基于新能源平臺建設的電氣工程人才培養可行性探討

劉飛　徐箭　查曉明

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

【關鍵詞】新能源；人才培養；多學科交叉；共性問題

中圖分類號： U472-4；G712 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）26-0130-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.26.058

Feasibility study of electrical engineering talents cultivation based on new energy platform construction

LIU Fei XU Jian ZHA Xiao-ming

（Wuhan University， Hubei Wuhan 430072， China）

【Abstract】Currently the application of new energy sources is more and more extensive，and the demand for technological innovation is more and more urgent. The requirements that the development of traditional electrical engineering is integrated with new energy technologies is proposed. Simultaneously the talent cultivation mode is transformed to multidisciplinary integration under the background of new engineering. In order to adapt to discipline development and personnel training， this paper explains the necessity of training electrical engineering talents with the new energy platform for Wuhan University，and explains the multidisciplinary advantages and basic conditions of Wuhan University in the field of new energy.Finally，the development direction of four basic platforms is proposed，which is new energy development and efficient utilization，new energy power equipment and system security operation and control， new energy efficient conversion and power electronic equipment for energy storage，new energy equipment and system lightning protection and grounding respectively.And this paper condenses the common problems of interdisciplinary construction which meets the major strategic requirements of the country new energy research.

【Key words】New energy；Talent cultivation；Interdisciplinarity；Common problems

0 新能源是國家能源發展的戰略需求

目前我國已經確立了“一帶一路”國際合作發展思路，同時也闡明了新一輪能源結構調整與技術變革必要性與緊迫感，其目的之一是建設全球能源互聯網，實現綠色、低碳發展。要實現綠色低碳發展，首先需要對能源結構進行轉型和調整，以實施清潔替代和電能替代。大力開發新能源已是國家能源發展的戰略需求。

新能源是現代能源體系的重要組成部分。能源是國家與社會發展的動力，我國作為能源生產和消費大國，新能源發展缺乏統一協調、發電成本偏高、本地電網消納能力不足，且關鍵技術急需攻克等諸多短板。光伏、風能、海洋能、生物質能、核能等新能源可實現能源的可循環利用與開發，但能源結構需要優化，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整、新能源技術不斷革新，大力發展新能源，可以有力提升能源產業競爭力，構建清潔安全高效的現代能源體系，保證國家能源安全，支撐國家經濟的持續穩定發展[1]。

新能源可帶動能源相關產業的轉型升級。當前新一輪能源技術變革方興未艾，新能源技術的發展，如新能源并網和儲能、微網、互聯網+智慧能源等，可以提升電網系統調節能力，提升新能源消納能力。在能源科技競爭方面，不斷培養新能源技術人才，并培育新能源相關產業，配合“一帶一路”建設以及全球互聯網戰略。

如今世界的綠色發展已經成為一個重要趨勢，隨著新能源技術的不斷革新，加快傳統產業的升級改造，提高能源效率，建設資源節約型、環境友好型社會，并推動形成綠色發展的全民生活方式。

1 以新能源研究平臺推動一流學科建設

當今各學科發展的“馬太效應”日益嚴重，呈現“強者愈強、弱者愈弱”的格局。而武漢大學傳統能源電氣類學科發展緩慢，在全國各個高校快速發展的今天，極易掉入“貧窮陷阱”。因此，必須在極端時間內，迅速提升學科的研究實力，跨越制約學科發展的“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展，推動一流學科建設。

新能源相關技術的出現為能源電氣類學科的發展引入了新的研究方向，如新能源到電力的轉換與利用；與信息技術發展密切相關的“云大物移智”（云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能）等一批新興技術在（新）能源接入系統中的應用[2]；新材料、新技術和新方法在新能源到電力的高效轉換的開發；高效的光伏電池、高密度儲能技術的研究。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展機遇，構建跨學科研究平臺，可以統籌相關學科研究基礎，占領能源電氣類學科發展的制高點，推動我校相關學科的交叉創新與發展。

學科交叉是當今世界學術主流發展方向之一，能促成多學科協同攻克復雜的綜合性問題，滿足國家和社會發展的現實需求。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勢，面對全球新能源研究熱潮帶來的新的發展機遇和挑戰，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高水平人才

科學研究呈現出從高度分化走向交叉綜合的發展趨勢，這種跨學科研究的發展趨勢對高等教育人才培養提出了新的要求[3-4]。教育部、財政部下發的《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，實現學科發展與平臺基地建設、人才培養、科技創新、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模式是高等教育適應科技發展的必然趨勢，對造就學術領軍人才、集聚創新團隊、培養拔尖創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，所以多個學科存在重復建設問題，整體優勢不明顯。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，導致跨學科師資力量難以統籌，學術領軍人才難以造就，拔尖創新人才難以培養。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覆蓋面遠遠滿足不了新能源創新發展需求。可以通過學科組合，擴寬引才平臺，完善人才培養的知識結構、邏輯體系以及能力實現方案，適應新能源產業對人才培養的要求，全面提升人才培養質量。并充分發揮學校電氣工程學科在新能源發電、預測及并網消納技術方面、物理學科在光伏高效利用轉化方面、化學學科在電池儲能和生物質能利用方面、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換方面、水利水電學科在抽水蓄能電站方面的優勢，真正實現學科之間的交叉與融合。通過建設學術、科研、人才特區，提供特殊政策和特別支持，讓國內外的新能源人才在這里匯聚，開展有關能源戰略的前沿問題研究。

3 新能源研究平臺提升大學生創新能力

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，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構調整的關鍵時期，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展方向，必然會產生大量原創性的新技術、新理論。國家和學術界廣大有識之士深刻地認識到這一研究的“藍海”，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，建設國內一流、國際先進的新能源研究與實驗平臺，從而成為創新政策體制的試驗田、人才培養的聚集地、科技創新實驗與服務的協同平臺、新型產業孵化與發展的棲息地，有力提升大學創新能力。

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，建立科技創新重大平臺。通過協同各學科優勢專業，依托現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勢特色學科群創新發展，建設一批省重點實驗室、產業技術創新中心，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、師資及行業優勢資源，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再建設，致力于培養新能源領域創新人才，研究新能源技術發展中的關鍵科學問題和重大技術難題，建設成為新能源領域相關學科交叉創新基地、國內外知名學者開展學術交流基地，優秀人才培養基地，成果轉化與技術應用基地，為學科發展和科技創新服務，主動融入國家新能源重大戰略技術需求。以期解決電氣工程發展關鍵技術問題；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；培養新能源領域創新人才；促進科技成果轉化和應用。

立足武漢大學現有理工科基礎，結合《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》、國家“一帶一路”總規劃，以國家重大戰略所體現的共性問題為根本，避免校內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電、預測及并網消納技術方面、物理學院在光伏高效利用轉化方面、化學學院在電池儲能和生物質能利用方面、測繪學院和資環學院在太陽能光伏預測方面、電信學院在互聯網+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勢，實現與國內其他工科強校不同的差異化跨越式發展態勢，在明確新能源研究發展框架的基礎上，立足于含新能源電力系統領域，突破電力裝備及系統安全運行的關鍵技術：（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與高效利用的基礎理論；（2）復雜地理環境和電磁條件的新能源電力裝備及系統安全運行與控制技術；（3）新能源高效轉換與儲能的電力電子裝備接入技術；（4）新能源裝備及系統防雷與接地技術等4個方面凝練契合于國家新能源研究重大戰略需求的各學科交叉發展共性問題。

聚集各個相關學科優勢建設新能源研究平臺，充分發揮學校電氣工程學科在新能源發電、預測及并網消納技術方面、物理學科在光伏高效利用轉化方面、化學學科在電池儲能和生物質能利用方面、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換方面、水利水電學科在抽水蓄能電站方面的優勢，真正實現學科之間的交叉與融合。

5 結束語

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的研究性工作，為武漢大學探索與現代大學管理體制相適應的科研和人才培養創新提供試驗平臺和環境。以期通過靈活的管理體制，在整合相關優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結合進行轉化，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展戰略需求的重大科學問題和關鍵技術的提供培育土壤。

【參考文獻】

[1]李克強.推動能源生產和消費方式根本性轉變[J].電器工業，2016.

[2]呂干云，金園媛，李先允.能源互聯網背景下的電氣工程專業碩士協同培養模式探索與實踐[J].科技視界，2018（13）：114-115.

[3]孫文鳳，楊佳奇，譚有為等.新工科建設與創新型人才培養綜述[J].科技視界，2018（7）：47-48.

[4]楊亮，劉道平，崔國民.面向創新創業人才培養的新能源本科教學體系建設[J].教育現代化，2018（31）：7-9.

[5]呂旭峰，范惠明，吳偉.跨學科研究生培養復合導師制度的構想[J].教育發展研究，2015（11）：33-39.