張露露 王凌云 熊 奇 張 濤 楊學(xué)林 黃悅?cè)A

(1. 湖北省新能源微電網(wǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心(三峽大學(xué))， 湖北 宜昌 443002； 2. 三峽大學(xué) 電氣與新能源學(xué)院， 湖北 宜昌 443002)

隨著“碳達峰、碳中和”目標(biāo)的提出，新能源并網(wǎng)、智能電網(wǎng)和電動汽車飛速發(fā)展．儲能技術(shù)是新能源發(fā)展的核心支撐，關(guān)系到能源、電力、交通等多個重要行業(yè)的發(fā)展，儲能產(chǎn)業(yè)已成為世界各國競相發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，儲能市場對專業(yè)人才需求呈井噴式增長[1-3]．為加快我國儲能領(lǐng)域“高精尖缺”人才培養(yǎng)，增強產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和自主創(chuàng)新能力，以產(chǎn)教融合發(fā)展推動儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，教育部、國家發(fā)展改革委、國家能源局(以下簡稱“三部委”)于2020年1月聯(lián)合制定了《儲能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動計劃(2020—2024年)》[4](以下簡稱《行動計劃》)．之后，國內(nèi)高校紛紛布局儲能技術(shù)專業(yè)建設(shè)[5-6]．例如，西安交通大學(xué)通過整合動力工程及工程熱物理、電氣工程等六大理工類優(yōu)勢學(xué)科，依托能源與動力工程學(xué)院，率先于2020年獲批我國第一個儲能科學(xué)與工程本科專業(yè)；2021年，華北電力大學(xué)、華中科技大學(xué)、福州大學(xué)、長沙理工大學(xué)等25所高校依托各自優(yōu)勢學(xué)科也獲批儲能科學(xué)與工程專業(yè)；2022年，儲能科學(xué)與工程專業(yè)院校又新增中國地質(zhì)大學(xué)(北京)、武漢大學(xué)、上海電力大學(xué)等14所．此外，還有一些高校(如同濟大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)等)雖然目前沒有開設(shè)儲能科學(xué)與工程專業(yè)，但也開展了儲能學(xué)科相關(guān)方面的教學(xué)與研究工作．

上述高校雖然為儲能技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)提供了一定的借鑒，但由于儲能技術(shù)專業(yè)尚處初建階段，尚無成熟經(jīng)驗可循．各高校如何根據(jù)儲能行業(yè)發(fā)展和社會人才需求狀況，結(jié)合各自學(xué)科優(yōu)勢，突出專業(yè)人才培養(yǎng)特色、構(gòu)建科學(xué)的課程體系等還有待思考和凝練．三峽大學(xué)立足儲能產(chǎn)業(yè)特點和需求，依托學(xué)校電氣工程學(xué)科特色與優(yōu)勢，在電氣工程及其自動化專業(yè)增設(shè)儲能技術(shù)方向．本文對在電氣專業(yè)下增設(shè)儲能技術(shù)方向的可行性進行了分析，并對該專業(yè)方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位、課程體系構(gòu)建、實踐教學(xué)平臺搭建、師資隊伍建設(shè)等多方面進行了探索與實踐，以期為其他高校儲能技術(shù)學(xué)科建設(shè)提供參考與借鑒．

1 儲能技術(shù)方向建設(shè)的可行性分析

“雙碳”目標(biāo)下，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)已成為能源行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新方向，儲能是新型電力系統(tǒng)的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)．三峽大學(xué)是一所水利電力特色與優(yōu)勢比較明顯的地方綜合性大學(xué)，其電氣與新能源學(xué)院是該校具有鮮明電力特色和明顯行業(yè)優(yōu)勢的學(xué)院，也是湖北省首批高校改革試點學(xué)院．該學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)是國家首批一流本科專業(yè)建設(shè)點，電氣工程為國內(nèi)一流建設(shè)學(xué)科，也是湖北省重點學(xué)科和特色學(xué)科．學(xué)院圍繞新能源微電網(wǎng)儲能技術(shù)已開展了電池儲能系統(tǒng)相關(guān)方面的研究，并在新能源微電網(wǎng)電池儲能等領(lǐng)域突破了一些技術(shù)瓶頸．學(xué)校于2012年創(chuàng)辦的新能源材料與器件專業(yè)在儲能材料與電池方向的教學(xué)和研究工作經(jīng)驗也為儲能技術(shù)方向的建設(shè)奠定了良好基礎(chǔ)．

為適應(yīng)國家能源革命戰(zhàn)略需求，該校積極響應(yīng)三部委號召，于2020年9月專門召開儲能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展研討會，決定借鑒在電氣工程及其自動化專業(yè)成功建設(shè)輸電線路工程方向和新能源方向的經(jīng)驗，依托學(xué)校電氣工程學(xué)科特色與優(yōu)勢，通過集中和整合電氣、材料、物理、化學(xué)和能源動力等五個優(yōu)勢學(xué)科力量，在電氣工程及其自動化專業(yè)增設(shè)儲能技術(shù)方向．這一舉措，不僅可以助力我國儲能領(lǐng)域“高精尖缺”人才的培養(yǎng)，滿足新型電力系統(tǒng)儲能市場專業(yè)人才的迫切需求，也為傳統(tǒng)電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生拓寬了就業(yè)渠道和繼續(xù)深造的方向．

2 儲能技術(shù)方向建設(shè)的探索與實踐

2.1 人才培養(yǎng)模式確立

儲能產(chǎn)業(yè)作為重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，涉及領(lǐng)域眾多，關(guān)系到能源、電力、交通等多個重要行業(yè)的發(fā)展，同時也離不開材料、電池、制造等企業(yè)的產(chǎn)品/技術(shù)支持，需要加快物理、化學(xué)、材料、能源動力、電力電氣等多學(xué)科多領(lǐng)域交叉融合、協(xié)同創(chuàng)新[4，7]．

三峽大學(xué)根據(jù)儲能技術(shù)的多學(xué)科多領(lǐng)域交叉特點，以“學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進”的國際工程教育認(rèn)證理念和新工科建設(shè)理念為指導(dǎo)準(zhǔn)則，確立了儲能技術(shù)方向“跨界融合、產(chǎn)教協(xié)同”的人才培養(yǎng)模式(如圖1所示)，即依托三峽大學(xué)電氣工程學(xué)科特色與優(yōu)勢，融合電氣、材料、物理、化學(xué)和能源動力等五個優(yōu)勢學(xué)科力量，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，校企協(xié)同制定人才培養(yǎng)方案；以“素質(zhì)高、能力強、專業(yè)精”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，校企協(xié)同育人；以資源成果共享為動力，校企協(xié)同攻克難題．該校通過融合儲能技術(shù)相關(guān)學(xué)科優(yōu)勢力量，與儲能產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)協(xié)同育人、協(xié)同創(chuàng)新與攻關(guān)，既滿足了儲能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的需要，也能解決學(xué)校教育與產(chǎn)業(yè)實際現(xiàn)場脫節(jié)的問題；既有利于實現(xiàn)高質(zhì)量應(yīng)用型儲能技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，將人才培養(yǎng)從學(xué)科導(dǎo)向向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向轉(zhuǎn)變，也有利于推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，使高校人才的供給更符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，最終實現(xiàn)校企雙贏．

圖1 儲能技術(shù)方向“跨界融合、產(chǎn)教協(xié)同”人才培養(yǎng)模式

2.2 人才培養(yǎng)目標(biāo)定位

人才培養(yǎng)目標(biāo)是高校制定教育教學(xué)活動的出發(fā)點和重要依據(jù)，在人才培養(yǎng)過程中起著重要作用．21世紀(jì)科技和經(jīng)濟的飛速發(fā)展對人才培養(yǎng)提出了更高的目標(biāo)和要求，教育必須服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展全局．

根據(jù)當(dāng)前儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其對人才的需求情況，三峽大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)儲能技術(shù)方向堅持以行業(yè)需求為導(dǎo)向，堅持學(xué)生知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念，將人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為：具有良好人文素養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)、良好的社會責(zé)任感和團隊協(xié)作意識、較強的敬業(yè)精神和創(chuàng)新精神、扎實的電力和儲能技術(shù)專業(yè)理論知識、較強的工程實踐能力；能夠勝任電力儲能產(chǎn)業(yè)相關(guān)工作崗位；具備可持續(xù)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)能力的德智體美勞全面發(fā)展的社會主義事業(yè)建設(shè)者和接班人．學(xué)生畢業(yè)5年后，能適應(yīng)電力儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，獨立從事電力儲能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的規(guī)劃設(shè)計、運行維護、研究開發(fā)、試驗測試及項目管理等工作，具備工程師或與之相當(dāng)?shù)膶I(yè)技術(shù)能力．

2.3 課程體系構(gòu)建

課程體系是人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容和人才培養(yǎng)的主要載體，關(guān)系到人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)和專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的落實．為培養(yǎng)與新型電力系統(tǒng)和儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的“IIP”型工程技術(shù)人才[8-9]，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，儲能技術(shù)方向構(gòu)建了由通識核心課程、素質(zhì)拓展課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程和專業(yè)拓展課程五部分構(gòu)成的課程體系(如圖2所示)．

圖2 儲能技術(shù)方向人才培養(yǎng)課程體系

該方向?qū)I(yè)核心課和專業(yè)拓展課程根據(jù)儲能技術(shù)專業(yè)多學(xué)科多領(lǐng)域交叉特點，在課程設(shè)置上進行跨界融合，即在保留電氣專業(yè)常規(guī)專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整課程學(xué)時，增設(shè)融合電氣、材料、物理、化學(xué)和能源動力等多個相關(guān)交叉學(xué)科知識的儲能技術(shù)專業(yè)課程．如，新增“電氣學(xué)科及儲能技術(shù)方向?qū)д摗闭n程，使學(xué)生既可以了解電氣專業(yè)儲能技術(shù)方向內(nèi)涵特點、儲能技術(shù)與新型電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)系以及儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展動態(tài)，又可以了解專業(yè)方向涉及的主要學(xué)科知識和課程體系等知識；增設(shè)“儲能物理”、“儲能化學(xué)”、“儲能材料與技術(shù)”和“先進測試分析技術(shù)”等課程，讓學(xué)生具備更完整的電池儲能材料與器件基礎(chǔ)知識；新增“儲能系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用”、“儲能系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)”、“儲能市場與儲能經(jīng)濟”等專業(yè)拓展課程，為學(xué)生畢業(yè)后從事儲能工程的規(guī)劃設(shè)計、儲能系統(tǒng)運行維護與研究開發(fā)及儲能項目管理等工作奠定理論基礎(chǔ)．

為適應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略，滿足儲能技術(shù)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨?，該方向通過開設(shè)學(xué)院特色工程師課堂[8-9]與企業(yè)進行深度融合，如增設(shè)“儲能器件設(shè)計”、“光儲一體電站運維”和“儲能工程項目管理”等課程，聘請企業(yè)導(dǎo)師為學(xué)生授課，將工程實際案例引入課堂，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)．

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是新工科專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，也是提高學(xué)生工程實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和科研興趣的重要途徑，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中起著至關(guān)重要的作用．為實現(xiàn)跨界融合和產(chǎn)教協(xié)同，該專業(yè)方向以工程實踐問題、案例或成果為導(dǎo)向，構(gòu)建了涵蓋綜合作業(yè)、實訓(xùn)實習(xí)和學(xué)科競賽等在內(nèi)的實踐教學(xué)課程體系．如，新增“儲能材料綜合作業(yè)”和“儲能系統(tǒng)綜合作業(yè)”等實踐類課程，培養(yǎng)學(xué)生解決儲能材料、器件與系統(tǒng)復(fù)雜工程問題的能力，也為相關(guān)學(xué)科競賽奠定基礎(chǔ)；此外，還利用西門子(中國)有限公司數(shù)字化工廠—先進自動化聯(lián)合示范實訓(xùn)中心開展“‘西門子杯’中國智能制造挑戰(zhàn)賽”，以培養(yǎng)學(xué)生對工業(yè)自動化的興趣，提升學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力．

可見，儲能技術(shù)方向課程體系既可使學(xué)生掌握電氣學(xué)科、儲能學(xué)科基礎(chǔ)理論知識，還可讓學(xué)生接觸工程實踐，參與到創(chuàng)新項目中，提高學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識并激發(fā)他們的研究興趣．

2.4 實踐教學(xué)平臺搭建

實踐教學(xué)是將理論知識應(yīng)用于實踐，培養(yǎng)學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，實踐教學(xué)的實施離不開配套的實踐教學(xué)平臺．近年來，國家高度重視開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育．創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng)除了需要具備完整的理論基礎(chǔ)，同樣也離不開實踐教學(xué)平臺．該專業(yè)方向根據(jù)“跨界融合、產(chǎn)教協(xié)同”的人才培養(yǎng)模式和儲能產(chǎn)業(yè)特點，構(gòu)建了涵蓋實驗教學(xué)平臺和實訓(xùn)實習(xí)基地的綜合實踐教學(xué)平臺(如圖3所示)．一方面，充分利用已有的新能源微電網(wǎng)研究中心、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心(創(chuàng)客中心)、儲能新材料湖北省工程實驗室等作為儲能技術(shù)方向?qū)嶒灲虒W(xué)平臺；另一方面，在原有科研平臺—新型能源材料實驗室的基礎(chǔ)上進行擴建，建成儲能電池實驗室和超級電容器實驗室．目前，該實驗室已具備完善的鋰離子電池和超級電容器材料制備、極片制作、電池組裝、小型鋰離子電池生產(chǎn)線及電化學(xué)性能測試全套專業(yè)設(shè)備．此外，還與湖北睿賽新能源科技有限公司聯(lián)合建立了湖北省高能鋰電池企校聯(lián)合創(chuàng)新中心，與湖北宇隆新能源有限公司聯(lián)合建立了高比能鋰離子電池聯(lián)合實驗室，通過校企合作，實現(xiàn)產(chǎn)教融合、資源共享，協(xié)同技術(shù)創(chuàng)新和難題攻關(guān)．

圖3 儲能技術(shù)方向綜合實踐教學(xué)平臺

在實訓(xùn)實習(xí)基地建設(shè)方面，學(xué)校與企業(yè)共同打造校企協(xié)同育人新環(huán)境．學(xué)校不僅邀請儲能產(chǎn)業(yè)和電力行業(yè)專業(yè)技術(shù)人員參與人才培養(yǎng)方案制定、工程師課堂教學(xué)、綜合作業(yè)及科技創(chuàng)新活動指導(dǎo)，還在已有電氣工程相關(guān)實訓(xùn)實習(xí)基地基礎(chǔ)上，與有著長期良好合作關(guān)系的儲能相關(guān)企業(yè)建立新的實訓(xùn)實習(xí)基地，如：湖北睿賽新能源科技有限公司、歐賽新能源科技股份有限公司、宜昌科賽新能源科技有限公司、湖北億緯動力有限公司等．2021年年底，寧德時代、華友鈷業(yè)、廣州天賜等儲能相關(guān)龍頭企業(yè)陸續(xù)在宜昌投資建廠，也為該專業(yè)方向?qū)嵱?xùn)實習(xí)基地的建設(shè)提供了儲備．學(xué)生深入企業(yè)，由企業(yè)導(dǎo)師直接指導(dǎo)，讓學(xué)生在企業(yè)生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)等實際項目中學(xué)習(xí)，讓學(xué)生提前感受企業(yè)氛圍并熟悉未來工作環(huán)境，提高學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識和理解；同時，在實訓(xùn)實習(xí)過程中遇到的各種實際問題，也可以激發(fā)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的主動性和積極性．

總之，該專業(yè)方向綜合作業(yè)、實訓(xùn)實習(xí)和學(xué)科競賽等實踐教學(xué)課程體系的構(gòu)建以及實驗教學(xué)平臺和實訓(xùn)實習(xí)基地等實踐教學(xué)平臺的搭建，為該?！八刭|(zhì)高、能力強、專業(yè)精”應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了有力保障，也為學(xué)生畢業(yè)后快速適應(yīng)工作環(huán)境并快速完成從學(xué)生到企業(yè)員工的角色轉(zhuǎn)換奠定了基礎(chǔ)．

2.5 師資隊伍建設(shè)

優(yōu)秀人才的培養(yǎng)離不開優(yōu)秀的師資隊伍．作為新興交叉學(xué)科專業(yè)，該校一方面通過集中和整合學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科力量，進行跨專業(yè)、跨學(xué)科教師的內(nèi)部調(diào)動．如，從材料科學(xué)系、電力電子系等教師隊伍中抽調(diào)一批在儲能材料與器件、儲能系統(tǒng)等方向具有豐富教學(xué)與研究經(jīng)驗的骨干教師充實該方向師資隊伍．另一方面，從海內(nèi)外高水平大學(xué)和科研機構(gòu)引進從事儲能技術(shù)相關(guān)方面研究的高層次優(yōu)秀人才．此外，該校還聘請具有豐富實踐經(jīng)驗和較高理論水平的儲能技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)高級工程技術(shù)人員加入工程師課堂教學(xué)隊伍，將基礎(chǔ)理論知識和工程實踐結(jié)合，實現(xiàn)學(xué)校與產(chǎn)業(yè)在課堂教學(xué)上的融合．

為了更好地實現(xiàn)課堂教學(xué)與產(chǎn)業(yè)的融合，該校積極推薦青年教師到儲能相關(guān)企業(yè)掛職鍛煉，一方面可以了解生產(chǎn)一線和項目建設(shè)全過程，提高工程實踐經(jīng)驗，以便將企業(yè)實踐融入到課堂教學(xué)中；另一方面，還可了解企業(yè)對工程技術(shù)和人才的實際需求，以便開展針對性課題研究和訂單式人才培養(yǎng)，提升研究成果的適用性和培養(yǎng)人才的應(yīng)用性．對于具有豐富實踐經(jīng)驗的資深教師，鼓勵其到企業(yè)兼職，將自己的研發(fā)產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)，為企業(yè)帶來效益，進一步促進企業(yè)與學(xué)校的深度融合．

3 結(jié) 語

儲能技術(shù)在可再生能源并網(wǎng)、電力調(diào)峰調(diào)頻、電動汽車等應(yīng)用上起關(guān)鍵作用，是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要保障．隨著可再生能源并網(wǎng)、智能電網(wǎng)及電動汽車的快速發(fā)展，儲能市場對專業(yè)人才需求已呈井噴式增長．儲能技術(shù)專業(yè)作為一個新興交叉學(xué)科專業(yè)，目前尚無成熟經(jīng)驗可循．三峽大學(xué)立足儲能產(chǎn)業(yè)特點和需求，依托學(xué)校電氣工程學(xué)科特色與優(yōu)勢，融合電氣、材料、物理、化學(xué)和能源動力等5個優(yōu)勢學(xué)科力量，在電氣工程及其自動化專業(yè)增設(shè)儲能技術(shù)方向，確立“跨界融合、產(chǎn)教協(xié)同”的人才培養(yǎng)模式，對其人才培養(yǎng)目標(biāo)定位、課程體系構(gòu)建、實踐教學(xué)平臺搭建、師資隊伍建設(shè)等方面進行探索與實踐，難免會存在一些不足．高校如何根據(jù)儲能技術(shù)多學(xué)科交叉的特點，結(jié)合自身實際情況建設(shè)儲能技術(shù)專業(yè)，以推動我國儲能領(lǐng)域“高精尖缺”人才培養(yǎng)，滿足我國儲能產(chǎn)業(yè)和能源高質(zhì)量發(fā)展對高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需求，是一個尚待迫切探討與解決的現(xiàn)實問題．