電氣工程人才培養(yǎng)的可行性論文

　　【摘要】當前新能源應用越來越廣泛，技術(shù)革新需求也越來越迫切，對傳統(tǒng)電氣工程學科發(fā)展提出了與新能源技術(shù)融合要求。同時在新工科背景下人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)向多學科交叉融合。為了適應學科發(fā)展與人才培養(yǎng)，本文闡述了武漢大學以新能源平臺為載體培養(yǎng)電氣工程人才的必要性，同時闡述了武漢大學在新能源相關領域的多學科優(yōu)勢與基礎條件。最后給出了新能源開發(fā)與高效利用、新能源電力裝備及系統(tǒng)安全運行與控制、新能源高效轉(zhuǎn)換與儲能的電力電子裝備、新能源裝備及系統(tǒng)防雷與接地等4個平臺建設方向，凝練出契合國家新能源研究重大戰(zhàn)略需求的各學科交叉發(fā)展共性問題。

　　【關鍵詞】新能源；人才培養(yǎng)；多學科交叉；共性問題

　　新能源是國家能源發(fā)展的戰(zhàn)略需求目前我國已經(jīng)確立了“一帶一路”國際合作發(fā)展思路，同時也闡明了新一輪能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)變革必要性與緊迫感，其目的之一是建設全球能源互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)綠色、低碳發(fā)展。要實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，首先需要對能源結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)型和調(diào)整，以實施清潔替代和電能替代。大力開發(fā)新能源已是國家能源發(fā)展的戰(zhàn)略需求。新能源是現(xiàn)代能源體系的重要組成部分。能源是國家與社會發(fā)展的動力，我國作為能源生產(chǎn)和消費大國，新能源發(fā)展缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)、發(fā)電成本偏高、本地電網(wǎng)消納能力不足，且關鍵技術(shù)急需攻克等諸多短板。光伏、風能、海洋能、生物質(zhì)能、核能等新能源可實現(xiàn)能源的可循環(huán)利用與開發(fā)，但能源結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化，能源的利用效率也有待提高。當前面對國際能源供求格局深刻調(diào)整、新能源技術(shù)不斷革新，大力發(fā)展新能源，可以有力提升能源產(chǎn)業(yè)競爭力，構(gòu)建清潔安全高效的現(xiàn)代能源體系，保證國家能源安全，支撐國家經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[1]。新能源可帶動能源相關產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。當前新一輪能源技術(shù)變革方興未艾，新能源技術(shù)的發(fā)展，如新能源并網(wǎng)和儲能、微網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源等，可以提升電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，提升新能源消納能力。在能源科技競爭方面，不斷培養(yǎng)新能源技術(shù)人才，并培育新能源相關產(chǎn)業(yè)，配合“一帶一路”建設以及全球互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。如今世界的綠色發(fā)展已經(jīng)成為一個重要趨勢，隨著新能源技術(shù)的不斷革新，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級改造，提高能源效率，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，并推動形成綠色發(fā)展的全民生活方式。

　　1以新能源研究平臺推動一流學科建設

　　當今各學科發(fā)展的“馬太效應”日益嚴重，呈現(xiàn)“強者愈強、弱者愈弱”的格局。而武漢大學傳統(tǒng)能源電氣類學科發(fā)展緩慢，在全國各個高�？焖侔l(fā)展的今天，極易掉入“貧窮陷阱”。因此，必須在極端時間內(nèi)，迅速提升學科的研究實力，跨越制約學科發(fā)展的“貧窮陷阱”，這關乎學科的生死存亡，影響武漢大學綜合能力的提升。建設新能源研究平臺可以有效帶動武漢大學能源電氣類相關學科發(fā)展，推動一流學科建設。新能源相關技術(shù)的.出現(xiàn)為能源電氣類學科的發(fā)展引入了新的研究方向，如新能源到電力的轉(zhuǎn)換與利用；與信息技術(shù)發(fā)展密切相關的“云大物移智”（云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能）等一批新興技術(shù)在（新）能源接入系統(tǒng)中的應用[2]；新材料、新技術(shù)和新方法在新能源到電力的高效轉(zhuǎn)換的開發(fā)；高效的光伏電池、高密度儲能技術(shù)的研究。因此，能源電氣類學科在這些學科交叉領域面臨著難得的發(fā)展機遇，構(gòu)建跨學科研究平臺，可以統(tǒng)籌相關學科研究基礎，占領能源電氣類學科發(fā)展的制高點，推動我校相關學科的交叉創(chuàng)新與發(fā)展。學科交叉是當今世界學術(shù)主流發(fā)展方向之一，能促成多學科協(xié)同攻克復雜的綜合性問題，滿足國家和社會發(fā)展的現(xiàn)實需求。新能源研究涉及的物理、化學、材料、信息、機械、水利、電力等多學科，建設新能源研究平臺將有利于武漢大學多學科進一步的融合和發(fā)展。武漢大學學科門類齊全，具有良好的研究基礎以及多學科交叉優(yōu)勢，面對全球新能源研究熱潮帶來的新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，通過組建跨學科交叉綜合研究平臺，依托新能源高水平平臺，可形成一支高水平研究隊伍，承擔一批國家級重大、重點研究項目，取得一批國家級標志性成果，建設省部級及以上重要基地，強力支撐我校一流學科建設。

　　2新能源研究平臺培養(yǎng)高水平人才

　　科學研究呈現(xiàn)出從高度分化走向交叉綜合的發(fā)展趨勢,這種跨學科研究的發(fā)展趨勢對高等教育人才培養(yǎng)提出了新的要求[3-4]。教育部、財政部下發(fā)的《關于加快推進世界一流大學和高水平大學建設的意見》明確提出：要在更高、更廣的層面上促進學科交叉融合，孕育新的學科生長點，實現(xiàn)學科發(fā)展與平臺基地建設、人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新、隊伍建設的良性互動[5]。在跨學科視閾下，探索跨學科人才培養(yǎng)模式是高等教育適應科技發(fā)展的必然趨勢，對造就學術(shù)領軍人才、集聚創(chuàng)新團隊、培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才都具有重要意義。由于歷史原因，我校能源電氣類學科設置較為單一固化，教師要有確定的學科“歸屬”才具有所在學科的資源使用權(quán)，所以多個學科存在重復建設問題，整體優(yōu)勢不明顯。教師也不愿意脫離原有學院去開展跨學科研究和跨學科人才培養(yǎng)，導致跨學科師資力量難以統(tǒng)籌，學術(shù)領軍人才難以造就，拔尖創(chuàng)新人才難以培養(yǎng)。而新能源研究涉及到物理、化學、材料、信息、機械、水利、電力等多學科，單一的學科設置和專業(yè)覆蓋面遠遠滿足不了新能源創(chuàng)新發(fā)展需求�？梢酝ㄟ^學科組合，擴寬引才平臺，完善人才培養(yǎng)的知識結(jié)構(gòu)、邏輯體系以及能力實現(xiàn)方案，適應新能源產(chǎn)業(yè)對人才培養(yǎng)的要求，全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。并充分發(fā)揮學校電氣工程學科在新能源發(fā)電、預測及并網(wǎng)消納技術(shù)方面、物理學科在光伏高效利用轉(zhuǎn)化方面、化學學科在電池儲能和生物質(zhì)能利用方面、遙感測繪學科在太陽能光伏預測方面、電子信息學科在電動汽車充電樁方面、計算機學科在云計算方面、動力機械學科在機電能量轉(zhuǎn)換方面、水利水電學科在抽水蓄能電站方面的優(yōu)勢，真正實現(xiàn)學科之間的交叉與融合。通過建設學術(shù)、科研、人才特區(qū)，提供特殊政策和特別支持，讓國內(nèi)外的新能源人才在這里匯聚，開展有關能源戰(zhàn)略的前沿問題研究。

　　3新能源研究平臺提升大學生創(chuàng)新能力

　　新的政策體制激勵，承接國家項目開展高水平科研，人才培養(yǎng)，平臺建設，孵化器與科技公司對接，國際合作與交流。當前是我國面臨能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的關鍵時期，新能源作為清潔友好、安全高效的可再生能源是未來能源的發(fā)展方向，必然會產(chǎn)生大量原創(chuàng)性的新技術(shù)、新理論。國家和學術(shù)界廣大有識之士深刻地認識到這一研究的“藍�！保�并積極努力加大對新能源的投入。因此，有必要抓住這一歷史機遇，建設武漢大學新能源研究平臺，通過積極開展跨學科研究，培養(yǎng)一批交叉研究人才，承擔一系列國家科技重大及專項課題項目，建設國內(nèi)一流、國際先進的新能源研究與實驗平臺，從而成為創(chuàng)新政策體制的試驗田、人才培養(yǎng)的聚集地、科技創(chuàng)新實驗與服務的協(xié)同平臺、新型產(chǎn)業(yè)孵化與發(fā)展的棲息地，有力提升大學創(chuàng)新能力。建設新能源研究平臺，通過學科之間的交叉、融合，大幅擴大學校在前沿科學技術(shù)領域研究的影響力，充分挖掘跨學科研究的潛力，可以充分利用學校各學科研究實力，建立科技創(chuàng)新重大平臺。通過協(xié)同各學科優(yōu)勢專業(yè)，依托現(xiàn)有或在建大科學基礎設施，在新能源研究的核心領域形成優(yōu)勢特色學科群創(chuàng)新發(fā)展，建設一批省重點實驗室、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，進而可以爭取國家支持建立相關國家實驗室、國家重點實驗室。

　　4新能源研究平臺建設方向

　　建設一個新能源跨學科研究平臺，通過整合學校的教學、科研、師資及行業(yè)優(yōu)勢資源，積極推動能源、電氣、控制科學與工程、信息等學科交叉融合和專業(yè)再建設，致力于培養(yǎng)新能源領域創(chuàng)新人才，研究新能源技術(shù)發(fā)展中的關鍵科學問題和重大技術(shù)難題，建設成為新能源領域相關學科交叉創(chuàng)新基地、國內(nèi)外知名學者開展學術(shù)交流基地，優(yōu)秀人才培養(yǎng)基地，成果轉(zhuǎn)化與技術(shù)應用基地，為學科發(fā)展和科技創(chuàng)新服務，主動融入國家新能源重大戰(zhàn)略技術(shù)需求。以期解決電氣工程發(fā)展關鍵技術(shù)問題；同時致力于學校核心競爭力指標，為提升武漢大學綜合實力服務；培養(yǎng)新能源領域創(chuàng)新人才；促進科技成果轉(zhuǎn)化和應用。立足武漢大學現(xiàn)有理工科基礎，結(jié)合《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、國家“一帶一路”總規(guī)劃，以國家重大戰(zhàn)略所體現(xiàn)的共性問題為根本，避免校內(nèi)不同學院間的低水平、碎片化無序競爭和重復研究，為整合學校電氣工程學院在新能源發(fā)電、預測及并網(wǎng)消納技術(shù)方面、物理學院在光伏高效利用轉(zhuǎn)化方面、化學學院在電池儲能和生物質(zhì)能利用方面、測繪學院和資環(huán)學院在太陽能光伏預測方面、電信學院在互聯(lián)網(wǎng)+方面、計算機學院在云計算和人工智能方面、動力與機械學院在風力發(fā)電裝備制造方面、水利水電學院在抽水蓄能電站方面的研究優(yōu)勢，實現(xiàn)與國內(nèi)其他工科強校不同的差異化跨越式發(fā)展態(tài)勢，在明確新能源研究發(fā)展框架的基礎上，立足于含新能源電力系統(tǒng)領域，突破電力裝備及系統(tǒng)安全運行的關鍵技術(shù)：（1）新能源分布、地理信息、消納模式及電力市場的新能源開發(fā)與高效利用的基礎理論；（2）復雜地理環(huán)境和電磁條件的新能源電力裝備及系統(tǒng)安全運行與控制技術(shù)；（3）新能源高效轉(zhuǎn)換與儲能的電力電子裝備接入技術(shù)；（4）新能源裝備及系統(tǒng)防雷與接地技術(shù)等4個方面凝練契合于國家新能源研究重大戰(zhàn)略需求的各學科交叉發(fā)展共性問題。聚集各個相關學科優(yōu)勢建設新能源研究平臺，充分發(fā)揮學校電氣工程學科在新能源發(fā)電、預測及并網(wǎng)消納技術(shù)方面、物理學科在光伏高效利用轉(zhuǎn)化方面、化學學科在電池儲能和生物質(zhì)能利用方面、遙感測繪學科在太陽能光伏預測方面、電子信息學科在電動汽車充電樁方面、計算機學科在云計算方面、動力機械學科在機電能量轉(zhuǎn)換方面、水利水電學科在抽水蓄能電站方面的優(yōu)勢，真正實現(xiàn)學科之間的交叉與融合。

　　5結(jié)束語

　　新能源研究平臺建設將重點專注于新能源領域的前沿科學問題和關鍵技術(shù)的研究性工作，為武漢大學探索與現(xiàn)代大學管理體制相適應的科研和人才培養(yǎng)創(chuàng)新提供試驗平臺和環(huán)境。以期通過靈活的管理體制，在整合相關優(yōu)勢學科研究基礎的同時，積極促進學校新能源領域先進研究成果與高新科技企業(yè)結(jié)合進行轉(zhuǎn)化，并能夠為武漢大學在新能源研究領域提出符合國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略需求的重大科學問題和關鍵技術(shù)的提供培育土壤。

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