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“雖然剛進(jìn)入新能源領(lǐng)域學(xué)習，但仿佛已從山腳下看到了山巔?！标悡硎翘旖虼髮W(xué)儲能科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的第一批本科生。不久前，專(zhuān)業(yè)基礎課“儲能科學(xué)與工程概論”給了他極大的震撼。課程第一講的教師竟然是電力系統領(lǐng)域知名專(zhuān)家、中國工程院院士王成山。其后，一眾學(xué)科“頂流”專(zhuān)家輪流授課。
頂配的師資、定制的課程、前沿的科學(xué)……這是天津大學(xué)國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng )新平臺（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“儲能平臺”）探索構建產(chǎn)學(xué)研深度融合模式的一個(gè)縮影。
近年來(lái)，以可再生能源利用技術(shù)為主的新興能源技術(shù)蓬勃興起，儲能技術(shù)成為關(guān)鍵技術(shù)之一。為加快培養儲能領(lǐng)域“高精尖缺”人才，增強產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和自主創(chuàng )新能力，以產(chǎn)教融合發(fā)展推動(dòng)儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，教育部、國家發(fā)展改革委、國家能源局決定實(shí)施儲能技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)科發(fā)展行動(dòng)計劃（2020—2024年）。
作為2021年獲批建設的全國首批三所國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng )新平臺之一，學(xué)校以?xún)δ芷脚_為契機，積極推動(dòng)以?xún)δ軐W(xué)科專(zhuān)業(yè)為主體、校內各優(yōu)勢學(xué)科為支撐，聯(lián)合儲能行業(yè)龍頭企業(yè)，深入推進(jìn)儲能技術(shù)的交叉學(xué)科研究和產(chǎn)教融合探索，打通儲能領(lǐng)域人才鏈、創(chuàng )新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈，為國家培養能夠引領(lǐng)儲能技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的卓越工程師和科學(xué)家。
高水平科研連接產(chǎn)與教
化工、機械、材料、自動(dòng)化……在天津大學(xué)，儲能科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的頂配師資可謂“五花八門(mén)”。突破專(zhuān)業(yè)、學(xué)院、行業(yè)限制，通過(guò)共建學(xué)院聯(lián)聘、校外資源挖掘和國外人才引進(jìn)等方式，打造跨學(xué)科、復合型、高層次的研究團隊。這是儲能平臺的一大優(yōu)勢，這種優(yōu)勢也同樣被運用到學(xué)校人才培養上。
“頂配的師資，大多是儲能鏈條各個(gè)環(huán)節的頂級專(zhuān)家?！痹诨W(xué)院教授楊全紅看來(lái)，高水平科研是連接產(chǎn)與教的關(guān)鍵環(huán)節，一頭連著(zhù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待破解的難題，另一頭連著(zhù)高水平人才培養。
儲能平臺在建設伊始就確定了首批建設的5個(gè)研究中心，即電化學(xué)儲能、燃料儲能與應用、儲能裝備與系統、儲能安全與運維、儲能經(jīng)濟與政策5個(gè)研究中心，中心主任均由國家級領(lǐng)軍人才擔任。
“希望大家能夠在交流研討中碰撞出靈感火花，突破合作瓶頸，促進(jìn)學(xué)科交叉融合，推動(dòng)儲能科研創(chuàng )新進(jìn)展?！苯衲?月，在儲能技術(shù)學(xué)科交叉中心建設學(xué)術(shù)研討會(huì )上，王成山反復強調學(xué)科交叉的重要性。
“科研合作正在從‘自由型’向‘有組織型’轉變?！辈牧蠈W(xué)院韓曉鵬教授以?xún)δ茈姵貫槔?，在這條研發(fā)鏈條上，從基礎材料到電極、電池再到系統控制和應用，雖然學(xué)校團隊優(yōu)勢明顯，但卻分散在各個(gè)學(xué)院，而儲能平臺則打破了壁壘。
“每周一大家都會(huì )聚在一起交流，把各自的需求帶來(lái)，為下一步科研尋找方向?！表n曉鵬介紹，儲能技術(shù)學(xué)科交叉中心建設學(xué)術(shù)研討會(huì )拉出了全校儲能研究的“清單”，如數家珍般地列出了各個(gè)團隊研究的特色、優(yōu)勢和進(jìn)展。
“我們一直在尋找可以對鋰離子在納米多孔材料中的傳輸、擴散等行為進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合模擬的團隊，沒(méi)想到在校內機械學(xué)院焦魁教授團隊找到了?！被W(xué)院副教授吉科猛加入儲能平臺后，很快就嘗到了交叉融合的甜頭。而韓曉鵬則更期待解決“一條鏈條上不同環(huán)節‘交叉’部分的難題”。
儲能平臺常務(wù)副主任焦魁介紹，目前平臺已經(jīng)形成了以3名院士、20余名國家級領(lǐng)軍人才、40余名國家級青年人才領(lǐng)銜的高層次、跨學(xué)科、復合型科研教學(xué)團隊，實(shí)現了儲能領(lǐng)域的全環(huán)節和全鏈條覆蓋。
項目式教學(xué)打通學(xué)與練
一個(gè)周六上午，盡管是周末，但位于天津大學(xué)北洋園校區的一間教室內，儲能專(zhuān)業(yè)的學(xué)生們依然在興致盎然地研討著(zhù)他們的“風(fēng)光互補碳中和小屋”。四五名學(xué)生一組，他們需要通過(guò)一學(xué)期的課程學(xué)習完成從供能、儲能再到用能的系統搭建，最終實(shí)現每一棟“小屋”都可以利用自身產(chǎn)生的再生能源進(jìn)行夏季供冷。
這是專(zhuān)為儲能專(zhuān)業(yè)大一學(xué)生量身定制的項目式課程“儲能創(chuàng )客A”?！凹词箶Q螺絲、接水管這些動(dòng)手的基礎工作都需要去學(xué)習實(shí)踐?！睂W(xué)生傅心雨說(shuō)，除了課堂上的“邊做邊學(xué)”，他們有時(shí)還必須利用課下的時(shí)間自學(xué)相關(guān)知識，跑到教室里繼續擺弄“小屋”，成功激起了學(xué)習興趣。
授課教師馬非是來(lái)自機械學(xué)院的一名青年教師。在他看來(lái)，這門(mén)課就是要激發(fā)學(xué)生的興趣、培養設計思維、鍛煉實(shí)踐能力，讓學(xué)生們在學(xué)習中學(xué)會(huì )思考、討論、合作和實(shí)踐，這也是儲能平臺項目式教學(xué)的特色之一。
像“儲能創(chuàng )客A”這樣的課程，在儲能專(zhuān)業(yè)定制的“項目式課程庫”中還有18門(mén)，學(xué)生需要在大二和大三通過(guò)“選課”的形式再選擇兩門(mén)項目式課程進(jìn)行學(xué)習。
除了項目式課程，新工科項目式教學(xué)理念已經(jīng)融入其他的專(zhuān)業(yè)課中。機械學(xué)院劉海峰教授負責一門(mén)大三的專(zhuān)業(yè)課“儲能原理”和一門(mén)研究生課程“高等儲能原理”。在他的設計中，本科生課程將集共性原理講授、先進(jìn)儲能技術(shù)于一體，還要嘗試讓學(xué)生做一個(gè)儲能電池裝置。他在課程中定制了一些來(lái)自企業(yè)的課程，邀請企業(yè)的技術(shù)人員來(lái)講授，同時(shí)將學(xué)生帶到企業(yè)中去感受。而研究生的課程則會(huì )更加突出特色，把教師的科研優(yōu)勢充分融入教學(xué)。
這樣的課程背后往往有多位教師支撐。比如盡管“儲能創(chuàng )客A”是馬非主講，但課程設計卻凝聚了擅長(cháng)電能供儲用、可再生供能、冷熱供儲用等領(lǐng)域5位教師的智慧。
“物理課、化學(xué)課、工程數學(xué)課、編程課……盡管名字看起來(lái)都很普通，但其實(shí)都是‘高端定制’，課堂上經(jīng)常要做任務(wù)，也需要我們根據任務(wù)目標自學(xué)相關(guān)知識?！标悡碚f(shuō)，這樣的課程壓力大，但收獲更多。
跨學(xué)科、項目式、產(chǎn)教融合、本研貫通……這些都是儲能專(zhuān)業(yè)人才培養模式的重要特征。焦魁介紹，目前儲能平臺正在以新工科建設為牽引，深入建設儲能科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的課程、教材、教法、教師等高等教育教學(xué)的“新基建”，構建具有學(xué)校特色的儲能系統人才培養體系。
企業(yè)融入提升研與教
今年暑假，陳擁赴企業(yè)進(jìn)行了為期6周的帶薪專(zhuān)業(yè)實(shí)習。想去電力行業(yè)學(xué)習的他報了以?xún)δ転橹饕獦I(yè)務(wù)的平高集團儲能科技有限公司，對化學(xué)更感興趣的傅心雨則選擇了中汽研新能源汽車(chē)檢驗中心（天津）有限公司提供的“燃料電池試驗輔助及數據分析實(shí)習生”崗位。
按照培養計劃，這樣真刀實(shí)槍地到企業(yè)的暑期實(shí)習，本科期間有兩次，這也是學(xué)生對“產(chǎn)教融合”的初體驗。
“全班22名學(xué)生，有6家單位提供了40余個(gè)崗位?！必撠煷舜螌?shí)習組織工作的教師李巾錠介紹，儲能平臺希望給學(xué)生提供一種“沉浸式、體驗式、互動(dòng)式”的實(shí)習模式。
“我們和儲能平臺的很多老師建立了合作關(guān)系。這次安排了天大畢業(yè)的博士來(lái)做學(xué)生的企業(yè)實(shí)習老師?！币呀?jīng)受聘為碩士研究生企業(yè)導師的郝冬是中國汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司首席專(zhuān)家。他介紹，企業(yè)有兩萬(wàn)平方米、50多個(gè)新能源實(shí)驗室，可以為學(xué)生們提供國際一流的平臺，大幅提升他們對燃料電池的認知。
與本科生們走進(jìn)企業(yè)開(kāi)展專(zhuān)業(yè)實(shí)習不同，儲能平臺博士一年級的黃耀煒前期初步研制完成了一種新型熱力學(xué)循環(huán)，該循環(huán)可以應用于儲能、碳捕集與利用、直接空氣碳捕集等技術(shù)。目前，他正打算做一個(gè)放大的真實(shí)系統用于微電網(wǎng)內且可以通過(guò)可再生能源驅動(dòng)。接下來(lái)的工作，他將得到企業(yè)導師——國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院電源技術(shù)中心主任甘智勇的指導。
學(xué)校在本科培養階段全面引入行業(yè)內的企業(yè)參與教學(xué)和育人；在研究生培養階段實(shí)行“雙導師”制，同時(shí)支持專(zhuān)項博士生參與企業(yè)的研發(fā)項目，支持博士生依托企業(yè)的科研條件和重大研發(fā)項目開(kāi)展博士學(xué)位論文研究，鼓勵企業(yè)優(yōu)秀青年技術(shù)骨干申請攻讀定向博士生，企業(yè)的深度參與讓平臺的人才培養和產(chǎn)業(yè)發(fā)展齊頭并進(jìn)。據了解，目前儲能平臺已與國家電網(wǎng)、中汽研、濰柴等數十家儲能行業(yè)頂尖企業(yè)開(kāi)展了科技攻關(guān)合作，與國家能源集團、中石化、比亞迪等企業(yè)簽署了人才聯(lián)合培養協(xié)議，并正與國網(wǎng)天津市電力公司籌備聯(lián)合掛牌“國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng )新平臺實(shí)訓基地”。
與人才培養同步開(kāi)展的還有和企業(yè)更加深入的合作。在新型電力系統儲能并網(wǎng)調控和關(guān)鍵裝備技術(shù)領(lǐng)域，學(xué)校與南方電網(wǎng)公司聯(lián)合成立“南方電網(wǎng)公司—天津大學(xué)智能配用電與儲能”聯(lián)合研究院。在儲能系統運行可靠性和混合儲能系統關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，與許繼集團合作開(kāi)發(fā)百兆瓦級鋰離子儲能電站故障特性模擬系統及相關(guān)測試平臺。在儲能經(jīng)濟與政策研究領(lǐng)域，與國家電網(wǎng)合作開(kāi)展基于“雙碳”背景的后勤資產(chǎn)運營(yíng)保障模式研究……
王成山表示，學(xué)校正在建設的國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng )新平臺將通過(guò)全方位推進(jìn)模式創(chuàng )新和機制改革，建成能夠貫穿人才培養、科技攻關(guān)、生產(chǎn)實(shí)踐、校企合作創(chuàng )新發(fā)展等多環(huán)節的儲能人才培養“天大范式”。
