亚洲天堂1区在线|久久久综合国产剧情中文|午夜国产精品无套|中文字幕一二三四区|人人操人人干人人草|一区二区免费漫画|亚洲一区二区a|91五月天在线观看|9丨精品性视频亚洲一二三区视频|国产香蕉免费素人在线二区

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)歡迎您!
當(dāng)前位置: 首頁(yè) >新聞動(dòng)態(tài)>產(chǎn)業(yè)觀察 返回

儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)模式進(jìn)展與探討

作者:饒中浩 劉新健 劉臣臻 王坤 李孟涵 田亮 來(lái)源:儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù) 發(fā)布時(shí)間:2024-04-28 瀏覽:次

      本文亮點(diǎn):(1)匯總了部分高校在儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)課程體系建設(shè)、培養(yǎng)方向設(shè)置以及儲(chǔ)能教學(xué)資源和平臺(tái)建設(shè)等情況; (2)總結(jié)了不同高校在儲(chǔ)能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)和思路,為該專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)提供借鑒。

  摘 要 儲(chǔ)能對(duì)于促進(jìn)太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔可再生能源的發(fā)展具有重要的作用,儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的建設(shè)和人才培養(yǎng)為儲(chǔ)能行業(yè)的快速發(fā)展提供了穩(wěn)固的人才支持,對(duì)于實(shí)現(xiàn)"雙碳"目標(biāo)具有重要的作用。自西安交通大學(xué)于2020年獲批第一個(gè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程本科專業(yè)以來(lái),目前已有60余所高校開設(shè)了該專業(yè),這一迅猛發(fā)展趨勢(shì)清晰地表明儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)正處于蓬勃發(fā)展的階段。儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)涉及動(dòng)力工程及工程熱物理、電氣工程、材料科學(xué)與工程等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)體系,給專業(yè)的建設(shè)和人才的培養(yǎng)帶來(lái)一定的難度。雖然儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)已經(jīng)過(guò)了幾年的發(fā)展,但是其專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)模式仍在不斷地探索和改進(jìn),且不同高校的課程體系、人才培養(yǎng)方向有所差異,呈現(xiàn)出各自的特點(diǎn)。本文匯總了部分高校在儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)課程體系建設(shè)、培養(yǎng)方向設(shè)置以及儲(chǔ)能教學(xué)資源和平臺(tái)建設(shè)等情況,總結(jié)了不同高校在儲(chǔ)能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)和思路,為該專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)提供借鑒。

  關(guān)鍵詞 專業(yè)建設(shè);人才培養(yǎng);儲(chǔ)能科學(xué)與工程

  在邁向國(guó)家能源戰(zhàn)略革命和實(shí)現(xiàn)“雙碳”減排目標(biāo)的緊迫背景下,中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)正在從傳統(tǒng)能源向高效、清潔的新能源穩(wěn)步轉(zhuǎn)型。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為高科技戰(zhàn)略行業(yè),扮演著支撐構(gòu)建新型能源系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)角色。然而,雖然儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)高素質(zhì)專業(yè)人才的需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng),但由于我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短,尚未培養(yǎng)出足夠多的相關(guān)人才,這使得儲(chǔ)能領(lǐng)域面臨專業(yè)人才供應(yīng)嚴(yán)重不足的巨大挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的建設(shè)和人才培養(yǎng)對(duì)于推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、提升能源安全及推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。精準(zhǔn)的人才培養(yǎng)策略不僅可以為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)翻新和創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力,也有助于確保我國(guó)在新能源轉(zhuǎn)型這場(chǎng)全球性競(jìng)賽中的領(lǐng)先地位。2017年,國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部及國(guó)家能源局五部門聯(lián)合頒布了《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》。隨后,在2020年教育部、國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局三部門聯(lián)合制定了《儲(chǔ)能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2020-2024年)》。這些政策措施的推出為我國(guó)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。西安交通大學(xué)于2020年創(chuàng)辦了首個(gè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程本科專業(yè),其代碼為080504T,學(xué)位授予門類為工學(xué),目前已有60余所高校相繼設(shè)立該專業(yè)。目前,儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展在業(yè)界已受到廣泛的關(guān)注,通過(guò)該專業(yè)的設(shè)置培養(yǎng)優(yōu)秀的儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)I(yè)人才,這將為我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新與突破提供源源不斷的人才支持。

  為進(jìn)一步加強(qiáng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)力度,國(guó)家發(fā)展改革委會(huì)同相關(guān)部門于2021年啟動(dòng)了國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)工作,先后有西安交通大學(xué)、華北電力大學(xué)、天津大學(xué)等高校成功獲批。為促進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)在專業(yè)建設(shè)中發(fā)揮作用,教育部辦公廳于2022年2月公布了《首批虛擬教研室建設(shè)試點(diǎn)名單》,廈門大學(xué)聯(lián)合20余所高校和多家企業(yè)共同申報(bào)的儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)虛擬教研室成功入選,將為儲(chǔ)能人才培養(yǎng)提供“智能+”時(shí)代的產(chǎn)教融合與協(xié)同平臺(tái)。此外,為充分發(fā)揮研究生教育對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)急需高層次人才培養(yǎng)的支撐作用,加快培養(yǎng)卓越工程師,教育部辦公廳、國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳、國(guó)家能源局綜合司于2022年8月發(fā)布了《關(guān)于實(shí)施儲(chǔ)能技術(shù)國(guó)家急需高層次人才培養(yǎng)專項(xiàng)的通知》,并選取了10所高校和18家企業(yè),每所高校每年選拔20名左右優(yōu)秀博士生進(jìn)入專項(xiàng),實(shí)行學(xué)科交叉、產(chǎn)教融合培養(yǎng)。三年多以來(lái),儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)與學(xué)科建設(shè)以及人才培養(yǎng)均取得了較大進(jìn)展,本文主要對(duì)各高校在培養(yǎng)方案和資源建設(shè)方面的思路和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié),為儲(chǔ)能專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)提供參考。

  1 本科培養(yǎng)方案與課程體系設(shè)置

  目前,全國(guó)已有63所高校(如表1所示)獲批儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的建設(shè),其中西安交通大學(xué)于2020年獲批創(chuàng)辦了全國(guó)首個(gè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè),2021、2022、2023年分別有25、14、23所高校獲批增設(shè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)。由于儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)具有非常強(qiáng)的學(xué)科交叉性,大部分學(xué)校根據(jù)自身優(yōu)勢(shì)學(xué)科的影響力和特點(diǎn),將儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)依托不同學(xué)院進(jìn)行設(shè)置。例如,大部分高校將儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置在能源動(dòng)力類相關(guān)學(xué)院,如:能源與動(dòng)力工程學(xué)院、能源與機(jī)械工程學(xué)院、能源與環(huán)境工程學(xué)院等,這樣通過(guò)以某一學(xué)院為培養(yǎng)主體,并邀請(qǐng)其他學(xué)科相關(guān)教師聯(lián)合培養(yǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域人才。西安交通大學(xué)將該專業(yè)設(shè)置在錢學(xué)森學(xué)院,該學(xué)院可集全校不同學(xué)科的優(yōu)勢(shì)教學(xué)資源,為專業(yè)人才的培養(yǎng)提供充足的保證;通過(guò)這樣的設(shè)置模式,學(xué)校能夠更好地整合資源,提供全方位的教學(xué)與人才培養(yǎng)。

  儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生具備堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、化工、能源、信息、電力電子等儲(chǔ)能相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí);能夠掌握儲(chǔ)能相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)方面的專業(yè)知識(shí);并能夠發(fā)現(xiàn)、思考、提出和創(chuàng)新性地解決儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題的能力。由于儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)所涉及的學(xué)科較多,知識(shí)體系廣泛,需要從目前的課程體系中選擇能夠貫穿儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的主干課程,并通過(guò)進(jìn)一步整合將其設(shè)置為核心課程,從目前的儲(chǔ)能需求來(lái)看,將儲(chǔ)能材料、工程熱力學(xué)、工程力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)、電工電子技術(shù)和控制理論等相關(guān)課程作為儲(chǔ)能科學(xué)與工程的核心課程,有助于滿足國(guó)家對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的需求。

  西安交通大學(xué)何雅玲院士編著的《儲(chǔ)能科學(xué)與工程本科專業(yè)知識(shí)體系與課程設(shè)置》一書中對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)方案和課程設(shè)置的基本情況進(jìn)行了介紹,在課程設(shè)置方面應(yīng)涵蓋數(shù)學(xué)課程設(shè)置(包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、積分、運(yùn)籌學(xué)等)、儲(chǔ)能專業(yè)基礎(chǔ)課程(包括大學(xué)物理、工程力學(xué)、自動(dòng)控制理論、工程電路、儲(chǔ)能原理等)、熱質(zhì)儲(chǔ)能課程(包括儲(chǔ)能熱流、傳熱傳質(zhì)、熱力系統(tǒng)技術(shù)、液體機(jī)械原理、氫能儲(chǔ)存應(yīng)用等)、儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)課程(包括系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、智能系統(tǒng)、并網(wǎng)技術(shù)等),以及電化學(xué)、能源電池等課程,對(duì)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)知識(shí)體系和課程的設(shè)置具有極強(qiáng)的參考價(jià)值。

  部分設(shè)置儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)或儲(chǔ)能方向的課程設(shè)置情況如圖1所示。不同的學(xué)校,在儲(chǔ)能領(lǐng)域有自己的優(yōu)勢(shì)和特色,因此在設(shè)置專業(yè)課程時(shí)也存在不同的差異。在專業(yè)設(shè)置方面,不同高??山Y(jié)合各自研究重點(diǎn)以及教育資源,在儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)下設(shè)置二級(jí)方向;在課程設(shè)置方面可分為4個(gè)梯次,如工程基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、工程專業(yè)課、專業(yè)選修課。如西安交通大學(xué)的儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置了三個(gè)模塊,分別為熱質(zhì)儲(chǔ)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)和電磁與化學(xué)儲(chǔ)能模塊;學(xué)生在大一期間主要開展通識(shí)教育課程的學(xué)習(xí),在大一學(xué)期末根據(jù)學(xué)生意愿和綜合成績(jī)情況進(jìn)行儲(chǔ)能模塊的分流,并到各自模塊所對(duì)應(yīng)的學(xué)院進(jìn)行課程學(xué)習(xí)。

圖1 部分高校儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)或儲(chǔ)能方向課程設(shè)置情況

  哈爾濱工業(yè)大學(xué)的儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)結(jié)合能源科學(xué)與工程學(xué)院的基礎(chǔ)和特色,主要教授物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能和空天儲(chǔ)能等理論技術(shù),開設(shè)了一系列專業(yè)課程,包括儲(chǔ)能原理、儲(chǔ)能氣體動(dòng)力學(xué)、儲(chǔ)能系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)、半導(dǎo)體物理、電化學(xué)基礎(chǔ)、儲(chǔ)能材料基礎(chǔ)、儲(chǔ)能系統(tǒng)環(huán)境工程基礎(chǔ)、儲(chǔ)熱儲(chǔ)冷技術(shù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)控制技術(shù)等專業(yè)課程。重慶大學(xué)通過(guò)設(shè)置熱科學(xué)基礎(chǔ)、儲(chǔ)能材料科學(xué)基礎(chǔ)、物理化學(xué)(Ⅳ)、固體物理學(xué)、儲(chǔ)能原理與技術(shù)、電化學(xué)原理、能源轉(zhuǎn)化原理、多能互聯(lián)互補(bǔ)能源產(chǎn)儲(chǔ)用系統(tǒng)及理論、儲(chǔ)能系統(tǒng)安全管理等課程,使學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握電能、熱能、氫能、勢(shì)能、化學(xué)能的轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力,能夠在儲(chǔ)能相關(guān)部門、電力公司、電網(wǎng)等進(jìn)行就業(yè)。廈門大學(xué)開設(shè)了儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)、儲(chǔ)能材料與表征實(shí)驗(yàn)、儲(chǔ)能技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)、新能源系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)等儲(chǔ)能專業(yè)核心課程,融合了儲(chǔ)能材料與器件、智慧能源系統(tǒng)工程、能源信息技術(shù)以及能源經(jīng)濟(jì)政策等多個(gè)學(xué)科方向的優(yōu)勢(shì)師資力量。北京科技大學(xué)以電化學(xué)儲(chǔ)能、先進(jìn)儲(chǔ)能材料、工業(yè)儲(chǔ)能和智慧能源為主要專業(yè)特色,以電儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能、碳中和為學(xué)科交叉方向,主要開設(shè)儲(chǔ)能原理、電化學(xué)理論與方法、儲(chǔ)能材料工程、化學(xué)電源與電化學(xué)儲(chǔ)能、電儲(chǔ)能系統(tǒng)與并網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)儲(chǔ)能與能源管控等專業(yè)核心課程。華北電力大學(xué)通過(guò)“知識(shí)-技能-實(shí)踐”有機(jī)結(jié)合,構(gòu)建了圍繞電化學(xué)、儲(chǔ)熱、氫能、儲(chǔ)能系統(tǒng)四個(gè)方向的儲(chǔ)能知識(shí)體系,并采用“導(dǎo)師制”體制,進(jìn)一步來(lái)提升學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知和實(shí)踐能力。

  圖2匯總了儲(chǔ)能相關(guān)課程開設(shè)高校數(shù)量,其中儲(chǔ)能原理及儲(chǔ)能系統(tǒng)課程開設(shè)的高校數(shù)量均在20所以上;儲(chǔ)能安全、儲(chǔ)能材料、電化學(xué)儲(chǔ)能、熱質(zhì)儲(chǔ)能等相關(guān)課程開設(shè)的高校數(shù)量在15所以上;也有個(gè)別高校開設(shè)了儲(chǔ)能測(cè)試技術(shù)、電磁儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)能、電儲(chǔ)能與并網(wǎng)技術(shù)等課程??傮w來(lái)看,大多數(shù)高校開設(shè)有儲(chǔ)能原理、儲(chǔ)能系統(tǒng)、儲(chǔ)能材料、電化學(xué)儲(chǔ)能、傳熱傳質(zhì)學(xué)等課程,這些課程對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)非常重要。儲(chǔ)能原理課程主要講解儲(chǔ)能技術(shù)的基本原理和特點(diǎn),儲(chǔ)能系統(tǒng)主要介紹不同儲(chǔ)能形式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理等知識(shí),儲(chǔ)能材料課程重點(diǎn)介紹各種儲(chǔ)能材料的性質(zhì)和應(yīng)用,電化學(xué)儲(chǔ)能課程可以幫助學(xué)生理解儲(chǔ)能設(shè)備中的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。這些課程的開設(shè)能夠?yàn)閷W(xué)生提供扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐技能,使他們具備在儲(chǔ)能領(lǐng)域進(jìn)行研究和應(yīng)用的能力。同時(shí),這些課程也為學(xué)生提供了進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和研究?jī)?chǔ)能科學(xué)與工程的專業(yè)知識(shí),為他們?cè)趦?chǔ)能領(lǐng)域?qū)W習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。

圖2 儲(chǔ)能相關(guān)課程開設(shè)高校數(shù)量

  此外,一些高校雖然沒有單獨(dú)設(shè)置儲(chǔ)能科學(xué)與工程本科專業(yè),但在不同層次的人才培養(yǎng)中,會(huì)設(shè)置相關(guān)的專業(yè)課程或?qū)W科方向。例如,河北工業(yè)大學(xué)在能源與動(dòng)力工程本科專業(yè)中,圍繞儲(chǔ)能方向開設(shè)了一系列課程,如儲(chǔ)能原理、儲(chǔ)熱技術(shù)及應(yīng)用、氫能與燃料電池技術(shù)、新能源汽車技術(shù)、熱管理技術(shù)、儲(chǔ)能原理課程設(shè)計(jì)等。

  2 研究生學(xué)科方向設(shè)置與課程體系

  為培養(yǎng)更多的儲(chǔ)能領(lǐng)域人才,有些高校在研究生專業(yè)中設(shè)置了儲(chǔ)能相關(guān)方向,實(shí)現(xiàn)本、碩、博儲(chǔ)能領(lǐng)域人才的貫通培養(yǎng)。圖3和圖4列舉了部分高校儲(chǔ)能相關(guān)方向的設(shè)置情況。在這些高校中,設(shè)置儲(chǔ)能方向的專業(yè)主要集中在動(dòng)力工程及工程熱物理、電氣工程、材料科學(xué)與工程、化學(xué)工程與技術(shù)等學(xué)科。如西安交通大學(xué)在動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科下開設(shè)了氫能儲(chǔ)能技術(shù)與余能利用等碩士?jī)?chǔ)能方向,以及節(jié)能、儲(chǔ)能及可再生能源利用、儲(chǔ)能科學(xué)與工程(先進(jìn)儲(chǔ)能+碳中和技術(shù))等博士?jī)?chǔ)能方向;化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科下開設(shè)了儲(chǔ)能化學(xué)與材料、新能源材料與儲(chǔ)能技術(shù)、氫能技術(shù)與儲(chǔ)能等碩士?jī)?chǔ)能方向,以及智能儲(chǔ)能系統(tǒng)與儲(chǔ)能材料博士?jī)?chǔ)能方向;電氣工程學(xué)科下能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換、電化學(xué)儲(chǔ)能、儲(chǔ)能、傳感器、儲(chǔ)能與新能源電力系統(tǒng)等碩士?jī)?chǔ)能方向,以及儲(chǔ)能與新能源電力系統(tǒng)、固態(tài)電池、超級(jí)電容器、電池管理和熱管理、儲(chǔ)能科學(xué)與工程(電力儲(chǔ)能裝備與系統(tǒng)應(yīng)用)等博士?jī)?chǔ)能方向。華北電力大學(xué)在氫能科學(xué)與工程、清潔能源技術(shù)、材料工程等學(xué)科下設(shè)立了研究生儲(chǔ)能方向。中國(guó)石油大學(xué)(北京)在動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科下開設(shè)了儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)博士研究方向,新能源科學(xué)與工程開設(shè)了新能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化碩士、博士研究方向。部分學(xué)校將儲(chǔ)能方向設(shè)置在先進(jìn)能源、核能儲(chǔ)能技術(shù)、凝聚態(tài)物理、控制科學(xué)與工程、冶金物理化學(xué)等,如廈門大學(xué)在先進(jìn)能源學(xué)科下開設(shè)了儲(chǔ)能與氫能研究方向;福建師范大學(xué)在凝聚態(tài)物理學(xué)科下設(shè)立了鋰離子電池材料與器件、能量轉(zhuǎn)換/存儲(chǔ)材料等與儲(chǔ)能相關(guān)的博士研究方向;昆明理工大學(xué)在冶金物理化學(xué)學(xué)科下設(shè)立了電池材料制備化學(xué)、二次電源及材料、電池材料制備化學(xué)、氫能燃料電池與電催化、廢舊鋰離子電池回收、金屬空氣電池物理化學(xué)、二次電池等主要與電池儲(chǔ)能相關(guān)的博士研究生方向。河北工業(yè)大學(xué)在碩士研究生層面,分別針對(duì)學(xué)術(shù)型和專業(yè)型人才培養(yǎng),設(shè)置有儲(chǔ)能科學(xué)與工程和儲(chǔ)能技術(shù)學(xué)科方向;在博士研究生層面,設(shè)置了儲(chǔ)能科學(xué)與工程、儲(chǔ)能技術(shù)等不同學(xué)科方向,并面向不同學(xué)科,開設(shè)了《儲(chǔ)能技術(shù)》等全校貫通課程。

圖3 部分高校儲(chǔ)能方向設(shè)置情況(碩士)

圖4 部分高校儲(chǔ)能方向設(shè)置情況 (博士)

  此外,除了在某一學(xué)科下設(shè)儲(chǔ)能相關(guān)方向,有些高校通過(guò)整合相關(guān)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)資源,申請(qǐng)?jiān)O(shè)立了儲(chǔ)能科學(xué)與工程交叉學(xué)科,單獨(dú)招收研究生進(jìn)行培養(yǎng)。如揚(yáng)州大學(xué)設(shè)立了“儲(chǔ)能科學(xué)與工程”交叉學(xué)科二級(jí)博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn),主要培養(yǎng)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)、風(fēng)力發(fā)電理論與儲(chǔ)控技術(shù)、綠色能源與安全儲(chǔ)存和綜合能源利用等方向的專業(yè)人才,在課程設(shè)置方面,該學(xué)科基礎(chǔ)課程包括高等結(jié)構(gòu)分析、傳熱傳質(zhì)理論、光電材料與物理;專業(yè)選修課程則包括氫燃料電池、熱能存儲(chǔ)材料與技術(shù)、風(fēng)光互補(bǔ)與儲(chǔ)能系統(tǒng)、儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能材料與器件等課程。

  圖5對(duì)儲(chǔ)能相關(guān)方向設(shè)置情況進(jìn)行了匯總,可以看出在碩博方向上,儲(chǔ)能科學(xué)與工程/儲(chǔ)能技術(shù)、電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能與燃料電池、儲(chǔ)能材料與器件、能量?jī)?chǔ)存與轉(zhuǎn)換、熱質(zhì)儲(chǔ)能是目前熱門的研究方向。這些方向都與能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化相關(guān),是解決能源問(wèn)題和推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。儲(chǔ)能材料是指能夠存儲(chǔ)和釋放能量的材料,是儲(chǔ)能過(guò)程的核心,隨著可再生能源的快速發(fā)展,儲(chǔ)能材料的需求也在不斷增加,因此對(duì)新型儲(chǔ)能材料的研究成為一個(gè)熱門的方向。電化學(xué)儲(chǔ)能是指利用化學(xué)反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái),然后在需要時(shí)將其轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù),在電動(dòng)汽車、可再生能源儲(chǔ)存等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。氫氣是一種清潔的能源,能夠通過(guò)燃燒產(chǎn)生熱能,并且在燃燒過(guò)程中只產(chǎn)生水。因此,氫能利用被視為一種可持續(xù)發(fā)展的能源選擇,對(duì)于解決能源和環(huán)境問(wèn)題具有重要意義。熱質(zhì)儲(chǔ)能主要研究熱量?jī)?chǔ)存過(guò)程中的能質(zhì)傳遞與轉(zhuǎn)化規(guī)律、高效儲(chǔ)熱材料、設(shè)備研發(fā)與系統(tǒng)集成等問(wèn)題。此外,也有部分高校開設(shè)了電磁儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)能過(guò)程控制等方向,以培養(yǎng)相關(guān)的儲(chǔ)能專業(yè)型人才。

圖5 儲(chǔ)能相關(guān)方向高校設(shè)置情況

 3 儲(chǔ)能教學(xué)資源與平臺(tái)建設(shè)

  3.1 儲(chǔ)能領(lǐng)域部分教材及參考書情況

  由于儲(chǔ)能領(lǐng)域人才的迫切需求,越來(lái)越多的高校開設(shè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)或儲(chǔ)能相關(guān)方向。在人才培養(yǎng)過(guò)程中,教材是理論知識(shí)傳授過(guò)程中重要的基本條件。盡管儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)已經(jīng)有了幾年的發(fā)展,但其課程體系仍然需要不斷完善,并需要盡快選編相應(yīng)教材,為教學(xué)體系提供基本的保障。在儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置初期階段,相關(guān)的教材和參考書較少,給課程建設(shè)帶來(lái)了很大的難度。隨著國(guó)家對(duì)儲(chǔ)能人才的重視,以及在相關(guān)政策的推動(dòng)下,近幾年出版儲(chǔ)能相關(guān)的教材和參考書越來(lái)越多,表2為調(diào)研匯總的部分儲(chǔ)能領(lǐng)域教材及參考書。

  由于儲(chǔ)能涉及多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí),因此不同領(lǐng)域?qū)<以诰帉懡滩暮蛥⒖紩鴷r(shí)也會(huì)結(jié)合各自的研究領(lǐng)域和專業(yè)特點(diǎn)。目前儲(chǔ)能方面的教材和參考書主要包括儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用、電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)、儲(chǔ)熱技術(shù)、大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)等類型。儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用這一類別主要有《儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用》《儲(chǔ)能技術(shù)概論》《儲(chǔ)能原理與技術(shù)》《儲(chǔ)能技術(shù)》等書籍,系統(tǒng)介紹電化學(xué)儲(chǔ)能、物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)及經(jīng)濟(jì)性等各種儲(chǔ)能的原理和特點(diǎn)。電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)的教材和參考書主要有《電化學(xué)儲(chǔ)能材料》《電化學(xué)儲(chǔ)能電站技術(shù)》《鋰電池基礎(chǔ)科學(xué)》《電化學(xué)儲(chǔ)能材料與原理》等書籍,該類書籍主要側(cè)重于電化學(xué)儲(chǔ)能過(guò)程原理和各種儲(chǔ)能電池材料基礎(chǔ)知識(shí)等。儲(chǔ)熱技術(shù)相關(guān)的書籍主要有《相變材料與相變儲(chǔ)能技術(shù)》《相變儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)與分析》《定形相變儲(chǔ)熱材料》《儲(chǔ)熱材料及應(yīng)用》《相變儲(chǔ)能技術(shù)及實(shí)踐》等,該類書籍主要介紹各種儲(chǔ)熱形式的材料、原理、特點(diǎn)及應(yīng)用等內(nèi)容。大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)書籍主要包括《大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)》《大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用》《抽水蓄能電站設(shè)計(jì)》,該類書籍重點(diǎn)介紹抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱、壓縮空氣儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能及飛輪儲(chǔ)能等大規(guī)模應(yīng)用及示范工程。各類儲(chǔ)能相關(guān)書籍的出版,給儲(chǔ)能專業(yè)的學(xué)習(xí)者提供了更多的參考,這對(duì)于儲(chǔ)能專業(yè)的發(fā)展和人才的培養(yǎng)具有重要的促進(jìn)作用。

  3.2 儲(chǔ)能科研與實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)

  高水平儲(chǔ)能科研平臺(tái)的建立,能夠?yàn)閷W(xué)生提供良好的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),同時(shí)也有利于教學(xué)與科研的融合,優(yōu)化教師的教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),從理論與實(shí)踐全方面培養(yǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才。此外,科研平臺(tái)也是凝聚和培養(yǎng)高層次師資隊(duì)伍的重要基礎(chǔ),對(duì)于優(yōu)化師資結(jié)構(gòu),提高師資隊(duì)伍水平也具有重要的促進(jìn)作用。因此,為了能夠培養(yǎng)出更優(yōu)秀的儲(chǔ)能領(lǐng)域人才,很多高校也先后申請(qǐng)了儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究平臺(tái),不同的高校在平臺(tái)建設(shè)方面也存在差異且各具特色,表3列舉了部分高校儲(chǔ)能相關(guān)的平臺(tái)信息。截至目前,已有7所高校獲批了國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)項(xiàng)目,分別是西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、華北電力大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、重慶大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)(北京)、上海交通大學(xué)。國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)項(xiàng)目是由國(guó)家發(fā)改委和教育部設(shè)立建設(shè),旨在增強(qiáng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)能力、自主創(chuàng)新能力以及高層次人才的培養(yǎng)能力。在國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)方面,西安交通大學(xué)融合了動(dòng)力工程及工程熱物理、電氣工程、控制科學(xué)與工程三個(gè)學(xué)科,成立了熱質(zhì)儲(chǔ)能、電磁與化學(xué)儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、儲(chǔ)能測(cè)試與安全評(píng)估等5個(gè)研究室,組建校內(nèi)、企業(yè)知名專家100余名的教師隊(duì)伍,開展儲(chǔ)能領(lǐng)域人才的培養(yǎng)工作。天津大學(xué)首批建設(shè)電化學(xué)儲(chǔ)能、燃料儲(chǔ)能與應(yīng)用、儲(chǔ)能裝備與系統(tǒng)、儲(chǔ)能安全與運(yùn)維、儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)與政策五個(gè)研究中心。華北電力大學(xué)將建成集人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究為一體的綜合性、開放性的創(chuàng)新平臺(tái),重點(diǎn)圍繞電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能及其在電網(wǎng)中的應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域開展技術(shù)攻關(guān)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)通過(guò)融合能源學(xué)院、電氣學(xué)院等學(xué)院優(yōu)勢(shì)資源,打造多學(xué)科交叉融通的儲(chǔ)能團(tuán)隊(duì),并結(jié)合學(xué)校航天國(guó)防特色以及東北地區(qū)的寒地儲(chǔ)能需求,圍繞電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能、物理儲(chǔ)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用等領(lǐng)域開展技術(shù)攻關(guān)和人才培養(yǎng)。重慶大學(xué)重點(diǎn)在電化學(xué)儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)等三個(gè)方向與合作企業(yè)協(xié)同開展儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、高層次人才培養(yǎng)和一流學(xué)科建設(shè)。中國(guó)石油大學(xué)(北京)主要圍繞電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能儲(chǔ)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用三個(gè)領(lǐng)域,形成技術(shù)攻關(guān)、人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)一體化設(shè)計(jì)、項(xiàng)目式推進(jìn)模式。為了進(jìn)一步促進(jìn)儲(chǔ)能領(lǐng)域人才的培養(yǎng),廈門大學(xué)牽頭獲批了全國(guó)首個(gè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)虛擬教研室,該虛擬教研室通過(guò)探索適應(yīng)“智能+”時(shí)代的儲(chǔ)能教學(xué)內(nèi)容和方法,聯(lián)合設(shè)置儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的相關(guān)高校,共建儲(chǔ)能人才培養(yǎng)產(chǎn)教融合生態(tài)圈,進(jìn)而促進(jìn)儲(chǔ)能領(lǐng)域的人才培養(yǎng)。

表3 部分高校儲(chǔ)能相關(guān)平臺(tái)

  此外,很多高校也申請(qǐng)并獲批建設(shè)了國(guó)家級(jí)、省級(jí)應(yīng)用研發(fā)中心、工程研究中心、工程實(shí)驗(yàn)室、技術(shù)創(chuàng)新中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等儲(chǔ)能相關(guān)平臺(tái),為儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展提供有力的支撐。在國(guó)家級(jí)科研平臺(tái)建設(shè)方面,湖南大學(xué)獲批了國(guó)家能源大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)裝備及應(yīng)用研發(fā)中心,該中心聚焦大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)與裝備、分布式抽水蓄能技術(shù)與裝備、新型儲(chǔ)能技術(shù)與裝備與風(fēng)光水儲(chǔ)一體化技術(shù)四個(gè)領(lǐng)域開展研究,并建立“產(chǎn)學(xué)研用+投資運(yùn)營(yíng)”創(chuàng)新發(fā)展模式,為儲(chǔ)能專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供重要的平臺(tái)支撐。昆明理工大學(xué)建有鋰離子電池及材料制備技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,形成了電化學(xué)能源、電化學(xué)環(huán)保、電化學(xué)防護(hù)等3個(gè)特色研究方向,建成先進(jìn)電池材料研發(fā)、先進(jìn)電池研發(fā)、新工藝新裝備開發(fā)、廢舊電池回收利用及材料制造智能化、信息化研究等5個(gè)科研平臺(tái),為培養(yǎng)電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的優(yōu)秀人才提供了很好的科研實(shí)踐平臺(tái)。在省級(jí)平臺(tái)建設(shè)方面,江蘇大學(xué)以動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科為支撐,與化學(xué)、材料等學(xué)科交叉融合,在抽水蓄能儲(chǔ)能技術(shù)及裝備、電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)及器件、氫能及燃料電池技術(shù)和裝備以及能源智能化集成技術(shù)與裝備等方面形成了研究特色,并為儲(chǔ)能專業(yè)人才培養(yǎng)配備了較完整的儀器設(shè)備資源;河北工業(yè)大學(xué)建有先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與裝備河北省工程研究中心,該中心重點(diǎn)開展電池儲(chǔ)能技術(shù)及裝備、高效儲(chǔ)熱技術(shù)及應(yīng)用、氫能與燃料電池技術(shù)等方向的研究工作,并已建成相關(guān)科研與教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為電池儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱及氫能和燃料電池等儲(chǔ)能領(lǐng)域的人才培養(yǎng)提供了有力的支撐。

 4 結(jié) 語(yǔ)

  本文主要總結(jié)了部分高校在儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的課程體系建設(shè)、培養(yǎng)方向設(shè)置以及儲(chǔ)能教學(xué)資源和平臺(tái)建設(shè)等方面的情況,各高校之間在人才培養(yǎng)方面呈現(xiàn)出一定的差異性及特色。在課程體系建設(shè)方面,各高校注重開設(shè)系統(tǒng)化、前沿性的專業(yè)課程,在專業(yè)基礎(chǔ)課方面主要以大學(xué)物理、工程力學(xué)、儲(chǔ)能原理、儲(chǔ)能材料、儲(chǔ)能系統(tǒng)、傳熱傳質(zhì)學(xué)等課程為主,在專業(yè)核心課程方面各高校圍繞自身特色開設(shè)電化學(xué)儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氫、電磁儲(chǔ)能機(jī)械儲(chǔ)能等相關(guān)課程,以滿足儲(chǔ)能行業(yè)人才的需求。在培養(yǎng)方向設(shè)置方面,各高校主要在相關(guān)學(xué)科下設(shè)立儲(chǔ)能相關(guān)方向,或單獨(dú)設(shè)立儲(chǔ)能科學(xué)與工程交叉學(xué)科進(jìn)行研究生的培養(yǎng),培養(yǎng)方向主要集中在電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能與燃料電池、儲(chǔ)能材料與器件、能量?jī)?chǔ)存與轉(zhuǎn)換以及熱質(zhì)儲(chǔ)能等方向。在儲(chǔ)能教學(xué)資源方面,近三年以來(lái)有很多關(guān)于儲(chǔ)能技術(shù)、電化學(xué)儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱技術(shù)和大規(guī)模儲(chǔ)能等儲(chǔ)能相關(guān)的教材和參考書相繼出版,為儲(chǔ)能專業(yè)的課程建設(shè)提供了有力的支撐。在平臺(tái)建設(shè)方面,很多高校建設(shè)了國(guó)家級(jí)或省部級(jí)等不同層次的產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)、虛擬教研室、工程研究中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái),特別是國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)、儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)虛擬教研室的建設(shè)為儲(chǔ)能領(lǐng)域的高層次人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)等方面提供了有力的支撐。

  為了培養(yǎng)國(guó)家亟需的儲(chǔ)能領(lǐng)域優(yōu)秀專業(yè)人才,很多高校在不斷探索和實(shí)踐儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式,并取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和進(jìn)展,為儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)各高校之間、高校與企業(yè)間的交流與合作,共同探索創(chuàng)新的培養(yǎng)模式和教學(xué)方法,為儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的建設(shè)和人才培養(yǎng)能力提升做出貢獻(xiàn)。

分享到:

關(guān)鍵字:儲(chǔ)能

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)版權(quán)說(shuō)明:

1、凡注明來(lái)源為“中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng):xxx(署名)”,除與中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)簽署內(nèi)容授權(quán)協(xié)議的網(wǎng)站外,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán),任何單位及個(gè)人不得轉(zhuǎn)載、摘編或以其它方式使用上述作品。

2、凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:xxx(非中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng))”的作品,均轉(zhuǎn)載與其他媒體,目的在于傳播更多信息,但并不代表中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)、立場(chǎng)或證實(shí)其描述。其他媒體如需轉(zhuǎn)載,請(qǐng)與稿件來(lái)源方聯(lián)系,如產(chǎn)生任何版權(quán)問(wèn)題與本網(wǎng)無(wú)關(guān)。

3、如因作品內(nèi)容、版權(quán)以及引用的圖片(或配圖)內(nèi)容僅供參考,如有涉及版權(quán)問(wèn)題,可聯(lián)系我們直接刪除處理。請(qǐng)?jiān)?0日內(nèi)進(jìn)行。

4、有關(guān)作品版權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系:13661266197、 郵箱:ly83518@126.com