基于产学融合提升储能专业教学质量的思考

毛云峰 刘妮

摘 要：国际能源战略转型之际，储能技术将成为未来能源革新的重要支持，储能产业具有光明的发展前景。当前，全球各主要国家正逐步加强储能学科建设，提高储能人才培养，制定和优化国家储能战略，以抢占能源战略高地。而大力推进产教融合，通过转变观念、健全制度、推进转化，对于储能相关专业高等教育质量的提高，以及我国储能技术的升级和产业的发展具有关键性的作用。为积极响应国家战略，上海理工大学依托动力工程及工程热物理等优势学科，通过构建多学科深度交叉融合，增设了储能科学与工程本科专业，尤其从产教融合的角度实现校企间资源共享、优势互补，提高储能专业教学质量和储能技术发展水平。本文从储能产业发展、国际竞争、储能人才培养三个方面讨论了储能专业产教融合的必要性，并从联合建立实验室和工程中心等创新平台、实践教学平台、国家与省市研发项目联合申请等角度讨论了提高产教融合的具体举措，上述讨论可为服务储能产业的专业人才培养和实现储能技术突破提供有益参考。

关键词：储能科学与工程；人才培养；产学融合；学科交叉

1 概述

为“实现2030年前碳达峰、力争2060年左右碳中和”战略目标，我国决定将逐步建立新能源为基础的新型电力系统。国家发展改革委、国家能源局等九部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》提出，“十四五”时期可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%，风电、太阳能发电量实现翻倍［1］。相比于传统能源，可再生能源发电普遍具有间歇性、波动性等问题，对能源稳定性保障有极高的需求，储能装置可以很好地解决这种问题［2］，它可以在低峰期储存剩余的能源，在高峰期又可以将能源充分利用，具有平抑新能源输出功率波动、提升新能源消纳量、降低发电计划偏差、提升电网安全运行稳定性、缓解输电阻塞等作用，满足可再生能源并网要求，为未来大规模发展应用打好基础。

为满足能源产业需求，提高储能行业人才培养质量，教育部、国家发展改革委和国家能源局提出，经过5年左右努力，增设若干本科储能技术专业、二级学科和交叉学科，并在2020年2月联合印发了《储能技术专业学科发展行动计划（2020—2024年）》。与此同时西安交通大学就率先成立了我国第一个储能科学与工程本科专业［3］。在西安交通大学的引领下，全国多所高校也积极跟进响应筹划，陆续创立各具学校特色的储能专业。我校上海理工大学依托动力工程及工程热物理等优势学科，通过构建多学科深度交叉融合，形成学科体系和人才培养方案，于2021年开始招生。

2 储能专业产教融合的必要性

一般而言，大学将专业知识传授给学生，然后学生将所学理论与方法应用于工业领域。实际上，专业知识的建立和发展是双向的，即从高校到产业界，从产业界到高校。对于高校而言，根据学科人才培养的发展目标和现状，为快速提升储能科学与工程学科水平，提高人才培养质量，上海理工大学继承现有能源动力类专业优势，继续发挥学科特色，积极转变教学观念、拓展学科方向、注重学科交叉、产学研融合，通过与产业界的合作，提高学生工程意识和工程能力，强化与产业界的衔接，增强了学校对社会的服务；对于产业界，产业与大学的合作可显著提高学生质量，减少企业对新进员工培养成本，同时提高企业生产过程中的优化升级，提高产品质量，促进企业在新领域的拓展，增强新产品的开发能力，帮助企业提高经济利益。因此，将科学教学与实践行业经验相结合的并行方法是培养新人才的理想方式［4］。

2.1 產教融合是储能产业发展的必然要求

储能科学与工程设置的新兴专业，涉及能源、动力、电气、物理、化学、材料等多个基础学科，具有典型的多学科交叉和强产教融合的特征［5］。该学科的专业教育必须融合多学科资源，在基础材料、技术开发、系统设计、运行管理等方面培养符合市场需求的高层次储能专业人才。储能领域的重大技术突破离不开基础理论创新与应用实践相结合，对产教融合的力度和深度有更强的需求。这要求我们坚定产业发展重大需求为立足点，各高校基于自身学科群特色统筹整合学校教育资源，加快建立和发展具有显著特色的储能学科专业，为储能相关行业加快培养急需紧缺人才，破解储能领域关键技术难题，这也是我国储能产业和能源高质量发展的现实需要。以产教融合发展为牵引，以增强储能核心技术攻关和自主创新能力为目标，以培养高质量复合型创新型储能人才为基础，实现推动储能产业高质量发展，这也是我国储能产业发展的必然方向。

2.2 产教融合是开展国际竞争的必由之路

储能专业是高科技战略产业，是国家构建新型电力系统、达成“双碳”战略目标的重要技术保障，对于确保能源安全、实现绿色转型、推进创新发展具有不可替代的作用。当前正是国际能源战略转型之际，储能产业和储能技术将成为新能源发展的重要支撑。世界各国纷纷评估自身能源发展现状，制定国家储能发展规划，推动储能项目建设，并重视储能人才培养，建设储能相关学科，促进突破技术瓶颈，提高储能技术储备，以此抢占能源战略制高点。美国2022年发布《电网储能供应链深度评估报告》，深度评估了美国国内储能产业供应链体系安全状况，并公布《可持续的储能供应链政策指南》，促进储能供应链的完善。实际上，美国更早成立了《2011—2015储能计划》，以促进下一代关键储能技术的革新，另外也成立了“电池500计划”和“储能联合研究中心”等，更加关注电池储能技术的发展，并鼓励新型储能技术与装备的研发。除此之外，欧盟也大力发展新型储能技术，并为储能产业制定相应规划，提出相应路线，推动大规模储能技术的快速发展。早在2010年，欧盟确定了化学储能、电化学储能、机械储能、储热、超导磁储能和储能技术经济六个重点技术领域，并成立“欧洲能源研究联盟”。此外，欧盟相继提出了组建欧洲电池联盟（EBA）、欧洲技术与创新平台“电池欧洲”（Batteries Europe）和推进“电池2030+”（Battery 2030）联合计划，制定了《欧洲储能技术发展路线图》，确定了短、中、长期研发计划。在亚洲，日本于2016年发布《面向2050年的能源环境技术创新战略》，于2020年发布《绿色增长战略》，再于2021年发布《日本基本能源计划》，在战略层面上鼓励储能技术的发展。上述表明，国际科技和人才竞争更是显著加剧，同时我国经济社会发展的外部环境也发生重大变化，对我国储能领域关键核心技术突破提出严重挑战。

2.3 产教融合是培养储能人才的重要途径

在当今时代，储能技术的创新突破对于我国新能源行业的发展具有重要的引领作用，将有力颠覆和革命全球能源格局，对我国储能人才的培养提出了极高的要求。储能学科理论基础包括多学科综合知识，电能、热能、机械能、化学能的存储和转化、化工、新能源、新材料、分布式能源和节能环保相关理论均是该学科基础。以上理论基础支撑储能专业全方位、整体性建设，为我国能源变革性发展输出复合型创新技术人才。但当前高校现有储能人才培养体系仍不完善，学科课程尚待健全，相关学科专业壁垒急需突破。面对经济社会发展的重大需求，能源电力院校须明确为社会经济发展和国家重大能源战略服务的角色定位，深化储能专业人才培养课程体系，加强工程型、创新性、国际化储能人才培养，帮助学生有效将所学理论知识转化为生产力，进而服务于能源动力行业发展，为国家经济社会发展培养和输送优秀储能产业人才［6］。

3 加强储能专业产教融合的举措建议

3.1 联合建立实验室和工程中心等创新平台

共建联合实验室是高校和企业高质量发展的内在要求和实现双赢的重要举措，是实现资源共享、优势互补的有益探索，必将有力推动人才培养质量提升，推动高质量科研成果培育，实现产教深度融合发展。基于双方在产品研发、平台建设、经费投入等方面广泛合作，急需建立探寻校企合作，深化产教融合，提升资源互通，提升协同创新和难题攻关能力，服务于风、光、水等可再生能源储存、转换及应用领域的国家重大需求，支撑储能产业关键核心技术攻关和自主创新，发挥学科优势打造储能技术创新与科学研究新高地，以“厚基础、重实践、深融合、强创新”为理念，以“化学储能、电储能、热质储能、储能系统及安全”为交叉学科方向，可将学校的人才培养、科技研发与企业的资源优势、市场优势紧密结合，深入推进产教一体化，为我国储能产业发展贡献更多价值。

充分利用“双碳”目标以及储能重要性日益增长的大环境，学校和所属一级学科可加大对储能科学与工程学科的资金倾斜。如充分利用上海市等地方高峰、高原学科建设计划和高水平大学建设项目资金，或通过申请国家级重大科研项目，采取与企业共同研发、技术转让等形式，拓展经费来源渠道，结合学科主攻学术方向，进一步加强人才培养、学术交流，扩大研究范围；与国内外一流的科学仪器公司共建实验室，用较少资金购置先进仪器设备，并通过科研合作研制独创的设备与部件，做到“思想创新”与“设备创新”的同步协调发展，快速提升学科实验室硬件水平和承担重大研发任务的能力，并用于本学科师资引进、学术交流、人才培养、教学条件提高等方面。

3.2 搭建实践教学平台

一方面，利用已有的实验室和创新平台等服务于储能专业各学科实验教学；另一方面，基于现有实验室和创新平台进行扩建与升级，增强教学演示功能，且可与长期良好合作关系的储能相关企业建立实训实习基地。学生完成学校理论学习并深入企业。学校教师与企业导师联合指导，鼓励学生积极参与企业生产、项目实施、技术研发等实际项目，让学生能提前感受和适应企业氛围，熟悉行业工作性质，提高学生理论知识应用能力，并通过学生在实际项目中解决各种实际专业问题，提高学生团队协作能力与沟通水平，激发学生对专业的兴趣，提高后续学习的主动性和积极性，为学校“工程型、创新性、国际化”高素质人才的培养提供了有力保障，同时也为企业进行了人才储备。此外，基于充分发挥学科学术带头人对学科发展方向的把握，学科建设规划的制定、疏通、开辟校企合作渠道中的作用，突出结合“双师型”教师个体成长和教学团队建设，优化教师队伍结构，提高教师教育教学能力和专业实践能力。

3.3 联合申请国家与省市重点研发项目

校企联合积极响应国家政策，促进产教融合，强强联合，优势互补，联合科技攻关的同时，实现“双元”育人。校企双方充分发挥各自在科技创新和产业化发展的自身优势，联合申请国家与省市的科技研发项目，在储能材料与装备研发等領域加强协同攻关，实现储能材料与装备规模化制备、性能评价、结构表征全链条研发以及规模化、标准化研发，产出一批具有自主知识产权的科技成果，利用合作研发成果转化成与国家储能产业发展紧密契合的前沿科技产品。

3.4 建立国际合作交流平台

加强与美国通用电气、德国西门子等储能领域较强技术积累的跨国公司开展合作研究，在联合共建框架下，与国外大中型科技企业建立更紧密的战略合作关系，合作申报科研项目或联合建立实验室，共同开展科学研究。如我校拟借助窦世学院士和刘化鹍院士两位世界顶级科学家的引进以及在国际储能领域内的影响力，拓展对外交流渠道，推动中外科技合作交流和人才培养，积极开拓多层次、多方向的国际合作项目，形成新的国际合作机制和吸引力；借助藤岛昭院士在日本科技界和工业界的影响力，构筑引进日本科技人才、关键技术和创新企业的国际合作“强链”，瞄准上海与东京两大创新城市的对接、日本科技人才及科技型中小企业与中国广大应用场景的对接，打造中日之间高水平的科技、人才、企业交流平台，从而突破欧美对华科技封锁，提升国家新型储能建设水平。

结语

储能技术已是全球各国研发的重点，对推动能源革命和能源新业态发展方面发挥着至关重要的作用，能有效促进能源生产消费、开放共享、灵活交易、协同发展。当前我国能源领域高等教育在一定程度上与社会经济服务相互脱节，亟须转变观念、健全制度，大力推进产教融合，推进转化，可发挥高校在服务经济社会发展中的重要作用。上海理工大学将加快推进储能行业产教融合，以“厚基础、宽口径、强实践”为办学原则，实施“卓越工程师教育培养计划”，深化“高校+行业协会+企业”的人才培养模式探索，推进多资源融合办学，多方位提升教学质量，培养掌握储能专业基础理论知识和专业技能方面的多学科综合知识和多维知识结构，使学生具备创新意识和系统思维，扩大国际视野，提高动手能力和解决复杂工程问题的能力，强调既具备储能科学理论水平，又具有系统与装备的研究、开发、设计、制造和管理的实践能力，有效解决我国储能领域“高精尖缺”人才培养不足的问题，为我国储能等能源事业发展提供必要的人才支撑。

参考文献：

［1］白静.规划引领，推动可再生能源高质量跃升发展——九部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》［J］.中国科技产业，2022（8）：2627.

［2］陈树根.储能领域新专业的高等教育培养模式探究［J］.储能科学与技术，2023（12）：20422043.

［3］何雅玲，陶文铨，郑庆华，等.储能科学与工程专业的建设与实践［J］.高等工程教育研究，2023（S1）：1416.

［4］章学来，王迎辉.基于研究生创新能力培养的“储能技术”课程教学改革［J］.教育教学论坛，2020（43）：189191.

［5］席奂，兰剑，何雅玲.学科交叉视角下储能科学与工程专业课程体系建设的探索与实践［J］.高等工程教育研究，2023（S1）：2123+37.

［6］夏涛，张仰飞，刘海涛.双碳背景下储能工程硕士的协同创新培养模式探索［J］.科技风，2023（2）：126128.

作者简介：毛云峰（1987— ），男，汉族，江苏常州人，博士，讲师，电化学储能。