的能源动力专业人才的知识体系，主要围绕化石燃料的开发与利用展开，因此基础知识聚焦于掌握“热”和“力”的转化和传递规律，如热力学、传热学、流体力学等。这些知识对于实现煤炭的清洁高效利用，提高能量转化效率，从而降低各行业碳排放意义重大，也是立足我国能源资源禀赋，在保障能源安全稳定基础上，有序实施碳达峰、碳中和行动的重要保障。

然而碳中和目标的实现更加依赖于清洁能源技术以替代传统的化石能源，也依赖于固碳技术，将能源活动排放至大气的二氧化碳收集、封存或进行转化再利用。形成该领域工程实践和创新能力，就需要能源动力专业人才在多个相关交叉领域具备宽广而坚实的基础知识，如机械、电气、材料和化工等。

专业知识：传统的能源动力工程专业人才需具备的专业知识，主要包括热能转换和利用过程中涉及的原理、设备、测控、系统等。在碳中和背景下，能源动力专业人才必需具备扎实的低碳能源专业知识，例如，可再生能源和储能等低碳能源知识，碳捕集、封存、利用等固碳知识，低碳、零碳智慧能源系统规划、调控、管理等知识。除此之外，还必需加深对碳中和产业的认知，通过聚焦新技术、新业态、新模式、新产业的需求，掌握碳排放核算、碳市场、碳金融、低碳能源治理与法律领域的核心知识。

关键知识：实现碳达峰、碳中和，不可能毕其功于一役。绿色低碳发展是经济社会发展全面转型的复杂工程和长期任务，能源结构、产业结构调整不可能一蹴而就，更不能脱离实际。党的二十大报告指出，必须立足以煤为主的基本国情，放眼于碳达峰、碳中和的长远目标，积极有序地推进低碳转型。作为碳排放的主要来源，能源行业必需付出长期艰苦的努力，这就要求能源动力专业人才既要掌握化石能源碳减排的关键知识，在当前阶段协同推进能源低碳转型与供给保障，又要掌握新能源零碳排的关键知识，支撑非化石能源在能源结构中的比重提高，还要掌握一定的负碳排放关键知识，助力碳中和目标的最终实现。

碳中和背景下，新兴、边缘和交叉学科大量涌现，知识的多元化特质和以低碳为导向的特征愈发明显，且知识更新、转换和运用周期加速化。具有宽厚的基础知识、扎实的低碳专业知识、熟练掌握有效降碳、实现零碳、追求负碳的关键知识，是碳中和背景下能源动力专业人才“能做事”的前提。

2" 一般能力、专业能力与关键能力

一般能力：能力可分为一般能力与特殊能力，前者指大多数活动共同需要的能力，如观察力、记忆力、思维力、想像力和注意力等;后者指完成某项活动所需的能力，如实际动手能力、工程管理能力等，在现有的本科及研究生培养目标中，笼统强调具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力。碳中和背景下需析出专业能力和关键能力。

专业能力：是指通过学习，学生在职业中应达到的与专业技术相关的能力。能源工业的碳中和转型涉及传统化石能源的高效利用与减碳改造，新兴可再生能源的应用实践以及先进零碳、负碳技术的理论研究和设计开发。这就要求能源动力专业人才具备。根据科学原理和方法，合理分析、研究能源碳中和相关理论和技术问题的专业能力;针对能源动力领域复杂工程问题，设计、开发满足碳中和要求解决方案的专业能力;以及掌握先进低碳、零碳、负碳能源系统及装备的运行和管理专业能力。

关键能力：关键能力又叫核心能力，是那些与具体工作任务和专门技能或知识无关的，但是对现代生产和社会顺利运转起着关键作用的能力的总称。碳中和技术的研发依赖于能源、化工、材料、电气、机械和自动化多学科领域的深度交叉融合，作为高科技领域的前沿技术也需要适应时代迅速发展、技术高速更新下持续开拓创新，还要和数字化、智能化的工业改革协同联动，形成高质量发展。因此，能源动力专业人才需要具备跨学科终身学习的关键能力，使用智能信息技术，进行碳中和相关工程分析、设计、评价和优化的关键能力。

上述专业能力和关键能力是碳中和背景下，能源动力专业人才“做成事”的保证。其新特质集中体现在人才能力的多样性、跨学科性和面向国家重大需求的创新实践性，即：发现问题、提出问题、确定目标;制订解决问题的方案;综合运用多种知识、新技术、新工具解决问题的能力。此外，对人才的数据分析能力、科学计算技术能力、技术交互能力，综合与系统分析能力的要求明显提高。

3" 情感态度价值观

情感态度价值观是实现课程思政、立德树人，为党育人、为国育才的重要抓手和路径。目前，人才知识结构的新要素已引起人们高度重视并逐步清晰，但对急需人才情感态度价值观方面的研究不足。实践中重知识、轻能力，轻情感态度价值观培养的倾向普遍存在。碳中和背景下，能源动力专业人才在情感态度价值观方面显现出的新要素、新特质。

情感上：具有学习和实践碳中和领域相关知识能力的兴趣、热情、动机，关心自然环境与社会可持续发展的内心体验和心灵世界，浓厚的家国情怀。态度上：能源动力专业人才需具备坚定的碳中和实现信念、学习和实践碳中和领域内相关知识能力的责任，面对碳中和挑战具备的乐观的人生态度和实事求是、实际出发的求实科学态度。价值观上：能源动力专业人才要自觉形成面向碳中和应有的主流价值观包括个人价值、社会价值、人文价值和自然价值，担当引领碳达峰、碳中和目标实现和造福人类的重任。

情感、态度、价值观是是碳中和背景下，能源动力专业人才“做对事”的保证。其特质越来越指向：有理想信念、责任担当;积极的人生态度、主流价值观;立碳中和志、怀碳中和情、自信勇敢、持之以恒。

（二）" 要素结构的新特质：多层次、多要素形成合力

面向碳中和实现过程中的种种问题和挑战，能源动力专业人才需要依靠的不是单一的知识、能力、情感态度价值观，更不是简单的行动，而应当是个体的知识、能力、情感态度价值观在遇到问题、挑战时形成的应答互动体系。这个体系是人才基本素养和新要素、新特质在不同层次、多维度整合基础上形成的共同体。当下缺乏对知识、能力、情感态度价值观这三大基本要素在碳中和背景下呈现出层次、维度、合力新质特征的分析和研究，而研究结果直接关系到培养目标和方案、课程思政目标、课程设计与实施等，根据多层次、多要素的新特征给出能源动力专业人才全链培养模式如图1所示。

1" 要素结构的多层次

人才基本素养中的知识、能力、情感态度价值观除了有着自身的内涵外，还在外延上规定出各自的层次。例如：碳中和相关知识包括基础知识、专业知识、关键知识，呈现出了解、理解、应用与创新等多个层次。碳中和相关能力包括一般能力、专业能力、关键能力，可表现为查阅、设计、计算、分析、研究与解决问题等多个层次。价值观可分为个人价值、社会经济价值、人文价值与自然价值等，确定人对真、善、美多层次的追求。多层次的内涵与外延体系，为碳中和背景下能动专业人才各级目标系列设计、达成和评价提供具体可操作的依据。

2" 要素结构的多维度

知识、能力、情感态度价值观形成了立体三维、呈锥体的结构要素新特质。其中每一个维度都有独特的内涵和层次水平，组合在一起形成的是多层次、立体多维的带有新特质特征的人才基本素养要素模型结构，是能源动力专业人才个体发展和碳中和新背景下人才培养体系构建的理论依据。长期以来高等教育教学中存在着知识与能力二元对立的思维方式，重知识、轻能力、忽视情感态度价值观。碳中和人才的培养就是需要在重知识、重能力的教学过程中，直接或间接地形成情感态度价值观，并逐步实现各层次递增。

3" 要素结构的合力

要素构成维度，三个维度构成能源动力专业人才基本素养模型结构体。在模型结构体中：不同的要素、维度、层次之间，不同的排列组合会形成不同的结构。而不同结构将形成人才发展的不同力量。例如，石墨和金刚石，要素相同结构不同，会形成截然不同的性质和功能。结构的力量就在于寻找和构建起符合人才成长、符合教育教学目标达成的要素与维度的组合体。碳中和背景下“能做事”“做成事”“做对事”高质量能源动力专业人才基本素养新特质的形成，应该依靠知识、能力、情感态度价值观整体结构的力量，依靠立体的、饱满的、有血有灵魂的培养体系，而不是强调知识、科研能力的单一维度的力量。

三" 碳中和背景下能源动力专业人才基本素养新特质的价值定位

能源工业的从高碳到零碳转型，引领加速着新一轮的科技革命和产业变革。如何处理社会经济与可持续发展的矛盾，协调能源安全稳定供应与降碳减排间的关系，应对日益复杂多变的国际形势，能源转型机遇与挑战并存。目前党和国家对自主培养能动专业人才的高等教育提出更高、更迫切的新要求。研究碳中和背景下能源动力专业人才基本素养新特质的价值定位集中体现在培养什么人、为谁培养、怎样培养上。

（一）" 培养什么人

针对碳中和背景下，知识显现出来的新要素、新特质，需要培养具有宽厚基础知识，精深专业知识和关键知识的能源动力专业人才。在碳中和相关知识信息多元化、跨学科化发展的趋势中，将“扎实的知识功底”“宽广的知识视野”和“更加科学合理的知识结构”作为高质量能动专业人才培养的目标追求。针对碳中和背景下，人才能力显现出来的新要素、新特质，需培养具有跨学科学习能力、实践能力、创新能力的能动专业人才。面向碳中和这一国家重大目标和全球挑战，在情感态度价值观方面，需要培养具有家国情怀，责任担当的人：遇事能上前、顶得住、抓得牢，完成时代赋予的责任。独立思考、求真务实的人：不盲从、不跟风、不迷信，不故步自封、敢于批判、敢于否定、敢于创新。尊重科学，敬畏生命的人：尊重科学、尊重知识、尊重历史、尊重生命，长存敬畏之心，走坚定的绿色发展之路。自律自强，一生勤奋的人：碳中和目标的实现需要几代人的共同努力。只有脚踏实地，把勤奋当成习惯，哪怕是获得点滴成功，积累起来就是人生的巨大成果。国际视野，合作共赢：碳中和是关系到全球各国共同命运的重要行动，积极参与国内高校与世界一流大学和学术机构的合作交流，视野开阔，努力成为国际化、具有全球竞争力的人才。

（二）" 为谁培养：为党育人、为国育才

碳中和背景下，能源工业的方方面面都会受到新技术革命的挑战和颠覆，今天的能源动力学子既是社会经济快速发展的经历者，也是若干年后能源技术革命和产业形态变化的参与者。2021年教育部就鼓励高校与科研院所、骨干企业联合设立碳中和专业技术人才培养项目，协同培养各领域各行业高层次碳中和创新人才。全面加强高层次人才培养，为碳中和技术创新发展提供急需专业人才[5]。

碳中和的实现过程也是中华民族摆脱能源束缚、困境，实现追赶、超越、领先的过程。在此过程中，我们越来越理解国家对科技工作者提出的“四个面向”要求，即面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康[6];越来越理解坚持党的领导、坚持中国特色社会主义、坚持新发展理念、坚持改革开放的“四个坚持”总结;越来越理解高等教育中立德树人，为党育人、为国育才的重大意义;越来越意识到高校教师肩上的责任与期待。

（三）" 怎样培养：新素养引领下的培养目标、课程、教学、评价

体现碳中和背景，能源动力专业人新要素、新特质的基本素养是党的教育方针中，教育目的——德智体美劳全面发展的具体化，新素养引领下的课程及评价体系设计如图2所示，其价值定位在于：向上连接着教育规律、教育方针、教育理念拓展教学空间，满足个性化学习;向下连接能源动力专业各级培养目标和具体教育教学实践，处于承接理论与指导实践的中间环节。

图2" 新素养引领下的课程及评价体系设计

能源动力专业各研究方向培养目标的制定与实施就是将具有新要素、新特质的知识、能力、情感态度价值观转化为培养方案、课程目标（蕴含课程思政目标的教学大纲）、教材，进而形成教学设计、教学模式、教学方法、教学评价。因此明确碳中和背景下能源动力专业人才在知识、能力、情感态度价值观方面的新要素、新特质，就是从中观层面深入回答“怎样培养人”的根本问题，就能引领育人模式变革和课程改革，加快碳中和领域人才培养体系建设。

四" 结束语

碳中和的宏伟目标给能源动力专业人才培养带来了新的挑战和发展机遇。明确碳中和背景下能源动力专业人才在知识、能力、情感态度价值观方面的新特质，即：领域交叉、低碳导向、快速更新的知识新特质;多样性、跨学科性和面向国家重大需求的创新实践能力特质;坚定的理想信念、责任担当、碳中和背景下情感态度价值观特质。以及各新要素、新特质在多层次、多维度上形成的合力，是强化碳中和背景下能源动力专业教育科技人才一体化发展理念，构建高质量人才培养体系的前提。

参考文献：

[1] 习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话[EB/OL].（2020-09-22）[2022-08-18].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1678548552858080177amp;wfr=spideramp;for=pc.

[2] 习近平.高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗——在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告[EB/OL].（2020-10-26）[2022-11-10].http：//ww w.pyjjw.gov.cn/sitesources/pyjjw/page_pc/ztzl/ddesd/zggcddescqgdb dhbgqw/article8cadbfaec1c44b478398585b7c3f88bf.html.

[3] 中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].（2020-05-28）[2022-11-10].http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

[4] 中华人民共和国教育部.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）[2022-11-10].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202205/t20220506_625229.html.

[5] 中华人民共和国教育部.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].（2021-07-29）[2022-11-10].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/moe_784/202107/t20210728_5 47451.html.

[6] 新华网.习近平：在科学家座谈会上的讲话[EB/OL].（2020-09-11）[2022-11-10].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1677544625576782009amp;wfr=spideramp;for=pc.

[7] HURD P D. Science，technology， and society： New goals for interdisciplinary science teaching[J].Science Teacher，1975，42（2）：27-30.

[8] FRYKHOLM J， GLASSON G. Connecting science and mathematics instruction：pedagogical context knowledge for teachers[J].School Science and Mathematics，2005，105（3）：127-141.

[9] 杜晓超，袁显宝，张彬航，等.能源动力类专业建设与人才培养模式的改革与实践[J].高教学刊，2021，7（17）：117-120.

[10] 孙贤胜，许慧文.国际能源转型的趋势与挑战[J].国际石油经济，2018，26（1）：7-10.

[11] 舟丹.国际能源转型面临五大挑战[J].中外能源，2019，24（4）：63.

基金项目：2022年江苏省研究生教育教学改革课题“‘碳中和’背景下能动专业研究生课程思政实施路径与保障体系研究”（JGKT22_C004）;2022年东南大学教学改革与实践项目“加速和深度融合：碳中和背景下能动专业本科课程思政技术路径研究”（5203002301A）;2021年东南大学研究生教育教学改革培育课题“碳中和背景下的能源动力专业研究生培养模式探索”（3303002211D4）

第一作者简介：吴啸（1986-），男，回族，安徽合肥人，博士，教授，博士研究生导师。研究方向为动力工程及工程热物理。

*通信作者：沈炯（1957-），男，汉族，江苏无锡人，博士，教授，博士研究生导师。研究方向为动力工程及工程热物理。