適應產業需求的高校學科布局優化研究
——以鋰離子電池產業領域為例

顧 媛

（天津科技大學,天津 300222）

2020年9月，中國在聯合國大會上向世界宣布了力爭在2030年前實現碳達峰，在2060年前實現碳中和的目標。2021年5月，中央層面成立了碳達峰碳中和工作領導小組，作為指導和統籌做好碳達峰碳中和工作的議事協調機構。領導小組辦公室設在國家發展改革委。按照統一部署，正加快建立“1＋N”政策體系，立好碳達峰碳中和工作的“四梁八柱”。2021年10月，中共中央、國務院印發的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》（以下簡稱《意見》）就是“1＋N”政策體系中的“1”，在“1＋N”政策體系中發揮統領作用。《意見》將與國務院印發的《2030年前碳達峰行動方案》共同構成貫穿碳達峰、碳中和兩個階段的頂層設計。“N”則包括能源、工業、交通運輸、城鄉建設等分領域分行業碳達峰實施方案，以及科技支撐、能源保障、碳匯能力、財政金融價格政策、標準計量體系、督察考核等保障方案。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》將能源安全提升至國家戰略的高度，首次設定了能源安全目標。2022年政府工作報告將能源安全提升到與糧食安全同等重要的地位，并將能源安全作為“著力穩定宏觀經濟大盤”的重要內容。這些政策文件的出臺，彰顯我國積極應對氣候變化、走綠色低碳發展道路的雄心與決心。目前，新技術革命浪潮應運而生，其核心之一就是要解決資源和能源枯竭及其生態問題，所以有學者甚至認為這次技術革命浪潮是以綠色技術革命為主要特征的。

學科是高校人才培養的主要載體，也是高校科技成果轉化的重要陣地，更是產業人才的“蓄水池”。在國家相關政策和文件的引領下，新時代高校學科建設，應堅持立德樹人根本任務，積極融入國家重大戰略需求，瞄準科技前沿和關鍵領域，以支撐創新驅動發展戰略、服務經濟社會發展、促進產業轉型升級為導向，主動研究、精準分析和積極適應產業需求，緊緊圍繞新政策背景下產業發展新趨勢和新目標，通過優化學科布局促進學科內涵發展，提升學科建設與產業需求的適配性，為產業發展提供原動力，為制造強國建設添磚加瓦。本文以鋰離子電池產業領域為例，探索服務國家戰略和區域發展需求的地方高校學科布局優化路徑。

1 鋰離子電池產業發展狀況

2020年11月，國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展規劃（2021—2035年）》（以下簡稱《規劃》）提出“堅持電動化、網聯化、智能化發展方向，以融合創新為重點，突破關鍵核心技術，優化產業發展環境，推動我國新能源汽車產業高質量可持續發展，加快建設汽車強國”。《規劃》提出了“新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右”的新目標，以及“力爭經過15年的持續努力，我國新能源汽車核心技術達到國際先進水平，質量品牌具備較強國際競爭力”的遠期目標。

中國汽車工業協會統計顯示，截至2021年5月底，我國新能源汽車保有量約580萬輛，約占全球新能源汽車總量的50%[1]。國家統計局發布的《2021年國民經濟和社會發展統計公報》顯示，2021年全年，我國新能源汽車產量367.7萬輛，比2020年增長152.5%，增長勢頭強勁[2]。《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》面向2035年提出六大目標，其中兩個目標分別是“新能源汽車逐漸成為主流產品，汽車產業實現電動化轉型”和“關鍵核心技術自主化水平顯著提升，形成協同高效安全可控的汽車產業鏈”。通過減污降碳激勵約束政策的引導，把減碳的核心轉移到低碳新能源的利用上，從源頭減少碳排放，推動汽車產業綠色發展，從而實現“雙碳”與經濟高質量發展協同并進。

新能源汽車的動力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池、超級電容器等。為早日達成零碳排放的目標，電池工業界正在著力向更高能量密度和更低成本的電池技術努力。鋰離子電池是當今新能源汽車上被廣泛使用的動力電池，新能源汽車鋰離子電池市場占比超過50%，在新能源汽車市場強勁增長帶動下，動力電池特別是鋰離子電池需求猛增，鋰離子電池產業發展勢頭迅猛。

鋰離子電池產業是我國大部分省區市都有布局的產業之一。2019年初，全球鋰電池制造能力達316千兆瓦時（GWh）。其中，中國鋰電池產能位居世界首位，占73%。國家統計局數據顯示，2020年我國鋰離子電池產量呈現加速增長態勢，全年鋰離子電池累計產量達到了188.5億只，繼續創歷史新高，同比增長19.9%[3]。據中國電子信息產業發展研究院和賽迪智庫電子信息研究所聯合發布的《鋰離子電池產業發展白皮書（2021版）》，2020年廣東省鋰離子電池產量達到49.5億只，繼續高居全國首位，江蘇省鋰離子電池產量超過28億只，穩居第二位，天津市以7.3億只位居全國第十位，產量占全國比重為3.9%。

2 天津市高校相關學科布局

產業的高速發展需要源源不斷的高層次高素質人才支撐。隨著電池價值鏈的持續發展，電池產業人才需求日漸旺盛，特別是電池制造和電池生產崗位需求，預計將增加10倍以上。根據《天津市新能源產業鏈工作方案》，到2023年，圍繞鋰離子電池等領域，吸引和聚焦專業高級人才500名。

學科建設是人才培養的基礎工程，也是高素質人才培養的重要平臺。天津市歷來重視學科建設，把學科建設作為培養高素質創新人才、推進科技創新、服務經濟社會發展的重要抓手。近年來，天津市連續實施高等學校綜合投資規劃，聚焦學科內涵質量，加強學科結構調整，加大學科投入力度，高等教育發展規模逐步擴大，高等學校綜合實力明顯提升，高層次人才供給能力不斷增強。目前，全市高校擁有博士學位一級學科103個、碩士學位一級學科178個，博士專業學位授權點11個、碩士專業學位授權點172個（見表1）。

表1 天津市高校學位授權點分布情況

然而，在對學科分布細化分析時發現，高校直接對接服務于天津制造業發展的學科相對較少，與12條重點產業鏈匹配度較低，年人才培養數量也相對較少。以鋰離子電池產業為例，依據產業圖譜分析，鋰離子電池產業鏈主要包括原材料、電池材料（正極、負極、電解質、電池隔膜等）、電池生產與檢測、動力電池應用等上下游產業領域。對應繪制學科圖譜，相關學科主要有化學與化工類、材料科學與工程類、環境科學與技術類等，分布于南開大學、天津大學、天津科技大學、天津工業大學、中國民航大學、天津理工大學、天津師范大學、天津職業技術師范大學、天津城建大學等天津市高校。目前與鋰離子電池產業鏈直接對接的博士一級學科11個、碩士一級學科14個（見表2），年培養電池產業及其相關領域博士生約100名、碩士生約1 000名，與未來鋰離子電池產業發展需求相比，還存在較大的人才缺口，應加強學科建設規劃，科學優化布局，合理調整方向，深入推進產教融合，加速培養產業發展骨干力量和生力軍，促進學科建設與行業企業協調融通。

表2 天津市高校鋰離子電池產業鏈相關學科情況

3 當前高校學科布局存在的問題

3.1 新興學科發展受到制約

知識經濟時代背景下，各個領域的競爭逐漸由傳統的經濟競爭轉化為專業人才的競爭。高校作為我國社會發展培養高品質技術型人才的主陣地，其專業學科的設置只有充分適應社會產業的發展需求，方能有效提升學生的就業率。因此，大部分高校為了將高就業率作為自身的招生優勢，都比較重視新興學科的設置。然而新興學科的發展不僅需要高品質教研團隊作支撐，同時還要具備一定的前瞻性。據目前大部分高校新興學科的設置效果來看，與傳統學科相比，新興學科的教研團隊力量較為薄弱，同時由于經驗的匱乏，新興學科體系、招生體系還存在很大的完善空間。例如，雖然高校開設了鋰離子電池設計等相關專業，但是對其上下游銜接專業的設置存在空白，如鋰離子關鍵原材料相關專業等。進而在一定程度上制約著新興學科的發展，導致高校學科布局難以充分適應產業發展需求。

3.2 傳統學科壟斷現象嚴重

在我國大部分高校中，傳統學科大多是本校的優勢學科與高校的重點項目，通過長期的實踐，不僅積累了大量的教研經驗，同時匯聚了一批具有一定專業權威的師資教研團隊，其學術梯隊發展相對穩定，并且具有較為完善的院、系、所結構，其招生體系亦較為完善。與此同時，大部分高校都是將傳統優勢學科作為立校之本。為了避免對學校的學術根基與社會地位造成影響，大部分高校對傳統學科的革新與改造一直持較為謹慎的態度，進而導致傳統學科壟斷現象的出現，而忽視當前產業發展對新型人才的實際需求。

3.3 學科交叉融合亟待強化

學科設置合理與否，直接關系到高校所培養的人才是否具有較強的社會適應性。學科交叉融合是推進新興學科發展的重要途徑。然而由于新興學科在大部分高校都處于弱勢地位，各個專業學科課程的設置，仍然是以學科概論性內容為核心，跨學科特色課程、個性化任選課程等具有學科交叉性質的課程設置少之又少。與此同時，基于適應產業需求的時代背景下，當前大部分高校雖然都開設了個性化任選課程，但是從課程體系上分析，各個專業之間的差異性較小，跨專業課程局限性較大，導致其知識交叉融合不足，并且其課程內容的更新速度較慢，并未根據當前科技發展以及產業需求對跨學科課程內容進行及時調整更新，進而導致學科交叉融合課程難以滿足當前社會與產業發展需求，不利于培養學生的專業素養。

3.4 產教融合開展不夠深入

產教融合的有效開展，不僅更有利于高校對應用型高素質人才的培養，同時能夠有效促進高校科學研究活動的開展，不斷強化專業師資隊伍建設，對高校的發展具有重要的推動作用。由此可見，對于應用型高校而言，大力發展校企合作，推進產教融合，是提升自身實力的重要途徑。而對于產業、企業而言，雖然現階段我國根據社會人才培養戰略目標，出臺了一系列的扶持政策，但是由于地方相關部門缺乏執行措施作為有效支撐，進而導致相關政策落實效果并不理想。另外，企業對產教融合的積極性相對較低。與此同時，由于產教融合需要多方參與，不僅涉及多方利益，同時還需要多方管理，進而造成多方意見很難實現統一協調，進一步加劇企業對產教融合的漠視態度。綜上所述，產教融合開展不夠深入，是導致高校學科布局難以充分適應產業需求的原因之一。

4 適應產業需求的學科布局優化路徑

在建設中國特色世界一流大學的背景下，天津高校應圍繞產業鏈、創新鏈配置學科鏈、人才鏈，增強學科間的交叉融合，健全完善需求導向的人才培養模式，促進更多高水平科技成果的轉化，整體提升學科的科技創新能力、人才培養能力和社會服務能力，為打造先進制造研發基地、優化天津營商環境、推動天津高質量發展貢獻力量。

4.1 重點發展新興學科

《天津市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標綱要》提出“堅持制造業立市”，“著力構建‘1+3+4’現代工業產業體系，建設制造強市”。天津高校學科建設應以國家戰略和天津市經濟社會發展需求為導向，貫徹“制造業立市”重要部署，集中攻堅動力電池等重點產業鏈，落實《天津市新能源產業鏈工作方案》和《天津市新材料產業鏈工作方案》，緊密圍繞鋰離子電池產業研發前沿和現實需求，按照鋰離子電池產業鏈全鏈條領域，對上下游產業領域需求進行深入研究和精細化分析，對接鋰離子電池關鍵材料、電池設計與制備等領域，新增重點領域、急需領域和空白領域，優化學位點空間布局，促進全市高校學科建設不斷適應新的發展趨勢，不斷回應產業現實需求。

4.2 提升改造傳統學科

天津高校要將服務經濟社會發展作為學科發展戰略的有力支點，以學科鏈配置人才鏈，以創新鏈支撐產業鏈，建立健全“學科鏈—人才鏈—創新鏈—產業鏈”貫通機制，發揮南開大學化學、天津大學化學工程與技術等傳統學科的優勢，引導高校依據產業圖譜對接學科圖譜，細致解構鋰離子產業鏈全鏈條，挖掘傳統學科中最有利于與產業鏈對接的建設方向，在基礎材料、現代化工等領域與產業鏈上下游逐段對接，支持高校加強產業應用研究類一流學科和服務產業特色學科群建設，把有限的資源向產業急需方向配置，促進學科方向向基礎研究、應用研究及現代工業體系傾斜，向鋰離子電池產業鏈急需領域傾斜，加大動態調整學位授權點力度，依托優勢學科優化人才培養結構，培養鋰離子電池產業相關領域人才，同時為高校學科建設可持續發展儲備優良的師資梯隊。

4.3 大力加強交叉學科建設

多學科交叉融合是學科創新發展的源泉，也是發展新技術、產生新業態、構建新產業集群的重要發力點之一。高校學科建設要對接建設“1+3+4”現代工業產業體系需求，著力建設能夠支撐我市傳統產業轉型升級、戰略性新興產業發展的優勢特色學科和專業領域。這不是某個學科或專業領域能夠做到的，而應需要學科間的交叉、融合與滲透，催生交叉學科。要深入研究鋰離子電池產業領域相關學科之間存在的內在聯系，深入研究產業上下游龍頭企業的發展需求和瓶頸問題，在解決新產品研發、新技術革新等問題的過程中，大力促進學科交叉和跨界知識融合，大力推進學科開放和交叉融合機制，大力培育新的學科增長點，大力構建交叉學科體系推進復合型人才培養，為產業創新和技術革新提供支持，為打造自主創新重要源頭和原始創新主要策源地貢獻力量。

4.4 深入促進產教融合

目前，天津市新能源產業鏈鋰離子電池子鏈條已形成從上游電池材料生產、中間電池產品供應及檢測、下游電池應用及回收的全產業鏈，擁有濱海高新區電池生產、寶坻九園動力電池生產和靜海子牙電池回收利用等三大聚集區。2022年一季度，天津鋰離子電池產業鏈產值同比增速達到76.7%，實現快速增長[4]。產業發展就是學科建設的號角。高校學科建設要樹立“大學科、大合作、大項目”的理念，圍繞補鏈、串鏈、延鏈、強鏈，建立以重大需求為牽引的學科管理機制，堅持重大項目引領、龍頭企業帶動，圍繞鋰離子電池關鍵材料、電芯、回收再生和應用服務等領域，與鋰離子電池領域頭部企業深度合作開展技術攻關，將研究生招生計劃向重大科研平臺、重大科技任務、重大工程項目傾斜，引導高校與科研院所、龍頭企業共建聯合科學研究中心、產業研究基地、大學科技園等重大平臺，與重點企業共建優勢互補、項目共建、成果共享、利益共贏的協同育人模式[5]，促進學科鏈與鋰離子電池產業鏈上下游企業深度合作，培養產業所需的高層次人才，推進鋰離子電池全產業鏈優化升級。