中國儲能網訊:國家教育部、發(fā)改委、能源局先后印發(fā)《儲能技術專業(yè)學科發(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)體系建設工作方案》等通知,要求統(tǒng)籌整合高等教育資源,加快設立儲能技術學科和專業(yè),加快培養(yǎng)儲能領域“高精尖缺”人才,推動我國儲能產業(yè)高質量發(fā)展。高校是人才培養(yǎng)的核心陣地,多所高校響應國家號召,更加緊密對接國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的需求,大力推進儲能學科建設,積極培養(yǎng)儲能領域“高精尖”人才。在相關政策的激勵下,西安交通大學率先增設儲能專業(yè),隨后陸續(xù)有北京科技大學、華北電力大學、哈爾濱工業(yè)大學等多所學校積極響應號召。截至目前,已有包括華北電力大學、北方工業(yè)大學等在內的63所高校設置了儲能科學與工程專業(yè),該專業(yè)涉及電氣與控制工程學院、機械與材料工程學院、信息學院等多個學院中,電力系統(tǒng)、電力電子、新能源、材料學等多個專業(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科建設中的重要環(huán)節(jié),為此,高校、企業(yè)積極開展相關建設,西安交通大學等7所高校獲批國家儲能技術產教融合創(chuàng)新平臺;北京海博思創(chuàng)科技股份有限公司聯合北方工業(yè)大學、北京理工大學等獲批了“北京未來電化學儲能系統(tǒng)集成技術創(chuàng)新中心”、參與了國家能源局賽馬制研發(fā)中心—“國家能源用戶側儲能創(chuàng)新研發(fā)中心”等多個省部級平臺;同時電網公司、發(fā)電集團等企業(yè)也均設有儲能領域相關平臺。此外,國內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立儲能領域相關行業(yè)協(xié)會,多家期刊開設儲能板塊,儲能學科相關教材陸續(xù)出版,儲能行業(yè)標準體系也正逐步完善。
一、儲能學科建設應百花齊放、百家爭鳴
儲能技術作為二級學科、交叉學科,是典型的針對新興產業(yè)的“新工科”專業(yè),具有較強的綜合性。儲能領域“高精尖缺”人才的培養(yǎng)涉及物理、化學、材料等基礎知識和能源動力、化工、自動化、電氣等專業(yè)知識和實踐技能,亟需打破學科壁壘,建立健全涉及學科交叉的儲能專業(yè)知識體系。各個高校根據自己的特色和學科基礎,采取了不同的培養(yǎng)方案,核心課程也各有特色。西安交通大學立足于本校的能源動力、電氣、電子信息、化學、物理學和材料學六個理工類優(yōu)勢學科,編制了“儲能科學與工程”的專業(yè)知識體系和課程設置。中國礦業(yè)大學課程體系圍繞儲能的專業(yè)知識,開展儲能原理、電化學儲能基礎、能源轉化原理、儲能材料基礎、儲熱技術及應用、儲能系統(tǒng)安全管理、儲能電池技術、新能源與分布式發(fā)電,以及儲能系統(tǒng)設計技術等主干課程。北方工業(yè)大學依托在電氣工程、材料技術、計算機技術等方面的技術優(yōu)勢,迅速組建儲能學科團隊,開設儲能技術碩士專業(yè)(代碼:085808),儲能科學與工程本科專業(yè)(代碼:080504T);開展《儲能技術》、《儲能技術經濟》等主干課程的教學;籌建新型儲能教學、演示實驗室;建立全國儲能電站大數據中心;搭建分布式儲能系統(tǒng)匯聚效應平臺;培養(yǎng)了一支充滿活力、競爭力的儲能核心團隊。
國內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,實現百花齊放,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,使國內的儲能學科整體建設難以形成合力。為盡快形成成熟、可復制的人才培養(yǎng)機制,應圍繞基礎理論、系統(tǒng)集成方法、容量規(guī)劃配置、經濟評估、消防安全等諸多方面內容,建立、健全相應理論課程以及選編對應教材,加強儲能領域相關實踐,增強學生理論聯系實際的能力。與此同時,為推動儲能學科專業(yè)化教學,還應提升教師相關教學知識水平,完善儲能學科教師團隊結構,實現學生的產教融合性培養(yǎng)。
二、儲能人才培養(yǎng)應接地氣、重實效
高校作為人才輸出的主要陣地,在培養(yǎng)儲能學科人才方面扮演著關鍵角色。因此,各高校需在政策的支持下,根據國家戰(zhàn)略發(fā)展需求,立足我國儲能技術發(fā)展現狀與趨勢,聚焦儲能技術前沿和關鍵共性問題,進一步加快儲能學科的建設工作;積極探索儲能學科人才培養(yǎng)模式,健全儲能學科課程體系;聯合企業(yè)搭建儲能實驗平臺、產教融合實驗基地等,為學生實踐能力的培養(yǎng)提供平臺支撐。儲能學科專業(yè)的畢業(yè)生未來面向的是實際中的工程問題,因此,為使學生學有所用,可以將所學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,在解決問題的過程中鍛煉學生實踐能力。實踐課程應貫穿于整個教學過程,在每個學年設置多項項目任務,且隨著年級的增長以及知識范圍的擴大,項目任務的難度循序漸進地增大,在學生完成所有理論課程的學習后,需到企業(yè)進行工程實習,在實習過程中完成項目任務,培養(yǎng)學生在面臨工程問題時的獨立思考以及實踐創(chuàng)新能力。
三、儲能教改舉措應旗幟鮮明、大刀闊斧
首先,應梳理儲能技術相關政策文件,調研儲能技術學科近年來的發(fā)展現狀,分析儲能技術學科研究熱點和國家在儲能技術發(fā)展戰(zhàn)略中存在的人才缺口;其次,應分析國內外高校儲能技術學科體系以及師資力量情況,在分析儲能領域重點研究方向的基礎上,研究儲能學科相關課程體系設置以及對應教材,進而探索儲能課程體系建設情況;第三,應研究儲能技術學科相關實踐情況,梳理儲能領域相關技術中心、期刊、行業(yè)協(xié)會的建設現狀,進而探索儲能技術學科其他學術建設情況,預測儲能技術學科未來發(fā)展趨勢。
積極探索儲能技術學科建設及人才培養(yǎng)機制。立足于目前儲能技術學科建設及人才培養(yǎng)過程中遇到的問題,對儲能技術學科近年來的發(fā)展現狀進行梳理和分析,比較國內外儲能技術學科發(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,形成較為科學合理的儲能學科培養(yǎng)方案,通過“知識-技能-實踐”有機結合,構建儲能技術學科的知識體系,建立與儲能產業(yè)發(fā)展緊密連接、適應新工科專業(yè)核心知識與能力快速培養(yǎng)構建的儲能技術學科創(chuàng)新人才培養(yǎng)與產教融合機制。從社會需求出發(fā),圍繞儲能學科人才培養(yǎng)目標,構建“校企聯合、科教融合”儲能學科新型人才培養(yǎng)模式。
布局儲能技術學科課程設置及教材選編??紤]專業(yè)知識的交叉和后續(xù)專業(yè)核心課程對不同領域基礎知識需求,打破傳統(tǒng)專業(yè)壁壘,對儲能技術相關專業(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重、與專業(yè)實踐體系的銜接等因素,面向儲能技術發(fā)展及產業(yè)應用,探索建立從學科門類基礎課→專業(yè)基礎課→專業(yè)核心課→集中實踐課梯次過渡的儲能學科課程體系,并對核心教材的選編提出建議,幫助儲能技術學科的學生建立了一個體系嚴謹、內容完善的儲能技術知識體系。
建立儲能技術學科學生實踐能力培養(yǎng)模式。立足儲能技術學科建設過程中學生實踐能力培養(yǎng)的目標,探索建立科學合理的學生實踐能力培養(yǎng)模式,在實驗實踐中貫徹知識和技能的應用,與課程設計、科研訓練等課程組成點-面聯動,促進知識技能向實際能力轉化。同時,加強理論教學與實踐鍛煉相結合,探索高校與社會企業(yè)聯合模式,共享儲能領域項目和技術資源,聯合共建儲能技術教學實踐基地,豐富學生實踐鍛煉活動,提升學生解決問題的能力,培養(yǎng)能夠從事儲能系統(tǒng)開發(fā)、應用和管理的復合應用型人才。
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科的建設工作,但在探索的過程中也發(fā)現了諸多問題與困境,針對所面臨的問題,本文主要從儲能學科體系、人才培養(yǎng)模式、課程體系建設等幾個方面展開討論并給出相關建議:
(1)儲能學科體系:加大儲能平臺建設力度,促進“產教融合、校企合作”的聯合培養(yǎng)模式,加大儲能行業(yè)強對口人才儲備;提供儲能學科相關競賽的平臺與機遇,在實踐中鍛煉學生創(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)、應用和管理等的“五維”綜合應用型工程人才。
(3)課程體系建設: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中。
(作者:北京未來電化學儲能系統(tǒng)集成技術創(chuàng)新中心專家委員會主任委員、北方工業(yè)大學教授 李建林)