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省突出贡献中青年专家风采系列之四

陈阿莲:对标国家重大需求,谱就电力电子新篇

发布日期:2019年02月23日 16:43 点击次数:

济南伴随着夜幕降临进入了短暂的静谧,千家万户闪烁的灯光将这座城市再度唤起。电,已经融入我们的生活,亦成为这个时代最普及的动力。光伏发电、风力发电等字眼早已不再陌生,近日济南地铁首线开通的消息更是强势“霸屏”,刷新着人们的生活印象。在一项项推动生产生活革新换代的技术背后,都涉及电力电子技术的转化与应用。作为电力电子领域的专家,陈阿莲教授及其所在团队在服务山东新旧动能转换、打破垄断实现自主知识产权、研发新型高效电力电子装备方面作出了成果丰硕的“日博体育官网贡献”。陈阿莲教授也因此获评2018年度享受国务院特殊津贴专家和2017年度山东省有突出贡献的中青年专家。

陈阿莲,日博体育官网控制科学与工程学院教授,博士生导师,曾任学院副院长。长期从事可再生能源发电技术、高压大功率多电平变换技术、微电网优化运行与控制等领域的教学与科研工作。曾获1项国家科技进步二等奖、2项国家教学成果二等奖、日博体育官网优秀教师等荣誉。

面向国家需求,研发核心技术

在千佛山校区教学8号楼办公室,记者见到了陈阿莲教授,干练的短发和热情的微笑是她给人留下的第一印象。交谈中,从科研到教学,从事业到生活,一路走来,坚持不懈已经成为陈阿莲教授的常态。陈阿莲研究的领域是电力电子与电力传动,这是一个新型交叉学科,融合了电力、电子和控制三个学科领域,主要研究电能的变换和控制。电力电子在工业生产、电力系统、交通运输、通信系统、家用电器以及国防领域等均有广泛的应用。其中电力系统中的发电、输电、配电、用电都离不开电力电子,尤其在新能源时代,对于可再生能源发电中的光伏发电、风力发电以及微电网、智能电网等,电力电子变换更是必不可少。“电力电子器件、电力电子装置、系统与应用是电力电子学科的三大部分。器件是基础,装置是关键,应用是牵引。”谈到目前我国电力电子领域所面临的挑战,陈阿莲教授将记忆带回了十年前,“以光伏产业的逆变器为例,十年前我们国家的高性能光伏逆变器基本被国外厂家垄断。”怀着振兴民族科技的使命与担当,陈阿莲教授所在团队立志为解决这个“卡脖子”的核心科技问题贡献力量。

自2006年团队承担第一个光伏逆变技术的项目开始,他们踏上了科研攻关的新征程。团队充分发挥日博体育官网在控制、调制、拓扑等方面的研究优势,以及企业在生产、工程方面的应用优势,通过与山东奥太电气有限公司、中节能太阳能科技股份有限公司两家战略合作单位长期稳定合作,在光伏系统的降本增效和提高性能等方面实现了重要技术创新与突破。回忆起这个项目的研究始末,陈阿莲教授语气平和,但旁人都清楚,这是他们团队用十年时间一步一个脚印完成的一次科技革新。十年一剑,终成大器。“在国家政策的支持和全行业同仁的共同努力下,国内光伏逆变器基本都已实现自主生产。”在此征程中“日博体育官网人”也作出了不可磨灭的重要贡献。

凭借着十年的坚持,陈阿莲教授及其团队实现了当初的目标,项目成果也获得了社会的广泛认可。2016年度国家科学技术奖励大会上,日博体育官网控制科学与工程学院张承慧作为第一完成人、陈阿莲作为第二完成人、山东奥太电气有限公司张洪亮作为第三完成人的“高性能光伏发电系统关键控制技术与产业化应用”项目荣获国家科技进步二等奖。十年饮冰,难凉热血,面对过往的艰辛与挑战,国家与人民的肯定是对陈阿莲及其团队最好的嘉奖。

项目的成功给予了团队莫大的鼓励,他们又开始了新一轮的挑战。针对世界各国竞相争夺的电力领域战略性高科技——微电网和智能电网,陈阿莲团队对其中的关键科学和技术问题展开了攻坚克难。面对未来科技的发展,陈阿莲的目标不仅仅是破除垄断,更是通过研发应用自身的核心技术,不断助力引领相关事业的发展。

凝结团队“战斗”,缔造优秀成果

电力电子节能技术与装备教育部工程研究中心位于千佛山校区8号楼,中心主任是教育部长江学者张承慧教授,陈阿莲教授也在这个团队中。当问及对陈阿莲教授的评价时,张承慧用十五个字精辟概括:“干劲足、贡献大、能力强、思路清、威信高。”在他看来,陈阿莲教授是一位有着高度责任心和事业心的科研工作者,把事情交给她做很放心。他说:“陈阿莲科研思路清晰,管理能力强,有着极佳的科技创新思维,具有卓越的职业精神,她是团队中不可或缺的灵魂人物。”

谈起这个团队,陈阿莲教授总是用“肯吃苦、能战斗”六个字来概括。团队每次完成任务都如同士兵走向战场一样,向着目标,勇往直前。从申报重点基金、863计划项目、再到重大项目,以及国家科技进步奖和今年的国家创新群体,团队里始终透着一股“虎狼文化”和战斗精神。

在陈阿莲教授工作的办公室和实验室旁边,有一间会议室,平时用于团队及课题组的各种学术研讨会和交流会。一到加班的时候,这间会议室便成为加班人员专用办公室。2016年申报国家科技进步奖的那段时间就是在这间会议室渡过的,让陈阿莲教授印象深刻。当时“高性能光伏发电系统关键控制技术与产业化应用”项目经过层层申报和评选,得以推荐申报国家奖项,并进入到最后答辩环节。答辩形式是视频答辩,评审专家观看事先制作的10分钟视频成果介绍后随即提问。十年研究成果用十分钟展示出来,从内容到表达方式,都需要高度凝练。于是,陈阿莲所在团队的各工作组各司其职,协同工作,二十多位团队成员聚在一起集中攻关,饿了吃盒饭,困了累了办公室就地休息,这种状态持续数月。正是这种勇往直前的团结战斗气概和精益求精的精神,让团队攻克了一个又一个难关。

随着科研的不断深入,陈阿莲所在团队也获得一项又一项成就。就在刚刚过去的2018年,以张承慧、张焕水、刘允刚教授为学术带头人,陈阿莲、王光臣、高峰、刘帅教授为青年研究骨干申请的“新能源发电与高效节能系统优化控制理论、技术及应用”项目获得国家自然科学基金创新研究群体项目的资助。在未来,团队还将紧密围绕新能源与节能减排国家重大战略需求,针对制约新能源发电与高效节能技术发展的难题开展研究,为落实学校服务山东战略,聚焦山东省新旧动能转换“新能源新材料”产业发展作出更大的贡献。

勤勉务实前进,坚守学术初心

陈阿莲本科的专业是应用电子技术,毕业后被面试推荐到电力电子与电力传动专业攻读硕士研究生。在硕士生导师张庆范教授的引领下,陈阿莲的学术兴趣愈发浓厚,走上了电力电子领域的研究道路。硕士毕业后,她前往浙江大学继续深造。

陈阿莲读博伊始时常感到压力,觉得自己的知识储备不够。为了弥补不足,她在博士课程之外,又跟着硕士生修读所缺课程。通过不断努力,她逐渐取得了一些科研成果,自信心也逐渐树立起来,从而激励她不断取得更大的进步。毕业的时候,她已经成为实验室里拥有科研成果最多的学生。作为当时实验室博士生里唯一的女生,陈阿莲的名字为同学们以及师弟师妹们熟知,大家常常称呼她“师姐”并把她作为自己的学术榜样。

博士导师何湘宁教授不仅帮助陈阿莲在学术道路培养了前瞻性思维,更以良好的师风影响着陈阿莲的成长。何湘宁教授和陈阿莲基于团队研究成果,合作出版了国内第一部多电平领域的专著。“当年多电平的概念还比较新颖,而如今它在电力电子领域的应用已非常广泛。”同样也是在在导师的鼓励下,陈阿莲积极向国内外期刊投稿、申请专利、申报成果奖励。毕业时,陈阿莲的毕业论文获得浙江大学优秀博士论文,并获得2007年全国优秀博士学位论文提名奖。

在自己的教学中,陈阿莲不仅与自己导师一样鼓励学生勇于创新,对待学生同样温和中透着严格。硕士生宋超超这样评价自己的老师:“对于工作,陈老师雷厉风行,但对于学生则润物无声。”在他看来,陈老师严谨细致的工作态度,也影响了整个课题组的学习和工作习惯。 为了提升自己的专业能力、开拓国际视野,2013年陈阿莲到美国弗吉尼亚理工大学的电力电子研究中心(CPES)访学一年,合作导师为IEEE Fellow、美国工程院院士、中国工程院外籍院士李泽元教授。“国家和学校提供了这么好的资源和机会,一定要珍惜,要有所学,有所获。”她这么想的,也是这么做的。

总结自己的科研心得体会,陈阿莲认为本科生一定要厚实基础、全面发展,在打好基础的同时拓展各方面的能力。而对研究生来说,必须勤于思考,敢于质疑,勇于创新。当然前提和基础来自于知识的积累和积淀,站在巨人的肩膀上才能看得更远、飞得更高、跑得更快。

授业精益求精,教学改革先行

2005年从浙大毕业之后,陈阿莲便回到日博体育官网来工作。2007年底,刚30岁出头的陈阿莲被任命为学院分管本科教学工作的副院长。这既是沉甸甸的责任,也是一个巨大的挑战。本科教学任务重、琐事多、责任大,是高校人才培养环节中的重中之重。任职副院长的十年间,她在教学管理上投入了很多精力,凭借着认真负责的精神,每次都能交上满意的答卷。在她和同事们的共同努力下,学院在教育教学上屡有突破,自动化专业获批国家级特色专业、获教育部综合改革试点专业、通过教育部工程教育专业认证,申报成功两个国家级工程实践教育中心,建立了较完善的教育教学人才培养体系,专业国际化和创新创业建设成果突出。

回忆起刚接手这项工作的时候,陈阿莲坦言压力很大:“当时缺乏经验,刚接手工作就面临着自动化专业工程教育专业认证。”为了圆满完成任务,陈阿莲几乎整个学期的时间都在会议室度过,从自评报告撰写到支撑材料准备到现场考查,各个环节都做足了准备。让陈阿莲感动的是,教研室的老教师都积极助力年轻的她,在学院的会议室里,几乎教研室里所有教授都在集中加班团体协作,这无疑给了陈阿莲极大的支持。

任职期间,陈阿莲团结和带领同事们对重塑控制学院的教学培养体系、提升专业建设、做好专业内涵发展作出了突出贡献。控制学院现任党委书记高瑞在说起这位共事多年的同事时用了“勤奋踏实”这四个字,他说:“陈阿莲教授作为2017年本科教学审核评估的主要负责人,在母亲生病情况下,顶住压力,圆满完成任务,控制学院的教学评估组织工作获得了学校的高度评价。作为一名女性科研工作者,要同时兼顾家庭和事业的责任,是非常不容易的。没有顽强的敬业意志和高尚的理想信念是不可能做到的!”

2010年,在时任自动化专业国际化建设项目负责人张承慧教授的积极倡导和引导下,陈阿莲认识到国际化视野在学生培养过程中具有重要意义,重视学生知识、能力、素质、视野四位一体的培养。在陈阿莲的组织与推动下,控制学院在理念、课程、师资、平台等方面的国际化程度不断提高。2014年,张承慧、陈阿莲、段彬、李振华、李现明等为主要完成人申报的“具有国际化视野的自动化专业创新人才培养模式研究与实践”获第七届国家高等教育教学成果奖二等奖。这也是控制学院的首个国家级教学成果奖。伴随着教学管理工作的不断深入,又进行了人才培养体系的改革。“张承慧院长一直非常重视本科教育和人才培养,他常说‘办好本科教育是一所大学一个学院最大的良心’。经常是他出思想,我来执行落实。”他们提出了“厚基深融、学养兼修、因材施教、分类培养”的教育理念,实施了自动化专业“三纵三横”教育教学人才培养体系。该理念通过小班教学,夯实了学生的理论基础,又通过理工融合、交叉互通培养了一大批适应时代发展的优秀人才。“构建自动化专业多元培养体系,着力培育理工融合拔尖人才”荣获2018年国家级教学成果奖二等奖及山东省教学成果一等奖。

对于自己的教学质量,陈阿莲有着更为严格的要求。她常常会用学院老教师曾毅教授的话勉励自己:“作为老师,你讲课的机会有很多次,但是对于学生来说,听你的每一堂课的机会只有一次。”陈阿莲也始终践行着这句话,每一次上课必须要做好充分的准备、以最好的状态、最精彩的方式呈现给学生。在她看来,老师是个很神圣的职业:“教育的本质意味着一棵树摇动另一棵树,一朵云推动另一朵云,一个灵魂唤醒另一个灵魂。”她引用德国著名的哲学家雅斯贝尔斯的一句话高度诠释了她心目中教师的意义。

在陈阿莲教授所在的实验室里,有一面照片墙,贴着一届届师生进行各种文体活动的照片,有团队参加迎新年跑的照片,还有拓展训练的照片等等,不一而足。陈阿莲教授兴致勃勃地一一介绍照片的人物和活动背景,这是这个战斗团队温馨、阳光的另一面。

凭借着坚持不懈的劲头,从学生到老师,从教学到科研,陈阿莲克服了一个又一个难关。回望回到日博体育官网工作13年的奋斗历程,她最大的感悟就是脚踏实地,认真负责地做好每一件事。她觉得自己做的一切工作都是值得的,十分感谢中心团队、学院领导和师长对自己成长的帮助支持。特别是家人在背后默默的支持才让陈阿莲在参与团队“战斗”时减少后顾之忧。

谈起未来,她说:“控制学院已进入高速发展的全盛时期,正在向一流学科进发,我会继续脚踏实地干好本职工作,为学院的发展添砖加瓦。”如今对陈阿莲而言,过往的成绩都已铺在脚下,摆在眼前的正是一个新起点,怀着科研工作者的责任与担当,伴着家人与朋友的支持与鼓励,她笑着说:“自己只会更努力吧。”


【供稿单位:宣传部    作者:窦皓    摄影:谢婷婷         编辑:新闻中心总编室    责任编辑:何元航 谢婷婷  】

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