中國儲能網(wǎng)訊:國家教育部、發(fā)改委、能源局先后印發(fā)《儲能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動計劃(2020—2024年)》、《加強碳達峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》等通知,要求統(tǒng)籌整合高等教育資源,加快設(shè)立儲能技術(shù)學(xué)科和專業(yè),加快培養(yǎng)儲能領(lǐng)域“高精尖缺”人才,推動我國儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。高校是人才培養(yǎng)的核心陣地,多所高校響應(yīng)國家號召,更加緊密對接國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的需求,大力推進儲能學(xué)科建設(shè),積極培養(yǎng)儲能領(lǐng)域“高精尖”人才。在相關(guān)政策的激勵下,西安交通大學(xué)率先增設(shè)儲能專業(yè),隨后陸續(xù)有北京科技大學(xué)、華北電力大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等多所學(xué)校積極響應(yīng)號召。截至目前,已有包括華北電力大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)等在內(nèi)的63所高校設(shè)置了儲能科學(xué)與工程專業(yè),該專業(yè)涉及電氣與控制工程學(xué)院、機械與材料工程學(xué)院、信息學(xué)院等多個學(xué)院中,電力系統(tǒng)、電力電子、新能源、材料學(xué)等多個專業(yè)課程,是典型的新工科專業(yè)。
儲能實驗平臺搭建是儲能學(xué)科建設(shè)中的重要環(huán)節(jié),為此,高校、企業(yè)積極開展相關(guān)建設(shè),西安交通大學(xué)等7所高校獲批國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺;北京海博思創(chuàng)科技股份有限公司聯(lián)合北方工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)等獲批了“北京未來電化學(xué)儲能系統(tǒng)集成技術(shù)創(chuàng)新中心”、參與了國家能源局賽馬制研發(fā)中心—“國家能源用戶側(cè)儲能創(chuàng)新研發(fā)中心”等多個省部級平臺;同時電網(wǎng)公司、發(fā)電集團等企業(yè)也均設(shè)有儲能領(lǐng)域相關(guān)平臺。此外,國內(nèi)多家研究所成立儲能研究中心,中國能源研究會等多個委員會設(shè)立儲能領(lǐng)域相關(guān)行業(yè)協(xié)會,多家期刊開設(shè)儲能板塊,儲能學(xué)科相關(guān)教材陸續(xù)出版,儲能行業(yè)標準體系也正逐步完善。
一、儲能學(xué)科建設(shè)應(yīng)百花齊放、百家爭鳴
儲能技術(shù)作為二級學(xué)科、交叉學(xué)科,是典型的針對新興產(chǎn)業(yè)的“新工科”專業(yè),具有較強的綜合性。儲能領(lǐng)域“高精尖缺”人才的培養(yǎng)涉及物理、化學(xué)、材料等基礎(chǔ)知識和能源動力、化工、自動化、電氣等專業(yè)知識和實踐技能,亟需打破學(xué)科壁壘,建立健全涉及學(xué)科交叉的儲能專業(yè)知識體系。各個高校根據(jù)自己的特色和學(xué)科基礎(chǔ),采取了不同的培養(yǎng)方案,核心課程也各有特色。西安交通大學(xué)立足于本校的能源動力、電氣、電子信息、化學(xué)、物理學(xué)和材料學(xué)六個理工類優(yōu)勢學(xué)科,編制了“儲能科學(xué)與工程”的專業(yè)知識體系和課程設(shè)置。中國礦業(yè)大學(xué)課程體系圍繞儲能的專業(yè)知識,開展儲能原理、電化學(xué)儲能基礎(chǔ)、能源轉(zhuǎn)化原理、儲能材料基礎(chǔ)、儲熱技術(shù)及應(yīng)用、儲能系統(tǒng)安全管理、儲能電池技術(shù)、新能源與分布式發(fā)電,以及儲能系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)等主干課程。北方工業(yè)大學(xué)依托在電氣工程、材料技術(shù)、計算機技術(shù)等方面的技術(shù)優(yōu)勢,迅速組建儲能學(xué)科團隊,開設(shè)儲能技術(shù)碩士專業(yè)(代碼:085808),儲能科學(xué)與工程本科專業(yè)(代碼:080504T);開展《儲能技術(shù)》、《儲能技術(shù)經(jīng)濟》等主干課程的教學(xué);籌建新型儲能教學(xué)、演示實驗室;建立全國儲能電站大數(shù)據(jù)中心;搭建分布式儲能系統(tǒng)匯聚效應(yīng)平臺;培養(yǎng)了一支充滿活力、競爭力的儲能核心團隊。
國內(nèi)各大高校雖依托自身特色,對成立的儲能專業(yè)在能源動力、電氣工程、工程熱物理等不同專業(yè)下開展建設(shè),實現(xiàn)百花齊放,百家爭鳴,但各大高校間差異性的培養(yǎng)方式與培養(yǎng)目標,使國內(nèi)的儲能學(xué)科整體建設(shè)難以形成合力。為盡快形成成熟、可復(fù)制的人才培養(yǎng)機制,應(yīng)圍繞基礎(chǔ)理論、系統(tǒng)集成方法、容量規(guī)劃配置、經(jīng)濟評估、消防安全等諸多方面內(nèi)容,建立、健全相應(yīng)理論課程以及選編對應(yīng)教材,加強儲能領(lǐng)域相關(guān)實踐,增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。與此同時,為推動儲能學(xué)科專業(yè)化教學(xué),還應(yīng)提升教師相關(guān)教學(xué)知識水平,完善儲能學(xué)科教師團隊結(jié)構(gòu),實現(xiàn)學(xué)生的產(chǎn)教融合性培養(yǎng)。
二、儲能人才培養(yǎng)應(yīng)接地氣、重實效
高校作為人才輸出的主要陣地,在培養(yǎng)儲能學(xué)科人才方面扮演著關(guān)鍵角色。因此,各高校需在政策的支持下,根據(jù)國家戰(zhàn)略發(fā)展需求,立足我國儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,聚焦儲能技術(shù)前沿和關(guān)鍵共性問題,進一步加快儲能學(xué)科的建設(shè)工作;積極探索儲能學(xué)科人才培養(yǎng)模式,健全儲能學(xué)科課程體系;聯(lián)合企業(yè)搭建儲能實驗平臺、產(chǎn)教融合實驗基地等,為學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)提供平臺支撐。儲能學(xué)科專業(yè)的畢業(yè)生未來面向的是實際中的工程問題,因此,為使學(xué)生學(xué)有所用,可以將所學(xué)理論知識運用于解決當前和未來將會遇到的實際工程問題,建議在課程實踐中以項目實例為中心,借助產(chǎn)教融合基地、儲能實驗平臺等進行實踐課程的開展,將解決項目實際問題作為課程最終任務(wù),在解決問題的過程中鍛煉學(xué)生實踐能力。實踐課程應(yīng)貫穿于整個教學(xué)過程,在每個學(xué)年設(shè)置多項項目任務(wù),且隨著年級的增長以及知識范圍的擴大,項目任務(wù)的難度循序漸進地增大,在學(xué)生完成所有理論課程的學(xué)習(xí)后,需到企業(yè)進行工程實習(xí),在實習(xí)過程中完成項目任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生在面臨工程問題時的獨立思考以及實踐創(chuàng)新能力。
三、儲能教改舉措應(yīng)旗幟鮮明、大刀闊斧
首先,應(yīng)梳理儲能技術(shù)相關(guān)政策文件,調(diào)研儲能技術(shù)學(xué)科近年來的發(fā)展現(xiàn)狀,分析儲能技術(shù)學(xué)科研究熱點和國家在儲能技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略中存在的人才缺口;其次,應(yīng)分析國內(nèi)外高校儲能技術(shù)學(xué)科體系以及師資力量情況,在分析儲能領(lǐng)域重點研究方向的基礎(chǔ)上,研究儲能學(xué)科相關(guān)課程體系設(shè)置以及對應(yīng)教材,進而探索儲能課程體系建設(shè)情況;第三,應(yīng)研究儲能技術(shù)學(xué)科相關(guān)實踐情況,梳理儲能領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)中心、期刊、行業(yè)協(xié)會的建設(shè)現(xiàn)狀,進而探索儲能技術(shù)學(xué)科其他學(xué)術(shù)建設(shè)情況,預(yù)測儲能技術(shù)學(xué)科未來發(fā)展趨勢。
積極探索儲能技術(shù)學(xué)科建設(shè)及人才培養(yǎng)機制。立足于目前儲能技術(shù)學(xué)科建設(shè)及人才培養(yǎng)過程中遇到的問題,對儲能技術(shù)學(xué)科近年來的發(fā)展現(xiàn)狀進行梳理和分析,比較國內(nèi)外儲能技術(shù)學(xué)科發(fā)展狀況,面向新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展目標,形成較為科學(xué)合理的儲能學(xué)科培養(yǎng)方案,通過“知識-技能-實踐”有機結(jié)合,構(gòu)建儲能技術(shù)學(xué)科的知識體系,建立與儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密連接、適應(yīng)新工科專業(yè)核心知識與能力快速培養(yǎng)構(gòu)建的儲能技術(shù)學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)與產(chǎn)教融合機制。從社會需求出發(fā),圍繞儲能學(xué)科人才培養(yǎng)目標,構(gòu)建“校企聯(lián)合、科教融合”儲能學(xué)科新型人才培養(yǎng)模式。
布局儲能技術(shù)學(xué)科課程設(shè)置及教材選編??紤]專業(yè)知識的交叉和后續(xù)專業(yè)核心課程對不同領(lǐng)域基礎(chǔ)知識需求,打破傳統(tǒng)專業(yè)壁壘,對儲能技術(shù)相關(guān)專業(yè)的核心課程進行系統(tǒng)性分析,考慮專業(yè)課程體系的覆蓋和側(cè)重、與專業(yè)實踐體系的銜接等因素,面向儲能技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,探索建立從學(xué)科門類基礎(chǔ)課→專業(yè)基礎(chǔ)課→專業(yè)核心課→集中實踐課梯次過渡的儲能學(xué)科課程體系,并對核心教材的選編提出建議,幫助儲能技術(shù)學(xué)科的學(xué)生建立了一個體系嚴謹、內(nèi)容完善的儲能技術(shù)知識體系。
建立儲能技術(shù)學(xué)科學(xué)生實踐能力培養(yǎng)模式。立足儲能技術(shù)學(xué)科建設(shè)過程中學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的目標,探索建立科學(xué)合理的學(xué)生實踐能力培養(yǎng)模式,在實驗實踐中貫徹知識和技能的應(yīng)用,與課程設(shè)計、科研訓(xùn)練等課程組成點-面聯(lián)動,促進知識技能向?qū)嶋H能力轉(zhuǎn)化。同時,加強理論教學(xué)與實踐鍛煉相結(jié)合,探索高校與社會企業(yè)聯(lián)合模式,共享儲能領(lǐng)域項目和技術(shù)資源,聯(lián)合共建儲能技術(shù)教學(xué)實踐基地,豐富學(xué)生實踐鍛煉活動,提升學(xué)生解決問題的能力,培養(yǎng)能夠從事儲能系統(tǒng)開發(fā)、應(yīng)用和管理的復(fù)合應(yīng)用型人才。
四、儲能今朝猶可憶、未來更可期
在政府、高校、企業(yè)等各方面的共同支持下,我國高校積極開展儲能學(xué)科的建設(shè)工作,但在探索的過程中也發(fā)現(xiàn)了諸多問題與困境,針對所面臨的問題,本文主要從儲能學(xué)科體系、人才培養(yǎng)模式、課程體系建設(shè)等幾個方面展開討論并給出相關(guān)建議:
(1)儲能學(xué)科體系:加大儲能平臺建設(shè)力度,促進“產(chǎn)教融合、校企合作”的聯(lián)合培養(yǎng)模式,加大儲能行業(yè)強對口人才儲備;提供儲能學(xué)科相關(guān)競賽的平臺與機遇,在實踐中鍛煉學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力。
(2)人才培養(yǎng)模式:圍繞儲能知識體系培養(yǎng)、工科技能培養(yǎng)、實踐能力培養(yǎng)三方面,開展“產(chǎn)教融合、校企合作”人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)出能夠從事儲能系統(tǒng)開發(fā)、應(yīng)用和管理等的“五維”綜合應(yīng)用型工程人才。
(3)課程體系建設(shè):進一步完善儲能專業(yè)教材,形成儲能專業(yè)知識體系,打破專業(yè)壁壘;加大通識教育類與實踐類課程比重,借助產(chǎn)教融合基地、儲能實驗平臺等開展實踐課程,將項目實例融入到課程教學(xué)中。
(作者:北京未來電化學(xué)儲能系統(tǒng)集成技術(shù)創(chuàng)新中心專家委員會主任委員、北方工業(yè)大學(xué)教授 李建林)