“新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)探索-上海茂育科教設(shè)備有限公司

摘要：在當(dāng)今能源短缺的現(xiàn)狀下，各國都加緊了發(fā)展光伏的步伐。新能源發(fā)電技術(shù)因其環(huán)保、低碳等諸多優(yōu)勢能夠有效應(yīng)對能源與環(huán)境問題，已日漸成為發(fā)電技術(shù)的主要發(fā)展方向。因此，光伏發(fā)電被認(rèn)為是未來最有發(fā)展前景的可再生能源，在新能源發(fā)電領(lǐng)域的專業(yè)化人才培養(yǎng)事關(guān)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源戰(zhàn)略安全，是教育教學(xué)的一項重要工作。文章全面講述了“新能源發(fā)電技術(shù)"教學(xué)過程中，

對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式，課程項目、研究報告等手段，并在多個方面有所突破和創(chuàng)新，構(gòu)建理論與實踐相結(jié)合、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、激勵自主學(xué)習(xí)、提升了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，以滿足創(chuàng)新型人才。
　　21世紀(jì)以來，人類社會面臨著嚴(yán)重的能源短缺和環(huán)境污染。傳統(tǒng)能源中的煤炭、石油、天然氣等化石能源將在不遠(yuǎn)的將來耗盡，而化石能源在燃燒過程中對環(huán)境會造成極大污染。研究開發(fā)清潔的可再生新能源與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，不僅成為科技界的當(dāng)務(wù)之急，而且上升到了經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略安全的范疇。培養(yǎng)這方面的人才更是重中之重。目前，我國部分高校的相關(guān)專業(yè)已在高年級開設(shè)課程“新能源發(fā)電技術(shù)"，其目的在于幫助學(xué)生比較全面地了解和基本掌握除常規(guī)發(fā)電形式以外的能源利用形式及其相關(guān)技術(shù)，特別是新能源發(fā)電技術(shù)的前沿動態(tài)，在拓寬學(xué)生新能源利用領(lǐng)域知識面的同時，進(jìn)一步增強學(xué)生投身新能源領(lǐng)域建設(shè)的使命感和責(zé)任感。
　　“新能源發(fā)電技術(shù)"作為新開課程，開設(shè)伊始存在教學(xué)經(jīng)驗不足、教學(xué)反響缺失等問題。同時，“新能源發(fā)電技術(shù)"課程屬于高年級學(xué)生的專業(yè)選修課，本身就存在學(xué)時少、授課內(nèi)容多，學(xué)生不重視等固有問題。針對上述問題，筆者通過兩年的教學(xué)實踐，對所授的電氣工程專業(yè)的選修課“新能源發(fā)電技術(shù)"的教學(xué)做了較為系統(tǒng)的研究，主要針對教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行了革新與優(yōu)化。
一、先進(jìn)的新能源教學(xué)理念：
　　作為一門新技術(shù)主導(dǎo)的課程，其知識內(nèi)容更新速度很快。因此，教師需要用先進(jìn)的教學(xué)理念指導(dǎo)教學(xué)工作。教學(xué)理念包含的內(nèi)容很多，包括學(xué)習(xí)理論、教學(xué)理論、教育傳播理論等等。以學(xué)習(xí)理論為例，較為成熟的理論就包括行為主義學(xué)習(xí)理論、認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論等。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)生的知識和智慧不是先天就有的，也不是學(xué)校和教師賦予的，而是學(xué)生自己在與有特定文化背景的學(xué)校教育相互作用的過程中逐步建構(gòu)的。因此它使得教學(xué)要以學(xué)習(xí)者為中心，要注意培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的主動建構(gòu)知識的能力。并且，由于知識是由學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)的，因而他們的學(xué)習(xí)也應(yīng)是靈活多樣的。這十分符合“新能源發(fā)電技術(shù)"課程的教育要求。因此，本課程采用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)思想，將培養(yǎng)學(xué)生接受新知識的能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力作為改進(jìn)教學(xué)方法的出發(fā)點和目標(biāo)，改變以往的“傳遞型"課堂教學(xué)，倡導(dǎo)“探索型"、“服務(wù)型"和“研究型"教學(xué)，改變以往實驗教學(xué)的“驗證性"，逐漸向?qū)W生自主設(shè)計課題的“創(chuàng)新性"轉(zhuǎn)變。發(fā)展學(xué)生的求異思維，激勵學(xué)生的求知欲和想象力，充分發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識和能力。
二、更新的新能源教學(xué)內(nèi)容：
　　新能源發(fā)電的形式多種多樣。結(jié)合工程領(lǐng)域發(fā)展的實際情況，本課程選取了太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和核能發(fā)電這三類具有廣泛發(fā)展前景的主流新能源發(fā)電技術(shù)作為主要講授對象，而將生物質(zhì)能發(fā)電、潮汐能發(fā)電等作為介紹對象加以補充。
　　由于新能源發(fā)電技術(shù)的研究屬于前沿科學(xué)，其科技發(fā)展日新月異，因此新能源教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新，現(xiàn)有的教材往往難以滿足教學(xué)要求。因此，教師整合了最新的科技發(fā)展成果和科研成果作為教授內(nèi)容，向?qū)W生闡述新能源發(fā)電的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢，讓學(xué)生充分接觸各種知識，拓寬視野，了解科技前沿的最新動態(tài)，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。以風(fēng)力發(fā)電部分為例。風(fēng)力發(fā)電涉及流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、等多種電氣工程專業(yè)，學(xué)生相對缺乏的知識儲備。因此，如何系統(tǒng)高效的介紹相關(guān)的基礎(chǔ)知識并摒棄冗余部分是問題的關(guān)鍵。為此，筆者精選了德國聯(lián)邦風(fēng)能聯(lián)合會的技術(shù)手冊，結(jié)合部分國內(nèi)教材重新編寫了課程講義。德國聯(lián)邦風(fēng)能聯(lián)合會的技術(shù)手冊深入淺出、圖文并茂，科普性和前沿性并重，非常適合電氣工程專業(yè)的高年級學(xué)生。同時，筆者利用發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)平臺選取了部分專業(yè)性網(wǎng)站資訊作為教學(xué)內(nèi)容和課后拓展閱讀資料，較好地將最新的科技知識組織到教學(xué)內(nèi)容中，以突出素質(zhì)教育要求，培養(yǎng)與時俱進(jìn)的高質(zhì)量人才。
三、創(chuàng)新新能源的方法手段：
　　創(chuàng)新性的新能源教學(xué)理念和教學(xué)內(nèi)容必須要通過相應(yīng)的教學(xué)方法與手段來實現(xiàn)。在新能源教學(xué)手段上，使用現(xiàn)代化的教育技術(shù)和手段，進(jìn)一步重視教育資源的開發(fā)和利用，以增強教學(xué)效果，擴大每一堂課的教學(xué)信息量，豐富教學(xué)內(nèi)容為教學(xué)手段革新的目的。在教學(xué)方法上，融實驗和多媒體教學(xué)等多種方法于一體。
　　實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，以學(xué)生實踐動手為主，教師指導(dǎo)為輔的模式。針對學(xué)生對新能源發(fā)電技術(shù)模型有一定距離感這一特點，搭建了太陽能光伏發(fā)電和小型風(fēng)機發(fā)電的實驗平臺，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗，重點培養(yǎng)學(xué)生運用知識和動手解決新能源技術(shù)工程實踐問題的能力，使理論聯(lián)系實際并運用于實際。
　“新能源發(fā)電技術(shù)"課程內(nèi)容較多而學(xué)時有限。多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，具有信息量大，內(nèi)容直觀，易于理解等多種優(yōu)點。筆者在教學(xué)實踐過程中注重多種教學(xué)媒體的結(jié)合，盡可能豐富教學(xué)內(nèi)容。例如：選用中央電視臺科教頻道《探索·發(fā)現(xiàn)》欄目的節(jié)目《風(fēng)電之戰(zhàn)》作為風(fēng)力發(fā)電發(fā)展進(jìn)程的教學(xué)內(nèi)容，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；同時，新能源課程的教學(xué)不局限于課堂的授課方式，通過建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，加強了師生學(xué)術(shù)交流和課程討論，與學(xué)生及時溝通，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，營造自主學(xué)習(xí)的條件，強化創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
四、靈活的考核方式：
　　新能源考核環(huán)節(jié)作為教學(xué)活動的有機組成部分，是整個教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)之一。長期的實踐證明，此環(huán)節(jié)能有效地促使學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)內(nèi)容，檢查他們對所學(xué)知識、方法和技能的理解、掌握及運用情況，既是評定學(xué)生學(xué)習(xí)成績的有效手段，也是檢驗新能源教學(xué)效果、取得反饋信息、改進(jìn)和提高教學(xué)質(zhì)量、推進(jìn)教學(xué)改革的主要途徑?！靶履茉窗l(fā)電技術(shù)"作為電氣工程專業(yè)高年級學(xué)生的專業(yè)選修課，應(yīng)注重科普性與專業(yè)性相結(jié)合，這就必然要求形式靈活多樣的課程考核方式?？荚囯m有其合理性，卻束縛了學(xué)生的發(fā)散思維，忽視了對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的考查。對于專業(yè)選修課，有必要根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容采取靈活多樣的考核方法。筆者在“新能源發(fā)電技術(shù)"的教學(xué)實踐中，采取了平時考核與期末考核相結(jié)合的方式。在平時授課過程中，隨機提問、討論課上發(fā)言等作為平時成績。在期末考核中，同時提供新能源書面考試和提交論文兩種考核方式，由學(xué)生自由選擇。學(xué)生可以以自己感興趣的某一種新能源發(fā)電技術(shù)為主題寫一篇論文并模擬學(xué)術(shù)會議進(jìn)行宣讀且答辯，以考查學(xué)生運用知識、分析問題的能力。大多數(shù)學(xué)生更傾向于選擇論文的方式作為考核方式。學(xué)生在準(zhǔn)備論文的過程中，需要查閱查閱一定數(shù)量的文獻(xiàn)，通過對文獻(xiàn)的綜合分析，提煉自己的觀點，并提出解決方案，這一過程鍛煉了學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新性。靈活多樣的考核方式，對課程的教學(xué)實行了動態(tài)的考察與過程管理，有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性。
五、新能源教學(xué)成果：
　通過上述的新能源教學(xué)改革和實踐，學(xué)生提高了對“新能源發(fā)電技術(shù)"課程的學(xué)習(xí)興趣，在課堂上和課后與教師的互動明顯增加，能夠主動查閱相關(guān)的參考書目并提出具有一定深度的問題。在期末考核過程中，學(xué)生大多選擇了提交論文的考核方式。在選題上，學(xué)生發(fā)揮了主觀能動性，選題范圍比較寬，對于課中講授較少的生物質(zhì)能發(fā)電等也有部分學(xué)生選擇。通過相關(guān)文獻(xiàn)的查閱和學(xué)習(xí)，具備了一定的知識儲備之后，能夠系統(tǒng)的形成具有一定獨立見解的論文。論文答辯過程中，學(xué)生的知識得到進(jìn)一步的強化，綜合能力也得到了鍛煉。課后調(diào)查中，學(xué)生普遍對課程的改革表示歡迎。
六、結(jié)語：
　“新能源發(fā)電技術(shù)"作為電氣工程專業(yè)學(xué)科前沿的專業(yè)選修課，隨著新能源發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，其課程的教學(xué)內(nèi)容也將不斷調(diào)整，教學(xué)方法也應(yīng)不斷改進(jìn)。“新能源發(fā)電技術(shù)"的教學(xué)應(yīng)以人才培養(yǎng)為中心，優(yōu)化教學(xué)方式、更新教學(xué)內(nèi)容、加強實驗環(huán)節(jié)、強化創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力?！靶履茉窗l(fā)電技術(shù)"課程的教學(xué)創(chuàng)新還需不斷探索，如跟蹤最新的新能源發(fā)電與智能控制技術(shù)，培養(yǎng)研究式學(xué)習(xí)方式，加強設(shè)計型的實驗實踐環(huán)節(jié)等，這些都有待于今后不斷探索實踐與創(chuàng)新改進(jìn)。

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