新闻中心记者：姚一琳 王炼 朱雨诺

电气信息学院刘健教授的办公桌上，除了一堆堆论文资料，还摆放着一辆橙色的“小矿车”。这个看似儿童玩具的小矿车正是刘健团队钻研十余年的大型矿车模型——煤炭行业的核心设备，也是全球资源开采和大规模基建的关键装备。

围绕大型矿车制动能量回收、智能驱动系统的自主研发及专利转化，今年刘健团队先后荣获2023年度湖北省科技进步二等奖、首届中部六省高价值专利大赛一等奖、2024武汉未来产业创新创业大赛十强……

科研教学并行不悖。作为电气工程及其自动化教研室主任、新能源高效利用与智能控制创新团队负责人、电力电子与电力系统课题组负责人，刘健还曾获得第五届全国高校青年教师教学竞赛工科组二等奖，是当年湖北省属高校工科组唯一获此殊荣的教师。

攻克大型矿车能量回收，累创效益近15亿元

刘健已经不记得自己去过多少次山西矿区了，“一年有好几个月在矿上。”矿区的大型矿车24小时不间断作业，经过现场测量和统计发现，在频繁的刹车和上下坡制动过程中，制动能量损耗占据总能耗的24.7%，十分巨大。“因此，将制动能量进行回收和再利用，成为大型矿车节能的新方向。”刘健介绍。

中煤平朔集团有限公司在2014年提出了降低大型矿车油耗的科技攻关需求。十年间，刘健团队联合中国中煤能源集团等多家单位，围绕大型矿车制动能量回收与利用装备进行技术攻关，完成了理论研究、技术开发及工业应用，实现了大型矿车制动能量的高效回收与再利用，相当于每年减少100万辆机动车1天的碳排放。

“最难的是工业应用，我们要走好最后一公里。”刘健介绍，项目实施过程中，“产学研用”形成合力，攻克了大量工程应用难题，小到1个螺栓的选型，大到与进口大型矿车其他部件的高效配合，都得到了妥善解决，并形成了项目核心装备。“矿区环境恶劣，冬天零下15度，手机一拿出来电就冻没了。夏天地面温度六七十度，煤都在冒烟。”刘健说，由于矿区生活不便，每天只能吃两顿，早上吃完早饭便去矿山工作，等到晚上回去才能吃上第二顿饭。

在中煤平朔集团国产化技改项目支持下，能量回收装备技术在日立3500EH交流车型上得到应用，节油率10.4%。近三年，装置在中煤平朔集团有限公司，以及闳臻智能（上海）有限公司等多家单位累计应用近200余台套，累计创造经济效益近15亿元，同时每年减少二氧化碳排放7500吨，有力践行了国家“双碳”目标。

自主研发矿车驱动系统，打破国外技术垄断

大型矿车的国产化、高效化、电气化，已被列入国家重要发展方向。今年6月，江苏海门驻华中招商局来校开展投资环境推介活动，与刘健教授正在研发的“大型矿车智能驱动系统国产化”项目一拍即合，随即在常乐镇注册成立了江苏能研电气有限公司，该项目一期计划投资2000万元，将租用2000多平方米的厂房和办公楼。

智能驱动系统为大型矿车的核心系统，刘健团队完成了大型矿车智能驱动系统的主电路模块化、优化设计，高性能、智能化控制系统的开发，攻克智能驱动系统的工业化应用难题，累计获得知识产权100余项。团队研发的国产化驱动系统已通过国家矿山机械质量检验检测中心检测，并在我国实现了首台工业应用，是该领域中国创造的一项里程碑式成果。

刘健介绍，由于大型矿车批量化生产的核心技术被国外垄断，矿山作业的大型矿车大部分为国外进口，核心驱动系统的改造不仅是出于自主创新的需要，更是国家生产安全的保障。尤其是大量的矿车维修不再依赖于国外的售后服务，驱动器成本相比国外同类产品降低50%，生产技术的突破将生产自主权牢牢掌握在自己手中，“既能实现双碳，又能促进经济内循环。”

除去在矿区的艰辛探索，刘健带领团队在学校合作单位的专门厂房进行装置的测试，经过成千上万次的测试，最后才有了现在的驱动装置。“其实就是抱着逐步实现大型矿车国产化的目标和决心，打破国外技术垄断，一步步坚持下来。”刘健觉得，做项目就是要对标国家的重大需求，“抓”企业的痛点难点，发挥自己的科研长处去解决问题。

《海门日报》头版报道《武汉工程大学高端科创项目落户江苏海门》，指出“该项目的投产，将打破国外技术垄断，是落实双碳战略的有效途径，增加内需主动力的重要举措，发展新质生产力的积极实践。”

拿下青教赛全国二等奖，“教学是终极目标”

武琪十分庆幸在本科就遇见了刘健老师，刘老师从他的本科班主任，变成了研究生导师。“刘老师总是特别尊重、理解、包容我们。”武琪说，进入刘老师课题组的同学可以根据自己的特点自行选择研究方向，刘老师会尊重每个人的想法和路径，“他常说每位同学的科研进度是不同的，但是希望大家每天来实验室都能有所进步，哪怕是不做与科研有关的，读一本小说名著也是好的。”

“尊重”是学生们提到最多的一个词。在“小米”做自动驾驶算法研究的吴静曾在2019年考上清华大学研究生，“刘老师是比较早带我进入实验室的，本科期间他带我一起科研，一起设计电路、写代码，一起给实验室搬家打扫卫生。跟他一起科研工作很轻松，效率也很高。他非常尊重我们的想法，给予我们充分的支持，他是我科研上的引路人。”

刘健的课题组在读和毕业的研究生近40人，已经毕业的26名学生分别在科研院所、事业单位、上市公司、科技企业中找到自己的人生支点。这与刘健对学生的充分尊重、对他们进行的个性化培养，在启智润心、因材施教中引导他们成长，是息息相关的。

“教学是终极目标，教学一点都不简单。”刘健谈到教学时的神采丝毫不逊于科研。他教授的《电力电子技术》课程在2020年获得第五届全国高校青年教师教学竞赛决赛工科组二等奖，成为武汉工程大学首位在全国青教赛上获奖的教师。而后在2021年获得武汉工程大学首届教学创新大赛第一名。对刘健来说，教学和科研同等重要，他甚至打了个比方，“为每一次课准备的教案都是申报一项科技进步奖。”

光是准备讲课材料，刘健就要准备几十个附件，制作高质量线下教学PPT课件也已超过1000页，此外刘教授还坚持开展第二课堂教学，线上线下累计30余场，受益1000余人次。不仅如此，刘健还借助公众号坚持宣传介绍，累计发帖50余篇，同时组建创新创业团队，形成若干项目小组，满足学生们的个性化需求，光是各类QQ群就有20余个。

“教学比赛的课就是你平时上的课，每一句话都要溯源。”在参加教学创新大赛之后，刘健对教学有了更深层次的认识，回来就将自己的教案改了又改。每次做科研或参加比赛有新的收获，他都会再改进教学方案，“教学内容我是时时刻刻都在改，根据不同的年级、不同的学生、不同的内容。”设计的教案与实际应用也紧密结合，目前，围绕电力电子技术及相关研究方向，刘健指导的本科生获得国家级竞赛奖励10余项，省级竞赛奖励20余项。

“老师不仅只是知识的传授者，还是学生的启发者。怎么去把知识更好地去演绎出来，怎么去增加逻辑性、延展性，把知识转化为对社会服务、为国家解忧的成果，这些问题都是教育者必须要思考的。我离教育家还有很远的距离。”刘健认真而谦虚地说。