当前，“十五五”新篇章即将开启。站在两个五年规划的历史交汇点上，我国化工产业正经历一场由规模扩张向质量效益、由要素驱动向创新驱动转变的深刻变革。全球绿色低碳转型进程加速，人工智能等颠覆性技术蓬勃兴起，深刻重塑了化工产业发展范式。加大创新人才培养力度是实现化工产业高质量发展与高水平科技自立自强的必然之举。因此，系统回顾“十四五”期间我国化工创新人才培养的实践与成效，精准剖析当前存在的短板与挑战，并前瞻性谋划“十五五”时期的战略方向，对于保障我国化工产业本质安全、培育化工新质生产力、推动我国从“化工大国”向“化工强国”的历史性跨越具有重要意义。
“十四五”以来，我国化工高等教育瞄准国家重大战略需求和产业发展急需，积极探索创新人才培养的新路径，取得了一系列优异成绩，一大批高校在新工科建设引领下通过优化学科建设、创新人才培养模式、强化产教融合等措施培养出大批优秀化工人才，对化工产业高质量发展起到很好的支撑作用。如：许多院校的化学工程与工艺、高分子材料与工程等核心专业被评为国家级一流本科专业；多家院校还牵手吉林化纤、中国石油等龙头企业共建产业学院、实习基地，深化校企协同育人，使学生的工程实践能力、创新能力得到大幅提升。
然而，针对建设“化工强国”目标及未来化工产业发展对创新性人才的迫切需求，目前，我国化工创新人才培养体系仍有较大的空间可以挖掘：一是学科交叉融合深度和广度不够，缺少贯通多种专业的培养流动体系，无法满足化工企业管理等新兴领域的知识结构要求；二是人才培养与化工产业最新前沿和重大需求关联度不够强，存在一定“脱节”，化工毕业生从事复杂工程问题解决以及完成科技成果向现实生产力转化方面的能力仍需提高；三是面向绿色低碳、智能制造等新赛道的课程体系、教材资源、师资队伍建设亟待更新。
展望“十五五”,化工创新人才培养的核心任务是要建立起适应产业发展变化需要，并能够引领产业发展的现代化工教育体系。“十四五”期间，我国在化工创新人才培养方面，已在培养体系、教学模式、支撑条件三个方面做出了积极尝试，在此基础上，本文针对“十五五”的发展趋势予以展望，并提出建议，希望对我国化工高等教育的改革和发展、产业人才队伍的建设提供一定的借鉴。
“十四五”时期我国化工创新人才培养成效
“十四五”时期是我国经济社会发展迈向高质量发展的关键阶段，也是我国化工产业由大到强转型攻坚的关键时期。面对新一轮科技革命与产业变革的深刻影响，以及“碳达峰、碳中和”战略目标的刚性约束，化工产业对创新人才的需求发生根本性变化。在此背景下，我国化工高等教育与行业企业协同发力，主动求变，在创新人才培养方面进行了一系列卓有成效的探索与实践，取得显著进展，为产业升级和科技进步奠定坚实的人才基石。总体来看，主要成效集中体现在教育体系的结构性优化与培养模式的创新突破两个方面：
（1）教育体系的结构性优化：学科交叉融合与产教协同育人格局初步形成
“十四五”期间，我国化工创新人才培养体系最重要的突破，就是打破了过去相对封闭、彼此分割、泾渭分明的局面，向着开放、交叉、协同的方向迈出实质性步伐：学科专业布局实现科学合理的前瞻性设计和组合；主动对接绿色化工、智能制造、生物化工等新兴产业需求，改造升级化学工程与工艺、高分子材料与工程等传统优势专业的内涵，打造面向化学、生物、能源、制造、环保等领域的专业集群，在学科方向上重点向新一代智能化工、大数据化工等战略性新兴产业发展聚力，补充和挖掘能源化学工程、制药工程、资源循环科学与工程等具备广阔产业前景的新专业方向。更加注重按照“新工科”理念开展“新工科”融合的交叉复合型培养试点项目建设，以某类制高点的专业作为载体开设“化工+人工智能”、“化工+大数据”、“化工+生物技术”等专业实验班或微专业，通过知识结构重塑学生的大局意识和跨界统筹能力，打破化学工程与材料、信息、生命、环境等学科本位主义带来的壁垒。
其次，由“单向输送”到“双向赋能、协同育人”的纵深发展格局进一步优化。过去是通过学校将基地设在企业或举办宣讲会、招聘会等方式开展校企合作，在“十四五”期间升级为在各自领域建立共建、共管、共享的实体化协同育人平台。
由教育部和行业部门牵头建设的“现代产业学院”涌现出化工特色突出的示范性学院，依托高校、龙头企业、科研院所组建新能源材料、高端精细化学品等领域平台，企业能够将最新技术标准、最真实工作项目、最鲜活案例融入其中，形成平台间的课程共建、师资互聘、课题共研，企业资深工程师深度参与培养方案制订、授课教学及毕业设计指导，真正实现把人才培养目标和产业发展需要挂钩，两者紧密联动、精准衔接，减少甚至杜绝学生学用脱节问题，促使人才培养质量得到明显提升。
（2）培养模式的创新突破：科教融汇与项目式学习成为能力锻造的核心路径
就具体培养过程和方法来说，“十四五”时期的改革摒弃以往的习惯做法，采取大力推动以创新能力塑造为核心的教学模式改革的做法。课程体系、教学内容跟进最前沿的科技成果。
各高校普遍提升改造了核心课程，系统地将绿色化学原理、过程安全、原子经济性、分子模拟、过程强化、智能工厂等可持续发展理念和技术以及与之相关的理念与方法，大量系统化地融入到《化工原理》《化学反应工程》《化工设计》等骨干课程之中；教学中不再仅仅讲授经典理论和公式推导，而是较多地引入来自科研一线和工程前沿的真实事例，让学生们了解如何通过设计催化剂来降低能耗、如何用微反应器来进行过程强化、如何使用人工智能进行生产调度等亟待解决的现实问题，并能够很好地激发学生的创新思维以及解决复杂工程问题的热情。
伴随着以项目为驱动、以竞赛为牵引的实践教学体系不断健全，“十四五”期间贯通本科与研究生培养全过程的项目式学习遍地开花，低年级的综合性、设计性实验，高年级的课程设计、本科毕业设计及研究生的科研课题，均以具体的工程或科学问题为主线，组织学生开展探索性学习。而其中，国际化的如中国国际大学生创新大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛等，以及国家级的如全国大学生化工设计竞赛等高水平学科竞赛更是引发极大关注和热度，参赛题目来自生产实践中或科技前沿探索，将相关学科的知识融会贯通应用于工业设计、流程模拟、经济评价直至仿真实验室建立中，并且在备赛过程中打磨工程设计、集成能力、团队协作精神、创新精神及坚韧意志等。这些都是“以赛促学、以赛促创”的重要意义所在，可见，“以赛促学、以赛促创”形式是培养化工拔尖创新人才的重要孵化器。
“十五五”时期我国化工创新人才培养展望
（1）教育体系展望：从“结构优化”到“生态化融合”的范式成熟
“十四五”期间，学科交叉与产教协同的格局己经初步形成，搭建了有关的基本制度框架与合作网络；“十五五”期间，该体系将由“有”变“优”由“物理结合”催生“化学反应”，打造可自适、可永续、共生共荣的创新型人才培养新生态。
首先，学科交叉融合方面，由“项目试点”和“课程模块”层面初步尝试到彻底打破传统的学科组织形态，并转向由新形态的学院或中心为代表的新模式，即：化学院系趋于柔性化且界限趋向模糊。在此基础上，各院系深度融合，诸如“化学工程”作为核心“内核”，其向人工智能、合成生物学、材料科学、系统工程等方向发散，不再以开设几门选修课、一个实验班这样的形式而存在，而是通过构建全新的、可资运作的实体化/高度虚拟化的跨学科组织，或者是“分子与界面工程学院”、“碳中和过程创新中心”等新形态的院系建制出现。新模式的院系不是简单的“1+1=2”式的叠加，而是锚定能源存储与转化、“高端电子化学品创制”等具体的技术瓶颈难题，围绕此开展从基础理论到工程应用的整体方案设计。
学生是“化工+某领域”的复合型研究者，“化工+”的部分来自于不同的学科，学生成长的知识图谱是由不同学科老师绘制，甚至该生毕业的设计可能是“分子模拟+智能算法+微流控实验”等集成于一体的报告。此时，交叉是一种深度融合式的交叉，在此背景下所培养出来的学生将是能够融贯各领域的基础原理，并且能够借助跨界工具有效破解自身所从事的工作中本源问题的“π型人才”。
其次，产教协同育人将从“协同”走向“融合”，进而走向“共生”。在这个过程中，“十五五”期间建设的产业学院、联合实验室等产教融合发展的重要载体，要完成从“合作项目载体”向“创新生态系统单元”的华丽转变。
这不是简单意义上校企之间基于契约、以短期利益为主的联动合作，而是培养双方的利益共同体、命运共同体，双方须“共同投资、共同治理、共享成果、共担风险”。而且“两化”建设之路也可能会出现深化发展的“两态”：一种是“嵌入态”，即：行业龙头企业将最前端的研发机构甚至中试基地以“创新飞地”方式嵌入学校，甚至是与学校同址并建，把研发和培养相融于一炉，把研发和学生的成长在同一时间段融合，从大二大三开始就提前加入企业的预研队伍；另一种是“平台态”，即：由地方政府牵头搭建，由行业龙头企业、多所高校及投资方合力打造，以资金为主体投入的“区域性化工创新工场”，由统一使用的中试设备、分析测试中心、数据库组成的科研开放平台，一方面可满足企业中试放大工艺的需求，另一方面也为高校内部跨专业的实战教学、师生创新创业等提供一个实践孵化平台，对参与的每一个人来说，一位教授验证一个概念、一位工程师优化一个工艺、一位同学升级一种算法都可聚焦一个产业化的目标而开展无缝隙对接协作。
在新的评价体系下，高校教师将以能否为产业解决问题及由此产生的知识产权等评价依据；企业导师的育人绩效也将影响其自身的职业发展，两者将形成深度嵌套、利益融通、共生共赢的人才培养新生态，从而让人才培养不再被动地受制于滞后性的市场信号指引，而是具有产业前沿的同频甚至超前性。
（2）培养模式展望：从“路径突破”到“范式重塑”的智慧赋能
科教融汇打破原来的科学案例“走进”课堂的方式，把科教融汇从“知识层面”的浅层引入发展到“基因级”的深度融合，使得原本是平躺的课堂成为有生命的课堂，比如将来化工类课程本身就是一个微型的科研现场。把基于项目的“基于发现和创造”作为新的学习范式。
传统的《高等反应工程》等课程可能会变成一个难题：来自真实文献或者工业界一直没有进展的某一个催化反应动力学问题，让学生通过网络访问学术数据库等资源查阅该领域近期新进展，并通过人工智能辅助的分子模拟软件，形成关于该催化的反应路径设想，再运用实验室中微的小型高通量实验平台验证，并用数据驱动的方法修正建立的模型。
这样的一堂课就是一次真正的经过浓缩了的简明的科研过程。未来，基于科研实验室的反哺教学将成为最普通的事情，不仅是国家重点实验室拥有最好的设备和最前沿的技术成果，重点实验室也可以通过远程手段为本科高年级的实验课开出最好的实验课，直接由最先进的表征仪控制和使用的过程。而且本科学生还能够进行直接操控，了解到材料性质是由其结构所决定的一个完整的认识。创新的基础会变得更强，然后也会让本科同学养成勤于思考的习惯。
伴随项目式学习内涵及外延的扩展与智能化，项目式学习由基于竞赛项目的“脉冲”型模式，演变成围绕学生成长全过程的“稳态”型过程；数字技术起决定性的作用，让项目式学习得以进行“大规模个性化培养”。项目的前期环节，在以学生3人组队的形式开展化工设计竞赛项目过程中，人工智能可充当“智友辅助学生实现快速的基础计算（物料衡算、热量衡算、经济效益底线分析），也能够发挥“批评者”的作用，通过提供对应的判断依据来提醒学生们思考自己所做方案热力学上是否可行、方案的安全风险或碳排放是否达标等，并且还有能力推荐给学生们一些最新的绿色工艺方面的文献。
VR/数字孪生能使学生虚拟进入以自己设计方案为基础搭建起来的化工厂，在工厂开车运行、调试故障等真实情景中进行沉浸式的操作，零成本试错而收获最宝贵的工程直觉，基于智能技术的项目实践融入使得界线模糊化，产出的关键能力则是：能够基于最先进工具创设情境寻找问题并解决问题发现力、定义力以及创造力的激活问题。
结语
“十五五”对我国化工产业依靠创新驱动实现高质量发展、化工创新人才培养提出更高的新要求。回首“十四五”，我国在体系建设、模式改革、条件支撑等方面积累良好基础，“十五五”的竞争就是人才之争，尤其是跨界创新人才与战略科学家的竞争。可以说，“十五五”时期，我国化工人才培养的改革势必是一场全方位、全过程的系统范式变革，在创新人才培养体系中，打破学科壁垒、用深交叉融合途径解决边界地带的模糊问题；在创新人才培养模式上，应主动融入新型智能时代下的人工智能赋能与场景沉浸等教学改革浪潮，只有这样，才能形成一代具有家国情怀、全球视野、系统思维、超强创新能力的化工新人，服务于保障好国家“能源的饭碗”，保障好国家化工产业链供应链安全稳定，实现我国“双碳”目标，直至建成世界化工强国。这既是我国高等教育的使命，也是我国在未来国际竞争中拥有一席之地、提高核心竞争力的重要战略选择。
基金项目：江苏高校哲学社会科学研究重大项目：地方创业型大学创新创业教育生态系统研究（2020SJZDA113）。