人工智能驱动下非常规能源低碳开发高端人才培养模式探索

当前，面对全球能源消费指数增长与“双碳”的约束，传统化石能源体系正遭遇资源耗竭与生态成本激增的双重瓶颈。在该背景下，非常规能源领域呈现突破性发展趋势，页岩气水平井开采技术突破、干热岩储层人工改造工艺迭代、可燃冰稳定试采技术创新，都彰显其作为能源结构转型“新引擎”的战略价值。人工智能技术以深度学习算法分析地质大数据、依托强化学习实现开采流程优化、借由数字孪生构建全生命周期管理模型，重构非常规能源低碳开发模式。不仅瑞昌，还要培养具备能源工程实践能力、AI技术应用素养与低碳创新思维的综合型人才。

一、人工智能驱动下非常规能源人才需求

“双碳”战略与能源革命的协同推进，驱动非常规能源领域加速向智能化、低碳化转型。人工智能技术以数据挖掘、算法优化与数字孪生等创新手段，全面渗透非常规能源勘探、开采、储运与利用的整个流程。在这样的背景下，行业对人才提出更高要求，既需要掌握地质构造分析、工程开采技术等传统能源领域知识，又要具备人工智能算法应用、大数据分析处理能力，同时还要具备低碳技术创新思维与跨学科整合能力。只有培养这类综合型高端人才，才能突破非常规能源开发中的地质复杂性、成本经济性和环境可持续性等瓶颈，为能源行业的绿色变革提供坚实的人才支撑。

策略

二、人工智能驱动下非常规能源低碳开发高端人才培养模式构建

1. 深化产教协同育人机制

构建“政校企研”四位一体协同育人生态系统，应该强化顶层设计与资源整合效能。在政府方面，通过专项政策激励与财税补贴，引导能源企业、科技公司深度参与人才培养；高校要发挥学科优势，提供系统的理论教学体系与科研创新平台；企业开放智能开采现场、共享生产运营数据，为实践教学提供真实场景；科研机构则输出人工智能算法优化、低碳技术研发等前沿成果。四方协同制定动态化人才培养方案，将页岩气智能开采决策优化、地热资源 AI 地质建模等实际工程需求，转化为项目制教学案例，并开展产学研联合攻关型培养。同时建立常态化的人才供需对接机制，推动企业技术骨干入驻高校授课、学生深入生产一线实习，以此来促进理论知识与产业实践的双向转化，让人才培养精准匹配非常规能源智能化、低碳化发展需求，从而真正提升学生解决复杂工程问题的实战能力。

2. 人工智能驱动的实训平台建设

以云计算、大数据、数字孪生等技术为支持，建立具有高度整合性的智能训练平台，并建立虚拟现实的实践教学系统。在此基础上，利用虚拟仿真技术，模拟页岩气水平井开采、可燃冰试采等复杂操作情景，利用 AI 算法实现对开采过程参数的优化和调节，并与企业实际生产数据相结合，还利用机器学习模型进行地质结构解析、能耗预测分析等培训工作。例如，在实际应用中，利用深度学习算法对海量地质资料进行分析，对压裂液配比和施工工艺进行优化，达到节能减排的目的。另外，该平台还可安装智能评估系统，模拟突发工况、设备故障等情景，对学生的人工智能运用能力和低碳方案的设计水平进行实时评估，达到“学-练 - 评”的一体化管理，为他们提供更接近于实际工程的沉浸式训练情景，以此来提高其在非常规能源开采中的实际应用能力。

3. 渗透低碳价值观

为培养契合非常规能源低碳开发需求的高端人才，要将低碳理念贯穿教育整个流程，构建“课程筑基、实践淬炼、文化铸魂”的培养体系。在课程体系设计方面，开设《非常规能源碳管理理论与方法》《人工智能赋能低碳开采技术》等核心课程，系统阐释碳排放核算模型、碳捕集封存技术原理，深度融合机器学习算法在能耗优化中的应用逻辑，让学生形成从理论建模到工程实践的低碳技术知识架构。实践教学环节依托智能化实训平台，以数字孪生技术还原页岩气压裂开采场景，让学生通过深度学习算法对地质数据进行智能解译，优化压裂施工参数，并在虚拟仿真环境中实现开采效率提升 15% 、碳排放降低 8% 的双重目标，真正提升低碳技术工程应用能力。在校园文化建设方面，可以打造“学术研讨、创新实践、产业互动”融合的浸润式育人环境。定期举办“双碳战略与能源革命”高端论坛，邀请行业专家分析可燃冰试采过程中的碳减排技术途径。或开展“AI + 低碳能源”创新大赛，鼓励学生运用强化学习算法设计地源热泵智能调控方案，组织他们实地参访碳捕集利用与封存示范项目，通过沉浸式体验深化低碳责任意识。

结束语：

总之，站在全球能源体系变革与人工智能技术迭代的历史节点，非常规能源低碳开发不仅是破解能源安全困局的战略支点，更是实现“双碳”目标的核心。该过程的推进，急需创新高端人才培养模式，通过产教协同构建需求导向的育人闭环，打破学科壁垒塑造跨领域知识体系，依托数字技术打造虚实融合的实践场域，并以低碳价值观贯穿教育全周期。只有构建理论与实践并重、技术与伦理共进的培养体系，才能锻造出适应产业智能化升级与绿色发展需求的综合型人才，为非常规能源开发注入创新基因，推动全球能源结构向清洁、高效、安全的方向加速转型。

参考文献：

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4. 朱超凡（1990.1），男 汉族 河南郑州人 学历：博士 职称：副教授，从事非常规能源钻采技术

基金项目：“研究生教育教学改革与研究资助项目”人工智能赋能非常规能源低碳绿色钻采研究生卓越人才培养模式研究（2025RGZNY040），朱超凡；

本科实践教学建设项目：人工智能时代实践教师数字素养提升策略研究，朱超凡；

本科教学改革研究重点项目：地质工程专业产学研协同育人模式探索与研究（2023XZD065），郭威；

课程思政“学科育人示范课程”项目 -" 非常规油气钻采技术"，郭威；

研究生教育教学改革重点建设项目：地质工程专业研究生科教融合培养模式改革（2023JGZ003），郭威；

吉林省研究生教育教学改革重点研究课题：新时代地质工程卓越工程师校企融合的“课 - 师 - 践 - 评”培养模式创新实践研究（2024199475T0028），郭威