储能科学与工程专业
（专业英文名称：EnergyStorage Science andEngineering代码：080504T）
一、培养目标
储能科学与工程专业面向国家能源战略重大需求和“碳达峰、碳中和”战略目标，是国家重点支持的战略新兴专业。本专业培养具有良好道德情操、文化修养和身心素质，具有扎实的化学、物理、材料、能源、电子等交叉学科的基础理论，系统掌握储能技术基础理论、储能材料设计与制备、储能系统控制及运维、储能系统安全管理等专业知识，能够在储能专业相关产业的科技管理、科学研究、工程应用中发挥关键作用，推进储能技术和产业发展的专业人才。
毕业5年左右，应具备以下素质和能力：
1.具有扎实的学科知识，能够运用数学、自然科学和储能科学基础知识，对储能科学与工程专业相关的材料制备、产品设计与制造及储能系统控制等方面的复杂工程问题，进行分析和研究，并提供有效解决方案；
2.能够运用现代工具及储能科学与工程专业知识，用于解决储能科学与工程领域中储能器件分析、新工艺设计等工程实际问题；
3.具备健康的身心、良好的人文科学素养和强烈的社会责任感，能够坚守工程伦理和工程职业规范，在解决储能工程专业的相关问题过程中注重环境保护、生态平衡和可持续发展；
4.拥有团队精神，能够进行有效沟通和交流；具有工程项目实施和管理能力，具有一定的国际视野，能够包容不同文化、种族差异，并在团队中发挥作用；
5.具有强烈的求知欲与创新精神，能够适应学科发展和行业需求，通过继续教育或其他终身学习途径拓展自己的知识和能力，以满足现代储能对人才的需求。
二、毕业要求及实现矩阵
本专业学生在牢固掌握外语、数学、物理、化学、计算机应用等基础知识的基础上，系统地学习储能科学与工程等学科的基础理论，注重基础知识、基本理论、基本技能及相关工程技术知识，受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，具备运用所学知识和实践技能进行生产管理、技术开发、科学研究的基本技能；具有良好的心理素质和身体素质；对本专业的新技术、新发展、新动向有一定的了解；具有一定的独立工作能力和科研工作能力。
本专业学生毕业时应具备以下几方面的知识、能力和素质：
1.工程知识：了解国内外储能科学与工程专业科学和技术的理论前沿、应用前景及发展动态，能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题。
2.问题分析：能够应用数学、自然科学、工程基础和专业知识，识别、表达、并通过文献研究分析电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题，以获得有效、可靠结论。
3.设计/开发解决方案：能够针对电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题提出解决方案，设计、开发满足特定需求的装置、系统或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
4.研究：能够基于储能科学与工程的基本原理，采用科学方法对电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题进行研究，设计合适的研究方案，构建合适的储能系统模型及模型参数。包括设计实验、分析与解释数据、并通过综合分析得到合理、有效和可靠的结论。
5.使用现代工具：能够合理选择和使用仪器设备、测试手段、专业软件对电化学储能及储能材料领域中的复杂工程问题进行预测和模拟，并理解其局限性。
6.工程与社会：能够基于电化学储能及储能材料相关背景知识合理分析、评价储能科学与工程的专业工程实践和复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。
7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对电化学储能及储能材料领域复杂工程问题的具体工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
8.职业规范：具有较强的人文社会科学素养、良好的思想道德品质和社会责任感，树立正确的世界观、人生观和价值观，能够在电化学储能及储能材料领域的工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。
9.个人和团队：具有一定的组织管理能力，具有较强的团队意识和协作精神，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
10.沟通：能够就电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
11.项目管理：理解并掌握储能领域的工程管理原理与经济决策方法，并能应用于电化学储能及储能材料领域的工程实际。
12.终身学习：具备终身获取和追踪新知识的意识，关注电化学储能及储能材料领域的前沿发展现状和趋势，具有自主学习和适应发展的能力。
13.身心健康：积极参加身体锻炼，达到国家规定的大学生体质健康标准，具有健康的身体素质和良好的心理素质。
毕业要求指标点分解及实现矩阵
毕业要求 |
指标点 |
实现课程或教学环节 |
1.工程知识：了解国内外储能科学与工程专业科学和技术的理论前沿、应用前景及发展动态，能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题。 |
1.1 能用数学、物理、化学的语言表述工程问题 |
高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、基础无机化学 |
1.2 具有解决储能科学与工程工程问题所需要的工程基础和专业基础知识 |
材料科学基础、电工电子学、储能原理与技术、电化学原理、储能材料与器件、高分子化学、胶体与界面化学 |
1.3 能够将数学、自然科学的基础知识和工程基础知识应用到储能科学与工程领域复杂工程问题的描述和解析 |
程序设计语言(C)、大学物理实验、有机化学、有机化学实验、物理化学、物理化学实验、工程热力学及传热学、电气工程基础 |
1.4 能够将储能原理用于复杂工程问题解决方案的综合分析和对比优选 |
储能工程识图与制图、电化学原理实验、仪器分析、储能系统控制、储能原理课程设计、储能系统仿真实训、氢能与新型能源动力系统 |
2.问题分析：能够应用数学、自然科学、工程基础和专业知识，识别、表达、并通过文献研究分析电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题，以获得有效、可靠结论。 |
2.1 能够运用基础知识和专业知识,识别和判断复杂工程问题的关键环节,能够基于相关科学原理和数学模型方法正确表达复杂工程问题 |
高等数学、线性代数、材料科学基础、大学物理、大学物理实验、基础无机化学、有机化学、有机化学实验、程序设计语言(C)、工程热力学及传热学、电化学原理、电气工程基础 |
2.2 能认识到解决储能科学与工程问题有多种方案可以选择,能够通过文献研究寻求工程问题的可替代解决方案,并基于储能原理分析影响因素,获得有效结论 |
大学英语、物理化学、物理化学实验、电工电子学、储能原理与技术、仪器分析、储能材料与器件、储能系统控制、文献检索、专业英语 |
3.设计/开发解决方案：能够针对电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题提出解决方案，设计、开发满足特定需求的装置、系统或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 |
3.1 掌握工程设计方法,能够根据用户需求确定储能科学与工程领域复杂工程项目的设计目标和技术方案 |
基础无机化学、储能工程识图与制图、物理化学、工程热力学及传热学、储能原理与技术、储能工程导论、储能材料与器件 |
3.2 能够设计开发满足特定工艺需求的储能装置、系统或工艺流程,并在设计中有采用新技术、新材料、新设备的意识 |
高等数学、线性代数、大学物理、大学物理实验、有机化学、有机化学实验、材料科学基础、物理化学实验、电工电子学、电化学原理、电化学原理实验、仪器分析、储能材料与器件、储能专业实验 |
3.3 在设计过程中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素,能够在安全、法律、环境等现实约束条件下,从技术经济角度对设计方案的可行性进行研究 |
文献检索、形势与政策、储能系统控制、储能安全工程 |
4.研究：能够基于储能科学与工程的基本原理，采用科学方法对电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题进行研究，设计合适的研究方案，构建合适的储能系统模型及模型参数。包括设计实验、分析与解释数据、并通过综合分析得到合理、有效和可靠的结论。 |
4.1 能够基于储能科学与工程的原理,通过文献研究或相关实验手段,分析电化学储能及储能材料领域复杂工程问题的解决方案,选择研究路线,设计实验方案 |
基础无机化学、有机化学、储能工程识图与制图、材料科学基础、工程热力学及传热学、电工电子学、电化学原理、仪器分析、储能系统控制、专业英语 |
4.2 能够根据实验方案构建实验系统,安全地开展实验,正确采集和处理实验数据,对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理有效的结论 |
高等数学、线性代数、计算机应用技术实验、程序设计语言(C)、大学物理、大学物理实验、有机化学实验、物理化学、物理化学实验、电化学原理实验、储能专业实验、储能系统仿真实训、概率论与数理统计 |
5.使用现代工具：能够合理选择和使用仪器设备、测试手段、专业软件对电化学储能及储能材料领域中的复杂工程问题进行预测和模拟，并理解其局限性。 |
5.1 了解储能领域常用检测与分析仪器设备、信息技术工具、工程工具等的使用原理和方法,并理解其局限性。 |
计算机应用技术实验、大学物理实验、电化学原理实验、仪器分析、储能专业实验、储能系统仿真实训、工程综合训练 |
5.2 能够利用学校馆藏资源、网络资源,选用仪器、工程工具和专业软件,对储能领域复杂工程问题进行分析、计算和设计 |
高等数学、线性代数、大学英语、专业英语、程序设计语言(C)、电工电子学、储能系统仿真实训、文献检索、储能原理课程设计 |
5.3 能够运用专业模拟软件对复杂储能应用工程问题进行预测与模拟,并能够理解其局限性 |
计算机应用技术实验、程序设计语言(C) 、大学物理、储能工程识图与制图、物理化学、物理化学实验、工程热力学及传热学、储能系统控制、储能专业实验、储能系统仿真实训 |
6.工程与社会：能够基于电化学储能及储能材料相关背景知识合理分析、评价储能科学与工程的专业工程实践和复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 |
6.1 具有工程实践和社会实践的经历,了解储能工程领域的技术标准、产业政策和法律法规,了解企业HSE管理体系 |
电化学原理实验、储能材料与器件、形势与政策,认识实习、专业实习、工程综合训练、项目管理 |
6.2 能分析和评价储能领域应用工程实践及复杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律、文化的影响,并理解应承担的责任 |
储能原理与技术、电化学原理、太阳能利用原理与技术、储能应用与系统集成技术、储能安全工程 |
7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对电化学储能及储能材料领域复杂工程问题的具体工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 |
7.1 理解环境保护和可持续发展的理念和内涵,了解储能工程项目建设相关的可持续发展的发展影响。 |
马克思主义基本原理、思想道德与法治、习近平新时代中国特色社会主义思想概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、思想政治教育实践 |
7.2 能够评价储能工程项目建设对人类和环境造成的影响,在储能应用工程设计、复杂问题解决方案中体现环境、能源、社会可持续发展思想 |
工程综合训练、储能工程导论、储能安全工程、氢能与新型能源动力系统、太阳能利用原理与技术、 |
8.职业规范：具有较强的人文社会科学素养、良好的思想道德品质和社会责任感，树立正确的世界观、人生观和价值观，能够在电化学储能及储能材料领域的工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 |
8.1 有正确价值观,理解个人与社会的关系,了解中国国情 |
马克思主义基本原理、习近平新时代中国特色社会主义思想概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近代史纲要、思想道德与法治 |
8.2 理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范,并能在工程实践中自觉遵守 |
储能专业实验、职业生涯规划与就业指导、毕业设计、大学生心理健康教育、军事理论与国家安全 |
8.3 理解工程师对公众的安全、健康和福祉,以及环境保护和节约能源的社会责任,能够在工程实践中自觉履行责任 |
体育、军训、职业生涯规划与就业指导、认识实习、专业实习、新生导论与研讨 |
9.个人和团队：具有一定的组织管理能力，具有较强的团队意识和协作精神，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 |
9.1 具有解决工程问题的独立工作能力,能够与多学科背景下的团队成员有效沟通,合作共事 |
储能原理课程设计、毕业设计、思想政治教育实践、工程综合训练、军事理论与国家安全 |
9.2 能够在多学科背景团队中组织、协调和指挥团队开展工作 |
认识实习、毕业设计、军事理论与国家安全 |
10.沟通：能够就电化学储能及储能材料领域的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 |
10.1能够就储能工程领域专业问题以口头、文稿、图表等方式,准确表达自己的观点,与业界同行和社会公众进行有效沟通和交流 |
计算机应用技术实验、大学英语、储能原理课程设计、储能专业实验、毕业设计 |
10.2具备一定的国际视野,至少具有一门外语的应用能力,能够阅读并理解外文科技文献,在跨文化背景下进行基本沟通和交流 |
大学英语、专业英语、文献检索、思想政治教育实践 |
11.项目管理：理解并掌握储能领域的工程管理原理与经济决策方法，并能应用于电化学储能及储能材料领域的工程实际。 |
11.1掌握储能应用工程领域的工程管理原理与经济决策方法 |
储能工程识图与制图、储能原理与技术、工程综合训练、项目管理 |
11.2了解电化学储能及储能材料领域工程项目涉及的管理与经济决策问题,能够在设计项目解决方案时运用工程管理原理与经济决策方法 |
认识实习、储能原理课程设计、储能应用与系统集成技术、项目管理 |
12.终身学习：具备终身获取和追踪新知识的意识，关注电化学储能及储能材料领域的前沿发展现状和趋势，具有自主学习和适应发展的能力。 |
12.1能够在社会发展的大背景下,认识到自主和终身学习的必要性 |
思想道德与法治、体育、军训、职业生涯规划与就业指导、形势与政策、新生导论与研讨、思想政治教育实践、军事理论与国家安全 |
12.2掌握自主学习的方法,具有知识拓展的能力,能够理解和提出工程技术问题,并加以解决,做出归纳总结 |
马克思主义基本原理、习近平新时代中国特色社会主义思想概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、计算机应用技术实验、文献检索、毕业设计、中国近现代史纲要 |
13.身心健康：积极参加身体锻炼，达到国家规定的大学生体质健康标准，具有健康的身体素质和良好的心理素质。 |
13.1具备正确的世界观、人生观和价值观 |
马克思主义基本原理、思想道德与法治、习近平新时代中国特色社会主义思想概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、职业生涯规划与就业指导、思想政治教育实践、中国近现代史纲要 |
13.2具有健康的身体素质与心理素质,以及吃苦耐劳的意志品质和较强的环境适应能力,并有助于业务和能力的不断提高 |
体育、新生导论与研讨、职业生涯规划与就业指导、军训、专业实习、大学生心理健康教育、军事理论与国家安全 |
三、主干学科和专业核心课程
主干学科：动力工程及工程热物理
相关学科：化学工程与技术（化学工程与工艺、应用化学）、动力工程及工程热物理（新能源科学与工程）、电气工程（电气工程及其自动化）
专业核心课程：储能原理与技术、电化学原理、能源材料与器件、工程热力学及传热学、储能系统控制。
储能原理与技术：该课程旨在让学生系统学习储能原理与技术的基础知识、基本工艺和一些应用实例，重点掌握能量转换和储存与利用、储热原理与技术、相变材料与相变储能技术、铅酸电池、镍基二次碱性电池、锂离子电池等重要储能电池的发展历史、工作原理、基本特点、分类、组成材料、设计与制造、测试技术、安全性等。同时还要了解机械能储存技术、超导储电能、压缩空气储能、金属-空气电池、超级电容器、储能控制技术等。
电化学原理：该课程旨在让学生理解掌握系统的电化学基本原理，理解电化学中涉及的独特界面性质（如电极电位的形成、双电层的特性等），深入理解电化学热力学（平衡），并学会利用电化学的语言理解电化学反应的动力学（即电位与反应电流间的关系），学会电化学研究的基本方法与测量技术，了解电化学在诸多工业与研究中的应用（如材料制备、金属腐蚀、环境处理、化学电源、电分析化学等），领会电化学学科的独特逻辑内涵。
工程热力学及传热学：该课程旨在让学生掌握热力学的基本规律，并能正确运用这些规律理论联系实际地进行热力过程、热力循环的分析和热力计算，具备分析工程传热问题的基本能力，掌握计算工程传热问题的基本方法，并具有相应的计算能力及一定的实验技能，从而为学生学习后继有关专业课程，从事相关工程技术和科学研究工作打下理论和能力基础。
能源材料与器件：该课程旨在让学生掌握包括氢能等绿色能源的产生和应用、新能源材料的晶体结构和合成工艺、锂离子电池、燃料电池、太阳能电池和超级电容器等新能源器件的工作原理和材料组成，以及对交通车辆和消费电子产业的升级等。围绕利用无污染、可再生的清洁能源的新能源材料和器件，用来解决全球环境、气候的综合治理和能源循环利用、可持续发展问题；如何提高能源采集、转换与存储等环节中利用与转换效率，确保使用安全的问题。
储能系统控制：该课程由物理系统建模、传递函数和状态空间模型、控制系统的时域和频域分析以及控制系统设计方法等内容组成，涉及控制系统的普遍运行规律和通用的控制方法、分析系统稳定性、瞬态性能、稳定性能的时域法、根轨迹法和频域分析法，以及使系统性能满足期望的性能指标的控制器的设计方法。不仅使学生在动态系统建模、动力学特性分析及控制系统设计综合等方面树立正确的概念，同时培养学生对储能系统控制问题的科学抽象、逻辑思维以及实践能力。
四、毕业要求及学时、学分分配
标准学制：四年
授予学位：工学学士学位
分类 |
学分 |
学时 |
备注 |
必修 |
理论 |
90 |
1560 |
|
实验 |
12 |
300 |
含上机学时64 |
实践 |
33 |
36周+64学时 |
|
选修 |
专业选修课程 |
30 |
480 |
|
通识教育选修课程 |
10 |
160 |
|
毕业要求 |
1.学生须修满本教学计划要求的175学分，取得规定的素质拓展学分，并在知识、能力、素质等方面达到本专业要求的培养要求与规格，方可毕业。 2.符合条件者，可授予工学学士学位。 |
五、指导性教学计划及进程安排
