巨 星，徐 超，沈國(guó)清，杜小澤，肖萬(wàn)里，楊勇平

（華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，北京 102206）

在風(fēng)電、光伏迅速發(fā)展的背景下，電力系統(tǒng)從“源網(wǎng)荷”向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”轉(zhuǎn)變，作為靈活電源的儲(chǔ)能技術(shù)已成為新型電力系統(tǒng)的中樞環(huán)節(jié)和關(guān)鍵支撐。為提高儲(chǔ)能人才培養(yǎng)數(shù)量和質(zhì)量，支撐儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國(guó)家教育部、發(fā)改委、能源局多次印發(fā)《儲(chǔ)能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2020—2024 年)》、《加強(qiáng)碳達(dá)峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》等通知[1-3]，要求加快培養(yǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域“高精尖缺”人才。目前全國(guó)40 所高等院校設(shè)立“儲(chǔ)能科學(xué)與工程”本科專業(yè)，2022 年華北電力大學(xué)也首次獲批設(shè)立“氫能科學(xué)與工程”本科專業(yè)，儲(chǔ)能科學(xué)與工程等學(xué)科和專業(yè)發(fā)展已成為實(shí)現(xiàn)“3060碳達(dá)峰碳中和”遠(yuǎn)景目標(biāo)的必要支撐。

儲(chǔ)能科學(xué)與工程是典型的針對(duì)新興產(chǎn)業(yè)的“新工科”專業(yè)[4-5]。儲(chǔ)能領(lǐng)域“高精尖缺”人才的培養(yǎng)涉及物理、化學(xué)、材料等基礎(chǔ)知識(shí)和能源動(dòng)力、化工、自動(dòng)化、電氣等專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能，亟需打破學(xué)科壁壘建立健全涉及學(xué)科交叉的儲(chǔ)能專業(yè)知識(shí)體系[6-8]。國(guó)內(nèi)許多高校剛成立儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)，依托能源動(dòng)力、電氣工程、工程熱物理等不同專業(yè)建設(shè)，培養(yǎng)方式各異，目標(biāo)不一，尚未形成成熟完善的人才培養(yǎng)機(jī)制。儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)W科方向眾多，電化學(xué)、熱能、機(jī)械、電磁儲(chǔ)能等技術(shù)差異過(guò)大，難以統(tǒng)合。面對(duì)新興學(xué)科，儲(chǔ)能學(xué)科的教師隊(duì)伍也多不具備該領(lǐng)域的多學(xué)科背景，亟需更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，健全教師隊(duì)伍，并加強(qiáng)產(chǎn)教融合教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)。總之，相比于以往的新設(shè)交叉學(xué)科“新工科”專業(yè)，儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)呈現(xiàn)出“基礎(chǔ)學(xué)科多”、“專業(yè)方向多”、“教學(xué)資料少”、“經(jīng)驗(yàn)豐富教師少”兩多兩少的特點(diǎn)，這為學(xué)科和專業(yè)建設(shè)帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。因此，本文主要依托華北電力大學(xué)建設(shè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的思路、方向和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)、分析和討論，從學(xué)科建設(shè)實(shí)踐和人才培養(yǎng)工作出發(fā)，為儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)提供有益參考。

1 華北電力大學(xué)儲(chǔ)能學(xué)科和專業(yè)建設(shè)情況

1.1 儲(chǔ)能科學(xué)與工程建設(shè)背景

華北電力大學(xué)2019年啟動(dòng)儲(chǔ)能專業(yè)建設(shè)工作，整合配置與儲(chǔ)能教學(xué)研究工作密切相關(guān)的多專業(yè)交叉教師隊(duì)伍成立校級(jí)儲(chǔ)能教研室。自2019 級(jí)專業(yè)方向分流建設(shè)儲(chǔ)能方向，制定能源與動(dòng)力工程(儲(chǔ)能方向)本科生培養(yǎng)方案。2021 年獲批儲(chǔ)能科學(xué)與工程本科專業(yè)后，基于儲(chǔ)能方向?qū)W科建設(shè)和人才培養(yǎng)的數(shù)年積累，完善儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)本科生培養(yǎng)方案，遵循了專業(yè)課程體系梯度建設(shè)和逐步完善的原則。目前，儲(chǔ)能方向及專業(yè)已形成國(guó)內(nèi)最大的培養(yǎng)規(guī)模，2019～2021 級(jí)本科生共340 余名，并在三年教學(xué)培養(yǎng)過(guò)程中初步培育了教學(xué)團(tuán)隊(duì)。2022 年學(xué)校作為首批三所高校之一獲批承擔(dān)國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)任務(wù)，同時(shí)推動(dòng)行業(yè)企業(yè)二十余家深度參與，推動(dòng)產(chǎn)教融合的人才培養(yǎng)模式。在教育教學(xué)反復(fù)研討迭代中，逐漸形成專業(yè)和學(xué)科培養(yǎng)思路，本文即針對(duì)上述建設(shè)工作的思路進(jìn)行總結(jié)。

1.2 儲(chǔ)能本科專業(yè)建設(shè)的主要問(wèn)題

針對(duì)儲(chǔ)能專業(yè)人才短缺、相關(guān)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)單一、產(chǎn)教融合薄弱、與新型電力系統(tǒng)結(jié)合的復(fù)合型人才培養(yǎng)基本空白等現(xiàn)狀，儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制是非常具有改革試驗(yàn)特點(diǎn)的“新工科”實(shí)驗(yàn)田[9-12]。在儲(chǔ)能專業(yè)建設(shè)的過(guò)程中，需要重點(diǎn)解決傳統(tǒng)培養(yǎng)方式中存在的一些問(wèn)題，建立適應(yīng)新時(shí)代學(xué)生特點(diǎn)、學(xué)習(xí)方式、教師能力和社會(huì)需求變化的新培養(yǎng)體系，重點(diǎn)需要解決以下三個(gè)問(wèn)題。

（1）如何構(gòu)建合理的儲(chǔ)能學(xué)科課程知識(shí)體系？傳統(tǒng)上，特定學(xué)科的知識(shí)學(xué)習(xí)遵循“循序漸進(jìn)，疊床架屋”的方式。儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)涉及學(xué)科領(lǐng)域較以往學(xué)科而言交叉更為顯著，若以傳統(tǒng)的培養(yǎng)體系，在目前整體快節(jié)奏社會(huì)下很難形成該學(xué)科完善的人才培養(yǎng)，無(wú)法在本科階段形成能夠符合產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求的知識(shí)結(jié)構(gòu)和素質(zhì)能力。

（2）如何引導(dǎo)學(xué)生掌握必要工科基礎(chǔ)技能？

過(guò)去在本科培養(yǎng)中，課程的設(shè)置以知識(shí)性內(nèi)容為主，較少涉及學(xué)生的實(shí)際技能培養(yǎng)，“重道輕術(shù)”也是長(zhǎng)期以來(lái)本科教育的方針，但技能的長(zhǎng)期短板狀態(tài)，導(dǎo)致知識(shí)學(xué)習(xí)更像“填鴨式”教育，提高實(shí)際培養(yǎng)質(zhì)量需要“道”與“術(shù)”各有重視，互相促進(jìn)和協(xié)同。

（3）如何強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和創(chuàng)新能力？

傳統(tǒng)培養(yǎng)模式中，僅有畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)涉及知識(shí)和技能應(yīng)用，培養(yǎng)階段過(guò)程中匱乏貼近知識(shí)技能應(yīng)用的實(shí)踐，學(xué)以致用的橋梁不能貫通，導(dǎo)致畢業(yè)生有相當(dāng)一部分不具有對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)和專業(yè)能力。必須為學(xué)生創(chuàng)造出足夠多的使用知識(shí)和技能解決實(shí)際問(wèn)題的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并促使基礎(chǔ)知識(shí)和技能轉(zhuǎn)化為解決問(wèn)題的實(shí)踐能力。

1.3 儲(chǔ)能本科專業(yè)培養(yǎng)策略

作為新工科專業(yè)，適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高效率地培養(yǎng)高質(zhì)量人才，是儲(chǔ)能專業(yè)培養(yǎng)建設(shè)的主要任務(wù)。特別是打破“知識(shí)-技能-實(shí)踐”三者的壁壘是最為迫切的問(wèn)題。如圖1所示，通過(guò)“知識(shí)-技能-實(shí)踐”有機(jī)結(jié)合，將知識(shí)和技能之間通過(guò)實(shí)踐機(jī)會(huì)不斷建立機(jī)會(huì)通路并迭代升級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)到能力之間斷層的打通，是華北電力大學(xué)建設(shè)培養(yǎng)儲(chǔ)能學(xué)科“高精尖缺”的復(fù)合創(chuàng)新人才的主要策略。

圖1 儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)本科的培養(yǎng)策略Fig.1 The cultivate strategies for undergraduates majoring in Energy Storage Science and Engineering

在儲(chǔ)能學(xué)科知識(shí)方面，以儲(chǔ)能學(xué)科人才培養(yǎng)方案和課程大綱的知識(shí)體系主干和次干，構(gòu)建兼具結(jié)構(gòu)化和離散化特征的儲(chǔ)能本科課程和知識(shí)體系。通過(guò)培養(yǎng)方案完善、知識(shí)圖譜架構(gòu)和電子化教材建設(shè)，構(gòu)造基于新理念新技術(shù)，符合新工科內(nèi)在需求的學(xué)科知識(shí)體系。

在工科基礎(chǔ)技能方面，儲(chǔ)能專業(yè)的學(xué)生需要掌握的基本技能主要包括制圖、編程、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)等類型，也包括一些其他應(yīng)用型的軟件和設(shè)備等。這些課程多適宜以選修課程模塊的形式加以建設(shè)，通過(guò)“導(dǎo)師制”指導(dǎo)學(xué)生的技能型選修課程選擇，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和技能的協(xié)同。

在實(shí)踐能力方面，儲(chǔ)能學(xué)科交叉、場(chǎng)景復(fù)雜，提高儲(chǔ)能領(lǐng)域人才的能力更需要通過(guò)創(chuàng)造出足夠多的使用知識(shí)和技能解決實(shí)際問(wèn)題的機(jī)會(huì)建立知識(shí)和技能連接應(yīng)用的通路。一方面重點(diǎn)建設(shè)校內(nèi)實(shí)踐平臺(tái)和校外實(shí)踐基地拓展實(shí)習(xí)實(shí)踐條件；另一方面，通過(guò)導(dǎo)師制和本科生創(chuàng)新項(xiàng)目、競(jìng)賽項(xiàng)目等充分發(fā)掘?qū)嵺`創(chuàng)新的軟硬件資源，最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2 學(xué)科方向定位和課程培養(yǎng)體系特點(diǎn)

2.1 儲(chǔ)能學(xué)科的方向定位

儲(chǔ)能學(xué)科涉及面過(guò)寬，本科培養(yǎng)無(wú)法面面俱到，必須既保障一定覆蓋面，也根據(jù)自身特點(diǎn)找準(zhǔn)主線方向。因此，面向新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校在能源電力領(lǐng)域的特色優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)圍繞電化學(xué)、儲(chǔ)熱、氫能、儲(chǔ)能系統(tǒng)4個(gè)方向架構(gòu)儲(chǔ)能學(xué)科的知識(shí)體系，建立與電力儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)緊密連接、適應(yīng)新工科專業(yè)核心知識(shí)與能力快速培養(yǎng)構(gòu)建的儲(chǔ)能科學(xué)與工程學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)與產(chǎn)教融合機(jī)制。整體培養(yǎng)方案的思路如圖2所示，從第一學(xué)年至第四學(xué)年，課程體系主要從學(xué)科門類基礎(chǔ)課→專業(yè)基礎(chǔ)課→專業(yè)核心課→集中實(shí)踐課梯次過(guò)渡，根據(jù)具體需求和學(xué)生能力情況安排對(duì)應(yīng)的專業(yè)選修課課程。

圖2 儲(chǔ)能科學(xué)與工程本科專業(yè)培養(yǎng)方案的思路Fig.2 The scheme of the undergraduate program for Energy Storage Science and Engineering major

2.2 課程培養(yǎng)體系分析

2.2.1 專業(yè)基礎(chǔ)課的知識(shí)交叉

基于上述定位，儲(chǔ)能專業(yè)基礎(chǔ)課程的布局為工程熱物理、化工、材料、電氣、控制學(xué)科基礎(chǔ)課程的結(jié)合，各學(xué)科學(xué)分分布如圖3所示。

圖3 專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)科交叉布局Fig.3 The interdisciplinary layout of the major basic courses

這部分課程的構(gòu)建考慮專業(yè)知識(shí)的交叉和后續(xù)專業(yè)核心課程對(duì)不同領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)需求。其特點(diǎn)主要包括：

（1）電氣工程、控制工程、工程熱物理課程為核心課程儲(chǔ)能與綜合能源系統(tǒng)、儲(chǔ)能電站系統(tǒng)提供基礎(chǔ)知識(shí)，工程熱物理課程也為儲(chǔ)熱技術(shù)及應(yīng)用課程提供支撐。化學(xué)工程學(xué)科課程主要為核心課程儲(chǔ)能電池技術(shù)、氫能技術(shù)及應(yīng)用提供基礎(chǔ)知識(shí)。材料類課程為儲(chǔ)能電池技術(shù)、氫能技術(shù)及應(yīng)用、儲(chǔ)熱技術(shù)及應(yīng)用提供基礎(chǔ)材料知識(shí)。此外，增加數(shù)值分析等課程，主要為后續(xù)儲(chǔ)能與綜合能源系統(tǒng)、儲(chǔ)能電站系統(tǒng)課程提供數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

（2）課程體系中注重帶入儲(chǔ)能有關(guān)的元素，部分基礎(chǔ)課程由儲(chǔ)能專業(yè)教師進(jìn)行授課，便于將該課程內(nèi)容與儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用關(guān)聯(lián)，使教授的知識(shí)更具有針對(duì)性。

（3）在學(xué)科交叉融合過(guò)程中，知識(shí)點(diǎn)常有重疊問(wèn)題，需進(jìn)行系統(tǒng)梳理和調(diào)整，如化學(xué)類的主要基礎(chǔ)課程如物理化學(xué)等與工程熱力學(xué)存在一定程度的重疊，將基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)合并為化學(xué)基本原理課程，有助于相關(guān)知識(shí)更具有針對(duì)性。

2.2.2 專業(yè)核心課體系的覆蓋和側(cè)重

儲(chǔ)能專業(yè)核心課程的布局為儲(chǔ)能技術(shù)課程、儲(chǔ)能系統(tǒng)課程的結(jié)合，主要的課程分布情況如圖4所示。

圖4 專業(yè)核心課的布局情況Fig.4 The layout of the major core courses

這部分課程包括專業(yè)課程在儲(chǔ)能技術(shù)方向上的擴(kuò)展與在系統(tǒng)層面的集中，其特點(diǎn)包括：

（1）儲(chǔ)能技術(shù)課程集中于儲(chǔ)熱、電池、氫能三種，包括《儲(chǔ)熱技術(shù)及應(yīng)用》《儲(chǔ)能電池技術(shù)》《氫能技術(shù)及應(yīng)用》，原則是選擇具有顯著區(qū)別性特征，并在市場(chǎng)具有大量應(yīng)用及潛力的儲(chǔ)能技術(shù)，從而使所培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)體系兼具深度和廣泛性。

（2）儲(chǔ)能系統(tǒng)課程包括《儲(chǔ)能電站系統(tǒng)》以及《儲(chǔ)能與綜合能源系統(tǒng)》。以《儲(chǔ)能電站系統(tǒng)》課程為著力點(diǎn)，全面教授電化學(xué)儲(chǔ)能電站全系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，包括儲(chǔ)能電站的架構(gòu)、配置、控制、管理、安全、運(yùn)維等，串聯(lián)主要的基礎(chǔ)課程，并使學(xué)生對(duì)儲(chǔ)能電站系統(tǒng)具有全面認(rèn)知。以《儲(chǔ)能與綜合能源系統(tǒng)》課程串聯(lián)熱、電、氫存儲(chǔ)技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用，使學(xué)生對(duì)儲(chǔ)能與新能源電力系統(tǒng)及不同類型能源系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的聯(lián)系具有更為清晰的認(rèn)知。

（3）儲(chǔ)能課程設(shè)計(jì)包括《儲(chǔ)能電站系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》《氫能技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》和《儲(chǔ)能與綜合能源系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》，重點(diǎn)對(duì)應(yīng)于電化學(xué)系統(tǒng)、氫能系統(tǒng)以及熱電氫綜合能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)架構(gòu)思路。

2.2.3 專業(yè)選修課程體系的輔助作用

儲(chǔ)能專業(yè)選修課程的布局按照技能型需求和知識(shí)擴(kuò)展型需求兩大類型進(jìn)行組織，包括技能掌握課程、新能源知識(shí)拓展課程、儲(chǔ)能知識(shí)拓展課程三類。技能掌握課程包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、先進(jìn)測(cè)試技術(shù)、Matlab語(yǔ)言、本科生科研入門等；新能源知識(shí)拓展課程、儲(chǔ)能知識(shí)拓展課程包括新能源發(fā)電、燃料電池技術(shù)、機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)等。

專業(yè)選修課程特點(diǎn)包括：①重點(diǎn)希望通過(guò)導(dǎo)師制和學(xué)生意向結(jié)合進(jìn)行選擇，針對(duì)學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)和差異化發(fā)展的特定需求，做到選修課有的放矢、學(xué)以致用，并在部分高年級(jí)相關(guān)課程的編制上考慮與研究生階段需要的技能知識(shí)進(jìn)行連接，兼顧貫通本碩培養(yǎng)過(guò)程的需求。②鼓勵(lì)具有特定研究方向的教師開(kāi)設(shè)短學(xué)時(shí)的儲(chǔ)能知識(shí)拓展課程，提升技能型課程選擇面和比重。增加其他學(xué)科新技術(shù)，如新型電力技術(shù)、納米材料技術(shù)、人工智能技術(shù)等在儲(chǔ)能領(lǐng)域交叉的選修課程，促進(jìn)儲(chǔ)能基礎(chǔ)知識(shí)的交叉融合。

2.2.4 實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課程體系的銜接

實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課程體系通過(guò)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和集中實(shí)踐兩部分共同構(gòu)成。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)部分：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括電氣、化學(xué)、材料、自控實(shí)驗(yàn)?zāi)K，共46學(xué)時(shí)，折合2.875學(xué)分；專業(yè)課實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括儲(chǔ)熱、電池、氫能、綜合能源系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)共22 學(xué)時(shí)，折合1.375 學(xué)分。集中實(shí)踐部分：儲(chǔ)能認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、儲(chǔ)能專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)、儲(chǔ)能專業(yè)實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練-儲(chǔ)能裝置開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，共6學(xué)分。

實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課程體系的主要特點(diǎn)包括：

（1）充分利用京津冀周邊儲(chǔ)能、氫能大量已有的實(shí)踐資源和條件，如國(guó)網(wǎng)張家口風(fēng)光儲(chǔ)示范基地、中國(guó)電科院新能源與儲(chǔ)能運(yùn)行控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院電工所北京延慶太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)基地、大興國(guó)際氫能示范區(qū)等條件共建校外實(shí)踐基地。

（2）重視虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)踐與真實(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程的交融互補(bǔ)，如電芯單體制作檢測(cè)/電池包模組制作檢測(cè)/儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)維的虛擬仿真，與鋰離子電池的制備及電化學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)/張家口風(fēng)光儲(chǔ)示范基地實(shí)踐結(jié)合。

（3）在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)資源的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮華北電力大學(xué)理事會(huì)體制的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)，開(kāi)展儲(chǔ)能學(xué)科校內(nèi)校外一體協(xié)作的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，打造一流的儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工程中心。

（4）在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中貫徹知識(shí)和技能的應(yīng)用，與課程設(shè)計(jì)、科研訓(xùn)練等課程組成點(diǎn)-面聯(lián)動(dòng)，促進(jìn)知識(shí)技能向?qū)嶋H能力轉(zhuǎn)化。

基于上述“知識(shí)-技能-實(shí)踐”結(jié)合的“新工科”建設(shè)理念，儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的課程設(shè)置中，將知識(shí)部分劃分為“先導(dǎo)知識(shí)”“基礎(chǔ)知識(shí)”、“核心知識(shí)”和“拓展知識(shí)”4個(gè)模塊，融合“專業(yè)技能”和“實(shí)習(xí)實(shí)踐”學(xué)習(xí)，構(gòu)成完整的培養(yǎng)體系，如圖5所示。上述教學(xué)體系的設(shè)計(jì)，從培養(yǎng)方案角度支撐“知識(shí)-技能-實(shí)踐”結(jié)合的建設(shè)思路，并充分考慮創(chuàng)新人才培養(yǎng)和導(dǎo)師制下創(chuàng)新實(shí)踐的需求。

圖5 儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)“知識(shí)-技能-實(shí)踐”結(jié)合的課程設(shè)置Fig.5 The“knowledge-skill-practice”curriculum setting for Energy Storage Science and Engineering major

3 導(dǎo)師制在培養(yǎng)過(guò)程中的作用探討

通過(guò)多學(xué)科交叉促進(jìn)融合創(chuàng)新，建設(shè)高水平師資隊(duì)伍，并進(jìn)一步推動(dòng)“導(dǎo)師制”體制和內(nèi)涵建設(shè)。導(dǎo)師制建設(shè)的目的在于全方位指導(dǎo)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)體系架構(gòu)和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，提升學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知、提高學(xué)生的實(shí)踐能力，并同時(shí)起到加強(qiáng)師生溝通的作用，如圖6所示。

圖6 儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)本科導(dǎo)師制的目的和作用Fig.6 The purpose and function of an undergraduate supervisor for an Energy Storage Science and Engineering major

儲(chǔ)能科學(xué)與工程學(xué)科導(dǎo)師制的開(kāi)展需要借助合適的條件，包括：①專業(yè)教師的意愿和能力方面，中青年教師對(duì)培養(yǎng)本科生往往具有更高的參與度，在儲(chǔ)能相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和科研能力也能夠形成有效指導(dǎo)；②一定的導(dǎo)師制經(jīng)驗(yàn)及制度積累對(duì)師生工作內(nèi)涵的落實(shí)推動(dòng)有很好的幫助；③從外部激勵(lì)和行政層面推動(dòng)本科生參與科研實(shí)踐活動(dòng)，如設(shè)立工程訓(xùn)練與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心等，有助于提高學(xué)生參與導(dǎo)師制下實(shí)踐活動(dòng)的意愿。

在導(dǎo)師制的具體路徑上，需要針對(duì)不同需求、不同特點(diǎn)的學(xué)生，采用不同的實(shí)施路徑，主要包括以下幾個(gè)方面。

（1）指導(dǎo)學(xué)科專業(yè)競(jìng)賽：推動(dòng)學(xué)生在教師指導(dǎo)下參與重要的科技創(chuàng)新比賽，在校內(nèi)舉辦動(dòng)員會(huì)、培訓(xùn)會(huì)以及參與資格賽等活動(dòng)，為學(xué)生的參賽與獲取獎(jiǎng)勵(lì)提供專業(yè)的指導(dǎo)與支持。這些與儲(chǔ)能科學(xué)與工程相關(guān)的國(guó)內(nèi)外知名賽事，能夠提高師生的創(chuàng)新熱情，促進(jìn)學(xué)生對(duì)儲(chǔ)能科學(xué)與工程的深入認(rèn)知。

（2）進(jìn)入課題組實(shí)驗(yàn)室掌握科學(xué)研究基本技能：科研技能的學(xué)習(xí)需要依賴相關(guān)的課題和課題組資源，儲(chǔ)能科學(xué)與工程基礎(chǔ)交叉，涉及的方向較多，并且儲(chǔ)能科學(xué)與工程屬于正在發(fā)展完善的學(xué)科，培養(yǎng)的學(xué)生會(huì)有很大一部分進(jìn)入技術(shù)開(kāi)發(fā)和研究工作中，因此，提前進(jìn)行相關(guān)能力培養(yǎng)，有助于學(xué)生錨定重點(diǎn)方向，將本碩博培養(yǎng)過(guò)程聯(lián)系起來(lái)。

（3）與研究生同學(xué)共事與導(dǎo)師學(xué)習(xí)生活交流：導(dǎo)師制提供了另一個(gè)與高年級(jí)學(xué)生、研究生和導(dǎo)師的交流的渠道，進(jìn)入課題組后，通過(guò)上述交流可以協(xié)助學(xué)生確定工作方向，解決學(xué)習(xí)和工作中的困擾等。

（4）參與教學(xué)教研活動(dòng)深入掌握專業(yè)知識(shí)：深度參與教學(xué)過(guò)程，協(xié)助進(jìn)行教學(xué)資料調(diào)研整理、知識(shí)圖譜梳理，協(xié)助公眾號(hào)等學(xué)習(xí)渠道維護(hù)以及電子化教材的技術(shù)處理等，上述活動(dòng)亦有助于學(xué)生加深專業(yè)認(rèn)識(shí)。

此外，在與產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)師聯(lián)合教學(xué)中，目前主要采取引進(jìn)企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員講座授課的形式，基于產(chǎn)教融合，還需逐步探索企業(yè)導(dǎo)師與校內(nèi)導(dǎo)師結(jié)合的形式，但本科生的企業(yè)導(dǎo)師涉及較多驅(qū)動(dòng)制度的問(wèn)題，實(shí)際落地實(shí)現(xiàn)難度較大，初步以校內(nèi)導(dǎo)師基于個(gè)人情況合作為主，逐步探索合理模式。

通過(guò)上述思路，儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)行“導(dǎo)師制”(創(chuàng)新實(shí)踐體系)與“班級(jí)制”(課程培養(yǎng)體系)雙環(huán)驅(qū)動(dòng)的人才培養(yǎng)路徑。通過(guò)一方面建設(shè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，另一方面建設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)賽事的交流平臺(tái)，并對(duì)儲(chǔ)能科學(xué)與工程人才的培養(yǎng)進(jìn)行實(shí)踐考察與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，可以為建立完善、專業(yè)的儲(chǔ)能科學(xué)與工程人才實(shí)踐培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

儲(chǔ)能科學(xué)與工程領(lǐng)域創(chuàng)新人才培養(yǎng)，對(duì)推動(dòng)儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展和能源變革具有十分重要的意義。針對(duì)儲(chǔ)能專業(yè)“新工科”培養(yǎng)的特點(diǎn)，構(gòu)建“大類招生、交叉培養(yǎng)、通專融合”的培養(yǎng)體系，采用“導(dǎo)師制”創(chuàng)新實(shí)踐體系與“班級(jí)制”課程培養(yǎng)體系雙環(huán)驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)“知識(shí)-技能-實(shí)踐”鏈條的有機(jī)結(jié)合是建設(shè)儲(chǔ)能科學(xué)與工程專業(yè)的有效途徑。在課程體系方面，構(gòu)建了學(xué)科門類基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、集中實(shí)踐課梯次過(guò)渡的課程體系，并根據(jù)具體需求和學(xué)生能力情況設(shè)計(jì)了專業(yè)技能型和知識(shí)拓展型專業(yè)選修課程。在導(dǎo)師制方面，探索本科生導(dǎo)師制，促進(jìn)本科生基于導(dǎo)師制獲得創(chuàng)新競(jìng)賽的全方位指導(dǎo)，掌握科學(xué)研究基本技能，建立與高年級(jí)學(xué)生及研究生同學(xué)的交流渠道，并參與教學(xué)教研活動(dòng)深入掌握專業(yè)知識(shí)。上述面向儲(chǔ)能科學(xué)與工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教育體系探索，對(duì)儲(chǔ)能相關(guān)的人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)具有一定的參考意義。