基于新能源平台建设的电气工程人才培养可行性探讨

刘飞　徐箭　查晓明

【摘 要】当前新能源应用越来越广泛，技术革新需求也越来越迫切，对传统电气工程学科发展提出了与新能源技术融合要求。同时在新工科背景下人才培养模式转向多学科交叉融合。为了适应学科发展与人才培养，本文阐述了武汉大学以新能源平台为载体培养电气工程人才的必要性，同时阐述了武汉大学在新能源相关领域的多学科优势与基础条件。最后给出了新能源开发与高效利用、新能源电力装备及系统安全运行与控制、新能源高效转换与储能的电力电子装备、新能源装备及系统防雷与接地等4个平台建设方向，凝练出契合国家新能源研究重大战略需求的各学科交叉发展共性问题。

【关键词】新能源；人才培养；多学科交叉；共性问题

中图分类号： U472-4；G712 文献标识码： A 文章编号： 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 新能源是國家能源发展的战略需求

目前我国已经确立了“一带一路”国际合作发展思路，同时也阐明了新一轮能源结构调整与技术变革必要性与紧迫感，其目的之一是建设全球能源互联网，实现绿色、低碳发展。要实现绿色低碳发展，首先需要对能源结构进行转型和调整，以实施清洁替代和电能替代。大力开发新能源已是国家能源发展的战略需求。

新能源是现代能源体系的重要组成部分。能源是国家与社会发展的动力，我国作为能源生产和消费大国，新能源发展缺乏统一协调、发电成本偏高、本地电网消纳能力不足，且关键技术急需攻克等诸多短板。光伏、风能、海洋能、生物质能、核能等新能源可实现能源的可循环利用与开发，但能源结构需要优化，能源的利用效率也有待提高。当前面对国际能源供求格局深刻调整、新能源技术不断革新，大力发展新能源，可以有力提升能源产业竞争力，构建清洁安全高效的现代能源体系，保证国家能源安全，支撑国家经济的持续稳定发展[1]。

新能源可带动能源相关产业的转型升级。当前新一轮能源技术变革方兴未艾，新能源技术的发展，如新能源并网和储能、微网、互联网+智慧能源等，可以提升电网系统调节能力，提升新能源消纳能力。在能源科技竞争方面，不断培养新能源技术人才，并培育新能源相关产业，配合“一带一路”建设以及全球互联网战略。

如今世界的绿色发展已经成为一个重要趋势，随着新能源技术的不断革新，加快传统产业的升级改造，提高能源效率，建设资源节约型、环境友好型社会，并推动形成绿色发展的全民生活方式。

1 以新能源研究平台推动一流学科建设

当今各学科发展的“马太效应”日益严重，呈现“强者愈强、弱者愈弱”的格局。而武汉大学传统能源电气类学科发展缓慢，在全国各个高校快速发展的今天，极易掉入“贫穷陷阱”。因此，必须在极端时间内，迅速提升学科的研究实力，跨越制约学科发展的“贫穷陷阱”，这关乎学科的生死存亡，影响武汉大学综合能力的提升。建设新能源研究平台可以有效带动武汉大学能源电气类相关学科发展，推动一流学科建设。

新能源相关技术的出现为能源电气类学科的发展引入了新的研究方向，如新能源到电力的转换与利用；与信息技术发展密切相关的“云大物移智”（云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能）等一批新兴技术在（新）能源接入系统中的应用[2]；新材料、新技术和新方法在新能源到电力的高效转换的开发；高效的光伏电池、高密度储能技术的研究。因此，能源电气类学科在这些学科交叉领域面临着难得的发展机遇，构建跨学科研究平台，可以统筹相关学科研究基础，占领能源电气类学科发展的制高点，推动我校相关学科的交叉创新与发展。

学科交叉是当今世界学术主流发展方向之一，能促成多学科协同攻克复杂的综合性问题，满足国家和社会发展的现实需求。新能源研究涉及的物理、化学、材料、信息、机械、水利、电力等多学科，建设新能源研究平台将有利于武汉大学多学科进一步的融合和发展。武汉大学学科门类齐全，具有良好的研究基础以及多学科交叉优势，面对全球新能源研究热潮带来的新的发展机遇和挑战，通过组建跨学科交叉综合研究平台，依托新能源高水平平台，可形成一支高水平研究队伍，承担一批国家级重大、重点研究项目，取得一批国家级标志性成果，建设省部级及以上重要基地，强力支撑我校一流学科建设。

2 新能源研究平台培养高水平人才

科学研究呈现出从高度分化走向交叉综合的发展趋势，这种跨学科研究的发展趋势对高等教育人才培养提出了新的要求[3-4]。教育部、财政部下发的《关于加快推进世界一流大学和高水平大学建设的意见》明确提出：要在更高、更广的层面上促进学科交叉融合，孕育新的学科生长点，实现学科发展与平台基地建设、人才培养、科技创新、队伍建设的良性互动[5]。在跨学科视阈下，探索跨学科人才培养模式是高等教育适应科技发展的必然趋势，对造就学术领军人才、集聚创新团队、培养拔尖创新人才都具有重要意义。

由于历史原因，我校能源电气类学科设置较为单一固化，教师要有确定的学科“归属”才具有所在学科的资源使用权，所以多个学科存在重复建设问题，整体优势不明显。教师也不愿意脱离原有学院去开展跨学科研究和跨学科人才培养，导致跨学科师资力量难以统筹，学术领军人才难以造就，拔尖创新人才难以培养。而新能源研究涉及到物理、化学、材料、信息、机械、水利、电力等多学科，单一的学科设置和专业覆盖面远远满足不了新能源创新发展需求。可以通过学科组合，扩宽引才平台，完善人才培养的知识结构、逻辑体系以及能力实现方案，适应新能源产业对人才培养的要求，全面提升人才培养质量。并充分发挥学校电气工程学科在新能源发电、预测及并网消纳技术方面、物理学科在光伏高效利用转化方面、化学学科在电池储能和生物质能利用方面、遥感测绘学科在太阳能光伏预测方面、电子信息学科在电动汽车充电桩方面、计算机学科在云计算方面、动力机械学科在机电能量转换方面、水利水电学科在抽水蓄能电站方面的优势，真正实现学科之间的交叉与融合。通过建设学术、科研、人才特区，提供特殊政策和特别支持，让国内外的新能源人才在这里汇聚，开展有关能源战略的前沿问题研究。

3 新能源研究平台提升大学生创新能力

新的政策体制激励，承接国家项目开展高水平科研，人才培养，平台建设，孵化器与科技公司对接，国际合作与交流。当前是我国面临能源结构调整的关键时期，新能源作为清洁友好、安全高效的可再生能源是未来能源的发展方向，必然会产生大量原创性的新技术、新理论。国家和学术界广大有识之士深刻地认识到这一研究的“蓝海”，并积极努力加大对新能源的投入。因此，有必要抓住这一历史机遇，建設武汉大学新能源研究平台，通过积极开展跨学科研究，培养一批交叉研究人才，承担一系列国家科技重大及专项课题项目，建设国内一流、国际先进的新能源研究与实验平台，从而成为创新政策体制的试验田、人才培养的聚集地、科技创新实验与服务的协同平台、新型产业孵化与发展的栖息地，有力提升大学创新能力。

建设新能源研究平台，通过学科之间的交叉、融合，大幅扩大学校在前沿科学技术领域研究的影响力，充分挖掘跨学科研究的潜力，可以充分利用学校各学科研究实力，建立科技创新重大平台。通过协同各学科优势专业，依托现有或在建大科学基础设施，在新能源研究的核心领域形成优势特色学科群创新发展，建设一批省重点实验室、产业技术创新中心，进而可以争取国家支持建立相关国家实验室、国家重点实验室。

4 新能源研究平台建设方向

建设一个新能源跨学科研究平台，通过整合学校的教学、科研、师资及行业优势资源，积极推动能源、电气、控制科学与工程、信息等学科交叉融合和专业再建设，致力于培养新能源领域创新人才，研究新能源技术发展中的关键科学问题和重大技术难题，建设成为新能源领域相关学科交叉创新基地、国内外知名学者开展学术交流基地，优秀人才培养基地，成果转化与技术应用基地，为学科发展和科技创新服务，主动融入国家新能源重大战略技术需求。以期解决电气工程发展关键技术问题；同时致力于学校核心竞争力指标，为提升武汉大学综合实力服务；培养新能源领域创新人才；促进科技成果转化和应用。

立足武汉大学现有理工科基础，结合《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、国家“一带一路”总规划，以国家重大战略所体现的共性问题为根本，避免校内不同学院间的低水平、碎片化无序竞争和重复研究，为整合学校电气工程学院在新能源发电、预测及并网消纳技术方面、物理学院在光伏高效利用转化方面、化学学院在电池储能和生物质能利用方面、测绘学院和资环学院在太阳能光伏预测方面、电信学院在互联网+方面、计算机学院在云计算和人工智能方面、动力与机械学院在风力发电装备制造方面、水利水电学院在抽水蓄能电站方面的研究优势，实现与国内其他工科强校不同的差异化跨越式发展态势，在明确新能源研究发展框架的基础上，立足于含新能源电力系统领域，突破电力装备及系统安全运行的关键技术：（1）新能源分布、地理信息、消纳模式及电力市场的新能源开发与高效利用的基础理论；（2）复杂地理环境和电磁条件的新能源电力装备及系统安全运行与控制技术；（3）新能源高效转换与储能的电力电子装备接入技术；（4）新能源装备及系统防雷与接地技术等4个方面凝练契合于国家新能源研究重大战略需求的各学科交叉发展共性问题。

聚集各个相关学科优势建设新能源研究平台，充分发挥学校电气工程学科在新能源发电、预测及并网消纳技术方面、物理学科在光伏高效利用转化方面、化学学科在电池储能和生物质能利用方面、遥感测绘学科在太阳能光伏预测方面、电子信息学科在电动汽车充电桩方面、计算机学科在云计算方面、动力机械学科在机电能量转换方面、水利水电学科在抽水蓄能电站方面的优势，真正实现学科之间的交叉与融合。

5 结束语

新能源研究平台建设将重点专注于新能源领域的前沿科学问题和关键技术的研究性工作，为武汉大学探索与现代大学管理体制相适应的科研和人才培养创新提供试验平台和环境。以期通过灵活的管理体制，在整合相关优势学科研究基础的同时，积极促进学校新能源领域先进研究成果与高新科技企业结合进行转化，并能够为武汉大学在新能源研究领域提出符合国家新能源发展战略需求的重大科学问题和关键技术的提供培育土壤。

【参考文献】

[1]李克强.推动能源生产和消费方式根本性转变[J].电器工业，2016.

[2]吕干云，金园媛，李先允.能源互联网背景下的电气工程专业硕士协同培养模式探索与实践[J].科技视界，2018（13）：114-115.

[3]孙文凤，杨佳奇，谭有为等.新工科建设与创新型人才培养综述[J].科技视界，2018（7）：47-48.

[4]杨亮，刘道平，崔国民.面向创新创业人才培养的新能源本科教学体系建设[J].教育现代化，2018（31）：7-9.

[5]吕旭峰，范惠明，吴伟.跨学科研究生培养复合导师制度的构想[J].教育发展研究，2015（11）：33-39.