呂軍 黎安軍

本文根據(jù)教育部發(fā)布的高職教育專業(yè)目錄增補專業(yè)中的“氫能技術應用”這個新增專業(yè)項，結合氫能源產(chǎn)業(yè)情況，對高職院?！皻淠芗夹g應用”專業(yè)建設作初步探討。

一、高職院?！皻淠芗夹g應用”專業(yè)建設背景

2019年10月18日，教育部職成司發(fā)布了：《普通高等學校高等職業(yè)教育（?？疲I(yè)目錄》2019年增補專業(yè)方案。方案中2019年新增專業(yè)有9個，其中序號1的就是“氫能技術應用”專業(yè)，它屬“能源動力與材料大類”——“新能源發(fā)電工程類”。這是對全國高職院校吹響“氫能技術應用”專業(yè)建設的號角。

（一）行業(yè)背景

1.氫能源產(chǎn)業(yè)介紹

氫一般利用其他能源來制取，所以氫能屬二次能源，它具有以下特點：

（1）氫的熱值為142351kJ/kg，是所有化工燃料、生物燃料和化石燃料中最高的，可達汽油熱值的3倍。

（2）氫氣與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，而且燃燒速度快，燃點高。

（3）氫氣燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，可反復循環(huán)使用，而且氫本身無毒，屬于清潔能源。

（4）氫可以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)金屬氫化物形式出現(xiàn)，能適應貯運及不同應用環(huán)境的要求。

因此，在當前世界能源短缺和環(huán)境不斷惡化的情況下，對可持續(xù)清潔能源的需求日益迫切，氫能被視為21世紀極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础?/p>

從“新能源發(fā)電工程類”的角度來看，氫能源產(chǎn)業(yè)鏈并不復雜，產(chǎn)業(yè)鏈上游是“氫氣的制備”，目前主要技術方式有傳統(tǒng)能源的熱化學重整、電解水或光解水等。產(chǎn)業(yè)鏈中游是“氫氣的儲運”，目前主要技術方式包括低溫液態(tài)、高壓氣態(tài)或固體材料儲氫，產(chǎn)業(yè)中加氫站的建設、運維人才較緊缺。產(chǎn)業(yè)鏈下游是氫氣的應用，氫氣的應用可涉及傳統(tǒng)能源的各個方面，其中發(fā)電是這里主要討論的，當前主要發(fā)電方式是燃料電池，目前燃料電池發(fā)電規(guī)模較小，多用在新能源汽車，隨著燃料電池技術的發(fā)展、發(fā)電規(guī)模的增大，作為風電、光伏和核電的儲能調峰設備都非常有前景，并可建成容量較大的燃料電池發(fā)電站，其相應的人才需求將非常大。

2.國際氫能源產(chǎn)業(yè)情況

目前反映氫能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的指標主要有：加氫站（產(chǎn)業(yè)鏈中游）的數(shù)量和氫能源車輛（產(chǎn)業(yè)鏈下游）的制造或使用的種類、數(shù)量。

截至2018年全球已建成加氫站369座，日本最多，有113座，2020年將建成160座，2025年將建成320座，2030年將達到900座。燃料電池乘用車保有量達到2839輛（2018年），計劃保有量2025年達20萬輛，2030年達80萬輛，2040年實現(xiàn)燃料電池車的普及。而且，日本過去30年累計投入數(shù)千億日元用于研發(fā)推廣，在氫能和燃料電池技術擁有專利數(shù)世界第一。

歐洲發(fā)展氫能最具代表性的國家是德國，其可再生能源制氫規(guī)模為全球第一，并運營著世界第二大加氫網(wǎng)絡，共有加氫站60座。全球首列氫燃料電池列車已在德國投入商業(yè)運營，續(xù)航里程接近1000公里，計劃2021年增加氫燃料電池列車14列。

同期美國在營加氫站42座，計劃2020年建成75座，2025年達到200座，燃料電池乘用車數(shù)量達到5899輛。全年固定式燃料電池安裝超過100兆瓦，累計固體式燃料電池安裝超過500兆瓦。美國在氫能及燃料電池領域擁有的專利數(shù)僅次于日本。

3.我國氫能源產(chǎn)業(yè)情況

我國政府高度關注氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相繼發(fā)布《“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》和《中國制造2025》等頂層規(guī)劃，鼓勵并引導氫能及燃料電池技術研發(fā)。此外，全國各地區(qū)也紛紛出臺相關政策鼓勵氫能及燃料電池的發(fā)展。

我國2018年已建成加氫站23座，根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書》所提出規(guī)劃目標：2020年率先實現(xiàn)氫能汽車及加氫站的規(guī)模化推廣應用，建成加氫站100座，燃料電池發(fā)電站達20萬kW，1萬輛燃料電池運輸車輛，燃料電池有軌電車達50列;到2030年，建成加氫站1000座，燃料電池發(fā)電站達1億kW，燃料電池車輛保有量達到200萬輛。

中國是世界上最大的制氫國，現(xiàn)有工業(yè)制氫產(chǎn)能為2500萬噸/年，同時，中國每年風電、光伏、水電等可再生能源棄電約1000億千瓦時，可用于電解水制氫約200萬噸，可為氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期階段提供低成本的氫源。

我國氫能產(chǎn)業(yè)雖然起步晚，但由于政府重視、科研人員發(fā)奮，目前已掌握了部分氫能基礎設施與燃料電池相關核心技術，具備一定的產(chǎn)業(yè)裝備及燃料電池整車的生產(chǎn)能力。隨著由氫制取、儲運、加氫基礎設施建設、燃料電池研發(fā)及整車制造等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)代表企業(yè)構成的“中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略創(chuàng)新聯(lián)盟”于2018年成立，標志著中國氫能大規(guī)模商業(yè)化應用已經(jīng)開啟。在趕超世界先進水平的過程中，除了技術的創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)規(guī)模的拓展，行業(yè)規(guī)范的建設和從業(yè)人員職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)也非常重要，這是高職院校要承擔的責任和面臨的挑戰(zhàn)。

（二）高職院校氫能源專業(yè)建設可行性

從表面來看，一個專業(yè)建設的好壞主要看兩個指標：①專業(yè)招生時第一志愿的投檔率;②專業(yè)的畢業(yè)生在專業(yè)相關企業(yè)的就業(yè)率。

這兩個指標屬市場類指標，它們一方面取決于專業(yè)對應的行業(yè)（產(chǎn)業(yè)）在社會中的地位、影響力;另一方面取決于校企合作的程度和專業(yè)教學質量。

市場的因素使學校在專業(yè)設定上比較謹慎，而針對新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)設定，這就考驗決策者的戰(zhàn)略眼光。新興的產(chǎn)業(yè)必然需要新型人才的進入和推動，為企業(yè)培養(yǎng)適用的人才是學校的義務和責任。

氫能源產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè)，其相關企業(yè)除傳統(tǒng)的制氫企業(yè)外，大多比較年輕，特別是產(chǎn)業(yè)鏈的中、下游企業(yè)，如儲運氫、加氫站建設和管理、燃料電池研制、氫能源汽車研制等企業(yè)基本都是近年發(fā)展起來的。產(chǎn)業(yè)技術和規(guī)模在快速發(fā)展，行業(yè)的規(guī)范才開始建設，企業(yè)本身也在急劇變化，目前企業(yè)效益有待提高，而且各地的產(chǎn)業(yè)發(fā)展并不均衡。這些對于學校的專業(yè)建設來說既是挑戰(zhàn)也是機遇。高職院校應該根據(jù)本校的教育資源和所在地區(qū)的氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，關注“氫能技術應用”專業(yè)。

因此，高職院校在開展“氫能技術應用”專業(yè)建設時，應根據(jù)該地區(qū)氫能源產(chǎn)業(yè)狀況選擇產(chǎn)業(yè)鏈的一個環(huán)節(jié)作為突破口，如電解水制氫、儲運氫、加氫站建設和管理、燃料電池研制、燃料電池維護等，以點帶面。以后隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會需求再細分出與產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)配套的專業(yè)。

在“氫能技術應用專業(yè)”建設時，首先必須要做的，而且必須堅持貫徹始終的是校企合作。這既需要學校領導的重視，也需要地方政府對企業(yè)有相關的鼓勵政策。校企合作是高水平專業(yè)建設的關鍵。

另外，因為“氫能技術應用”專業(yè)是對應新興產(chǎn)業(yè)的，不要追求建設初期就有“放衛(wèi)星”的效果。關鍵是看它如何為產(chǎn)業(yè)服務，如何在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期就與產(chǎn)業(yè)融合，并伴隨、支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。

二、建設目標與建設內容

在建設目標與建設內容方面，除了與其他專業(yè)建設相似的內容外，“氫能技術應用”專業(yè)建設還應注意以下幾點。

（一）建設目標

以高素質技術技能型氫能源專業(yè)人才培養(yǎng)為目標，在開拓氫能源專業(yè)辦學特色的基礎上，為適應產(chǎn)業(yè)技術和結構的不斷升級，探索并總結一套較為完整的、服務區(qū)域建設和發(fā)展需要的氫能源專業(yè)高素質技術技能人才培養(yǎng)模式。突出能力培養(yǎng)和工程應用，力求教學內容和課程體系與地方經(jīng)濟發(fā)展要求相適應、畢業(yè)生能力和素質與氫能源行業(yè)需求相吻合。以建設成為國內行業(yè)一流的人才培養(yǎng)基地為要求，同時為同地區(qū)同類高職院校氫能源專業(yè)的建設起示范作用。

（二）建設內容

1.校企合作建設

以“校企合作”為綱，先選擇2～3家氫能源企業(yè)展開校企合作，今后不斷增加合作企業(yè)。同時挑選3～5位在氫能源產(chǎn)業(yè)鏈中不同企業(yè)的經(jīng)驗豐富的技術專家組成“氫能源技術應用專業(yè)教學指導委員會”。“專業(yè)教學指導委員會”全方位參與到專業(yè)的專業(yè)定位、培養(yǎng)規(guī)格、人才培養(yǎng)方案、課程體系、教材、實訓基地等建設項目，并每年都對專業(yè)運行進行評審。

2.人才培養(yǎng)模式建設

在“專業(yè)指導委員會”引領下，逐步在課程體系中引入學生職業(yè)技能競賽、職業(yè)技能考核，突出技能培養(yǎng)，推動專業(yè)人才培養(yǎng)與企業(yè)崗位需求銜接，人才培養(yǎng)鏈和氫能源產(chǎn)業(yè)鏈相融合。建立并健全選課制、導師制、學分計量制、補考重修制、學分互認制等;建立學分積累與轉換制度，推廣信息化教學，推進學習成果互認，拓寬技術技能人才終身學習通道。隨著專業(yè)的建設同步開展教學診斷與改進工作，不斷完善內部質量保證制度體系和運行機制。

3.課程建設

根據(jù)氫能源企業(yè)對專業(yè)人才的需求，通過調研和召開專業(yè)教學指導委員會等方式，參照氫能源相關企業(yè)技能人員評價標準，總結和歸納了氫能源行業(yè)企業(yè)的職業(yè)崗位技能，對專業(yè)所對應的職業(yè)崗位群的職業(yè)技能的形成規(guī)律進行分析，共同設計開發(fā)出滿足專業(yè)群的“標課相融、做學合一”的專業(yè)課程體系。

因為氫能源產(chǎn)業(yè)還比較“年輕”，相關的職業(yè)技能鑒定還沒完善，學校應積極參與氫能源企業(yè)職業(yè)技能鑒定建設工作，并在專業(yè)推行“雙證書”制度，把職業(yè)崗位所需要的知識、技能和職業(yè)素養(yǎng)融入相關專業(yè)教學中，將相關課程考試考核與職業(yè)技能鑒定合并進行。

4.教材建設

因為在我國的高職院校里，氫能源技術應用專業(yè)是新辦的專業(yè)，其適用的教材很少，所以只能一方面在我國現(xiàn)有出版的教材里選用，另一方面考慮聯(lián)合氫能源行業(yè)的專家技術人員共同編寫專業(yè)教材。教材必須具有很強的崗位針對性，以氫能源企業(yè)需求為導向，要強調教材的先進性和職業(yè)性，要易于被學生接受。注重引導學生積極參與教學活動過程，在學習活動的設計上引導學生建立具有“主動合作、樂于探究、交流合作”特征的學習方式，使學生真正成為學習的主體。同時，因為氫能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，教學所用教材必須保持動態(tài)調整。

5.師資隊伍建設

從企業(yè)引進（兼職）各一名專業(yè)帶頭人，企業(yè)引進的專業(yè)帶頭人選自在國際上或國內氫能源行業(yè)內經(jīng)驗豐富的高級技術人員，并成立技能大師工作室，引領專業(yè)的“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”發(fā)展，及時跟蹤產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和行業(yè)動態(tài)，準確把握專業(yè)建設與教學改革方向，保持專業(yè)建設的領先水平，提升專業(yè)水平、擴大在行業(yè)的影響力。

專業(yè)課大比例聘用氫能源相關企業(yè)兼職教師，推行“既能培養(yǎng)技能型人才，又能進行社會服務”的“雙師型”教師建設。每年安排教師參加氫能企業(yè)鍛煉，鼓勵專業(yè)教師在國際、國內教學組織或行業(yè)協(xié)會中擔任重要職務。

6.實驗室、實訓基地建設

因為氫能源產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展，其生產(chǎn)技術、生產(chǎn)工藝等都在不斷發(fā)展，所以校內實驗室、實訓場除了驗證性實驗，其他主要以“虛擬仿真實訓系統(tǒng)”為主，這既可以避免實訓設備短時間因過時被淘汰而浪費，也可以避免學生實物操作不當產(chǎn)生的危險。

另外，與相關企業(yè)共建數(shù)量充足、專業(yè)對口、運行穩(wěn)定的校外實踐教學基地是重中之重。

7.教學資源庫及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺建設

建設一個交互式、共享型、能學、輔教的專業(yè)教學資源庫，建設時應尋求與當?shù)貧淠茉串a(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作，使專業(yè)教學資源庫與氫能源產(chǎn)業(yè)人才資源庫、氫能源產(chǎn)業(yè)職業(yè)技能鑒定學習資源庫一起共建，促進“校企合作”。

建立學生實踐創(chuàng)新、論文、專利、自主創(chuàng)業(yè)學分庫兌換機制。對某些有意愿、有潛質自主創(chuàng)業(yè)的學生，通過技能大師工作室的指導，制定創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)計劃，以促進學生創(chuàng)新發(fā)明成果的轉換為主要目標。

8.國際、國內合作交流建設

因為日本、歐美等國家氫能源產(chǎn)業(yè)起步早，很多方面的技術領先我們，同時國內各地的氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展并不均衡，在產(chǎn)業(yè)鏈的著重點也不同。所以，必須建設好國際、國內常態(tài)交流機制，交流涵蓋教師、學生。通過交流，拓展視野、互通有無、取長補短，使專業(yè)建設更高效為氫能源產(chǎn)業(yè)服務。

三、總結

氫能源產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè)，年輕有活力，雖然目前有一定的不確定性，但有廣闊的前景。高職院校“氫能技術應用”專業(yè)建設是與氫能源產(chǎn)業(yè)一起成長，還是等氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟才建設，這取決于院校領導的決策和主管部門的支持。如果考慮“摸著石頭下水”與氫能源產(chǎn)業(yè)共同壯大，愿以上觀點能提供參考。

責任編輯 何麗華