時(shí)間:2023-03-17 18:08:11
序論:在您撰寫新能源發(fā)電技術(shù)論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電;課程知識(shí)體系;教學(xué)改革;教學(xué)方法
作者簡(jiǎn)介:張濤(1981-),男,安徽阜陽(yáng)人,三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院,副教授;武建瑞(1983-),男,陜西蒲城人,三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院,助理工程師。(湖北 宜昌 443002)
基金項(xiàng)目:本文系三峽大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):J2011008)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)09-0073-02
能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)能源需求的持續(xù)增長(zhǎng),以及能源短缺危機(jī)和全球環(huán)境的日益惡化,能源對(duì)人類經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的制約和對(duì)資源環(huán)境的影響也越來(lái)越顯著。[1]面對(duì)能源短缺危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下,必須通過(guò)能源利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)“開源”和“節(jié)流”。因此,大規(guī)模開發(fā)新的能源,大力發(fā)展高效、環(huán)保的電力工業(yè)成為解決能源問題的有效途徑,培養(yǎng)這方面的人才對(duì)新能源的開發(fā)和利用具有重要意義。
三峽大學(xué)具有濃厚的電力行業(yè)背景,為了讓三峽大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保╇姎夤こ填悓I(yè)學(xué)生了解新能源相關(guān)知識(shí),“新能源發(fā)電技術(shù)”課程應(yīng)運(yùn)而生,它是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。該課程的講授,能夠幫助學(xué)生較為全面地了解和掌握新能源利用形式及其相關(guān)技術(shù)的前沿動(dòng)態(tài),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。為了提高教學(xué)質(zhì)量,結(jié)合電氣工程類專業(yè)的特點(diǎn),探索適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)課程授課內(nèi)容和教學(xué)方法是十分必要的。本文將根據(jù)筆者近年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剬?duì)該課程的教學(xué)改革與實(shí)踐方面的幾點(diǎn)體會(huì)。
一、課程教學(xué)存在的主要問題和矛盾
“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是一門多學(xué)科交叉的課程,除了涉及電力和能源領(lǐng)域的知識(shí)外,還要求學(xué)生具有其他領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí),如課程中風(fēng)力發(fā)電技術(shù)涉及空氣動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí),太陽(yáng)能電池涉及的半導(dǎo)體材料的相關(guān)知識(shí),生物質(zhì)能中涉及的生物化學(xué)等相關(guān)知識(shí)等。[2,4]由于新能源發(fā)電技術(shù)的研究屬于前沿科學(xué),目前,我國(guó)部分高校的相關(guān)專業(yè)已開設(shè)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程,但不同學(xué)科對(duì)該專業(yè)課程的教學(xué)需求不同,導(dǎo)致教材內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)差異較大。該課程的建設(shè)中存在的問題較為突出,集中體現(xiàn)在:不同專業(yè)教材內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)不同,缺乏適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教材;作為一門選修課程,學(xué)生重視程度不夠;專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)矛盾眾多,包括課程與教材之間的矛盾,理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間的矛盾,教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)方法之間的矛盾等,這些都在很大程度上制約了“新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)質(zhì)量的提高。
對(duì)于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生,該課程需要涉及更多電氣工程學(xué)科的相關(guān)知識(shí),如電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析等專業(yè)知識(shí)。在新能源并網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)中需要應(yīng)用這些專業(yè)知識(shí)分析該研究領(lǐng)域前沿問題,有利于全面掌握新能源知識(shí)體系和培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。由此可見,本課程內(nèi)容豐富,知識(shí)點(diǎn)多,在該課程的建設(shè)中,需要根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),合理組織教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生掌握晦澀難懂的外專業(yè)知識(shí)的,能利用本專業(yè)知識(shí)分析實(shí)際工程問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),因此該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革勢(shì)在必行。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革
為了適應(yīng)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的教學(xué),在課程改革過(guò)程中,根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)課程知識(shí)體系的需求,結(jié)合電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn),精選教學(xué)內(nèi)容,重新構(gòu)建了新的課程知識(shí)體系,加強(qiáng)與電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)之間的聯(lián)系。
根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網(wǎng)的影響不同,將這些新能源技術(shù)分為兩類:穩(wěn)定性能源發(fā)電技術(shù)和間歇性能源發(fā)電技術(shù)。
一些新能源技術(shù)(如生物質(zhì)能、地?zé)崮芎统R?guī)水電)在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術(shù)一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉(zhuǎn)換成電能環(huán)節(jié)基本相同,都采用同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,對(duì)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定不會(huì)造成影響。因此,這部分新能源知識(shí)重點(diǎn)講解各種新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理,最新的發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和動(dòng)向,及在利用過(guò)程中對(duì)改善環(huán)境帶來(lái)的好處,培養(yǎng)學(xué)生新的能源觀念和意識(shí)。同時(shí)結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展的最近進(jìn)展,這些發(fā)電技術(shù)作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí),如何規(guī)劃電網(wǎng),接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解,加強(qiáng)與電力系統(tǒng)知識(shí)的聯(lián)系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,
由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響,另一些新能源技術(shù)具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn),如風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù),在接入電力系統(tǒng)方面需要克服更多的挑戰(zhàn),其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)顯著影響。這部分內(nèi)容重點(diǎn)講解與電力系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù),涉及到電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。在間歇性能源并網(wǎng)過(guò)程中,電力儲(chǔ)能技術(shù)可以補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng),解決風(fēng)能和太陽(yáng)能等間歇式新能源發(fā)電直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,調(diào)節(jié)電能質(zhì)量,使大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。隨著可再生新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,電力儲(chǔ)能技術(shù)也是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識(shí),所以儲(chǔ)能技術(shù)也是該課程知識(shí)體系的重要部分。
本文提出的課程知識(shí)體系目前還沒有相關(guān)教材,為此,筆者較為系統(tǒng)地構(gòu)建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程講義,使之更符合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)。從兩學(xué)期的試用情況來(lái)看,學(xué)生認(rèn)同感增強(qiáng),明確該課程是本專業(yè)不可或缺的重要選修課,重視程度顯著提升,在教學(xué)過(guò)程中取得了良好的效果。
三、教學(xué)模式改革
選擇合適的教學(xué)方法,能夠提高課堂效率。教學(xué)內(nèi)容的不同,授課的教學(xué)方法也需要相應(yīng)的改進(jìn),為此筆者對(duì)教學(xué)方法也進(jìn)行了改革,使之與課程知識(shí)體系相適應(yīng)。
1.采用學(xué)術(shù)專題講座的教學(xué)方式
“新能源發(fā)電技術(shù)”課程知識(shí)體系要求運(yùn)用新的教學(xué)方法。每種新能源發(fā)電技術(shù)各自成章,自成系統(tǒng),各部分內(nèi)容均有很多前沿的技術(shù),僅靠書本知識(shí)已經(jīng)不能適應(yīng)科技的進(jìn)步。[5,6]因此需要任課教師補(bǔ)充相關(guān)發(fā)展的新動(dòng)向和新技術(shù),以學(xué)術(shù)講座的形式進(jìn)行講授與課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。講解過(guò)程中,以具體的行業(yè)問題為背景,采取啟發(fā)式的講解方式,層層剖析問題,可以讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),掌握發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問題和研究現(xiàn)狀及動(dòng)向。如地?zé)岚l(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù),都可以采用講座的方式進(jìn)行講解。同時(shí)在講座過(guò)程中,增加學(xué)生提問環(huán)節(jié),讓學(xué)生可以積極參與,引導(dǎo)學(xué)生自主思考。
為了強(qiáng)化實(shí)踐,在每一個(gè)專題授課結(jié)束后,教師通過(guò)布置與該專題相關(guān)的設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生學(xué)以致用。比如讓學(xué)生設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱電站,利用波浪能發(fā)電原理設(shè)計(jì)相應(yīng)的波浪能電站,設(shè)計(jì)新農(nóng)村綜合利用生物質(zhì)能的方案,設(shè)計(jì)垃圾發(fā)電站工藝流程等,作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí),結(jié)合不同能源開發(fā)利用的特點(diǎn)對(duì)該地區(qū)新能源開發(fā)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)做出合理規(guī)劃,并給出理由。通過(guò)這些綜合性設(shè)計(jì)作業(yè),可以增強(qiáng)大家的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,訓(xùn)練了學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力,起到了非常好的效果。
2.基于問題的探究式教學(xué)方式
傳統(tǒng)的講授方式,可以系統(tǒng)地講解,課堂容量大。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)涉及知識(shí)點(diǎn)多,知識(shí)點(diǎn)零散,因此需要教師合理組織教學(xué)內(nèi)容,使其與所學(xué)專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。為此筆者精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式,學(xué)生被動(dòng)接受,學(xué)習(xí)積極性不高。
為此,筆者采用基于問題的探究式教學(xué)方式,在教學(xué)的過(guò)程中,教師起引導(dǎo)作用,對(duì)課程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析,提出基于問題的討論題目;并分析學(xué)生需要掌握的知識(shí)要點(diǎn),為學(xué)生提供必要的參考文獻(xiàn),讓學(xué)生課后自己查閱資料,引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)自己總結(jié)知識(shí)點(diǎn),利用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題。而學(xué)生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題,并分小組進(jìn)行研討,研討后,該小組總結(jié)討論結(jié)果。在課堂討論中,每個(gè)小組推薦一名學(xué)生做交流發(fā)言,將自己的研究?jī)?nèi)容做簡(jiǎn)要匯報(bào)。學(xué)生互相提問展開討論,老師進(jìn)行有針對(duì)性的點(diǎn)評(píng),肯定了學(xué)生們?nèi)〉玫某煽?jī),對(duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行了補(bǔ)充和糾正。[2]為了達(dá)到分組討論學(xué)習(xí)預(yù)期效果,要求每個(gè)小組在上交的文獻(xiàn)報(bào)告中,明確每個(gè)學(xué)生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內(nèi)容,督促每個(gè)學(xué)生都參與討論學(xué)習(xí)。通過(guò)這種教學(xué)方式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,也很好地完成了教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高,達(dá)到“授人以漁”的目的。
3.改進(jìn)多媒體教學(xué)方式
由于該課程設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)具有跨學(xué)科的特點(diǎn),有些知識(shí)點(diǎn)學(xué)生難以掌握,有些原理較為抽象。如風(fēng)機(jī)的偏航過(guò)程、變槳過(guò)程、風(fēng)機(jī)的失速原理、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電過(guò)程等都比較抽象,在沒有實(shí)物演示的前提下,學(xué)生經(jīng)常不容易理解。因此在講這些課程內(nèi)容時(shí),采用多媒體動(dòng)畫演示的方法,幫助學(xué)生理解基本概念和知識(shí),讓學(xué)生更快更易地理解和掌握這些內(nèi)容。
四、考試方法的改革
雖然在教學(xué)內(nèi)容和方法上進(jìn)行了改革,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,但仍有不少學(xué)生選課和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不端正。他們不是為了完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),提高自己的綜合素質(zhì),只是為了湊滿學(xué)分,對(duì)選修課缺乏足夠的重視。[6]傳統(tǒng)的閉卷考核方式不能全面地反映真實(shí)的教學(xué)情況。撰寫課程論文,成績(jī)只與論文寫得好不好有關(guān),有的同學(xué)東拼西湊,也能獲得一個(gè)理想的成績(jī)。這些方式都難以督促學(xué)生平常的學(xué)習(xí),因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點(diǎn),筆者對(duì)該課程的考試方式做了合理的改革,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),公正地反映了學(xué)生的成績(jī)。主要采取了以下一些措施:
1.注重對(duì)學(xué)生平時(shí)的考查
增加課堂隨機(jī)考查的次數(shù)。通過(guò)提問、課堂測(cè)驗(yàn)等方式,讓學(xué)生在上課時(shí)能集中精力聽講,防止學(xué)生上課“開小差”。回答問題和課堂測(cè)驗(yàn)計(jì)入平時(shí)成績(jī)。
2.增加撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和大作業(yè)
基于問題的探究式教學(xué)方式中,撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獨(dú)立思考的能力,因此能夠較為科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)的努力程度。因此,課堂討論和小組討論中,根據(jù)學(xué)生在該環(huán)節(jié)中的貢獻(xiàn)不同給學(xué)生不同成績(jī),這樣能起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的作用。
作業(yè)是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充和延伸,是教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點(diǎn),能夠有效鍛煉學(xué)生的綜合能力,鞏固平時(shí)所學(xué)的知識(shí),是反饋教學(xué)效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻(xiàn)報(bào)告在平時(shí)成績(jī)中的比重也是考查學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的有效手段。
3.增加平時(shí)成績(jī)的權(quán)重
平時(shí)考核成績(jī)權(quán)重由原來(lái)的30%提高到目前的50%,有效地避免了學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí),考試時(shí)突擊學(xué)習(xí)也能取得不錯(cuò)成績(jī)的弊端,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性。
通過(guò)上述措施的實(shí)施,經(jīng)調(diào)查表明多數(shù)學(xué)生都認(rèn)可這種成績(jī)考核方法較合理、公正,能夠真實(shí)反映學(xué)生的成績(jī),受到了多數(shù)學(xué)生的歡迎。
五、結(jié)束語(yǔ)
“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。本文針對(duì)課程建設(shè)中存在的突出問題,構(gòu)建了適合電氣工程類專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的知識(shí)體系,合理組織教學(xué)內(nèi)容,并根據(jù)授課內(nèi)容提出了合適的教學(xué)和考核方法。通過(guò)課程教學(xué)改革,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的綜合素質(zhì),達(dá)到提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。
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[4]孫欣,黃永紅.“新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育,2011,(35):95-96.
為了適應(yīng)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的教學(xué),在課程改革過(guò)程中,根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)課程知識(shí)體系的需求,結(jié)合電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn),精選教學(xué)內(nèi)容,重新構(gòu)建了新的課程知識(shí)體系,加強(qiáng)與電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)之間的聯(lián)系。根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網(wǎng)的影響不同,將這些新能源技術(shù)分為兩類:穩(wěn)定性能源發(fā)電技術(shù)和間歇性能源發(fā)電技術(shù)。
一些新能源技術(shù)(如生物質(zhì)能、地?zé)崮芎统R?guī)水電)在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術(shù)一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉(zhuǎn)換成電能環(huán)節(jié)基本相同,都采用同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,對(duì)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定不會(huì)造成影響。因此,這部分新能源知識(shí)重點(diǎn)講解各種新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理,最新的發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和動(dòng)向,及在利用過(guò)程中對(duì)改善環(huán)境帶來(lái)的好處,培養(yǎng)學(xué)生新的能源觀念和意識(shí)。同時(shí)結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展的最近進(jìn)展,這些發(fā)電技術(shù)作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí),如何規(guī)劃電網(wǎng),接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解,加強(qiáng)與電力系統(tǒng)知識(shí)的聯(lián)系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響,另一些新能源技術(shù)具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn),如風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù),在接入電力系統(tǒng)方面需要克服更多的挑戰(zhàn),其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)顯著影響。這部分內(nèi)容重點(diǎn)講解與電力系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù),涉及到電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。在間歇性能源并網(wǎng)過(guò)程中,電力儲(chǔ)能技術(shù)可以補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng),解決風(fēng)能和太陽(yáng)能等間歇式新能源發(fā)電直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,調(diào)節(jié)電能質(zhì)量,使大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。隨著可再生新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,電力儲(chǔ)能技術(shù)也是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識(shí),所以儲(chǔ)能技術(shù)也是該課程知識(shí)體系的重要部分。
本文提出的課程知識(shí)體系目前還沒有相關(guān)教材,為此,筆者較為系統(tǒng)地構(gòu)建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程講義,使之更符合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)。從兩學(xué)期的試用情況來(lái)看,學(xué)生認(rèn)同感增強(qiáng),明確該課程是本專業(yè)不可或缺的重要選修課,重視程度顯著提升,在教學(xué)過(guò)程中取得了良好的效果。
二、教學(xué)模式改革
選擇合適的教學(xué)方法,能夠提高課堂效率。教學(xué)內(nèi)容的不同,授課的教學(xué)方法也需要相應(yīng)的改進(jìn),為此筆者對(duì)教學(xué)方法也進(jìn)行了改革,使之與課程知識(shí)體系相適應(yīng)。
1.采用學(xué)術(shù)專題講座的教學(xué)方式“新能源發(fā)電技術(shù)”課程知識(shí)體系要求運(yùn)用新的教學(xué)方法。每種新能源發(fā)電技術(shù)各自成章,自成系統(tǒng),各部分內(nèi)容均有很多前沿的技術(shù),僅靠書本知識(shí)已經(jīng)不能適應(yīng)科技的進(jìn)步。因此需要任課教師補(bǔ)充相關(guān)發(fā)展的新動(dòng)向和新技術(shù),以學(xué)術(shù)講座的形式進(jìn)行講授與課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。講解過(guò)程中,以具體的行業(yè)問題為背景,采取啟發(fā)式的講解方式,層層剖析問題,可以讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),掌握發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問題和研究現(xiàn)狀及動(dòng)向。如地?zé)岚l(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù),都可以采用講座的方式進(jìn)行講解。同時(shí)在講座過(guò)程中,增加學(xué)生提問環(huán)節(jié),讓學(xué)生可以積極參與,引導(dǎo)學(xué)生自主思考。為了強(qiáng)化實(shí)踐,在每一個(gè)專題授課結(jié)束后,教師通過(guò)布置與該專題相關(guān)的設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生學(xué)以致用。比如讓學(xué)生設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱電站,利用波浪能發(fā)電原理設(shè)計(jì)相應(yīng)的波浪能電站,設(shè)計(jì)新農(nóng)村綜合利用生物質(zhì)能的方案,設(shè)計(jì)垃圾發(fā)電站工藝流程等,作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí),結(jié)合不同能源開發(fā)利用的特點(diǎn)對(duì)該地區(qū)新能源開發(fā)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)做出合理規(guī)劃,并給出理由。通過(guò)這些綜合性設(shè)計(jì)作業(yè),可以增強(qiáng)大家的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,訓(xùn)練了學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力,起到了非常好的效果。
2.基于問題的探究式教學(xué)方式傳統(tǒng)的講授方式,可以系統(tǒng)地講解,課堂容量大。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)涉及知識(shí)點(diǎn)多,知識(shí)點(diǎn)零散,因此需要教師合理組織教學(xué)內(nèi)容,使其與所學(xué)專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。為此筆者精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式,學(xué)生被動(dòng)接受,學(xué)習(xí)積極性不高。為此,筆者采用基于問題的探究式教學(xué)方式,在教學(xué)的過(guò)程中,教師起引導(dǎo)作用,對(duì)課程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析,提出基于問題的討論題目;并分析學(xué)生需要掌握的知識(shí)要點(diǎn),為學(xué)生提供必要的參考文獻(xiàn),讓學(xué)生課后自己查閱資料,引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)自己總結(jié)知識(shí)點(diǎn),利用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題。而學(xué)生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題,并分小組進(jìn)行研討,研討后,該小組總結(jié)討論結(jié)果。在課堂討論中,每個(gè)小組推薦一名學(xué)生做交流發(fā)言,將自己的研究?jī)?nèi)容做簡(jiǎn)要匯報(bào)。學(xué)生互相提問展開討論,老師進(jìn)行有針對(duì)性的點(diǎn)評(píng),肯定了學(xué)生們?nèi)〉玫某煽?jī),對(duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行了補(bǔ)充和糾正。為了達(dá)到分組討論學(xué)習(xí)預(yù)期效果,要求每個(gè)小組在上交的文獻(xiàn)報(bào)告中,明確每個(gè)學(xué)生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內(nèi)容,督促每個(gè)學(xué)生都參與討論學(xué)習(xí)。通過(guò)這種教學(xué)方式,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,也很好地完成了教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高,達(dá)到“授人以漁”的目的。
3.改進(jìn)多媒體教學(xué)方式由于該課程設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)具有跨學(xué)科的特點(diǎn),有些知識(shí)點(diǎn)學(xué)生難以掌握,有些原理較為抽象。如風(fēng)機(jī)的偏航過(guò)程、變槳過(guò)程、風(fēng)機(jī)的失速原理、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電過(guò)程等都比較抽象,在沒有實(shí)物演示的前提下,學(xué)生經(jīng)常不容易理解。因此在講這些課程內(nèi)容時(shí),采用多媒體動(dòng)畫演示的方法,幫助學(xué)生理解基本概念和知識(shí),讓學(xué)生更快更易地理解和掌握這些內(nèi)容。
三、考試方法的改革
雖然在教學(xué)內(nèi)容和方法上進(jìn)行了改革,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,但仍有不少學(xué)生選課和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不端正。他們不是為了完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),提高自己的綜合素質(zhì),只是為了湊滿學(xué)分,對(duì)選修課缺乏足夠的重視。傳統(tǒng)的閉卷考核方式不能全面地反映真實(shí)的教學(xué)情況。撰寫課程論文,成績(jī)只與論文寫得好不好有關(guān),有的同學(xué)東拼西湊,也能獲得一個(gè)理想的成績(jī)。這些方式都難以督促學(xué)生平常的學(xué)習(xí),因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點(diǎn),筆者對(duì)該課程的考試方式做了合理的改革,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),公正地反映了學(xué)生的成績(jī)。主要采取了以下一些措施:
1.注重對(duì)學(xué)生平時(shí)的考查增加課堂隨機(jī)考查的次數(shù)。通過(guò)提問、課堂測(cè)驗(yàn)等方式,讓學(xué)生在上課時(shí)能集中精力聽講,防止學(xué)生上課“開小差”?;卮饐栴}和課堂測(cè)驗(yàn)計(jì)入平時(shí)成績(jī)。
2.增加撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和大作業(yè)基于問題的探究式教學(xué)方式中,撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獨(dú)立思考的能力,因此能夠較為科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)的努力程度。因此,課堂討論和小組討論中,根據(jù)學(xué)生在該環(huán)節(jié)中的貢獻(xiàn)不同給學(xué)生不同成績(jī),這樣能起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的作用。作業(yè)是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充和延伸,是教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點(diǎn),能夠有效鍛煉學(xué)生的綜合能力,鞏固平時(shí)所學(xué)的知識(shí),是反饋教學(xué)效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻(xiàn)報(bào)告在平時(shí)成績(jī)中的比重也是考查學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的有效手段。
3.增加平時(shí)成績(jī)的權(quán)重平時(shí)考核成績(jī)權(quán)重由原來(lái)的30%提高到目前的50%,有效地避免了學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí),考試時(shí)突擊學(xué)習(xí)也能取得不錯(cuò)成績(jī)的弊端,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性。通過(guò)上述措施的實(shí)施,經(jīng)調(diào)查表明多數(shù)學(xué)生都認(rèn)可這種成績(jī)考核方法較合理、公正,能夠真實(shí)反映學(xué)生的成績(jī),受到了多數(shù)學(xué)生的歡迎。
四、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電太陽(yáng)能,風(fēng)能,發(fā)展前景
0引言
自第三次工業(yè)革命以來(lái),人類社會(huì)在經(jīng)濟(jì)和科技方面取得了空前的發(fā)展,伴隨而來(lái)的是常規(guī)化石能源的大量消耗及其引起的環(huán)境污染和資源短缺等一系列問題,迫使人類不得不開始尋找清潔的可再生能源,也即新能源。相對(duì)于傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石能源,新能源普遍具有污染少、儲(chǔ)量大的特點(diǎn),對(duì)于解決當(dāng)今世界日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源匱乏等問題具有十分重要的意義[1]。資源與環(huán)境的壓力也給電力系統(tǒng)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),利用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進(jìn)行發(fā)電將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),可見新能源發(fā)電具有良好的發(fā)展前景和實(shí)用價(jià)值。
1 新能源發(fā)電的類型及其原理特點(diǎn)
新能源發(fā)電主要包括太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電等方面。
1.1太陽(yáng)能發(fā)電
太陽(yáng)能是指太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過(guò)程所產(chǎn)生的能量,它是一個(gè)巨大的能源,據(jù)估計(jì),我國(guó)陸地面積每年接收到的太陽(yáng)能輻射能相當(dāng)于億噸煤[2]。太陽(yáng)能發(fā)電又叫光伏發(fā)電,它的基本原理是利用光伏效應(yīng),通過(guò)光照產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),進(jìn)而輸出電能,實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。簡(jiǎn)單地說(shuō),太陽(yáng)能發(fā)電就是通過(guò)太陽(yáng)能電池直接將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能,太陽(yáng)能電池是由各種具有不同電子特性的半導(dǎo)體材料薄膜制成的平展晶體,可以產(chǎn)生強(qiáng)大的內(nèi)部電場(chǎng)[2],主要包括單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅電池三種類型。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
常見的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池、控制器和逆變器三部分構(gòu)成,按其運(yùn)行方式可分為獨(dú)立太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),其中后者是目前的主流發(fā)展趨勢(shì),即太陽(yáng)能電池發(fā)出的直流電,通過(guò)逆變裝置轉(zhuǎn)換成交流,進(jìn)而并入電網(wǎng)使用。太陽(yáng)能發(fā)電安全可靠,具有許多優(yōu)點(diǎn),如能源充足,太陽(yáng)能無(wú)處不在,不受地域限制;建設(shè)周期短,運(yùn)行成本低;不需要消耗燃料,無(wú)環(huán)境污染;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,適合無(wú)人值守。但是,太陽(yáng)能發(fā)電受氣候條件影響,具有間歇性,且價(jià)格昂貴。
1.2 風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,再轉(zhuǎn)換為電能,其基本原理是利用風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)輪,通過(guò)風(fēng)輪的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),進(jìn)而產(chǎn)生電能。風(fēng)能是清潔的可再生能源,風(fēng)力發(fā)電與常規(guī)發(fā)電相比,具有能源充足、不消耗燃料、無(wú)環(huán)境污染、占地面積小、工程建設(shè)周期短、發(fā)電技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。在當(dāng)今世界的新能源開發(fā)技術(shù)中,風(fēng)力發(fā)電是最成熟、最有商業(yè)利用價(jià)值的發(fā)電方式,其裝機(jī)容量正在不斷擴(kuò)大,全球風(fēng)電發(fā)電量占總發(fā)電量的比例也在逐步增加。
1.3生物質(zhì)能發(fā)電
生物質(zhì)能是綠色植物通過(guò)光合作用,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲(chǔ)存在生物質(zhì)內(nèi)部的一種能量形式,是一種資源豐富、無(wú)污染的能源。生物質(zhì)能發(fā)電包括農(nóng)林廢棄物燃燒發(fā)電、生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電、城市垃圾焚燒發(fā)電、沼氣發(fā)電等方面。生物質(zhì)能發(fā)電具有電能質(zhì)量好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
1.4 地?zé)岚l(fā)電
地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著巨大的熱能,地?zé)崮芫褪堑厍騼?nèi)部的熱釋放到地表的能量,地?zé)岚l(fā)電就是將地?zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽抢玫叵聼崴驼羝麨閯?dòng)力源的一種新型發(fā)電技術(shù),其原理與火力發(fā)電基本一樣,即將蒸汽的熱能通過(guò)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電[2]。
1.5潮汐發(fā)電
潮汐能,顧名思義,就是潮汐所蘊(yùn)含的能量,同樣是一種取之不盡、用之不竭的新能源。潮汐發(fā)電,就是利用海水漲落及其引起的水位差來(lái)推動(dòng)水輪機(jī),由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,其原理與一般的水力發(fā)電差別不大。即在海灣或有潮汐的河口修建大壩,構(gòu)成水庫(kù),利用壩內(nèi)外漲潮、落潮時(shí)的水位差進(jìn)行發(fā)電。潮汐發(fā)電受潮汐周期變化的影響,具有間歇性。
2 中國(guó)新能源發(fā)電的前景展望
改革開放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)規(guī)模躍居世界前列,與此同時(shí),能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不合理引起的資源環(huán)境問題日益突出,大力發(fā)展新能源發(fā)電技術(shù),是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。我國(guó)可再生能源資源豐富,通過(guò)近年來(lái)的發(fā)展,新能源發(fā)電已經(jīng)取得了一定進(jìn)展,已經(jīng)形成了一定規(guī)模、體系相對(duì)完善的新能源產(chǎn)業(yè)。中國(guó)新能源發(fā)電雖然剛剛起步,但是卻有著廣闊的發(fā)展前景。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
(1)風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展迅速。中國(guó)風(fēng)能資源豐富且風(fēng)力發(fā)電技術(shù)較為成熟,目前正在以“建設(shè)大基地,融入大電網(wǎng)”的方式進(jìn)行規(guī)劃和布局。太陽(yáng)能發(fā)電同樣也具有較好的發(fā)展前景,我國(guó)的太陽(yáng)能電池制造水平較高,應(yīng)該大規(guī)模推廣太陽(yáng)能發(fā)電。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。根據(jù)國(guó)家能源局制定的《新能源產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃》,到2011年,新能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重達(dá)到2%(含水電為10%),新能源發(fā)電占電力總裝機(jī)容量的比重達(dá)到5%(含水電為25%)。而風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到3500萬(wàn)千瓦(陸地風(fēng)電3000萬(wàn)千瓦,海上風(fēng)電500萬(wàn)千瓦),太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到200萬(wàn)千瓦[1]。除此之外,《2008年中國(guó)風(fēng)電發(fā)展報(bào)告》預(yù)言,到2020年末,全國(guó)風(fēng)電開發(fā)建設(shè)規(guī)模有望達(dá)到1億kW。
(2)生物質(zhì)能發(fā)電優(yōu)勢(shì)明顯,前景較好。相對(duì)于風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的間歇性特點(diǎn),生物質(zhì)能發(fā)電具有突出的優(yōu)點(diǎn),經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。2002年,我國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量3234.6萬(wàn)kW,其中生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量80萬(wàn)kW,在眾多新能源和可再生能源發(fā)電中僅次于小水電。預(yù)計(jì)到2020年,可再生能源發(fā)電將達(dá)0.9~1億kW,其中生物質(zhì)能發(fā)電為1000萬(wàn)kW;另一種估計(jì)結(jié)果是2020年可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到1.21億kW,其中生物質(zhì)能為2000萬(wàn)kW。
(3)在有條件的區(qū)域發(fā)展地?zé)岚l(fā)電和潮汐發(fā)電。受地理?xiàng)l件的限制,地?zé)岚l(fā)電和潮汐發(fā)電均具有地域性。目前,中國(guó)高溫地?zé)犭娬局饕性谖鞑氐貐^(qū),總裝機(jī)容量為27.18MW,其中羊八井地?zé)犭娬狙b機(jī)容量25.18MW,其發(fā)電量已經(jīng)占到拉薩電網(wǎng)的40%以上,對(duì)緩和拉薩地區(qū)電力緊缺的情況起到了重要的作用。今后,可繼續(xù)在西藏地區(qū)大力發(fā)展地?zé)岚l(fā)電。我國(guó)潮汐能蘊(yùn)藏量中可開發(fā)利用部分的92%集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源需求迫切的華東沿海地區(qū)[3],發(fā)展潮汐發(fā)電可緩解這些地區(qū)的電力不足。但是,潮汐發(fā)電由于開發(fā)成本較高和技術(shù)上的原因,目前發(fā)展并不是很快,我國(guó)江廈潮汐電站裝機(jī)容量為3200kW,年發(fā)電量1070萬(wàn)kWh[4],今后可視情況適當(dāng)發(fā)展潮汐發(fā)電。
3 結(jié)語(yǔ)
能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的全球化問題,發(fā)展新能源是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路,中國(guó)應(yīng)該加快開發(fā)利用新能源的步伐,大力發(fā)展新能源發(fā)電,逐步實(shí)現(xiàn)從常規(guī)能源向清潔能源轉(zhuǎn)變。目前,我國(guó)的新能源發(fā)電已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但同時(shí)還存在著一些亟待解決的問題,主要表現(xiàn)在技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、相關(guān)體制尚不規(guī)范等方面。為此,提出一些建議:(1)制定發(fā)展目標(biāo),科學(xué)規(guī)劃布局。新能源發(fā)電必須進(jìn)行合理規(guī)劃和布局,有必要將其納入國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總體規(guī)劃。(2)加快體系建設(shè),規(guī)范行業(yè)發(fā)展。對(duì)于新能源發(fā)電的設(shè)備要求和并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該盡快制定相關(guān)準(zhǔn)則。(3)加大投資力度,鼓勵(lì)自主創(chuàng)新。目前,我國(guó)新能源研究力量分散,缺乏跨學(xué)科的交流,有必要對(duì)各類科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行整合。除此之外,新能源發(fā)電是智能電網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分,必須構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)一的新能源電網(wǎng),以促進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)。
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關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電;教學(xué)方法;教學(xué)改革;教學(xué)理念
中圖分類號(hào):TM619 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)14-0217-03
從2006年秋季學(xué)期開始,我校電氣信息學(xué)院就面向電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生開設(shè)了新能源發(fā)電技術(shù)方面的選修課,2009年學(xué)院改革,對(duì)原有專業(yè)進(jìn)行重組、調(diào)整,新成立了電氣與新能源學(xué)院,開始招收電氣工程及其自動(dòng)化(新能源發(fā)電方向)專業(yè)的本科生,重點(diǎn)培養(yǎng)從事新能源技術(shù)領(lǐng)域的研究、開發(fā)、維護(hù)、管理等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才,并在2010年開始招生,現(xiàn)已經(jīng)達(dá)到80人規(guī)模,開設(shè)的相關(guān)課程(含實(shí)驗(yàn))一般安排在第五學(xué)期。
開設(shè)“新能源發(fā)電技術(shù)”專業(yè)選修課的目的是為了幫助電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生全面了解能源科學(xué)概況、世界范圍內(nèi)面臨的能源問題及其解決對(duì)策和發(fā)展前景、新能源開發(fā)利用的重要性以及新能源開發(fā)利用技術(shù)等方面的知識(shí)。課程內(nèi)容涉及新能源基礎(chǔ)知識(shí)、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等?nèi)容。針對(duì)目前選修課的建設(shè)和完善已成為高校教學(xué)改革深化的重要環(huán)節(jié),選修課教學(xué)已然成為高?;谏鐣?huì)對(duì)復(fù)合型人才的迫切需求,本文將以新能源發(fā)電技術(shù)課程為例,分別從教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)理念等方面進(jìn)行一些改革研究與分析,其目的在于提高選修課教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生綜合能力。
一、精選教學(xué)內(nèi)容
新能源發(fā)電技術(shù)是一門專業(yè)性、綜合性較強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科,涵蓋了風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等多種新能源的內(nèi)容,綜合了電氣工程、機(jī)械工程、工程力學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科知識(shí)。因其涉及的專業(yè)門類、知識(shí)面比較寬廣,學(xué)生普遍反映不太容易找到學(xué)習(xí)規(guī)律,難以把握重點(diǎn),理解稍困難。因此,結(jié)合新能源發(fā)電技術(shù)課程的培養(yǎng)目標(biāo),適當(dāng)選擇課程的教學(xué)內(nèi)容,綜合與電氣工程相關(guān)的專業(yè)課,在教學(xué)過(guò)程中以新能源的發(fā)電方式為核心,分析各種類型的新能源、能量轉(zhuǎn)化方式、發(fā)電原理等內(nèi)容之間的相關(guān)聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生逐步把各個(gè)關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)匯成知識(shí)鏈,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶。對(duì)于各種新能源的發(fā)展歷史、資源分布和特點(diǎn)則可做簡(jiǎn)單介紹。另一方面,考慮到電氣工程專業(yè)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)要求,比如有關(guān)風(fēng)力機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)原理、太陽(yáng)能熱轉(zhuǎn)換原理、生物質(zhì)熱裂解過(guò)程等內(nèi)容可只做概述性講解,讓學(xué)生了解其基本概念。教師在教學(xué)過(guò)程中,需要注意引進(jìn)當(dāng)前國(guó)際國(guó)內(nèi)的最新科研成果來(lái)豐富新能源課程的教學(xué)內(nèi)容。該課程涵蓋多方面學(xué)科,是當(dāng)前大力提倡發(fā)展的一個(gè)技術(shù)方向,其涉及到的信息量多,知識(shí)更新快。特別是最近幾年,不斷涌現(xiàn)出研究新能源發(fā)電及其相關(guān)技術(shù)的新方法,使得新能源發(fā)電技術(shù)得到大力發(fā)展。因此,在選擇和組織教學(xué)內(nèi)容時(shí),以教材為主體,綜合大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料及網(wǎng)絡(luò)資源,例如中國(guó)新能源網(wǎng)、中國(guó)新能源發(fā)電網(wǎng)等,適當(dāng)增加一些不僅能反映新能源發(fā)電技術(shù)前沿領(lǐng)域的新理論、新技術(shù),而且又能展現(xiàn)學(xué)科交叉、擴(kuò)大學(xué)生視野的教學(xué)內(nèi)容,不斷在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中提高這門課程的教學(xué)質(zhì)量。
二、探索靈活的教學(xué)方法
在新能源發(fā)電技術(shù)課程的教學(xué)中,需要積極探索,發(fā)掘與課程特點(diǎn)相匹配的教學(xué)方法。在課堂教學(xué)中,需要注重知識(shí)性、趣味性,注意理論與實(shí)際相結(jié)合,可在教學(xué)過(guò)程中采用啟迪式、比較式、討論式和流程式等多種不同的教學(xué)方法,目標(biāo)明確,重點(diǎn)突出,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
1.啟迪式教學(xué)法。這種方法可以較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)他們主動(dòng)思考,培養(yǎng)他們分析和解決問題的能力。例如,在講解并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí),根據(jù)學(xué)生之前掌握的光伏發(fā)電基本原理,啟發(fā)他們思考為什么要對(duì)獨(dú)立的大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)、并網(wǎng)的方式是怎樣的、并網(wǎng)的過(guò)程中還需要增加哪些相應(yīng)的裝置。通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中設(shè)置這樣一些問題,逐漸開闊他們的思維方式,讓他們認(rèn)識(shí)到要使得太陽(yáng)能發(fā)電得到大規(guī)模、高效率的利用,必然要對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng),在并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)中,并網(wǎng)逆變器又是核心設(shè)備,不僅能夠把光伏電池組件輸出的直流電轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻同相的交流電饋入電網(wǎng),同時(shí)還起到調(diào)節(jié)電力的作用。此外,在講解上述知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中,還能夠鞏固學(xué)生在電力電子技術(shù)課程中所學(xué)到的關(guān)于逆變器的知識(shí)點(diǎn),培養(yǎng)他們對(duì)所學(xué)到的各種知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融會(huì)貫通、舉一反三的學(xué)習(xí)能力。
2.比較式教學(xué)法。采用不同形式的圖表對(duì)各種新能源發(fā)電方式或同一種新能源的不同利用形式進(jìn)行互相對(duì)比,不但形象直觀,還有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力。例如在講解恒速恒頻與變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)時(shí),由于這兩種風(fēng)電系統(tǒng)涉及到的知識(shí)點(diǎn)特別多,且較難理解,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難以深入掌握各種系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)差別等內(nèi)容,多數(shù)學(xué)生僅了解大概情況,因此,十分有必要采用圖表形式,分別從恒速恒頻與變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、原理、發(fā)電機(jī)類型、并網(wǎng)方式等多種角度進(jìn)行歸納、對(duì)比,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這兩種最重要的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),逐步化解學(xué)習(xí)風(fēng)力發(fā)電的困惑。
3.討論式教學(xué)法。這種教學(xué)方法不僅可以發(fā)揮教師的導(dǎo)向作用,還可引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。比如在講解三種經(jīng)典的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)時(shí),可以提前安排三組學(xué)生分別搜集關(guān)于槽式、塔式和碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的資料,并在上課時(shí)先分別邀請(qǐng)各組的學(xué)生代表描述他們所認(rèn)識(shí)的這三種不同的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng),可以從熱發(fā)電系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成部件、系統(tǒng)功能、應(yīng)用情況等方面進(jìn)行闡述。在講述過(guò)程中,教師可適時(shí)啟發(fā)他們,就其中的某一知識(shí)點(diǎn),可以是大家感興趣的,或者是十分重要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行展開,和同學(xué)們一起探討,幫助學(xué)生深入理解不同類型的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的工作原理等內(nèi)容。同時(shí),在這種討論式教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合不同太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的圖片進(jìn)行講解,可以使得整個(gè)教學(xué)過(guò)程更生動(dòng)、更豐富多彩。
4.流程式教學(xué)法。當(dāng)涉及到知識(shí)點(diǎn)繁多、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容時(shí),可以采用流程式教學(xué)法。這種方法可首先從系統(tǒng)的角度進(jìn)行說(shuō)明,再逐層清晰講解,可幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和分析解決實(shí)際問題的能力。例如,在講解有分揀場(chǎng)垃圾發(fā)電工藝流程時(shí),結(jié)合美國(guó)的H-Power夏威夷垃圾發(fā)電廠實(shí)例,采用如圖1所示的垃圾發(fā)電工藝流程來(lái)介紹。
先闡述在垃圾焚燒前,需要經(jīng)過(guò)一系列輸送、篩選和粉碎裝置,把那些不易處理和不能燃燒的垃圾首先在分揀場(chǎng)清理掉。再介紹經(jīng)過(guò)處理后的垃圾則被送入高溫焚燒爐中焚燒,形成的殘?jiān)?、灰渣送出填埋。煙氣在排放前需注入石灰脫硫,中和酸性氣體,并傳熱給水變成高溫高壓蒸汽,進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。最后,還要說(shuō)明煙氣經(jīng)鍋爐尾部受熱面后,經(jīng)靜電除塵達(dá)標(biāo)后,進(jìn)入煙囪排放,靜電除塵后的細(xì)灰渣則可做建材進(jìn)行綜合利用。通過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)潔的垃圾發(fā)電工藝流程圖,可讓學(xué)生迅速掌握垃圾發(fā)電的基本原理,了解各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作用和相互關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生分析復(fù)雜問題的系統(tǒng)性思維。
三、采取多樣的教學(xué)手段
相對(duì)于必修課而言,專業(yè)選修課的特點(diǎn)決定了它的教學(xué)方式有所不同,其更注重知識(shí)體系的完整性和學(xué)生興趣的引導(dǎo)。這必然要求教師不斷革新自己的教育觀念,在教學(xué)過(guò)程中全面認(rèn)真地設(shè)計(jì)教案,采用多樣化的教學(xué)手段調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)他們主動(dòng)參與到課堂教學(xué)過(guò)程中,展現(xiàn)他們的課堂主人翁精神。
1.主次分明,突出重點(diǎn)。由于新能源發(fā)電技術(shù)課程涵蓋內(nèi)容較多,而授課學(xué)時(shí)又有限,因此在教學(xué)中不可能講授全部?jī)?nèi)容,必須做到重點(diǎn)突出,精講主要內(nèi)容。比如在縱多類型的新能源發(fā)電方式中,根據(jù)我們學(xué)院的專業(yè)設(shè)置特點(diǎn),可重點(diǎn)講授太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和小水力發(fā)電。此外,還要注意詳略結(jié)合,對(duì)主要的、基本的內(nèi)容仍可采用講課方式,而對(duì)其他內(nèi)容則可以講座、討論方式開展,增大課堂教學(xué)的信息容量。比如在講授太陽(yáng)能發(fā)電時(shí),就應(yīng)以講課方式詳細(xì)講解光伏發(fā)電,而以講座方式講解太陽(yáng)能熱發(fā)電。這種主次分明的講課模式,不僅能使學(xué)生扎實(shí)學(xué)到本課程最主要、最核心的內(nèi)容,還可以開闊他們的知識(shí)面和視野。
2.應(yīng)用先進(jìn)教學(xué)手段,提升教學(xué)效果。根據(jù)精選的授課內(nèi)容,有效地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源,制作形象直觀的多媒體課件,以改善教學(xué)的直觀效果,增加授課內(nèi)容的信息量。例如,當(dāng)介紹不同類型的水平軸式風(fēng)力機(jī)和垂直軸式風(fēng)力機(jī)時(shí),可以多向?qū)W生演示一些與它們相關(guān)的圖片和Flas,結(jié)合這些多媒體資料講解,可加深學(xué)生印象,讓他們對(duì)這幾種典型的風(fēng)力機(jī)及其工作方式等內(nèi)容有更深刻的理解。同時(shí)在上述教學(xué)過(guò)程中,要注意與傳統(tǒng)板書方式相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生逐步分析,并適當(dāng)?shù)亓艚o學(xué)生一些思考時(shí)間,較好地把握課堂節(jié)奏。
3.結(jié)合實(shí)事,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。新能源發(fā)電技術(shù)課程所講授的一些主要新能源發(fā)電方式在目前逐漸得到越來(lái)越多的應(yīng)用,與人們的日常生活也越來(lái)越緊密。在介紹不同類型的新能源時(shí),可以充分結(jié)合當(dāng)前社會(huì)生活中出現(xiàn)的一些相關(guān)時(shí)事焦點(diǎn)事件,把它們提出來(lái)讓學(xué)生討論,既能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,活躍課堂氣氛,還加強(qiáng)了他們對(duì)講課內(nèi)容的理解。例如,墨西哥灣的BP公司漏油事件、康菲環(huán)渤海灣污染事件,特別是全球石油供需關(guān)系的發(fā)展態(tài)勢(shì)、氣候變化和環(huán)境保護(hù)的壓力,都迫切需要全球共同確定和構(gòu)筑能源發(fā)展的新理念,開創(chuàng)新時(shí)期能源發(fā)展的新路子。結(jié)合上述實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生思索大力發(fā)展新能源、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的必要性,讓他們從新能源利用方式等層次進(jìn)行探討。通過(guò)這種教學(xué)方式,不僅可讓學(xué)生深入理解課程內(nèi)容,激發(fā)他們的興趣,還能培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
4.穿插習(xí)題,實(shí)時(shí)歸納。在風(fēng)力發(fā)電部分的教學(xué)過(guò)程中,其涉及到的不同類型風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)、發(fā)電方式、并網(wǎng)方法等知識(shí)點(diǎn)比較多,多數(shù)學(xué)生會(huì)感到理解有一定困難。為了讓學(xué)生能夠及時(shí)掌握課堂所學(xué)內(nèi)容,講課過(guò)程中可在恰當(dāng)時(shí)候穿插一些事先準(zhǔn)備好的習(xí)題,這些習(xí)題不一定來(lái)自教材,教師可根據(jù)其他相關(guān)資料自主設(shè)計(jì)。通過(guò)課堂練習(xí),可以考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度和存在問題,及時(shí)解決他們的困惑。比如,在講解變速風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)雙饋異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)時(shí),可穿插一個(gè)關(guān)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路控制方式的多選題,通過(guò)該練習(xí),能夠加深學(xué)生對(duì)這部分重要內(nèi)容的理解,從一定程度上也可改善課堂氛圍,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
5.結(jié)合共同點(diǎn),學(xué)習(xí)新能源發(fā)電。新能源發(fā)電方式與常規(guī)能源發(fā)電方式,除了在一次能源的來(lái)源與能量轉(zhuǎn)換方式等方面有較大不同外,它們?cè)诎l(fā)電環(huán)節(jié)大多具有很多共同點(diǎn)。因此,在講授各種新能源發(fā)電形式時(shí),注意隨時(shí)和常規(guī)能源發(fā)電方式進(jìn)行類比,結(jié)合兩者之間的共同點(diǎn)講解,不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)新能源發(fā)電方法的理解,還可以鞏固他們對(duì)常規(guī)能源發(fā)電方法的認(rèn)識(shí)。例如,在講授地?zé)岚l(fā)電時(shí),其和火力發(fā)電的原理基本一樣,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是,地?zé)岚l(fā)電不象火力發(fā)電那樣要裝備龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地?zé)崮堋?/p>
四、培育素質(zhì)教育的教學(xué)理念
不論是專業(yè)必修課,還是選修課,教師都需要培育素質(zhì)教育的教學(xué)理念,新能源發(fā)電技術(shù)課程的教學(xué)更是如此。通過(guò)在理論教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合一些生動(dòng)的經(jīng)典案例等進(jìn)行講授,既可調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,又能加強(qiáng)他們對(duì)新能源發(fā)電方法的認(rèn)識(shí),逐漸培養(yǎng)學(xué)生探索求知的精神。比如,通過(guò)介紹風(fēng)能發(fā)電的幾種典型裝置與設(shè)備,以探究風(fēng)能發(fā)電在當(dāng)前得以大規(guī)模運(yùn)用的原因。正是這些大量科研人員對(duì)風(fēng)能發(fā)電裝置的研發(fā),才使得風(fēng)能發(fā)電不僅僅是論文里的成果。通過(guò)一些經(jīng)典案例,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性、學(xué)習(xí)興趣和求知欲,這樣才能達(dá)到開設(shè)專業(yè)選修課“培養(yǎng)學(xué)生能力,挖掘?qū)W生潛能”的目的。
五、結(jié)語(yǔ)
新能源發(fā)電技術(shù)課程是一門知識(shí)覆蓋面廣、學(xué)科前沿的專業(yè)選修課,而隨著其利用方式和技術(shù)的不斷發(fā)展,這門課程的教學(xué)內(nèi)容也將不斷更新,教學(xué)方法也會(huì)隨之不斷改進(jìn),通過(guò)改進(jìn)教學(xué)手段和逐步增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),實(shí)時(shí)強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí),這樣就一定能夠逐步改善人才培養(yǎng)過(guò)程中普遍出現(xiàn)的一些問題,如學(xué)生能力薄弱、缺乏創(chuàng)造性、主動(dòng)性等,達(dá)到真正提升學(xué)生的思維創(chuàng)造能力以及綜合素質(zhì)的目的,培養(yǎng)出與時(shí)俱進(jìn)的、創(chuàng)新型的合格應(yīng)用型人才。
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關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電;專業(yè)英語(yǔ);雙語(yǔ)教學(xué);教學(xué)模式
作者簡(jiǎn)介:葉林(1968-),男,湖北武漢人,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,教授。(北京 100083)
基金項(xiàng)目:本文系中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)2010年首批全英文授課課程建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):08132953)、2011-2013年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)重點(diǎn)外專引智項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2011W004)、2011年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)校級(jí)教育教學(xué)改革項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):1081-18062101)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)30-0115-02
大規(guī)模開發(fā)利用可再生能源可以節(jié)約國(guó)家能源,特別是新能源發(fā)電技術(shù)對(duì)于優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、保障國(guó)家能源安全、改善環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的要求和層次也在不斷提高。現(xiàn)代高水平的電力專業(yè)人才不僅需要掌握系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí),而且還應(yīng)該具有高水平的專業(yè)外語(yǔ)交流能力,[1]因此,有必要深化新能源發(fā)電專業(yè)英語(yǔ)課程體系建設(shè),開展雙語(yǔ)教學(xué)改革實(shí)踐與探索,[2]進(jìn)一步提高雙語(yǔ)教學(xué)的質(zhì)量,這是培養(yǎng)高素質(zhì)電力專業(yè)人才的重要基礎(chǔ)。
新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課程主要是為電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)高年級(jí)本科生開設(shè)的專業(yè)課,同時(shí)也是面向全校其他專業(yè)的高年級(jí)本科生開設(shè)的一門校級(jí)通選(選修)課,是一門知識(shí)面很廣、內(nèi)容豐富、前沿性很強(qiáng)的課程。課程在比較分析國(guó)內(nèi)外新能源發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電/熱發(fā)電、水力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、海洋能發(fā)電和燃料電池發(fā)電等幾種典型的新能源發(fā)電方式的原理、技術(shù)現(xiàn)狀、并網(wǎng)運(yùn)行情況以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行了全面的分析介紹,[3]教學(xué)內(nèi)容全面展示了近年來(lái)新能源發(fā)電領(lǐng)域的最新科技成果。通過(guò)對(duì)該門課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生了解全球和中國(guó)的新能源發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀、研究進(jìn)展和存在的問題,熟悉新能源發(fā)電的生產(chǎn)過(guò)程,并掌握新能源系統(tǒng)各個(gè)發(fā)電方式的基本工作原理、動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新能源發(fā)電等相關(guān)領(lǐng)域的興趣,提高學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)實(shí)際應(yīng)用能力和競(jìng)爭(zhēng)力,為學(xué)生將來(lái)進(jìn)一步從事新能源發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)工作和進(jìn)行科學(xué)研究夯實(shí)基礎(chǔ)。
為提高新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量,在課程體系建設(shè)和教學(xué)模式創(chuàng)新等方面進(jìn)行了一些探索與思考。
一、課程建設(shè)
1.課程體系建設(shè)
教學(xué)大綱在新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)雙語(yǔ)教學(xué)的課程體系建設(shè)中具有指導(dǎo)性作用,針對(duì)課程實(shí)踐性強(qiáng)及與前沿技術(shù)聯(lián)系緊密的特點(diǎn),在查閱、歸納、總結(jié)、消化國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料和最新研究成果的基礎(chǔ)上,考慮選課學(xué)生的不同專業(yè)背景,編撰具有一定通用性的新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課程雙語(yǔ)教學(xué)大綱。特別針對(duì)現(xiàn)有電氣工程專業(yè)英語(yǔ)中有關(guān)新能源發(fā)電技術(shù)方面比較薄弱的現(xiàn)實(shí),參考國(guó)內(nèi)外最新的研究進(jìn)展,將涉及新能源發(fā)電技術(shù)這一新興領(lǐng)域的英語(yǔ)專業(yè)術(shù)語(yǔ)、詞匯進(jìn)行分類總結(jié),補(bǔ)充到雙語(yǔ)教學(xué)課程教材中,使得具有不同專業(yè)背景的選課學(xué)生易于接受,形成一個(gè)特點(diǎn)鮮明的課程體系,這是本雙語(yǔ)課程實(shí)踐探索最首要的研究?jī)?nèi)容。
2.積極推進(jìn)自編雙語(yǔ)教材的建設(shè),豐富教學(xué)資源
課程教學(xué)選用了國(guó)外原版英文教材,教材內(nèi)容非常豐富全面、數(shù)據(jù)新,并配以生動(dòng)、形象、有趣的插圖,深受學(xué)生的喜愛。但是,由于中國(guó)學(xué)生英語(yǔ)語(yǔ)言背景、具體專業(yè)方向等方面的差異,原版教材的通用性較差,而且原版教材的價(jià)格昂貴,這些局限因素促使教學(xué)團(tuán)隊(duì)在前期大量查閱、歸納、總結(jié)國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)資料和吸取國(guó)內(nèi)外最新研究成果的基礎(chǔ)上,選取國(guó)內(nèi)外具有一定時(shí)效性和難度適中的英文資料作為課程補(bǔ)充講義,結(jié)合專業(yè)的實(shí)際情況專門組織編寫了自編教材,并在教學(xué)實(shí)踐中不斷完善、補(bǔ)充、修訂具有科學(xué)性及可讀性的新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的雙語(yǔ)教材,突出“英漢兼顧、內(nèi)容新穎、難度適中、適用面廣”的特點(diǎn),有助于學(xué)生在較短時(shí)間里全面掌握新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理、相關(guān)技術(shù)、國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)自編教材的建設(shè)豐富了教學(xué)資源,有利于促進(jìn)雙語(yǔ)課程的教學(xué)效果,拓寬學(xué)生的視野。
3.注重課件的制作和課程教學(xué)輔導(dǎo)網(wǎng)頁(yè)的建設(shè)
在本課程雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施中,從查閱、消化國(guó)外原版教材和本專業(yè)的相關(guān)文獻(xiàn)資料入手,結(jié)合雙語(yǔ)課程的特點(diǎn),撰寫相應(yīng)的雙語(yǔ)教案和講稿,精心制作教學(xué)課件,做到圖文并茂、突出基礎(chǔ)原理部分、充分展示國(guó)內(nèi)外最新研究成果,并將教案或課件發(fā)給學(xué)生,方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。依托專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和學(xué)科建設(shè)資源建設(shè)了新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)雙語(yǔ)課程教學(xué)課外輔導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)開放實(shí)驗(yàn)室,將課程所有教學(xué)資源、相關(guān)文獻(xiàn)、視頻、PPT課件以及軟件等放在了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)網(wǎng)絡(luò)上,可隨時(shí)提供給學(xué)生查閱、下載課程教學(xué)資料和課外閱讀。為課程教學(xué)創(chuàng)造了一個(gè)優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,進(jìn)一步鞏固了教學(xué)內(nèi)容,拓寬了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面和外語(yǔ)媒介運(yùn)用能力,鞏固了教學(xué)效果。
二、教學(xué)模式的改革與探索
1.課堂教學(xué)兼顧全局,循序漸進(jìn)
教學(xué)方法和手段是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的重要保障,教師應(yīng)大膽嘗試多種教學(xué)方法的并用。教學(xué)過(guò)程中要遵循循序漸進(jìn)的原則,授課節(jié)奏由慢到快,內(nèi)容由淺至深。在課程教學(xué)過(guò)程中,初期為幫助學(xué)生更容易地進(jìn)入課程,會(huì)對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容加入中文對(duì)照;隨著課程內(nèi)容的深入,以及學(xué)生對(duì)課程相關(guān)術(shù)語(yǔ)的逐步熟悉,逐漸提高課堂英語(yǔ)授課的比例,在課程教學(xué)中期逐漸過(guò)渡到英文授課為主。在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生用英文回答問題,但對(duì)英語(yǔ)基礎(chǔ)較差的學(xué)生仍然允許用中文回答和提問,以便充分掌握教學(xué)內(nèi)容,從而使該課程教學(xué)真正體現(xiàn)“難度適中、循序漸進(jìn)、英漢雙強(qiáng)”的特點(diǎn)。遵循因材施教的原則,根據(jù)學(xué)生外語(yǔ)基礎(chǔ)合理制訂不同的目標(biāo),保證學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)提高外語(yǔ)運(yùn)用能力。
2.增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的多樣化
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性,采取形式多樣的教學(xué)方法,采用授課與討論相結(jié)合方式,營(yíng)造積極思考和發(fā)表見解的課堂氛圍,避免學(xué)生只是被動(dòng)地聽。教師從知識(shí)的傳授者變?yōu)閷W(xué)生探求知識(shí)的引導(dǎo)者,促進(jìn)學(xué)生主體性和獨(dú)立性的發(fā)展,通過(guò)師生之間的溝通和交流,讓學(xué)生真正參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)。在課堂教學(xué)中適當(dāng)進(jìn)行口語(yǔ)訓(xùn)練,營(yíng)造課堂討論、外語(yǔ)提問和回答問題的氛圍,調(diào)動(dòng)學(xué)生使用外語(yǔ)的積極性和主動(dòng)性。注重學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)交流能力的培養(yǎng),采取讓學(xué)生朗讀教材中關(guān)鍵詞、關(guān)鍵段落的方法,幫助他們克服畏難心理,選擇一些較簡(jiǎn)單的問題提問,要求他們用英語(yǔ)回答一些簡(jiǎn)單的問題。適當(dāng)增加一定學(xué)時(shí)的課外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),組織選課學(xué)生參觀新能源發(fā)電場(chǎng),培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,既開拓了學(xué)生的學(xué)術(shù)視野又促進(jìn)了教學(xué)。
通過(guò)雙語(yǔ)教學(xué)的大力改革實(shí)踐,使得學(xué)生長(zhǎng)期普通英語(yǔ)的學(xué)習(xí)能力迅速轉(zhuǎn)化到專業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)上,英語(yǔ)的交流能力得到迅速提高,培養(yǎng)學(xué)生國(guó)際化視野,從課程體系建設(shè)方面推動(dòng)本科生教育國(guó)際化的發(fā)展。
3.聘請(qǐng)外籍教授參與教學(xué),創(chuàng)造原味英語(yǔ)語(yǔ)境
為充分營(yíng)造原汁原味的英語(yǔ)語(yǔ)境氛圍,課程選用原版的英語(yǔ)教材及影像資料,使課程教學(xué)真正體現(xiàn)“內(nèi)容專、語(yǔ)境純”的特點(diǎn),快速提升學(xué)生的英語(yǔ)聽、說(shuō)、讀、寫和溝通演講能力。另外,重視課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè),通過(guò)與歐美名牌大學(xué)建立定期的國(guó)際合作與學(xué)術(shù)交流機(jī)制,邀請(qǐng)外籍教授作專題學(xué)術(shù)報(bào)告,聘請(qǐng)外籍教授參與教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明,經(jīng)驗(yàn)豐富的外國(guó)教授上專業(yè)英語(yǔ)課效果最好,他們的課程一般安排在后半階段,學(xué)生在經(jīng)過(guò)一段課程學(xué)習(xí)后學(xué)習(xí)信心高漲。外教的授課方式與內(nèi)容使得學(xué)生頓感眼界開闊,英語(yǔ)理解水平普遍提高極快,學(xué)生的英語(yǔ)理解能力、學(xué)術(shù)交流能力與自信心也得到普遍提高,培養(yǎng)了學(xué)生的國(guó)際化視野。
4.以科研促教學(xué),建立高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)
科學(xué)研究是提高教師教學(xué)水平的基礎(chǔ)。學(xué)術(shù)水平高、外語(yǔ)水平好的教授和幾名青年教師組成了結(jié)構(gòu)合理、充滿活力和創(chuàng)造力、責(zé)任心強(qiáng)的師資隊(duì)伍,這些都是這門雙語(yǔ)教學(xué)課程得以成功進(jìn)行的保障。團(tuán)隊(duì)成員均承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金研究項(xiàng)目、教育部科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)研究、教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃研究項(xiàng)目,取得了一定的科研成果并運(yùn)用于教學(xué)中,取得了較好的效果,真正做到科研和教學(xué)互促互進(jìn)。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)中的骨干教授利用自己的影響力,邀請(qǐng)國(guó)際一流高校的教授來(lái)華進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和課堂授課,為青年教師創(chuàng)造和國(guó)外著名學(xué)者交流的機(jī)會(huì),從中汲取國(guó)外先進(jìn)的教育思想理念和教育方法,并請(qǐng)外籍教授對(duì)課程主講教師的教學(xué)工作進(jìn)行評(píng)價(jià)和指導(dǎo),不斷改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)團(tuán)隊(duì)的整體教學(xué)水平,開闊了青年教師的學(xué)術(shù)視野。
5.突破傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式,建立創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式
新能源發(fā)電技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展完善中的學(xué)科,技術(shù)進(jìn)步日新月異,因此,在教學(xué)內(nèi)容上也應(yīng)該跟蹤最新的研究進(jìn)展,及時(shí)吸納國(guó)內(nèi)外科學(xué)研究成果,與時(shí)俱進(jìn),充分體現(xiàn)國(guó)際化,突出新穎性。教學(xué)方法上,將原來(lái)單純的教師課堂講授這一學(xué)生被動(dòng)獲取知識(shí)的教學(xué)模式,變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動(dòng)的學(xué)生主動(dòng)參與模式,努力調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的參與程度,將課堂講授與課堂討論、實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生提出創(chuàng)新理念并及時(shí)表達(dá),在主講教師的指導(dǎo)下,學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作的形式自主完成中英文文獻(xiàn)檢索、英文論文寫作及英文專題演講等過(guò)程,大大提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、綜合利用專業(yè)知識(shí)和英語(yǔ)工具解決實(shí)際問題的能力,使課堂成為一個(gè)絕好的學(xué)生展現(xiàn)創(chuàng)新思維的平臺(tái)。
三、學(xué)校政策措施的支持
為了貫徹《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》精神和《教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》,全面推進(jìn)教學(xué)改革,培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才,自2011年起中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)開展教育教學(xué)改革立項(xiàng)研究工作。新能源發(fā)電專業(yè)英語(yǔ)雙語(yǔ)課程成為學(xué)校首批16門獲得資助的教學(xué)改革立項(xiàng)的重點(diǎn)研究項(xiàng)目之一。同時(shí),學(xué)校國(guó)際合作與交流處設(shè)立聘請(qǐng)外籍教師專項(xiàng),以支持課程聘請(qǐng)國(guó)外名牌大學(xué)教授短期來(lái)校進(jìn)行學(xué)術(shù)交流、參與指導(dǎo)雙語(yǔ)課程的教學(xué)。學(xué)校多渠道的經(jīng)費(fèi)資助為順利實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)課程建設(shè)提供了強(qiáng)有力的財(cái)政支持。
同時(shí),學(xué)校一直非常重視雙語(yǔ)示范課程建設(shè)。近幾年來(lái),學(xué)校制定了一系列鼓勵(lì)雙語(yǔ)示范課程建設(shè)的政策文件,明確提出雙語(yǔ)示范課程建設(shè)的總體規(guī)劃和管理機(jī)制,在規(guī)范雙語(yǔ)建設(shè)課程基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)雙語(yǔ)示范課程的建設(shè)。為此,學(xué)校專門設(shè)立了雙語(yǔ)示范課程專項(xiàng)建設(shè)經(jīng)費(fèi),并將雙語(yǔ)教學(xué)課程的課時(shí)酬金提高100%。對(duì)雙語(yǔ)示范課程的師資培訓(xùn)、人才引進(jìn)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教材編寫等予以政策性支持,為推動(dòng)雙語(yǔ)教學(xué)的改革與探索提供了很好的制度措施和條件保障。
四、結(jié)語(yǔ)與體會(huì)
1.教學(xué)理念與教學(xué)新模式的創(chuàng)新
在教學(xué)模式上,教學(xué)團(tuán)隊(duì)努力學(xué)習(xí)和掌握國(guó)外先進(jìn)教學(xué)思想、理念,尋求教與學(xué)的最佳結(jié)合點(diǎn),不斷探索運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)方法變革傳統(tǒng)的教學(xué)方式。注重培養(yǎng)學(xué)生用英語(yǔ)思考、解決專業(yè)問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力和學(xué)術(shù)交流能力。
2.注重專業(yè)知識(shí)與英語(yǔ)應(yīng)用能力的雙提高
在基本教材和課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,課程采用專家報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、專題演講、影視資料等,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)新能源發(fā)電基本原理的理解。該課程采用專業(yè)知識(shí)介紹和實(shí)際英語(yǔ)運(yùn)用能力培養(yǎng)兼顧的教學(xué)方法,注重學(xué)生實(shí)際英語(yǔ)應(yīng)用技能的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)和英語(yǔ)水平雙贏的教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳紅蕾. 雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐與思考[J].高教探索,2003,(3):59-60.
論文摘要:“電力生產(chǎn)概論”是高校非電氣專業(yè)開設(shè)的全校性選修課。課程的授課目的是讓上述專業(yè)的學(xué)生對(duì)電力生產(chǎn)過(guò)程有一個(gè)大致的了解,為以后有可能服務(wù)于電力行業(yè)做準(zhǔn)備。由于學(xué)生在數(shù)學(xué)、物理以及電氣方面的基礎(chǔ)薄弱,因此本課程的教學(xué)方法與電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的課程教學(xué)法有所不同,重點(diǎn)是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們克服畏難情緒主動(dòng)學(xué)習(xí),在重點(diǎn)講述常規(guī)發(fā)電原理的基礎(chǔ)上把自主教學(xué)法成功應(yīng)用于課堂教學(xué)過(guò)程中。通過(guò)課堂教學(xué)效果的驗(yàn)證,本方法是行之有效的。
論文關(guān)鍵詞:電力生產(chǎn);自主教學(xué)法;學(xué)習(xí)興趣;教學(xué)效果
“電力生產(chǎn)概論”是高校非電氣專業(yè)開設(shè)的一門全校性選修課。它是為了讓工商管理、市場(chǎng)營(yíng)銷及會(huì)計(jì)學(xué)等專業(yè)的學(xué)生了解一定的電力生產(chǎn)方面的知識(shí),為以后在電力系統(tǒng)從事相關(guān)工作做準(zhǔn)備。但是經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院的學(xué)生大多是文科類學(xué)生,數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)不扎實(shí),而且大學(xué)期間又沒有開設(shè)電氣專業(yè)基礎(chǔ)課(如“電路”、“電機(jī)”、“發(fā)電廠電氣部分”等),所以學(xué)習(xí)起來(lái)有難度,而且很多學(xué)生認(rèn)為這門課與他們的專業(yè)不相關(guān),學(xué)習(xí)的積極性也不高。針對(duì)課程的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,筆者在經(jīng)過(guò)兩三年的“電力生產(chǎn)概論”教學(xué)后,在重點(diǎn)講述常規(guī)發(fā)電、電力生產(chǎn)原理等的基礎(chǔ)上,把學(xué)生自主教學(xué)法成功應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中。通過(guò)課堂教學(xué)效果的驗(yàn)證,本方法是行之有效的。
一、教材內(nèi)容及教學(xué)方法介紹
長(zhǎng)沙理工大學(xué)選定的“電力生產(chǎn)概論”教材是普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材,李光輝主編。該教材內(nèi)容全面、難度適中,是一本非常適合非電氣類學(xué)生學(xué)習(xí)電力生產(chǎn)方面知識(shí)的通用教材。全書共九章,教材前四章先介紹了電力系統(tǒng)與電力生產(chǎn)方面的知識(shí),然后重點(diǎn)講述了三大常規(guī)能源發(fā)電:火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。第五章為未來(lái)能源發(fā)電技術(shù),依次介紹了風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、氫能發(fā)電等相關(guān)知識(shí)。后面四章分別介紹了變電站、電力線路、直流輸電以及計(jì)算機(jī)在電力行業(yè)中的應(yīng)用等與電力生產(chǎn)密切相關(guān)的一些專業(yè)知識(shí)。教材內(nèi)容安排合理,難度適中。只要學(xué)生跟著老師系統(tǒng)地把教材學(xué)完,對(duì)電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)應(yīng)該有一個(gè)比較全面、系統(tǒng)的了解,收獲是很大的。
針對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)、物理及電氣方面基礎(chǔ)不扎實(shí)的特點(diǎn),要在開始就使學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)感興趣,并做好心理準(zhǔn)備。第一節(jié)課在介紹了教材內(nèi)容后,講述該課程要采用的教學(xué)方法,即采用教師課堂講述為主、學(xué)生自主講述為輔的創(chuàng)新教學(xué)法。前四章常規(guī)能源發(fā)電等電力生產(chǎn)方面的知識(shí)由教師重點(diǎn)在課堂上講述,讓學(xué)生切實(shí)掌握電力生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)以及每一種常規(guī)能源發(fā)電的原理。后面第五章的未來(lái)能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)電原理與常規(guī)能源發(fā)電基本是一樣的,只是所使用的一次能源不同而已,而且新能源發(fā)電技術(shù)是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。所以針對(duì)教材上所提供的五種新能源發(fā)電,可讓每個(gè)班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發(fā)電技術(shù)作為自主講述的內(nèi)容。這門課一般是兩個(gè)或三個(gè)行政班級(jí)組成,如果是兩個(gè)行政班級(jí)則每班可分兩組各選一種新能源發(fā)電技術(shù)講述;如果是三個(gè)行政班級(jí),則以班為單位各選一種新能源發(fā)電技術(shù)自主講述。學(xué)生自主講述的出力情況及講課效果直接影響學(xué)生課程期末考核成績(jī)。
在讓每個(gè)學(xué)生詳細(xì)了解教學(xué)方法之后,又提醒學(xué)生,如果前四章的基礎(chǔ)內(nèi)容沒學(xué)好,要想在自主講述的內(nèi)容上面取得好成績(jī)是很困難的。所以第一堂課下來(lái),學(xué)生對(duì)這門課的學(xué)習(xí)興趣就被激發(fā)起來(lái)了。課間休息時(shí)班干部就召集全班同學(xué)討論選擇自主講述的新能源發(fā)電方式,最后把選定的結(jié)果向全體同學(xué)公布,并告訴他們,只有發(fā)揮全班同學(xué)的合力,共同參與、合理分配任務(wù)才能在自主講述環(huán)節(jié)取得良好的效果。在時(shí)間安排上,為了使學(xué)生有充分的時(shí)間準(zhǔn)備課件,在學(xué)生授課前2~3周提前通知他們。 "
二、常規(guī)能源發(fā)電原理講述
通過(guò)第一節(jié)課教學(xué)內(nèi)容、方法的介紹,學(xué)生都心中有數(shù),對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)也做好了充分的思想準(zhǔn)備。因此,在講述電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)方面基礎(chǔ)知識(shí)以及三大常規(guī)能源發(fā)電原理時(shí),首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉(zhuǎn)換為電能就是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。電能已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門不可缺少的動(dòng)力,所以作為當(dāng)代大學(xué)生,了解電力生產(chǎn)方面的知識(shí)以及電力系統(tǒng)的發(fā)展方向和動(dòng)態(tài)是完全有必要的。
了解了這門課程的重要性和學(xué)習(xí)了該課程的必要性之后,學(xué)生對(duì)后續(xù)的授課內(nèi)容興趣明顯提高了。電磁感應(yīng)定律是發(fā)電的基本原理,這在初中物理課程里面已經(jīng)學(xué)過(guò)。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律之后,很快出現(xiàn)了原始的交流發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)和交、直流電動(dòng)機(jī),為了給用戶輸送電能,慢慢發(fā)展了高壓直流和交流輸電。以至于到現(xiàn)在的特高壓交流、直流輸電技術(shù)。另外,重點(diǎn)講述我國(guó)的電力發(fā)展現(xiàn)狀以及在特高壓輸電領(lǐng)域的一些世界領(lǐng)先技術(shù)。學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣明顯提高了。
電力生產(chǎn)就是要把自然界的一次能源轉(zhuǎn)換為電能?;鹆Πl(fā)電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學(xué)能經(jīng)過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化為高溫高壓水蒸氣的內(nèi)能,然后通過(guò)水蒸氣膨脹做功推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn),在固定不動(dòng)的定子繞組周圍形成變化的磁場(chǎng),從而在繞組內(nèi)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。若定子中的繞組按一定的繞線規(guī)律,與外電路形成回路,則繞組中就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電流。在一定的電壓下,電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發(fā)電是在水電站中水輪機(jī)將水的勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換為推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。而核能發(fā)電的原理與火力發(fā)電很相似,也就是說(shuō)核電廠只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能,其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是:核能水和水蒸氣的內(nèi)能發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能電能。
三、新能源發(fā)電學(xué)生自主講述
論文關(guān)鍵詞:電力生產(chǎn);自主教學(xué)法;學(xué)習(xí)興趣;教學(xué)效果
“電力生產(chǎn)概論”是高校非電氣專業(yè)開設(shè)的一門全校性選修課。它是為了讓工商管理、市場(chǎng)營(yíng)銷及會(huì)計(jì)學(xué)等專業(yè)的學(xué)生了解一定的電力生產(chǎn)方面的知識(shí),為以后在電力系統(tǒng)從事相關(guān)工作做準(zhǔn)備。但是經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院的學(xué)生大多是文科類學(xué)生,數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)不扎實(shí),而且大學(xué)期間又沒有開設(shè)電氣專業(yè)基礎(chǔ)課(如“電路”、“電機(jī)”、“發(fā)電廠電氣部分”等),所以學(xué)習(xí)起來(lái)有難度,而且很多學(xué)生認(rèn)為這門課與他們的專業(yè)不相關(guān),學(xué)習(xí)的積極性也不高。針對(duì)課程的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,筆者在經(jīng)過(guò)兩三年的“電力生產(chǎn)概論”教學(xué)后,在重點(diǎn)講述常規(guī)發(fā)電、電力生產(chǎn)原理等的基礎(chǔ)上,把學(xué)生自主教學(xué)法成功應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中。通過(guò)課堂教學(xué)效果的驗(yàn)證,本方法是行之有效的。
一、教材內(nèi)容及教學(xué)方法介紹
長(zhǎng)沙理工大學(xué)選定的“電力生產(chǎn)概論”教材是普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材,李光輝主編。該教材內(nèi)容全面、難度適中,是一本非常適合非電氣類學(xué)生學(xué)習(xí)電力生產(chǎn)方面知識(shí)的通用教材。全書共九章,教材前四章先介紹了電力系統(tǒng)與電力生產(chǎn)方面的知識(shí),然后重點(diǎn)講述了三大常規(guī)能源發(fā)電:火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。第五章為未來(lái)能源發(fā)電技術(shù),依次介紹了風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、氫能發(fā)電等相關(guān)知識(shí)。后面四章分別介紹了變電站、電力線路、直流輸電以及計(jì)算機(jī)在電力行業(yè)中的應(yīng)用等與電力生產(chǎn)密切相關(guān)的一些專業(yè)知識(shí)。教材內(nèi)容安排合理,難度適中。只要學(xué)生跟著老師系統(tǒng)地把教材學(xué)完,對(duì)電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)應(yīng)該有一個(gè)比較全面、系統(tǒng)的了解,收獲是很大的。
針對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)、物理及電氣方面基礎(chǔ)不扎實(shí)的特點(diǎn),要在開始就使學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)感興趣,并做好心理準(zhǔn)備。第一節(jié)課在介紹了教材內(nèi)容后,講述該課程要采用的教學(xué)方法,即采用教師課堂講述為主、學(xué)生自主講述為輔的創(chuàng)新教學(xué)法。前四章常規(guī)能源發(fā)電等電力生產(chǎn)方面的知識(shí)由教師重點(diǎn)在課堂上講述,讓學(xué)生切實(shí)掌握電力生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)以及每一種常規(guī)能源發(fā)電的原理。后面第五章的未來(lái)能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)電原理與常規(guī)能源發(fā)電基本是一樣的,只是所使用的一次能源不同而已,而且新能源發(fā)電技術(shù)是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。所以針對(duì)教材上所提供的五種新能源發(fā)電,可讓每個(gè)班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發(fā)電技術(shù)作為自主講述的內(nèi)容。這門課一般是兩個(gè)或三個(gè)行政班級(jí)組成,如果是兩個(gè)行政班級(jí)則每班可分兩組各選一種新能源發(fā)電技術(shù)講述;如果是三個(gè)行政班級(jí),則以班為單位各選一種新能源發(fā)電技術(shù)自主講述。學(xué)生自主講述的出力情況及講課效果直接影響學(xué)生課程期末考核成績(jī)。
在讓每個(gè)學(xué)生詳細(xì)了解教學(xué)方法之后,又提醒學(xué)生,如果前四章的基礎(chǔ)內(nèi)容沒學(xué)好,要想在自主講述的內(nèi)容上面取得好成績(jī)是很困難的。所以第一堂課下來(lái),學(xué)生對(duì)這門課的學(xué)習(xí)興趣就被激發(fā)起來(lái)了。課間休息時(shí)班干部就召集全班同學(xué)討論選擇自主講述的新能源發(fā)電方式,最后把選定的結(jié)果向全體同學(xué)公布,并告訴他們,只有發(fā)揮全班同學(xué)的合力,共同參與、合理分配任務(wù)才能在自主講述環(huán)節(jié)取得良好的效果。在時(shí)間安排上,為了使學(xué)生有充分的時(shí)間準(zhǔn)備課件,在學(xué)生授課前2~3周提前通知他們。 轉(zhuǎn)貼于
二、常規(guī)能源發(fā)電原理講述
通過(guò)第一節(jié)課教學(xué)內(nèi)容、方法的介紹,學(xué)生都心中有數(shù),對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)也做好了充分的思想準(zhǔn)備。因此,在講述電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)方面基礎(chǔ)知識(shí)以及三大常規(guī)能源發(fā)電原理時(shí),首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉(zhuǎn)換為電能就是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。電能已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門不可缺少的動(dòng)力,所以作為當(dāng)代大學(xué)生,了解電力生產(chǎn)方面的知識(shí)以及電力系統(tǒng)的發(fā)展方向和動(dòng)態(tài)是完全有必要的。
了解了這門課程的重要性和學(xué)習(xí)了該課程的必要性之后,學(xué)生對(duì)后續(xù)的授課內(nèi)容興趣明顯提高了。電磁感應(yīng)定律是發(fā)電的基本原理,這在初中物理課程里面已經(jīng)學(xué)過(guò)。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律之后,很快出現(xiàn)了原始的交流發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)和交、直流電動(dòng)機(jī),為了給用戶輸送電能,慢慢發(fā)展了高壓直流和交流輸電。以至于到現(xiàn)在的特高壓交流、直流輸電技術(shù)。另外,重點(diǎn)講述我國(guó)的電力發(fā)展現(xiàn)狀以及在特高壓輸電領(lǐng)域的一些世界領(lǐng)先技術(shù)。學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣明顯提高了。
電力生產(chǎn)就是要把自然界的一次能源轉(zhuǎn)換為電能?;鹆Πl(fā)電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學(xué)能經(jīng)過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化為高溫高壓水蒸氣的內(nèi)能,然后通過(guò)水蒸氣膨脹做功推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn),在固定不動(dòng)的定子繞組周圍形成變化的磁場(chǎng),從而在繞組內(nèi)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。若定子中的繞組按一定的繞線規(guī)律,與外電路形成回路,則繞組中就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電流。在一定的電壓下,電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發(fā)電是在水電站中水輪機(jī)將水的勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換為推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。而核能發(fā)電的原理與火力發(fā)電很相似,也就是說(shuō)核電廠只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能,其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是:核能水和水蒸氣的內(nèi)能發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能電能。
三、新能源發(fā)電學(xué)生自主講述