中国储能网讯:储能技术是战略性新兴领域,是推动全球能源格局革命性、颠覆性调整的重要引领技术。加强储能领域人才培养是推动我国实现“双碳”目标的必然要求。教育部2020年新建储能科学与工程专业,以满足储能领域“高精尖缺”人才培养需求。储能科学与工程涉及电气工程、材料学、化学、能源动力等众多学科,是典型学科交叉支撑的新兴新工科专业。但是目前储能行业内从业人员多为储能相关学科毕业人员,大部分人员知识结构单一,对上下游产业链认识不全面,传统的人才培养模式无法满足“高精尖缺”人才培养需求。
天津大学突破现有专业和学院的限制,有机整合化学工程与工艺、应用化学(工)、材料科学与工程、功能材料、能源与动力工程、电气工程及自动化、智能电网信息工程等七个国家一流本科专业,建设储能科学与工程本科专业,并于2022年招生首批本科生。该专业作为天津大学三个人才培养方案“样板间”专业之一,依托天津大学国家储能技术产教融合创新平台(全国首批,仅3所)和未来技术学院(全国首批,仅12所),整合学校相关优势学科和行业领军企业优质资源,探索构建“跨学科、项目式、本研贯通、产教融合”的储能专业人才培养模式。
一、设计跨学科交叉融合机制,建设专业核心课程
天津大学储能科学与工程专业实施跨学科交叉融合培养机制,通过学科交叉融合特色课程的教学研究,提高学生利用数学、物理、化学以及其他相关学科工具描述和解决工程问题的能力,为后续课程学习和科学研究奠定基础。
(1)探索跨学院联聘制度。采取共享师资、柔性引进等方式,拆除专业之墙,打破学科壁垒。
(2)加强储能技术学科交叉的顶层设计,探索构建学科交叉人才培养机制、成果及教师评价激励机制、资源共享机制。
(3)设计学科交叉核心课程体系、知识图谱建设、教学资源建设,满足面向未来的储能专业建设与拔尖复合型人才培养需求,推动形成储能拔尖复合型人才的培育高地、学科交叉融合的创新高地。
当前,天津大学储能科学与工程专业已形成以金东寒院士、王成山院士、赵天寿院士3名院士为带头人、20余名国家级领军人才、40余名国家级青年人才领衔的跨学科、复合型、高层次师资队伍,分布于化工学院、机械学院、材料学院、自动化学院、经管学部等,覆盖了储能的全环节和全链条,为实施学科交叉培养奠定了良好的师资基础。
二、构建项目式教学课程体系,提升工程实践能力
为提高学生的知识融合运用能力和创新实践能力,为实现本科与研究生阶段间的科研互通衔接奠定基础,天津大学构建了贯穿学生本科四年的项目式教学课程体系。
(1)大一年级(综合认知与优化阶段)。介绍能量利用全过程中供能、用能、储能三个模块的组成及作用,并将这三个模快组合形成碳中和的微型建筑。
(2)大二、大三年级(专业知识综合运用阶段)。针对某一种储能技术,在大二时研究某一种储能技术中的各个部件的制备及使用,在大三时研究各个部件如何组装成系统。
(3)大四年级(工程实践阶段)。由学生自行组织团队,将所掌握的技能进一步融合,设计一个实际的储能工程项目。
目前,天津大学储能科学与工程2022级本科生即将完成大一年级《储能创客A》项目式课程学习,学生在合作搭建“风光互补的碳中和小屋”过程中进一步增强了工程实践能力,并反馈“课程非常有趣、有特色,成功激起了大家的学习兴趣”。另外,许多储能专业课程也有机融入项目式教学模式,提升学生工程实践能力。如大一阶段《程序设计基础》课程,通过模块化、项目式教学,让学生初步掌握C、C++、Python、Matlab等专业核心课所需编程语言,并通过组装、编程、调试,实现了汽车的自动驾驶。
三、完善本研贯通培养机制,做好发展路径规划
实施本研贯通人才培养模式是落实《天津大学一流本科教育2030行动计划》和新工科建设的重要举措,对推动人才培养模式的内涵式变革,面向储能重大科学领域和前沿领域需求培养复合型拔尖创新人才具有重要意义。
天津大学2021年获批储能科学与工程本科专业,2022年获批硕士学位授权点,2023年正在申请博士学位授权点,本硕博人才培养体系逐步完善。天津大学正在推动本硕博一体化修订培养方案,完善本研贯通人才培养机制与实施路径,设计相应本研贯通课程体系和教学内容。
(1)统一本研贯通课程,打通本、硕、博各阶段选修课程资源,将高阶学科前沿课程、学科交叉课程作为专业选修课,提高学业挑战度。
(2)实施贯穿本研的科研实践,按研究生要求进行科研实践成效评价,探索让学生参加和体验国家重点项目工程。
(3)制定储能专业“3+X+N”的本研贯通人才培养方案,重构教学体系。
(4)探索学生申报、考核与退出机制。
四、实施产教融合协同育人,真正践行知行合一
本科生暑期实习项目是天津大学推动新工科人才培养的重要模块之一,是天津大学深入推动产教融合协同育人模式改革的重要体现。天津大学在储能科学与工程本科生培养方案中设置课程“企业实习”,本科生将有2次机会前往储能领域领军企业、政府部门开展暑期带薪实习,每次约1.5个月,增加学生早实践、多实践、高水平实践机会。该实习不同于以往参观性、观摩类实习,是要让学生从本科阶段就能深度了解行业需求,接触行业技术前沿,打通从理论到实践的“最后一公里”。同时,采取实习单位与实习学生“双选互认”机制,增加单位需求与学生意愿的契合度。
2022级全部大一学生将于7月份赴中汽数据(天津)有限公司、中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司、中弗(无锡)新能源有限公司、平高集团储能科技有限公司、天津大学内燃机研究所、天津市海河教育园区管理委员会等单位开始带薪实习。学生实习薪资明显高于大学生平均实习薪资。据统计,参加储能科学与工程专业暑期实习项目学生(大一)的平均薪资达2000~3500元/月,而大学生(大四及研究生)实习的平均薪资一般为 1500~2000元/月。同时,学校也会统一为学生购买实习期间的保险。
天津大学将持续聚焦“两性一度”,以新工科人才培养模式为引领,依托化工、材料、机械、电气、经管等储能相关优势学科专业,迭代完善储能科学与工程专业人才培养方案,推动储能人才培养模式的内涵式变革,形成可复制、可推广的育人模式经验,培养未来能够引领储能技术进步与产业发展的创新型、复合型、应用型人才,为天津市及我国储能产业发展和国际竞争提供强有力的人才和技术支撑。