百廿山大·学术报国 | 理论为导，智控天下
岁月不居，春秋代序。2021年10月15日，山东大学即将迎来120岁生日。江河万里，必有其源。120年来，一代又一代山大人前赴后继，砥砺前行，用行动书写了忠诚、践行了担当、铸就了辉煌。百廿华诞，共襄盛举。为庆祝山东大学百廿华诞，中国网推出“百廿山大学术报国”专题报道，全面展示山东大学作为“学术重镇”的强大实力，立体呈现山东大学在“双一流”建设中取得的丰硕成果，彰显山东大学“为天下储人才，为国家图富强”的名校担当。本期推送，小招带您走进山东大学控制科学与工程学院的学科发展及育人成效。
山东大学控制科学与工程学院，始于1946年原山东大学的电机工程系，最早可追溯到1912年由青州府高密中等工业学堂和济南中等工业学堂合并成立的山东公立工业专门学校所设立的机织科；成长在红旗下，1952年，全国高校院系调整，并入原山东工学院电机系；发展于上世纪，1989年山东工学院电机系更名为山东工业大学自动化工程系；壮大在新世纪，2001年自动化工程系更名为控制科学与工程学院。如今，控制科学与工程学院走过了七十五年的春秋，学院立足“理论研究为先导，工程应用为根本”，秉承山大精神，发扬山大传统，不忘初心，为“强校兴国”做出应有的贡献！
【受访者】
张海霞：教授、博士生导师、入选国家百千万人才工程、国家优秀青年科学基金获得者、泰山学者特聘专家、获第十七届中国青年女科学家奖。
高峰：教授、博士生导师、国家优秀青年科学基金获得者、山东省杰出青年基金获得者、齐鲁（仲英）青年学者。
徐娟娟：教授、博士生导师、2019年国家优秀青年获得者、齐鲁青年学者。
“通才+专才”，内外兼修
控制科学与工程学院，现已具完备的人才培养体系，拥有国家和省教学名师5人、国家规划教材8部、国家首批一流专业。构建了面向国际化多元化的“通才+专才”培养体系，连续2届领衔获国家教学成果奖。
高峰是土生土长的山东人，对于“恋家”的山东人来说，他是有代表性的，在学术成长方面，他是“通才+专才”的典型案例。
1998年，高峰进入山东大学电气工程专业，本硕连读。2005年毕业后，他远赴新加坡，开启了别样的下南洋博士生活。2010年，他学成归来，重返山大，成为学院最年轻的教授之一。
“我不愿意远行，可能是因为作为山东人有恋家情结，当然，还有更重要的原因是我对山大的向往。山大在我心里的地位是与众不同的，这就是我选择山大的初衷。我本硕学习的是电气化专业，主攻电网保护。山大的专业强调实践性，更有利于实际应用。”
在一般人看来，博士的生活较为清闲，其实，并非如此。
“在国外，博士的就业压力很大。新加坡的国情导致他们研究方向是开放式的。我在新加坡南洋理工大学，研究的方向是电力电子，与原来的方向截然不同，需要重新学习。国外读博士涉及学科领域广泛，更多的是讲究多样性和培养思维能力，创新性较强，这也开拓了我的视野。”
按照高峰自己的话说，他的求学就业经历可以用出口转内销来形容。“出国前，山大为我打下了坚实的学习基础。回国后，山大为我提供了更广阔的实践平台，这就实现了理论与实践的结合。国外开拓的思维方式，加上山大严谨的学风，让我实现了内外兼修！”
和高峰不同，徐娟娟的经历就是完全的“山大”式培养。徐娟娟本科毕业于曲阜师范大学数学系，研究生、博士分别毕业于山东大学数学学院和山东大学控制科学与工程学院。作为一名80后，她的求学经历长达23年，是传说中的“别人家的孩子”。但徐娟娟却不这样认为，她说：“山大是我儿时的目标，高考的时候有遗憾，一定要弥补回来。因为对数学的热爱，所以研究生报考了山大数学学院，圆了山大梦。在博士期间，选择的是与数学有密切关系的山东大学控制科学与工程专业，整个学科的延续性，交叉学科的共同研究，以及山大控院的培养机制等等都让我受益匪浅。所以说毕业之后能够留在控院这个温暖的大家庭，是我的幸运。”
2009年，张海霞从山东大学毕业后留校任教，曾先后在德国慕尼黑工业大学、美国佛罗里达大学留学工作，长期从事无线通信与网络关键技术的研究和应用。多年以来，张海霞以国家重大战略需求为目标，始终站在科研工作第一线，带领团队围绕无线通信领域基础理论与关键技术开展研究工作，在大规模天线技术、无线资源优化管理、以及数据辅助的智能通信网络等方面取得了一系列成绩。
众所周知，无线通信已从1G、2G发展到如今的5G时代。张海霞的无线通信团队见证了技术革新的全过程，研究方向不断在调整，但始终瞄准无线通信与网络技术国际最前沿。
“我的研究可以分成两段，之前的研究工作主要集中在无线通信的关键技术理论研究和突破上。近年来，随着5G被列为‘国家新基建’，成为国家推动数字经济发展新引擎和实现工业化转型的核心关键，我带领的团队基础研究和应用研究并重，率先开展了无线通信关键技术在行业中的落地应用，比如工业物联网领域、智能制造领域。“张海霞介绍说。
我国的通信技术从1G、2G落后、到3G跟随、4G突破、直到现在的5G领先，凝聚了一代代通信人的心血和努力。现在5G被国家提升到“新基建”的重大战略高度，成为我国7大新基建之首，这充分说明了党和国家对以5G为代表的核心关键和对“卡脖子”技术的重大关注与支持。它已成为我们国家在新一轮工业革命即将来临之际抢占制高点、实现新旧动能转换、迈入数字经济新时代的引擎和支撑！作为这个学科的科技工作者和人才培育者，张海霞深感使命艰巨、任重道远。
理论为导，智控天下
学院立足“理论研究为先导，工程应用为根本”，形成了复杂系统控制理论、智能机器人与智能系统、新能源系统优化与控制、智能感知与检测、智能医学工程五个特色鲜明的学科方向，承担国家基金委创新群体项目、国家重点研发计划、“973”计划、“863”计划、科技支撑计划、国家自然科学基金重点项目等100余项，取得一批突破性成果，解决了若干国家重大技术难题。
“并网逆变器”，相信很多人听到这个名字的时候，都有些发懵。字面意思貌似和网络有关系。其实不然，这里的网不是信息网络，而是电网。通过逆变器将新能源接入电网，这项技术的研究者就是高峰以及他的团队。
高峰自豪地说：“新能源发电，尤其光伏发电经历了较长时间的发展之后，现在应用越来越广泛，将有力支撑‘碳达峰、碳中和’国家战略。以前为了提高效率，改进性能，逆变器单体越做越复杂，现在我们的思路是化繁为简，将逆变器集群作为一个整体，使其做大做强，而逆变器单体则可以得到简化，对并网性能的改善是显而易见的。伴随着光伏发电等技术逐步改进并完善，用电成本下降是一个明显的改变，这也必将推动人类用能方式的转变。并网逆变器在其中的应用前景巨大，这是我们要继续坚持下去的方向。”
相对于高峰研究的应用项目，徐娟娟的研究方向就是基础理论研究——控制理论与控制工程专业。在控制科学与工程学院有这样的一个共识，世间万物都是可以控制的。既然需要控制，那么有一个先进、科学、完善的基础理论作为支撑是必要的，这也是做研究的基础。对此，徐娟娟有自己的见解。
“我现在研究的方向是控制理论与控制工程，属于基础理论研究。对于这个研究方向很多人会觉得是枯燥的，因为需要面对繁琐的数学公式，要静下心来要坐得住，对于一些控制理论难题，甚至需要花费几年甚至更长的时间去解决。例如，我博导解决的时滞系统随机控制问题，就经历了近十年的持续研究才给出该问题的完整答案。虽然基础研究是枯燥并具挑战的，但是它对科技发展具有重要的作用，因此我们一定会持之以恒地坚持下去。”
张海霞作为山东大学支持的第一批“交叉学科团队”带头人，承载着学校的殷切期望。伴随着5G技术的广泛应用，其技术与之前的4G、3G相比较是跨越式的发展。
张海霞这样解释道：“5G技术，不仅仅以满足人们打电话、通信流媒体娱乐等应用，而是把目标定位在全面落地国民经济的各个垂直领域应用，推动数字化转型的进程，实现新动能。这种定位以及国家、产业的重大需求要求我们的研究和人才培养必须走出传统的单一学科、单一团队的作战模式，转以无线通信交叉计算和控制融合。”
张海霞尤其注重培养学生科技报国的家国情怀与使命担当，“面向国家重大急需与卡脖子问题”一直是她指导学生选题的根本原则。在她看来，科研工作中遇到的瓶颈和困难才能够激发科研人员的好奇心，而突破瓶颈时的成功与喜悦，则是点燃专业兴趣的那条引线。在众多学生眼中，张海霞在实验室营造出的踏实认真、积极向上的科研氛围，是打造一支高水平、高素养的科研团队的重要组成部分。
“以3C融合带动人才培养模式创新，以多学科协同、交叉的新人才培养模式代替传统的单一学科培养旧模式，满足国家重大需求和新工业革命到来对复合型人才的迫切需要。这样我们才能形成大团队、有能力承担大项目、能够产出大成果，服务国家重大战略和区域经济的发展。现在工作已经取得了初步的进展，我定当尽最大的努力把这项工作做好。”张海霞满怀信心地说。
扎根教学，慧通未来
控制科学与工程学院秉承“质朴精勤，雄健卓越”的院训和“智控天下，慧通未来”的理念，经过几代人的奋斗，控制学科在第四轮学科评估中成为山大工科专业中唯一进入A类的学科，学院的工程学科进入ESI全球排名前0.53%。
高峰、徐娟娟、张海霞三位教授，虽传授专业各异，教学时间不同，上课风格迥异，却有着共同的目的——教学育人，培养栋梁。
高峰倡导多读书，多实践，学思考。“学习要有自觉性，填鸭式的教学，已经让学生有了多多少少的依赖感，那么，就要打破这样的局面，让学生发挥主观能动性，活学习，学好习。如果要做研究，一定要甘于乐趣，勤于创造，满足于奉献。”
徐娟娟始终将山大控院当做自己的家。她就是家里的一份子，只是从学生转变成了教师，身份上的改变，并没有改变她的初心。“山大很多教授都是我曾经的老师，他们对我的呵护是无微不至的。现在我作为老师，也是把学生当做家人，当做朋友，用心去教他们，在学业上严格要求，和学生们一起继续研究解决基础理论问题。”
从2001年进入山大，在不知不觉中，张海霞走过了二十年的时光，身上的光环在不断地叠加，身上的担子与责任也是愈加的沉重。但张海霞为了科研、为了学生，甘愿付出，因为她所带领团队的研究方向，是推动我国实现信息化强国战略、助力产业数字化升级、推动我国新基建建设的关键引擎。
“做科研，需要人耐得住寂寞，你可能需要把和朋友聚会的时间花在科研上，你可能需要把逛街购物的时间花在科研上，你也可能需要把旅游探亲的时间花在科研上。总之，做科研绝对不是一朝一夕的事情，需要你坐得了冷板凳，长期、持续、艰苦的付出和努力。我所在的学科是信息学科，这是一个面向应用的学科，更是一个知识更新快、周期短的一个学科，不仅需要理论创新还需要技术应用创新，要求我们从实践中发现问题，用理论知识解决问题，再应用到实际问题中去，循环发展。当然，我取得的成绩，少不了学校平台的支撑。山东大学特有的浓厚学术氛围、雄厚学科积淀、自由学术环境以及学院对科研教学人员的帮扶理念等等，是我们取得每一个进步最有力的支撑和保障！”
“报国是科研工作的根本目标，兴趣是科研工作的核心驱动，勤奋与严谨则是科研工作的一对羽翼。”张海霞常常叮嘱学生做科研也是做人，必须遵循学术规范和学术道德，容不得一丝侥幸。作为学生科研路上的领路人，她亦师亦友，竭尽全力帮助、支持学生。在张海霞的带领下，整个科研团队保持了良好的科研节奏和精神面貌，锐意进取，不断为我国信息化建设贡献力量。
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