電氣工程人才培養(yǎng)的可行性論文
【摘要】當(dāng)前新能源應(yīng)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(xué)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(xué)科交叉融合。為了適應(yīng)學(xué)科發(fā)展與人才培養(yǎng)，本文闡述了武漢大學(xué)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(xué)在新能源相關(guān)領(lǐng)域的多學(xué)科優(yōu)勢與基礎(chǔ)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(yùn)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(shè)方向，凝練出契合國家新能源研究重大戰(zhàn)略需求的各學(xué)科交叉發(fā)展共性問題。
【關(guān)鍵詞】新能源；人才培養(yǎng)；多學(xué)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(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)綠色、低碳發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，首先需要對能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)型和調(diào)整，以實(shí)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(fèi)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(guān)鍵技術(shù)急需攻克等諸多短板。光伏、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能、核能等新能源可實(shí)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(dāng)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(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[1]。新能源可帶動能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。當(dāng)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(guān)產(chǎn)業(yè)，配合“一帶一路”建設(shè)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(shè)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(xué)科建設(shè)
當(dāng)今各學(xué)科發(fā)展的“馬太效應(yīng)”日益嚴(yán)重，呈現(xiàn)“強(qiáng)者愈強(qiáng)、弱者愈弱”的格局。而武漢大學(xué)傳統(tǒng)能源電氣類學(xué)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(xué)科的研究實(shí)力，跨越制約學(xué)科發(fā)展的“貧窮陷阱”，這關(guān)乎學(xué)科的生死存亡，影響武漢大學(xué)綜合能力的提升。建設(shè)新能源研究平臺可以有效帶動武漢大學(xué)能源電氣類相關(guān)學(xué)科發(fā)展，推動一流學(xué)科建設(shè)。新能源相關(guān)技術(shù)的.出現(xiàn)為能源電氣類學(xué)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(guān)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(yīng)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(xué)科在這些學(xué)科交叉領(lǐng)域面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇，構(gòu)建跨學(xué)科研究平臺，可以統(tǒng)籌相關(guān)學(xué)科研究基礎(chǔ)，占領(lǐng)能源電氣類學(xué)科發(fā)展的制高點(diǎn)，推動我校相關(guān)學(xué)科的交叉創(chuàng)新與發(fā)展。學(xué)科交叉是當(dāng)今世界學(xué)術(shù)主流發(fā)展方向之一，能促成多學(xué)科協(xié)同攻克復(fù)雜的綜合性問題，滿足國家和社會發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求。新能源研究涉及的物理、化學(xué)、材料、信息、機(jī)械、水利、電力等多學(xué)科，建設(shè)新能源研究平臺將有利于武漢大學(xué)多學(xué)科進(jìn)一步的融合和發(fā)展。武漢大學(xué)學(xué)科門類齊全，具有良好的研究基礎(chǔ)以及多學(xué)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(jī)遇和挑戰(zhàn)，通過組建跨學(xué)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(duì)伍，承擔(dān)一批國家級重大、重點(diǎn)研究項(xiàng)目，取得一批國家級標(biāo)志性成果，建設(shè)省部級及以上重要基地，強(qiáng)力支撐我校一流學(xué)科建設(shè)。
2新能源研究平臺培養(yǎng)高水平人才
科學(xué)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(xué)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(guān)于加快推進(jìn)世界一流大學(xué)和高水平大學(xué)建設(shè)的意見》明確提出：要在更高、更廣的層面上促進(jìn)學(xué)科交叉融合，孕育新的學(xué)科生長點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科發(fā)展與平臺基地建設(shè)、人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新、隊(duì)伍建設(shè)的良性互動[5]。在跨學(xué)科視閾下，探索跨學(xué)科人才培養(yǎng)模式是高等教育適應(yīng)科技發(fā)展的必然趨勢，對造就學(xué)術(shù)領(lǐng)軍人才、集聚創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、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(xué)科設(shè)置較為單一固化，教師要有確定的學(xué)科“歸屬”才具有所在學(xué)科的資源使用權(quán)，所以多個學(xué)科存在重復(fù)建設(shè)問題，整體優(yōu)勢不明顯。教師也不愿意脫離原有學(xué)院去開展跨學(xué)科研究和跨學(xué)科人才培養(yǎng)，導(dǎo)致跨學(xué)科師資力量難以統(tǒng)籌，學(xué)術(shù)領(lǐng)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(xué)、材料、信息、機(jī)械、水利、電力等多學(xué)科，單一的學(xué)科設(shè)置和專業(yè)覆蓋面遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了新能源創(chuàng)新發(fā)展需求。可以通過學(xué)科組合，擴(kuò)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(shí)現(xiàn)方案，適應(yīng)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(xué)校電氣工程學(xué)科在新能源發(fā)電、預(yù)測及并網(wǎng)消納技術(shù)方面、物理學(xué)科在光伏高效利用轉(zhuǎn)化方面、化學(xué)學(xué)科在電池儲能和生物質(zhì)能利用方面、遙感測繪學(xué)科在太陽能光伏預(yù)測方面、電子信息學(xué)科在電動汽車充電樁方面、計算機(jī)學(xué)科在云計算方面、動力機(jī)械學(xué)科在機(jī)電能量轉(zhuǎn)換方面、水利水電學(xué)科在抽水蓄能電站方面的優(yōu)勢，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間的交叉與融合。通過建設(shè)學(xué)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(guān)能源戰(zhàn)略的前沿問題研究。
3新能源研究平臺提升大學(xué)生創(chuàng)新能力
新的政策體制激勵，承接國家項(xiàng)目開展高水平科研，人才培養(yǎng)，平臺建設(shè)，孵化器與科技公司對接，國際合作與交流。當(dāng)前是我國面臨能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)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(xué)術(shù)界廣大有識之士深刻地認(rèn)識到這一研究的“藍(lán)�！保⒎e極努力加大對新能源的投入。因此，有必要抓住這一歷史機(jī)遇，建設(shè)武漢大學(xué)新能源研究平臺，通過積極開展跨學(xué)科研究，培養(yǎng)一批交叉研究人才，承擔(dān)一系列國家科技重大及專項(xiàng)課題項(xiàng)目，建設(shè)國內(nèi)一流、國際先進(jìn)的新能源研究與實(shí)驗(yàn)平臺，從而成為創(chuàng)新政策體制的試驗(yàn)田、人才培養(yǎng)的聚集地、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與服務(wù)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(xué)創(chuàng)新能力。建設(shè)新能源研究平臺，通過學(xué)科之間的交叉、融合，大幅擴(kuò)大學(xué)校在前沿科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域研究的影響力，充分挖掘跨學(xué)科研究的潛力，可以充分利用學(xué)校各學(xué)科研究實(shí)力，建立科技創(chuàng)新重大平臺。通過協(xié)同各學(xué)科優(yōu)勢專業(yè)，依托現(xiàn)有或在建大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施，在新能源研究的核心領(lǐng)域形成優(yōu)勢特色學(xué)科群創(chuàng)新發(fā)展，建設(shè)一批省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，進(jìn)而可以爭取國家支持建立相關(guān)國家實(shí)驗(yàn)室、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
4新能源研究平臺建設(shè)方向
建設(shè)一個新能源跨學(xué)科研究平臺，通過整合學(xué)校的教學(xué)、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(xué)與工程、信息等學(xué)科交叉融合和專業(yè)再建設(shè)，致力于培養(yǎng)新能源領(lǐng)域創(chuàng)新人才，研究新能源技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵科學(xué)問題和重大技術(shù)難題，建設(shè)成為新能源領(lǐng)域相關(guān)學(xué)科交叉創(chuàng)新基地、國內(nèi)外知名學(xué)者開展學(xué)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(yīng)用基地，為學(xué)科發(fā)展和科技創(chuàng)新服務(wù)，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(guān)鍵技術(shù)問題；同時致力于學(xué)校核心競爭力指標(biāo)，為提升武漢大學(xué)綜合實(shí)力服務(wù)；培養(yǎng)新能源領(lǐng)域創(chuàng)新人才；促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。立足武漢大學(xué)現(xiàn)有理工科基礎(chǔ)，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(xué)院間的低水平、碎片化無序競爭和重復(fù)研究，為整合學(xué)校電氣工程學(xué)院在新能源發(fā)電、預(yù)測及并網(wǎng)消納技術(shù)方面、物理學(xué)院在光伏高效利用轉(zhuǎn)化方面、化學(xué)學(xué)院在電池儲能和生物質(zhì)能利用方面、測繪學(xué)院和資環(huán)學(xué)院在太陽能光伏預(yù)測方面、電信學(xué)院在互聯(lián)網(wǎng)+方面、計算機(jī)學(xué)院在云計算和人工智能方面、動力與機(jī)械學(xué)院在風(fēng)力發(fā)電裝備制造方面、水利水電學(xué)院在抽水蓄能電站方面的研究優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)與國內(nèi)其他工科強(qiáng)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(chǔ)上，立足于含新能源電力系統(tǒng)領(lǐng)域，突破電力裝備及系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)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(chǔ)理論；（2）復(fù)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(yùn)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(xué)科交叉發(fā)展共性問題。聚集各個相關(guān)學(xué)科優(yōu)勢建設(shè)新能源研究平臺，充分發(fā)揮學(xué)校電氣工程學(xué)科在新能源發(fā)電、預(yù)測及并網(wǎng)消納技術(shù)方面、物理學(xué)科在光伏高效利用轉(zhuǎn)化方面、化學(xué)學(xué)科在電池儲能和生物質(zhì)能利用方面、遙感測繪學(xué)科在太陽能光伏預(yù)測方面、電子信息學(xué)科在電動汽車充電樁方面、計算機(jī)學(xué)科在云計算方面、動力機(jī)械學(xué)科在機(jī)電能量轉(zhuǎn)換方面、水利水電學(xué)科在抽水蓄能電站方面的優(yōu)勢，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間的交叉與融合。
5結(jié)束語
新能源研究平臺建設(shè)將重點(diǎn)專注于新能源領(lǐng)域的前沿科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)的研究性工作，為武漢大學(xué)探索與現(xiàn)代大學(xué)管理體制相適應(yīng)的科研和人才培養(yǎng)創(chuàng)新提供試驗(yàn)平臺和環(huán)境。以期通過靈活的管理體制，在整合相關(guān)優(yōu)勢學(xué)科研究基礎(chǔ)的同時，積極促進(jìn)學(xué)校新能源領(lǐng)域先進(jìn)研究成果與高新科技企業(yè)結(jié)合進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并能夠?yàn)槲錆h大學(xué)在新能源研究領(lǐng)域提出符合國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略需求的重大科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)的提供培育土壤。
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