适应产业需求的高校学科布局优化研究——以锂离子电池产业领域为例

顾 媛

（天津科技大学,天津 300222）

2020年9月，中国在联合国大会上向世界宣布了力争在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和的目标。2021年5月，中央层面成立了碳达峰碳中和工作领导小组，作为指导和统筹做好碳达峰碳中和工作的议事协调机构。领导小组办公室设在国家发展改革委。按照统一部署，正加快建立“1＋N”政策体系，立好碳达峰碳中和工作的“四梁八柱”。2021年10月，中共中央、国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（以下简称《意见》）就是“1＋N”政策体系中的“1”，在“1＋N”政策体系中发挥统领作用。《意见》将与国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》共同构成贯穿碳达峰、碳中和两个阶段的顶层设计。“N”则包括能源、工业、交通运输、城乡建设等分领域分行业碳达峰实施方案，以及科技支撑、能源保障、碳汇能力、财政金融价格政策、标准计量体系、督察考核等保障方案。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》将能源安全提升至国家战略的高度，首次设定了能源安全目标。2022年政府工作报告将能源安全提升到与粮食安全同等重要的地位，并将能源安全作为“着力稳定宏观经济大盘”的重要内容。这些政策文件的出台，彰显我国积极应对气候变化、走绿色低碳发展道路的雄心与决心。目前，新技术革命浪潮应运而生，其核心之一就是要解决资源和能源枯竭及其生态问题，所以有学者甚至认为这次技术革命浪潮是以绿色技术革命为主要特征的。

学科是高校人才培养的主要载体，也是高校科技成果转化的重要阵地，更是产业人才的“蓄水池”。在国家相关政策和文件的引领下，新时代高校学科建设，应坚持立德树人根本任务，积极融入国家重大战略需求，瞄准科技前沿和关键领域，以支撑创新驱动发展战略、服务经济社会发展、促进产业转型升级为导向，主动研究、精准分析和积极适应产业需求，紧紧围绕新政策背景下产业发展新趋势和新目标，通过优化学科布局促进学科内涵发展，提升学科建设与产业需求的适配性，为产业发展提供原动力，为制造强国建设添砖加瓦。本文以锂离子电池产业领域为例，探索服务国家战略和区域发展需求的地方高校学科布局优化路径。

1 锂离子电池产业发展状况

2020年11月，国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》（以下简称《规划》）提出“坚持电动化、网联化、智能化发展方向，以融合创新为重点，突破关键核心技术，优化产业发展环境，推动我国新能源汽车产业高质量可持续发展，加快建设汽车强国”。《规划》提出了“新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右”的新目标，以及“力争经过15年的持续努力，我国新能源汽车核心技术达到国际先进水平，质量品牌具备较强国际竞争力”的远期目标。

中国汽车工业协会统计显示，截至2021年5月底，我国新能源汽车保有量约580万辆，约占全球新能源汽车总量的50%[1]。国家统计局发布的《2021年国民经济和社会发展统计公报》显示，2021年全年，我国新能源汽车产量367.7万辆，比2020年增长152.5%，增长势头强劲[2]。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》面向2035年提出六大目标，其中两个目标分别是“新能源汽车逐渐成为主流产品，汽车产业实现电动化转型”和“关键核心技术自主化水平显著提升，形成协同高效安全可控的汽车产业链”。通过减污降碳激励约束政策的引导，把减碳的核心转移到低碳新能源的利用上，从源头减少碳排放，推动汽车产业绿色发展，从而实现“双碳”与经济高质量发展协同并进。

新能源汽车的动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池、超级电容器等。为早日达成零碳排放的目标，电池工业界正在着力向更高能量密度和更低成本的电池技术努力。锂离子电池是当今新能源汽车上被广泛使用的动力电池，新能源汽车锂离子电池市场占比超过50%，在新能源汽车市场强劲增长带动下，动力电池特别是锂离子电池需求猛增，锂离子电池产业发展势头迅猛。

锂离子电池产业是我国大部分省区市都有布局的产业之一。2019年初，全球锂电池制造能力达316千兆瓦时（GWh）。其中，中国锂电池产能位居世界首位，占73%。国家统计局数据显示，2020年我国锂离子电池产量呈现加速增长态势，全年锂离子电池累计产量达到了188.5亿只，继续创历史新高，同比增长19.9%[3]。据中国电子信息产业发展研究院和赛迪智库电子信息研究所联合发布的《锂离子电池产业发展白皮书（2021版）》，2020年广东省锂离子电池产量达到49.5亿只，继续高居全国首位，江苏省锂离子电池产量超过28亿只，稳居第二位，天津市以7.3亿只位居全国第十位，产量占全国比重为3.9%。

2 天津市高校相关学科布局

产业的高速发展需要源源不断的高层次高素质人才支撑。随着电池价值链的持续发展，电池产业人才需求日渐旺盛，特别是电池制造和电池生产岗位需求，预计将增加10倍以上。根据《天津市新能源产业链工作方案》，到2023年，围绕锂离子电池等领域，吸引和聚焦专业高级人才500名。

学科建设是人才培养的基础工程，也是高素质人才培养的重要平台。天津市历来重视学科建设，把学科建设作为培养高素质创新人才、推进科技创新、服务经济社会发展的重要抓手。近年来，天津市连续实施高等学校综合投资规划，聚焦学科内涵质量，加强学科结构调整，加大学科投入力度，高等教育发展规模逐步扩大，高等学校综合实力明显提升，高层次人才供给能力不断增强。目前，全市高校拥有博士学位一级学科103个、硕士学位一级学科178个，博士专业学位授权点11个、硕士专业学位授权点172个（见表1）。

表1 天津市高校学位授权点分布情况

然而，在对学科分布细化分析时发现，高校直接对接服务于天津制造业发展的学科相对较少，与12条重点产业链匹配度较低，年人才培养数量也相对较少。以锂离子电池产业为例，依据产业图谱分析，锂离子电池产业链主要包括原材料、电池材料（正极、负极、电解质、电池隔膜等）、电池生产与检测、动力电池应用等上下游产业领域。对应绘制学科图谱，相关学科主要有化学与化工类、材料科学与工程类、环境科学与技术类等，分布于南开大学、天津大学、天津科技大学、天津工业大学、中国民航大学、天津理工大学、天津师范大学、天津职业技术师范大学、天津城建大学等天津市高校。目前与锂离子电池产业链直接对接的博士一级学科11个、硕士一级学科14个（见表2），年培养电池产业及其相关领域博士生约100名、硕士生约1 000名，与未来锂离子电池产业发展需求相比，还存在较大的人才缺口，应加强学科建设规划，科学优化布局，合理调整方向，深入推进产教融合，加速培养产业发展骨干力量和生力军，促进学科建设与行业企业协调融通。

表2 天津市高校锂离子电池产业链相关学科情况

3 当前高校学科布局存在的问题

3.1 新兴学科发展受到制约

知识经济时代背景下，各个领域的竞争逐渐由传统的经济竞争转化为专业人才的竞争。高校作为我国社会发展培养高品质技术型人才的主阵地，其专业学科的设置只有充分适应社会产业的发展需求，方能有效提升学生的就业率。因此，大部分高校为了将高就业率作为自身的招生优势，都比较重视新兴学科的设置。然而新兴学科的发展不仅需要高品质教研团队作支撑，同时还要具备一定的前瞻性。据目前大部分高校新兴学科的设置效果来看，与传统学科相比，新兴学科的教研团队力量较为薄弱，同时由于经验的匮乏，新兴学科体系、招生体系还存在很大的完善空间。例如，虽然高校开设了锂离子电池设计等相关专业，但是对其上下游衔接专业的设置存在空白，如锂离子关键原材料相关专业等。进而在一定程度上制约着新兴学科的发展，导致高校学科布局难以充分适应产业发展需求。

3.2 传统学科垄断现象严重

在我国大部分高校中，传统学科大多是本校的优势学科与高校的重点项目，通过长期的实践，不仅积累了大量的教研经验，同时汇聚了一批具有一定专业权威的师资教研团队，其学术梯队发展相对稳定，并且具有较为完善的院、系、所结构，其招生体系亦较为完善。与此同时，大部分高校都是将传统优势学科作为立校之本。为了避免对学校的学术根基与社会地位造成影响，大部分高校对传统学科的革新与改造一直持较为谨慎的态度，进而导致传统学科垄断现象的出现，而忽视当前产业发展对新型人才的实际需求。

3.3 学科交叉融合亟待强化

学科设置合理与否，直接关系到高校所培养的人才是否具有较强的社会适应性。学科交叉融合是推进新兴学科发展的重要途径。然而由于新兴学科在大部分高校都处于弱势地位，各个专业学科课程的设置，仍然是以学科概论性内容为核心，跨学科特色课程、个性化任选课程等具有学科交叉性质的课程设置少之又少。与此同时，基于适应产业需求的时代背景下，当前大部分高校虽然都开设了个性化任选课程，但是从课程体系上分析，各个专业之间的差异性较小，跨专业课程局限性较大，导致其知识交叉融合不足，并且其课程内容的更新速度较慢，并未根据当前科技发展以及产业需求对跨学科课程内容进行及时调整更新，进而导致学科交叉融合课程难以满足当前社会与产业发展需求，不利于培养学生的专业素养。

3.4 产教融合开展不够深入

产教融合的有效开展，不仅更有利于高校对应用型高素质人才的培养，同时能够有效促进高校科学研究活动的开展，不断强化专业师资队伍建设，对高校的发展具有重要的推动作用。由此可见，对于应用型高校而言，大力发展校企合作，推进产教融合，是提升自身实力的重要途径。而对于产业、企业而言，虽然现阶段我国根据社会人才培养战略目标，出台了一系列的扶持政策，但是由于地方相关部门缺乏执行措施作为有效支撑，进而导致相关政策落实效果并不理想。另外，企业对产教融合的积极性相对较低。与此同时，由于产教融合需要多方参与，不仅涉及多方利益，同时还需要多方管理，进而造成多方意见很难实现统一协调，进一步加剧企业对产教融合的漠视态度。综上所述，产教融合开展不够深入，是导致高校学科布局难以充分适应产业需求的原因之一。

4 适应产业需求的学科布局优化路径

在建设中国特色世界一流大学的背景下，天津高校应围绕产业链、创新链配置学科链、人才链，增强学科间的交叉融合，健全完善需求导向的人才培养模式，促进更多高水平科技成果的转化，整体提升学科的科技创新能力、人才培养能力和社会服务能力，为打造先进制造研发基地、优化天津营商环境、推动天津高质量发展贡献力量。

4.1 重点发展新兴学科

《天津市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》提出“坚持制造业立市”，“着力构建‘1+3+4’现代工业产业体系，建设制造强市”。天津高校学科建设应以国家战略和天津市经济社会发展需求为导向，贯彻“制造业立市”重要部署，集中攻坚动力电池等重点产业链，落实《天津市新能源产业链工作方案》和《天津市新材料产业链工作方案》，紧密围绕锂离子电池产业研发前沿和现实需求，按照锂离子电池产业链全链条领域，对上下游产业领域需求进行深入研究和精细化分析，对接锂离子电池关键材料、电池设计与制备等领域，新增重点领域、急需领域和空白领域，优化学位点空间布局，促进全市高校学科建设不断适应新的发展趋势，不断回应产业现实需求。

4.2 提升改造传统学科

天津高校要将服务经济社会发展作为学科发展战略的有力支点，以学科链配置人才链，以创新链支撑产业链，建立健全“学科链—人才链—创新链—产业链”贯通机制，发挥南开大学化学、天津大学化学工程与技术等传统学科的优势，引导高校依据产业图谱对接学科图谱，细致解构锂离子产业链全链条，挖掘传统学科中最有利于与产业链对接的建设方向，在基础材料、现代化工等领域与产业链上下游逐段对接，支持高校加强产业应用研究类一流学科和服务产业特色学科群建设，把有限的资源向产业急需方向配置，促进学科方向向基础研究、应用研究及现代工业体系倾斜，向锂离子电池产业链急需领域倾斜，加大动态调整学位授权点力度，依托优势学科优化人才培养结构，培养锂离子电池产业相关领域人才，同时为高校学科建设可持续发展储备优良的师资梯队。

4.3 大力加强交叉学科建设

多学科交叉融合是学科创新发展的源泉，也是发展新技术、产生新业态、构建新产业集群的重要发力点之一。高校学科建设要对接建设“1+3+4”现代工业产业体系需求，着力建设能够支撑我市传统产业转型升级、战略性新兴产业发展的优势特色学科和专业领域。这不是某个学科或专业领域能够做到的，而应需要学科间的交叉、融合与渗透，催生交叉学科。要深入研究锂离子电池产业领域相关学科之间存在的内在联系，深入研究产业上下游龙头企业的发展需求和瓶颈问题，在解决新产品研发、新技术革新等问题的过程中，大力促进学科交叉和跨界知识融合，大力推进学科开放和交叉融合机制，大力培育新的学科增长点，大力构建交叉学科体系推进复合型人才培养，为产业创新和技术革新提供支持，为打造自主创新重要源头和原始创新主要策源地贡献力量。

4.4 深入促进产教融合

目前，天津市新能源产业链锂离子电池子链条已形成从上游电池材料生产、中间电池产品供应及检测、下游电池应用及回收的全产业链，拥有滨海高新区电池生产、宝坻九园动力电池生产和静海子牙电池回收利用等三大聚集区。2022年一季度，天津锂离子电池产业链产值同比增速达到76.7%，实现快速增长[4]。产业发展就是学科建设的号角。高校学科建设要树立“大学科、大合作、大项目”的理念，围绕补链、串链、延链、强链，建立以重大需求为牵引的学科管理机制，坚持重大项目引领、龙头企业带动，围绕锂离子电池关键材料、电芯、回收再生和应用服务等领域，与锂离子电池领域头部企业深度合作开展技术攻关，将研究生招生计划向重大科研平台、重大科技任务、重大工程项目倾斜，引导高校与科研院所、龙头企业共建联合科学研究中心、产业研究基地、大学科技园等重大平台，与重点企业共建优势互补、项目共建、成果共享、利益共赢的协同育人模式[5]，促进学科链与锂离子电池产业链上下游企业深度合作，培养产业所需的高层次人才，推进锂离子电池全产业链优化升级。