時間:2023-03-17 18:08:11
序論:在您撰寫新能源發電技術論文時,參考他人的優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您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:新能源發電;課程知識體系;教學改革;教學方法
作者簡介:張濤(1981-),男,安徽阜陽人,三峽大學電氣與新能源學院,副教授;武建瑞(1983-),男,陜西蒲城人,三峽大學電氣與新能源學院,助理工程師。(湖北 宜昌 443002)
基金項目:本文系三峽大學教學研究項目重點項目(項目編號:J2011008)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)09-0073-02
能源是人類生存和發展的重要物質基礎,隨著社會發展對能源需求的持續增長,以及能源短缺危機和全球環境的日益惡化,能源對人類經濟與社會發展的制約和對資源環境的影響也越來越顯著。[1]面對能源短缺危機和環境保護的雙重壓力下,必須通過能源利用新技術實現“開源”和“節流”。因此,大規模開發新的能源,大力發展高效、環保的電力工業成為解決能源問題的有效途徑,培養這方面的人才對新能源的開發和利用具有重要意義。
三峽大學具有濃厚的電力行業背景,為了讓三峽大學(以下簡稱“我校”)電氣工程類專業學生了解新能源相關知識,“新能源發電技術”課程應運而生,它是電氣工程及其自動化專業課程體系中一門重要的專業選修課程。該課程的講授,能夠幫助學生較為全面地了解和掌握新能源利用形式及其相關技術的前沿動態,有利于培養學生的創新思維能力。為了提高教學質量,結合電氣工程類專業的特點,探索適合電力系統及其自動化專業課程授課內容和教學方法是十分必要的。本文將根據筆者近年來的教學實踐,談談對該課程的教學改革與實踐方面的幾點體會。
一、課程教學存在的主要問題和矛盾
“新能源發電技術”課程是一門多學科交叉的課程,除了涉及電力和能源領域的知識外,還要求學生具有其他領域相關的知識,如課程中風力發電技術涉及空氣動力學的相關知識,太陽能電池涉及的半導體材料的相關知識,生物質能中涉及的生物化學等相關知識等。[2,4]由于新能源發電技術的研究屬于前沿科學,目前,我國部分高校的相關專業已開設“新能源發電技術”課程,但不同學科對該專業課程的教學需求不同,導致教材內容側重點差異較大。該課程的建設中存在的問題較為突出,集中體現在:不同專業教材內容側重點不同,缺乏適合電力系統及其自動化專業的教材;作為一門選修課程,學生重視程度不夠;專業教學環節矛盾眾多,包括課程與教材之間的矛盾,理論教學與實踐教學之間的矛盾,教學目標與教學方法之間的矛盾等,這些都在很大程度上制約了“新能源發電技術”課程教學質量的提高。
對于電力系統及其自動化專業的學生,該課程需要涉及更多電氣工程學科的相關知識,如電機學、電力電子技術、電力系統分析等專業知識。在新能源并網和儲能技術中需要應用這些專業知識分析該研究領域前沿問題,有利于全面掌握新能源知識體系和培養學生分析問題的能力。由此可見,本課程內容豐富,知識點多,在該課程的建設中,需要根據專業特點,合理組織教學內容,讓學生掌握晦澀難懂的外專業知識的,能利用本專業知識分析實際工程問題,激發學生學習該課程的興趣,提高學生的綜合素質,因此該課程的教學內容和教學模式的改革勢在必行。
二、教學內容的改革
為了適應電力系統及其自動化專業學生的教學,在課程改革過程中,根據新能源發電行業現狀和電氣工程對新能源發電技術課程知識體系的需求,結合電力工程及其自動化專業的特點,精選教學內容,重新構建了新的課程知識體系,加強與電力系統及其自動化專業之間的聯系。
根據新能源發電站接入電網的影響不同,將這些新能源技術分為兩類:穩定性能源發電技術和間歇性能源發電技術。
一些新能源技術(如生物質能、地熱能和常規水電)在接入電力系統方面和常規電力技術一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉換成電能環節基本相同,都采用同步發電機進行發電,對電網的安全和穩定不會造成影響。因此,這部分新能源知識重點講解各種新能源發電技術的基本原理,最新的發電技術的現狀和動向,及在利用過程中對改善環境帶來的好處,培養學生新的能源觀念和意識。同時結合電網發展的最近進展,這些發電技術作為分布式電源接入電網時,如何規劃電網,接入電網對電網的影響等方面進行適當的講解,加強與電力系統知識的聯系,提高學生學習的積極性,
由于受到季節、氣象和地域等條件的影響,另一些新能源技術具有隨機性、波動性和間歇性的特點,如風能和太陽能發電等新能源發電技術,在接入電力系統方面需要克服更多的挑戰,其電力大規模并入常規電網會對電網調峰和系統安全運行帶來顯著影響。這部分內容重點講解與電力系統相關的技術,涉及到電機學、電力電子技術和電力系統相關的知識點。在間歇性能源并網過程中,電力儲能技術可以補償負荷波動,解決風能和太陽能等間歇式新能源發電直接并網對電網的沖擊,調節電能質量,使大規模風力發電和太陽能發電能夠方便可靠地并入常規電網。隨著可再生新能源發電技術的快速發展,電力儲能技術也是電力系統及其自動化專業學生必須掌握的知識,所以儲能技術也是該課程知識體系的重要部分。
本文提出的課程知識體系目前還沒有相關教材,為此,筆者較為系統地構建并編寫適合電力系統及其自動化專業的“新能源發電技術”課程講義,使之更符合電力系統及其自動化專業的教學。從兩學期的試用情況來看,學生認同感增強,明確該課程是本專業不可或缺的重要選修課,重視程度顯著提升,在教學過程中取得了良好的效果。
三、教學模式改革
選擇合適的教學方法,能夠提高課堂效率。教學內容的不同,授課的教學方法也需要相應的改進,為此筆者對教學方法也進行了改革,使之與課程知識體系相適應。
1.采用學術專題講座的教學方式
“新能源發電技術”課程知識體系要求運用新的教學方法。每種新能源發電技術各自成章,自成系統,各部分內容均有很多前沿的技術,僅靠書本知識已經不能適應科技的進步。[5,6]因此需要任課教師補充相關發展的新動向和新技術,以學術講座的形式進行講授與課程相關知識點。講解過程中,以具體的行業問題為背景,采取啟發式的講解方式,層層剖析問題,可以讓學生在有限的學時內,掌握發電技術的發展現狀、發電原理、利用方式、開發存在的問題和研究現狀及動向。如地熱發電、海洋能發電、生物質能發電、太陽能熱發電技術,都可以采用講座的方式進行講解。同時在講座過程中,增加學生提問環節,讓學生可以積極參與,引導學生自主思考。
為了強化實踐,在每一個專題授課結束后,教師通過布置與該專題相關的設計題目,讓學生學以致用。比如讓學生設計太陽能熱電站,利用波浪能發電原理設計相應的波浪能電站,設計新農村綜合利用生物質能的方案,設計垃圾發電站工藝流程等,作為分布式電源接入電網時,結合不同能源開發利用的特點對該地區新能源開發和電網結構做出合理規劃,并給出理由。通過這些綜合性設計作業,可以增強大家的創新意識和實踐能力,激發了學生的學習興趣和主動性,訓練了學生分析問題、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方式
傳統的講授方式,可以系統地講解,課堂容量大。風力發電和光伏發電技術涉及知識點多,知識點零散,因此需要教師合理組織教學內容,使其與所學專業知識相結合。為此筆者精心設計每一個教學環節,精講多練。但傳統的授課方式,學生被動接受,學習積極性不高。
為此,筆者采用基于問題的探究式教學方式,在教學的過程中,教師起引導作用,對課程中的知識點進行分析,提出基于問題的討論題目;并分析學生需要掌握的知識要點,為學生提供必要的參考文獻,讓學生課后自己查閱資料,引導他們學會自己總結知識點,利用所學知識分析實際問題。而學生在課后根據自己的興趣自愿選題,并分小組進行研討,研討后,該小組總結討論結果。在課堂討論中,每個小組推薦一名學生做交流發言,將自己的研究內容做簡要匯報。學生互相提問展開討論,老師進行有針對性的點評,肯定了學生們取得的成績,對錯誤的地方進行了補充和糾正。[2]為了達到分組討論學習預期效果,要求每個小組在上交的文獻報告中,明確每個學生所做的工作和參加小組討論的發言內容,督促每個學生都參與討論學習。通過這種教學方式,充分調動了學生的積極性和主動性,也很好地完成了教學目標,促進了教學質量的提高,達到“授人以漁”的目的。
3.改進多媒體教學方式
由于該課程設計的專業知識具有跨學科的特點,有些知識點學生難以掌握,有些原理較為抽象。如風機的偏航過程、變槳過程、風機的失速原理、斯特林發動機的發電過程等都比較抽象,在沒有實物演示的前提下,學生經常不容易理解。因此在講這些課程內容時,采用多媒體動畫演示的方法,幫助學生理解基本概念和知識,讓學生更快更易地理解和掌握這些內容。
四、考試方法的改革
雖然在教學內容和方法上進行了改革,提高了學生的學習興趣,激發學生的學習熱情,但仍有不少學生選課和學習動機不端正。他們不是為了完善自己的知識結構,提高自己的綜合素質,只是為了湊滿學分,對選修課缺乏足夠的重視。[6]傳統的閉卷考核方式不能全面地反映真實的教學情況。撰寫課程論文,成績只與論文寫得好不好有關,有的同學東拼西湊,也能獲得一個理想的成績。這些方式都難以督促學生平常的學習,因此仍需完善課程的考核方式。根據“新能源發電技術”課程的特點,筆者對該課程的考試方式做了合理的改革,促進學生學習,公正地反映了學生的成績。主要采取了以下一些措施:
1.注重對學生平時的考查
增加課堂隨機考查的次數。通過提問、課堂測驗等方式,讓學生在上課時能集中精力聽講,防止學生上課“開小差”?;卮饐栴}和課堂測驗計入平時成績。
2.增加撰寫文獻報告和大作業
基于問題的探究式教學方式中,撰寫文獻報告和小組討論環節能夠有效培養了學生查閱文獻、撰寫論文、發現問題、解決問題、獨立思考的能力,因此能夠較為科學評價學生平時的努力程度。因此,課堂討論和小組討論中,根據學生在該環節中的貢獻不同給學生不同成績,這樣能起到督促學生學習和檢驗學生學習效果的作用。
作業是課堂教學的有效補充和延伸,是教學中必不可少的環節。大作業一般具有綜合性的特點,能夠有效鍛煉學生的綜合能力,鞏固平時所學的知識,是反饋教學效果的有效手段。因此增加大作業和撰寫文獻報告在平時成績中的比重也是考查學生平時學習的有效手段。
3.增加平時成績的權重
平時考核成績權重由原來的30%提高到目前的50%,有效地避免了學生平時不學習,考試時突擊學習也能取得不錯成績的弊端,提高學生學習的積極性和自覺性。
通過上述措施的實施,經調查表明多數學生都認可這種成績考核方法較合理、公正,能夠真實反映學生的成績,受到了多數學生的歡迎。
五、結束語
“新能源發電技術”課程是電氣工程及其自動化專業課程體系中一門重要的專業選修課程。本文針對課程建設中存在的突出問題,構建了適合電氣工程類專業的“新能源發電技術”課程的知識體系,合理組織教學內容,并根據授課內容提出了合適的教學和考核方法。通過課程教學改革,激發學生的學習興趣,引導學生主動學習,培養了學生分析問題、解決問題的能力和創新意識,提高學生的綜合素質,達到提高該課程的教學質量和教學效果的目的。
參考文獻:
[1].對中國能源問題的思考[J].上海交通大學學報,2008,
42(3):345-359.
[2]馬明國,蔣建新.“生物質能源利用原理與技術”教學改革初探[J].中國林業教育,2009,27(4):64-67.
[3]陳春香,李嘯驄,梁志堅,等.“新能源發電技術”課程教學改革與探索[J].中國電力教育,2013,(5):62,102.
[4]孫欣,黃永紅.“新能源發電技術”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2011,(35):95-96.
為了適應電力系統及其自動化專業學生的教學,在課程改革過程中,根據新能源發電行業現狀和電氣工程對新能源發電技術課程知識體系的需求,結合電力工程及其自動化專業的特點,精選教學內容,重新構建了新的課程知識體系,加強與電力系統及其自動化專業之間的聯系。根據新能源發電站接入電網的影響不同,將這些新能源技術分為兩類:穩定性能源發電技術和間歇性能源發電技術。
一些新能源技術(如生物質能、地熱能和常規水電)在接入電力系統方面和常規電力技術一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉換成電能環節基本相同,都采用同步發電機進行發電,對電網的安全和穩定不會造成影響。因此,這部分新能源知識重點講解各種新能源發電技術的基本原理,最新的發電技術的現狀和動向,及在利用過程中對改善環境帶來的好處,培養學生新的能源觀念和意識。同時結合電網發展的最近進展,這些發電技術作為分布式電源接入電網時,如何規劃電網,接入電網對電網的影響等方面進行適當的講解,加強與電力系統知識的聯系,提高學生學習的積極性,由于受到季節、氣象和地域等條件的影響,另一些新能源技術具有隨機性、波動性和間歇性的特點,如風能和太陽能發電等新能源發電技術,在接入電力系統方面需要克服更多的挑戰,其電力大規模并入常規電網會對電網調峰和系統安全運行帶來顯著影響。這部分內容重點講解與電力系統相關的技術,涉及到電機學、電力電子技術和電力系統相關的知識點。在間歇性能源并網過程中,電力儲能技術可以補償負荷波動,解決風能和太陽能等間歇式新能源發電直接并網對電網的沖擊,調節電能質量,使大規模風力發電和太陽能發電能夠方便可靠地并入常規電網。隨著可再生新能源發電技術的快速發展,電力儲能技術也是電力系統及其自動化專業學生必須掌握的知識,所以儲能技術也是該課程知識體系的重要部分。
本文提出的課程知識體系目前還沒有相關教材,為此,筆者較為系統地構建并編寫適合電力系統及其自動化專業的“新能源發電技術”課程講義,使之更符合電力系統及其自動化專業的教學。從兩學期的試用情況來看,學生認同感增強,明確該課程是本專業不可或缺的重要選修課,重視程度顯著提升,在教學過程中取得了良好的效果。
二、教學模式改革
選擇合適的教學方法,能夠提高課堂效率。教學內容的不同,授課的教學方法也需要相應的改進,為此筆者對教學方法也進行了改革,使之與課程知識體系相適應。
1.采用學術專題講座的教學方式“新能源發電技術”課程知識體系要求運用新的教學方法。每種新能源發電技術各自成章,自成系統,各部分內容均有很多前沿的技術,僅靠書本知識已經不能適應科技的進步。因此需要任課教師補充相關發展的新動向和新技術,以學術講座的形式進行講授與課程相關知識點。講解過程中,以具體的行業問題為背景,采取啟發式的講解方式,層層剖析問題,可以讓學生在有限的學時內,掌握發電技術的發展現狀、發電原理、利用方式、開發存在的問題和研究現狀及動向。如地熱發電、海洋能發電、生物質能發電、太陽能熱發電技術,都可以采用講座的方式進行講解。同時在講座過程中,增加學生提問環節,讓學生可以積極參與,引導學生自主思考。為了強化實踐,在每一個專題授課結束后,教師通過布置與該專題相關的設計題目,讓學生學以致用。比如讓學生設計太陽能熱電站,利用波浪能發電原理設計相應的波浪能電站,設計新農村綜合利用生物質能的方案,設計垃圾發電站工藝流程等,作為分布式電源接入電網時,結合不同能源開發利用的特點對該地區新能源開發和電網結構做出合理規劃,并給出理由。通過這些綜合性設計作業,可以增強大家的創新意識和實踐能力,激發了學生的學習興趣和主動性,訓練了學生分析問題、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方式傳統的講授方式,可以系統地講解,課堂容量大。風力發電和光伏發電技術涉及知識點多,知識點零散,因此需要教師合理組織教學內容,使其與所學專業知識相結合。為此筆者精心設計每一個教學環節,精講多練。但傳統的授課方式,學生被動接受,學習積極性不高。為此,筆者采用基于問題的探究式教學方式,在教學的過程中,教師起引導作用,對課程中的知識點進行分析,提出基于問題的討論題目;并分析學生需要掌握的知識要點,為學生提供必要的參考文獻,讓學生課后自己查閱資料,引導他們學會自己總結知識點,利用所學知識分析實際問題。而學生在課后根據自己的興趣自愿選題,并分小組進行研討,研討后,該小組總結討論結果。在課堂討論中,每個小組推薦一名學生做交流發言,將自己的研究內容做簡要匯報。學生互相提問展開討論,老師進行有針對性的點評,肯定了學生們取得的成績,對錯誤的地方進行了補充和糾正。為了達到分組討論學習預期效果,要求每個小組在上交的文獻報告中,明確每個學生所做的工作和參加小組討論的發言內容,督促每個學生都參與討論學習。通過這種教學方式,充分調動了學生的積極性和主動性,也很好地完成了教學目標,促進了教學質量的提高,達到“授人以漁”的目的。
3.改進多媒體教學方式由于該課程設計的專業知識具有跨學科的特點,有些知識點學生難以掌握,有些原理較為抽象。如風機的偏航過程、變槳過程、風機的失速原理、斯特林發動機的發電過程等都比較抽象,在沒有實物演示的前提下,學生經常不容易理解。因此在講這些課程內容時,采用多媒體動畫演示的方法,幫助學生理解基本概念和知識,讓學生更快更易地理解和掌握這些內容。
三、考試方法的改革
雖然在教學內容和方法上進行了改革,提高了學生的學習興趣,激發學生的學習熱情,但仍有不少學生選課和學習動機不端正。他們不是為了完善自己的知識結構,提高自己的綜合素質,只是為了湊滿學分,對選修課缺乏足夠的重視。傳統的閉卷考核方式不能全面地反映真實的教學情況。撰寫課程論文,成績只與論文寫得好不好有關,有的同學東拼西湊,也能獲得一個理想的成績。這些方式都難以督促學生平常的學習,因此仍需完善課程的考核方式。根據“新能源發電技術”課程的特點,筆者對該課程的考試方式做了合理的改革,促進學生學習,公正地反映了學生的成績。主要采取了以下一些措施:
1.注重對學生平時的考查增加課堂隨機考查的次數。通過提問、課堂測驗等方式,讓學生在上課時能集中精力聽講,防止學生上課“開小差”?;卮饐栴}和課堂測驗計入平時成績。
2.增加撰寫文獻報告和大作業基于問題的探究式教學方式中,撰寫文獻報告和小組討論環節能夠有效培養了學生查閱文獻、撰寫論文、發現問題、解決問題、獨立思考的能力,因此能夠較為科學評價學生平時的努力程度。因此,課堂討論和小組討論中,根據學生在該環節中的貢獻不同給學生不同成績,這樣能起到督促學生學習和檢驗學生學習效果的作用。作業是課堂教學的有效補充和延伸,是教學中必不可少的環節。大作業一般具有綜合性的特點,能夠有效鍛煉學生的綜合能力,鞏固平時所學的知識,是反饋教學效果的有效手段。因此增加大作業和撰寫文獻報告在平時成績中的比重也是考查學生平時學習的有效手段。
3.增加平時成績的權重平時考核成績權重由原來的30%提高到目前的50%,有效地避免了學生平時不學習,考試時突擊學習也能取得不錯成績的弊端,提高學生學習的積極性和自覺性。通過上述措施的實施,經調查表明多數學生都認可這種成績考核方法較合理、公正,能夠真實反映學生的成績,受到了多數學生的歡迎。
四、結束語
關鍵詞:新能源發電太陽能,風能,發展前景
0引言
自第三次工業革命以來,人類社會在經濟和科技方面取得了空前的發展,伴隨而來的是常規化石能源的大量消耗及其引起的環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。相對于傳統的煤、石油、天然氣等化石能源,新能源普遍具有污染少、儲量大的特點,對于解決當今世界日益嚴重的環境污染和資源匱乏等問題具有十分重要的意義[1]。資源與環境的壓力也給電力系統帶來了新的挑戰,利用新能源逐步取代傳統能源進行發電將是今后電力工業發展的趨勢,可見新能源發電具有良好的發展前景和實用價值。
1 新能源發電的類型及其原理特點
新能源發電主要包括太陽能發電、風力發電、生物質能發電、地熱發電、潮汐發電等方面。
1.1太陽能發電
太陽能是指太陽內部連續不斷的核聚變反應過程所產生的能量,它是一個巨大的能源,據估計,我國陸地面積每年接收到的太陽能輻射能相當于億噸煤[2]。太陽能發電又叫光伏發電,它的基本原理是利用光伏效應,通過光照產生電動勢,進而輸出電能,實現光電轉換。簡單地說,太陽能發電就是通過太陽能電池直接將太陽光轉換成電能,太陽能電池是由各種具有不同電子特性的半導體材料薄膜制成的平展晶體,可以產生強大的內部電場[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。免費論文參考網。
常見的太陽能發電系統由太陽能電池、控制器和逆變器三部分構成,按其運行方式可分為獨立太陽能發電系統和并網太陽能發電系統,其中后者是目前的主流發展趨勢,即太陽能電池發出的直流電,通過逆變裝置轉換成交流,進而并入電網使用。太陽能發電安全可靠,具有許多優點,如能源充足,太陽能無處不在,不受地域限制;建設周期短,運行成本低;不需要消耗燃料,無環境污染;結構簡單,維護方便,適合無人值守。但是,太陽能發電受氣候條件影響,具有間歇性,且價格昂貴。
1.2 風力發電
風力發電是將風能轉換成機械能,再轉換為電能,其基本原理是利用風吹動風輪,通過風輪的機械轉動驅動發電機轉子旋轉,進而產生電能。風能是清潔的可再生能源,風力發電與常規發電相比,具有能源充足、不消耗燃料、無環境污染、占地面積小、工程建設周期短、發電技術成熟等優點。在當今世界的新能源開發技術中,風力發電是最成熟、最有商業利用價值的發電方式,其裝機容量正在不斷擴大,全球風電發電量占總發電量的比例也在逐步增加。
1.3生物質能發電
生物質能是綠色植物通過光合作用,將太陽能轉化為化學能而儲存在生物質內部的一種能量形式,是一種資源豐富、無污染的能源。生物質能發電包括農林廢棄物燃燒發電、生物質燃氣發電、城市垃圾焚燒發電、沼氣發電等方面。生物質能發電具有電能質量好、可靠性高等優點,具有較高的經濟價值。
1.4 地熱發電
地球內部蘊藏著巨大的熱能,地熱能就是地球內部的熱釋放到地表的能量,地熱發電就是將地熱能轉變為機械能,再將機械能轉變為電能,它是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術,其原理與火力發電基本一樣,即將蒸汽的熱能通過汽輪機轉變為機械能,然后帶動發電機發電[2]。
1.5潮汐發電
潮汐能,顧名思義,就是潮汐所蘊含的能量,同樣是一種取之不盡、用之不竭的新能源。潮汐發電,就是利用海水漲落及其引起的水位差來推動水輪機,由水輪機帶動發電機進行發電,其原理與一般的水力發電差別不大。即在海灣或有潮汐的河口修建大壩,構成水庫,利用壩內外漲潮、落潮時的水位差進行發電。潮汐發電受潮汐周期變化的影響,具有間歇性。
2 中國新能源發電的前景展望
改革開放以來,我國經濟高速發展,經濟規模躍居世界前列,與此同時,能源消費結構的不合理引起的資源環境問題日益突出,大力發展新能源發電技術,是調整能源結構、促進節能減排、實現可持續發展的要求。我國可再生能源資源豐富,通過近年來的發展,新能源發電已經取得了一定進展,已經形成了一定規模、體系相對完善的新能源產業。中國新能源發電雖然剛剛起步,但是卻有著廣闊的發展前景。免費論文參考網。
(1)風力發電和太陽能發電發展迅速。中國風能資源豐富且風力發電技術較為成熟,目前正在以“建設大基地,融入大電網”的方式進行規劃和布局。太陽能發電同樣也具有較好的發展前景,我國的太陽能電池制造水平較高,應該大規模推廣太陽能發電。免費論文參考網。根據國家能源局制定的《新能源產業振興發展規劃》,到2011年,新能源在能源結構中的比重達到2%(含水電為10%),新能源發電占電力總裝機容量的比重達到5%(含水電為25%)。而風電裝機容量將達到3500萬千瓦(陸地風電3000萬千瓦,海上風電500萬千瓦),太陽能發電裝機容量將達到200萬千瓦[1]。除此之外,《2008年中國風電發展報告》預言,到2020年末,全國風電開發建設規模有望達到1億kW。
(2)生物質能發電優勢明顯,前景較好。相對于風力發電和太陽能發電的間歇性特點,生物質能發電具有突出的優點,經濟價值較高。2002年,我國可再生能源發電裝機容量3234.6萬kW,其中生物質能發電裝機容量80萬kW,在眾多新能源和可再生能源發電中僅次于小水電。預計到2020年,可再生能源發電將達0.9~1億kW,其中生物質能發電為1000萬kW;另一種估計結果是2020年可再生能源發電裝機容量將達到1.21億kW,其中生物質能為2000萬kW。
(3)在有條件的區域發展地熱發電和潮汐發電。受地理條件的限制,地熱發電和潮汐發電均具有地域性。目前,中國高溫地熱電站主要集中在西藏地區,總裝機容量為27.18MW,其中羊八井地熱電站裝機容量25.18MW,其發電量已經占到拉薩電網的40%以上,對緩和拉薩地區電力緊缺的情況起到了重要的作用。今后,可繼續在西藏地區大力發展地熱發電。我國潮汐能蘊藏量中可開發利用部分的92%集中在經濟發達、能源需求迫切的華東沿海地區[3],發展潮汐發電可緩解這些地區的電力不足。但是,潮汐發電由于開發成本較高和技術上的原因,目前發展并不是很快,我國江廈潮汐電站裝機容量為3200kW,年發電量1070萬kWh[4],今后可視情況適當發展潮汐發電。
3 結語
能源短缺和環境惡化已經成為威脅人類生存的全球化問題,發展新能源是實現人類可持續發展的必經之路,中國應該加快開發利用新能源的步伐,大力發展新能源發電,逐步實現從常規能源向清潔能源轉變。目前,我國的新能源發電已經取得了一定的進展,但同時還存在著一些亟待解決的問題,主要表現在技術基礎薄弱、相關體制尚不規范等方面。為此,提出一些建議:(1)制定發展目標,科學規劃布局。新能源發電必須進行合理規劃和布局,有必要將其納入國家經濟社會發展總體規劃。(2)加快體系建設,規范行業發展。對于新能源發電的設備要求和并網技術標準,應該盡快制定相關準則。(3)加大投資力度,鼓勵自主創新。目前,我國新能源研究力量分散,缺乏跨學科的交流,有必要對各類科研機構進行整合。除此之外,新能源發電是智能電網的一個重要組成部分,必須構建全國統一的新能源電網,以促進我國智能電網的建設。
參考文獻
[1] 趙新一. 新能源發展展望[J]. 電力技術,2009,10(10):7-14.
[2] 孫元章,李裕能. 走進電世界——電氣工程與自動化(專業)概論[M]. 北京:中國電力出版社.2009.
[3] 刑運民,張文娟. 新能源與可再生能源發電技術的發展[J]. 西華大學學報,2007,1(26):50-52.
[4] 葉峰. 新能源發電——實現人類的可持續發展[J].能源與環境,2008,3:55-57,62.
關鍵詞:新能源發電;教學方法;教學改革;教學理念
中圖分類號:TM619 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)14-0217-03
從2006年秋季學期開始,我校電氣信息學院就面向電氣工程及其自動化專業學生開設了新能源發電技術方面的選修課,2009年學院改革,對原有專業進行重組、調整,新成立了電氣與新能源學院,開始招收電氣工程及其自動化(新能源發電方向)專業的本科生,重點培養從事新能源技術領域的研究、開發、維護、管理等方面的高級工程技術人才,并在2010年開始招生,現已經達到80人規模,開設的相關課程(含實驗)一般安排在第五學期。
開設“新能源發電技術”專業選修課的目的是為了幫助電氣工程及其自動化專業的學生全面了解能源科學概況、世界范圍內面臨的能源問題及其解決對策和發展前景、新能源開發利用的重要性以及新能源開發利用技術等方面的知識。課程內容涉及新能源基礎知識、太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能等內容。針對目前選修課的建設和完善已成為高校教學改革深化的重要環節,選修課教學已然成為高校基于社會對復合型人才的迫切需求,本文將以新能源發電技術課程為例,分別從教學內容的選擇、教學方法、教學手段和教學理念等方面進行一些改革研究與分析,其目的在于提高選修課教學質量、促進學生綜合能力。
一、精選教學內容
新能源發電技術是一門專業性、綜合性較強的應用學科,涵蓋了風能、太陽能、生物質能等多種新能源的內容,綜合了電氣工程、機械工程、工程力學、物理學等學科知識。因其涉及的專業門類、知識面比較寬廣,學生普遍反映不太容易找到學習規律,難以把握重點,理解稍困難。因此,結合新能源發電技術課程的培養目標,適當選擇課程的教學內容,綜合與電氣工程相關的專業課,在教學過程中以新能源的發電方式為核心,分析各種類型的新能源、能量轉化方式、發電原理等內容之間的相關聯系,引導學生逐步把各個關聯的知識點匯成知識鏈,促進學生學習和記憶。對于各種新能源的發展歷史、資源分布和特點則可做簡單介紹。另一方面,考慮到電氣工程專業對學生的培養目標要求,比如有關風力機的空氣動力學原理、太陽能熱轉換原理、生物質熱裂解過程等內容可只做概述性講解,讓學生了解其基本概念。教師在教學過程中,需要注意引進當前國際國內的最新科研成果來豐富新能源課程的教學內容。該課程涵蓋多方面學科,是當前大力提倡發展的一個技術方向,其涉及到的信息量多,知識更新快。特別是最近幾年,不斷涌現出研究新能源發電及其相關技術的新方法,使得新能源發電技術得到大力發展。因此,在選擇和組織教學內容時,以教材為主體,綜合大量的相關文獻資料及網絡資源,例如中國新能源網、中國新能源發電網等,適當增加一些不僅能反映新能源發電技術前沿領域的新理論、新技術,而且又能展現學科交叉、擴大學生視野的教學內容,不斷在教學實踐過程中提高這門課程的教學質量。
二、探索靈活的教學方法
在新能源發電技術課程的教學中,需要積極探索,發掘與課程特點相匹配的教學方法。在課堂教學中,需要注重知識性、趣味性,注意理論與實際相結合,可在教學過程中采用啟迪式、比較式、討論式和流程式等多種不同的教學方法,目標明確,重點突出,充分調動學生的學習積極性。
1.啟迪式教學法。這種方法可以較好地激發學生的學習積極性,促進他們主動思考,培養他們分析和解決問題的能力。例如,在講解并網光伏發電系統時,根據學生之前掌握的光伏發電基本原理,啟發他們思考為什么要對獨立的大規模光伏發電系統進行并網、并網的方式是怎樣的、并網的過程中還需要增加哪些相應的裝置。通過在教學過程中設置這樣一些問題,逐漸開闊他們的思維方式,讓他們認識到要使得太陽能發電得到大規模、高效率的利用,必然要對光伏發電系統進行并網,在并網的光伏發電系統中,并網逆變器又是核心設備,不僅能夠把光伏電池組件輸出的直流電轉換成與電網同頻同相的交流電饋入電網,同時還起到調節電力的作用。此外,在講解上述知識點的過程中,還能夠鞏固學生在電力電子技術課程中所學到的關于逆變器的知識點,培養他們對所學到的各種知識點進行融會貫通、舉一反三的學習能力。
2.比較式教學法。采用不同形式的圖表對各種新能源發電方式或同一種新能源的不同利用形式進行互相對比,不但形象直觀,還有利于培養學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力發電系統時,由于這兩種風電系統涉及到的知識點特別多,且較難理解,學生在學習過程中難以深入掌握各種系統的工作原理、結構差別等內容,多數學生僅了解大概情況,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力發電系統的拓撲結構、原理、發電機類型、并網方式等多種角度進行歸納、對比,加強學生對這兩種最重要的風力發電系統的認識,逐步化解學習風力發電的困惑。
3.討論式教學法。這種教學方法不僅可以發揮教師的導向作用,還可引發學生的學習主動性。比如在講解三種經典的太陽能熱發電系統時,可以提前安排三組學生分別搜集關于槽式、塔式和碟式太陽能熱發電系統的資料,并在上課時先分別邀請各組的學生代表描述他們所認識的這三種不同的太陽能熱發電系統,可以從熱發電系統的基本原理、系統結構、組成部件、系統功能、應用情況等方面進行闡述。在講述過程中,教師可適時啟發他們,就其中的某一知識點,可以是大家感興趣的,或者是十分重要的知識點進行展開,和同學們一起探討,幫助學生深入理解不同類型的太陽能熱發電系統的工作原理等內容。同時,在這種討論式教學過程中,結合不同太陽能熱發電系統的圖片進行講解,可以使得整個教學過程更生動、更豐富多彩。
4.流程式教學法。當涉及到知識點繁多、關聯性強的教學內容時,可以采用流程式教學法。這種方法可首先從系統的角度進行說明,再逐層清晰講解,可幫助學生培養良好的思維習慣和分析解決實際問題的能力。例如,在講解有分揀場垃圾發電工藝流程時,結合美國的H-Power夏威夷垃圾發電廠實例,采用如圖1所示的垃圾發電工藝流程來介紹。
先闡述在垃圾焚燒前,需要經過一系列輸送、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清理掉。再介紹經過處理后的垃圾則被送入高溫焚燒爐中焚燒,形成的殘渣、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,進入汽輪機發電。最后,還要說明煙氣經鍋爐尾部受熱面后,經靜電除塵達標后,進入煙囪排放,靜電除塵后的細灰渣則可做建材進行綜合利用。通過這樣一個簡潔的垃圾發電工藝流程圖,可讓學生迅速掌握垃圾發電的基本原理,了解各個生產環節的作用和相互關系,培養學生分析復雜問題的系統性思維。
三、采取多樣的教學手段
相對于必修課而言,專業選修課的特點決定了它的教學方式有所不同,其更注重知識體系的完整性和學生興趣的引導。這必然要求教師不斷革新自己的教育觀念,在教學過程中全面認真地設計教案,采用多樣化的教學手段調動學生的學習興趣,充分激發學生的學習積極性,引導他們主動參與到課堂教學過程中,展現他們的課堂主人翁精神。
1.主次分明,突出重點。由于新能源發電技術課程涵蓋內容較多,而授課學時又有限,因此在教學中不可能講授全部內容,必須做到重點突出,精講主要內容。比如在縱多類型的新能源發電方式中,根據我們學院的專業設置特點,可重點講授太陽能發電、風能發電和小水力發電。此外,還要注意詳略結合,對主要的、基本的內容仍可采用講課方式,而對其他內容則可以講座、討論方式開展,增大課堂教學的信息容量。比如在講授太陽能發電時,就應以講課方式詳細講解光伏發電,而以講座方式講解太陽能熱發電。這種主次分明的講課模式,不僅能使學生扎實學到本課程最主要、最核心的內容,還可以開闊他們的知識面和視野。
2.應用先進教學手段,提升教學效果。根據精選的授課內容,有效地運用網絡資源,制作形象直觀的多媒體課件,以改善教學的直觀效果,增加授課內容的信息量。例如,當介紹不同類型的水平軸式風力機和垂直軸式風力機時,可以多向學生演示一些與它們相關的圖片和Flas,結合這些多媒體資料講解,可加深學生印象,讓他們對這幾種典型的風力機及其工作方式等內容有更深刻的理解。同時在上述教學過程中,要注意與傳統板書方式相結合,引導學生逐步分析,并適當地留給學生一些思考時間,較好地把握課堂節奏。
3.結合實事,激發學生學習積極性。新能源發電技術課程所講授的一些主要新能源發電方式在目前逐漸得到越來越多的應用,與人們的日常生活也越來越緊密。在介紹不同類型的新能源時,可以充分結合當前社會生活中出現的一些相關時事焦點事件,把它們提出來讓學生討論,既能激發他們的學習熱情,活躍課堂氣氛,還加強了他們對講課內容的理解。例如,墨西哥灣的BP公司漏油事件、康菲環渤海灣污染事件,特別是全球石油供需關系的發展態勢、氣候變化和環境保護的壓力,都迫切需要全球共同確定和構筑能源發展的新理念,開創新時期能源發展的新路子。結合上述實例,引導學生思索大力發展新能源、調整能源結構的必要性,讓他們從新能源利用方式等層次進行探討。通過這種教學方式,不僅可讓學生深入理解課程內容,激發他們的興趣,還能培養學生解決實際問題的能力。
4.穿插習題,實時歸納。在風力發電部分的教學過程中,其涉及到的不同類型風力機結構、發電方式、并網方法等知識點比較多,多數學生會感到理解有一定困難。為了讓學生能夠及時掌握課堂所學內容,講課過程中可在恰當時候穿插一些事先準備好的習題,這些習題不一定來自教材,教師可根據其他相關資料自主設計。通過課堂練習,可以考查學生對相關知識點的掌握程度和存在問題,及時解決他們的困惑。比如,在講解變速風機驅動雙饋異步發電機并網系統時,可穿插一個關于發電機轉子回路控制方式的多選題,通過該練習,能夠加深學生對這部分重要內容的理解,從一定程度上也可改善課堂氛圍,充分激發學生的學習主動性,發揮學生的主體作用。
5.結合共同點,學習新能源發電。新能源發電方式與常規能源發電方式,除了在一次能源的來源與能量轉換方式等方面有較大不同外,它們在發電環節大多具有很多共同點。因此,在講授各種新能源發電形式時,注意隨時和常規能源發電方式進行類比,結合兩者之間的共同點講解,不僅可以促進學生對新能源發電方法的理解,還可以鞏固他們對常規能源發電方法的認識。例如,在講授地熱發電時,其和火力發電的原理基本一樣,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然后帶動發電機發電。所不同的是,地熱發電不象火力發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熱能。
四、培育素質教育的教學理念
不論是專業必修課,還是選修課,教師都需要培育素質教育的教學理念,新能源發電技術課程的教學更是如此。通過在理論教學過程中,結合一些生動的經典案例等進行講授,既可調動學生學習的主觀能動性,又能加強他們對新能源發電方法的認識,逐漸培養學生探索求知的精神。比如,通過介紹風能發電的幾種典型裝置與設備,以探究風能發電在當前得以大規模運用的原因。正是這些大量科研人員對風能發電裝置的研發,才使得風能發電不僅僅是論文里的成果。通過一些經典案例,充分調動學生學習的主觀能動性、學習興趣和求知欲,這樣才能達到開設專業選修課“培養學生能力,挖掘學生潛能”的目的。
五、結語
新能源發電技術課程是一門知識覆蓋面廣、學科前沿的專業選修課,而隨著其利用方式和技術的不斷發展,這門課程的教學內容也將不斷更新,教學方法也會隨之不斷改進,通過改進教學手段和逐步增加實驗環節,實時強化創新意識,這樣就一定能夠逐步改善人才培養過程中普遍出現的一些問題,如學生能力薄弱、缺乏創造性、主動性等,達到真正提升學生的思維創造能力以及綜合素質的目的,培養出與時俱進的、創新型的合格應用型人才。
參考文獻:
[1]高婷,童莉葛,王新立.公共選修課《新能源技術》的教學[J].河北理工大學學報(社會科學版),2006,6(1):156-158.
[2]李桂峰,肖春玲.運用現代教育技術培養學生的創新能力[J].農業與技術,2008,28(3):175-176.
[3]付蓉,郭前崗,王瑾.電力電子與新能源發電方向課程體系的構建與實踐[J].中國電力教育,2009,(8):86-87.
[4]孫云蓮.新能源及分布式發電技術[M].北京:中國電力出版社,2009.
[5]翟秀靜,劉奎仁,韓慶.新能源技術[M].北京:化學工業出版社,2011.
關鍵詞:新能源發電;專業英語;雙語教學;教學模式
作者簡介:葉林(1968-),男,湖北武漢人,中國農業大學信息與電氣工程學院,教授。(北京 100083)
基金項目:本文系中國農業大學2010年首批全英文授課課程建設重點項目(項目編號:08132953)、2011-2013年中國農業大學重點外專引智項目(項目編號:2011W004)、2011年中國農業大學校級教育教學改革項目(項目編號:1081-18062101)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)30-0115-02
大規模開發利用可再生能源可以節約國家能源,特別是新能源發電技術對于優化我國能源結構、保障國家能源安全、改善環境、促進經濟社會可持續發展具有非常重要的現實意義。隨著新能源發電技術的快速發展,對新能源發電技術專業人才培養的要求和層次也在不斷提高?,F代高水平的電力專業人才不僅需要掌握系統的專業知識,而且還應該具有高水平的專業外語交流能力,[1]因此,有必要深化新能源發電專業英語課程體系建設,開展雙語教學改革實踐與探索,[2]進一步提高雙語教學的質量,這是培養高素質電力專業人才的重要基礎。
新能源發電技術專業英語課程主要是為電氣工程及自動化專業高年級本科生開設的專業課,同時也是面向全校其他專業的高年級本科生開設的一門校級通選(選修)課,是一門知識面很廣、內容豐富、前沿性很強的課程。課程在比較分析國內外新能源發電技術特點的基礎上,對風力發電、太陽能光伏發電/熱發電、水力發電、生物質能發電、海洋能發電和燃料電池發電等幾種典型的新能源發電方式的原理、技術現狀、并網運行情況以及未來發展趨勢等進行了全面的分析介紹,[3]教學內容全面展示了近年來新能源發電領域的最新科技成果。通過對該門課程的學習,可以使學生了解全球和中國的新能源發電技術現狀、研究進展和存在的問題,熟悉新能源發電的生產過程,并掌握新能源系統各個發電方式的基本工作原理、動態運行特性,培養學生對新能源發電等相關領域的興趣,提高學生專業英語實際應用能力和競爭力,為學生將來進一步從事新能源發電領域的技術工作和進行科學研究夯實基礎。
為提高新能源發電技術專業英語課程的教學質量,在課程體系建設和教學模式創新等方面進行了一些探索與思考。
一、課程建設
1.課程體系建設
教學大綱在新能源發電技術專業英語雙語教學的課程體系建設中具有指導性作用,針對課程實踐性強及與前沿技術聯系緊密的特點,在查閱、歸納、總結、消化國內外相關文獻資料和最新研究成果的基礎上,考慮選課學生的不同專業背景,編撰具有一定通用性的新能源發電技術專業英語課程雙語教學大綱。特別針對現有電氣工程專業英語中有關新能源發電技術方面比較薄弱的現實,參考國內外最新的研究進展,將涉及新能源發電技術這一新興領域的英語專業術語、詞匯進行分類總結,補充到雙語教學課程教材中,使得具有不同專業背景的選課學生易于接受,形成一個特點鮮明的課程體系,這是本雙語課程實踐探索最首要的研究內容。
2.積極推進自編雙語教材的建設,豐富教學資源
課程教學選用了國外原版英文教材,教材內容非常豐富全面、數據新,并配以生動、形象、有趣的插圖,深受學生的喜愛。但是,由于中國學生英語語言背景、具體專業方向等方面的差異,原版教材的通用性較差,而且原版教材的價格昂貴,這些局限因素促使教學團隊在前期大量查閱、歸納、總結國內外的相關文獻資料和吸取國內外最新研究成果的基礎上,選取國內外具有一定時效性和難度適中的英文資料作為課程補充講義,結合專業的實際情況專門組織編寫了自編教材,并在教學實踐中不斷完善、補充、修訂具有科學性及可讀性的新能源發電技術領域的雙語教材,突出“英漢兼顧、內容新穎、難度適中、適用面廣”的特點,有助于學生在較短時間里全面掌握新能源發電技術的基本原理、相關技術、國內外的研究進展及發展趨勢。通過自編教材的建設豐富了教學資源,有利于促進雙語課程的教學效果,拓寬學生的視野。
3.注重課件的制作和課程教學輔導網頁的建設
在本課程雙語教學的實施中,從查閱、消化國外原版教材和本專業的相關文獻資料入手,結合雙語課程的特點,撰寫相應的雙語教案和講稿,精心制作教學課件,做到圖文并茂、突出基礎原理部分、充分展示國內外最新研究成果,并將教案或課件發給學生,方便學生課前預習和課后復習。依托專業實驗室和學科建設資源建設了新能源發電技術專業英語雙語課程教學課外輔導網絡開放實驗室,將課程所有教學資源、相關文獻、視頻、PPT課件以及軟件等放在了實驗室教學網絡上,可隨時提供給學生查閱、下載課程教學資料和課外閱讀。為課程教學創造了一個優良的網絡教學環境,進一步鞏固了教學內容,拓寬了學生的專業知識面和外語媒介運用能力,鞏固了教學效果。
二、教學模式的改革與探索
1.課堂教學兼顧全局,循序漸進
教學方法和手段是實現教學目的的重要保障,教師應大膽嘗試多種教學方法的并用。教學過程中要遵循循序漸進的原則,授課節奏由慢到快,內容由淺至深。在課程教學過程中,初期為幫助學生更容易地進入課程,會對重點和難點內容加入中文對照;隨著課程內容的深入,以及學生對課程相關術語的逐步熟悉,逐漸提高課堂英語授課的比例,在課程教學中期逐漸過渡到英文授課為主。在教學中鼓勵學生用英文回答問題,但對英語基礎較差的學生仍然允許用中文回答和提問,以便充分掌握教學內容,從而使該課程教學真正體現“難度適中、循序漸進、英漢雙強”的特點。遵循因材施教的原則,根據學生外語基礎合理制訂不同的目標,保證學生在學習專業知識的同時提高外語運用能力。
2.增加實踐教學環節,實現教學方法的多樣化
為了激發學生的學習熱情和主動性,采取形式多樣的教學方法,采用授課與討論相結合方式,營造積極思考和發表見解的課堂氛圍,避免學生只是被動地聽。教師從知識的傳授者變為學生探求知識的引導者,促進學生主體性和獨立性的發展,通過師生之間的溝通和交流,讓學生真正參與到教學過程中來。在課堂教學中適當進行口語訓練,營造課堂討論、外語提問和回答問題的氛圍,調動學生使用外語的積極性和主動性。注重學生專業英語交流能力的培養,采取讓學生朗讀教材中關鍵詞、關鍵段落的方法,幫助他們克服畏難心理,選擇一些較簡單的問題提問,要求他們用英語回答一些簡單的問題。適當增加一定學時的課外實踐教學環節,組織選課學生參觀新能源發電場,培養了學生的學習興趣,提高了學生學習的積極性,既開拓了學生的學術視野又促進了教學。
通過雙語教學的大力改革實踐,使得學生長期普通英語的學習能力迅速轉化到專業英語的學習上,英語的交流能力得到迅速提高,培養學生國際化視野,從課程體系建設方面推動本科生教育國際化的發展。
3.聘請外籍教授參與教學,創造原味英語語境
為充分營造原汁原味的英語語境氛圍,課程選用原版的英語教材及影像資料,使課程教學真正體現“內容專、語境純”的特點,快速提升學生的英語聽、說、讀、寫和溝通演講能力。另外,重視課程教學團隊的建設,通過與歐美名牌大學建立定期的國際合作與學術交流機制,邀請外籍教授作專題學術報告,聘請外籍教授參與教學環節。實踐證明,經驗豐富的外國教授上專業英語課效果最好,他們的課程一般安排在后半階段,學生在經過一段課程學習后學習信心高漲。外教的授課方式與內容使得學生頓感眼界開闊,英語理解水平普遍提高極快,學生的英語理解能力、學術交流能力與自信心也得到普遍提高,培養了學生的國際化視野。
4.以科研促教學,建立高水平教學團隊
科學研究是提高教師教學水平的基礎。學術水平高、外語水平好的教授和幾名青年教師組成了結構合理、充滿活力和創造力、責任心強的師資隊伍,這些都是這門雙語教學課程得以成功進行的保障。團隊成員均承擔了國家自然科學基金研究項目、教育部科學技術重點研究、教育部博士點基金項目、國家科技支撐計劃研究項目,取得了一定的科研成果并運用于教學中,取得了較好的效果,真正做到科研和教學互促互進。
教學團隊中的骨干教授利用自己的影響力,邀請國際一流高校的教授來華進行學術交流和課堂授課,為青年教師創造和國外著名學者交流的機會,從中汲取國外先進的教育思想理念和教育方法,并請外籍教授對課程主講教師的教學工作進行評價和指導,不斷改進教學方法,提高教學團隊的整體教學水平,開闊了青年教師的學術視野。
5.突破傳統的課程教學模式,建立創新驅動的教學模式
新能源發電技術是一個不斷發展完善中的學科,技術進步日新月異,因此,在教學內容上也應該跟蹤最新的研究進展,及時吸納國內外科學研究成果,與時俱進,充分體現國際化,突出新穎性。教學方法上,將原來單純的教師課堂講授這一學生被動獲取知識的教學模式,變為創新驅動的學生主動參與模式,努力調動學生的學習積極性,提高學生的參與程度,將課堂講授與課堂討論、實踐環節相結合。鼓勵學生提出創新理念并及時表達,在主講教師的指導下,學生以團隊合作的形式自主完成中英文文獻檢索、英文論文寫作及英文專題演講等過程,大大提高學生團隊協作能力、綜合利用專業知識和英語工具解決實際問題的能力,使課堂成為一個絕好的學生展現創新思維的平臺。
三、學校政策措施的支持
為了貫徹《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》精神和《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》,全面推進教學改革,培養高素質創新性人才,自2011年起中國農業大學開展教育教學改革立項研究工作。新能源發電專業英語雙語課程成為學校首批16門獲得資助的教學改革立項的重點研究項目之一。同時,學校國際合作與交流處設立聘請外籍教師專項,以支持課程聘請國外名牌大學教授短期來校進行學術交流、參與指導雙語課程的教學。學校多渠道的經費資助為順利實施雙語教學課程建設提供了強有力的財政支持。
同時,學校一直非常重視雙語示范課程建設。近幾年來,學校制定了一系列鼓勵雙語示范課程建設的政策文件,明確提出雙語示范課程建設的總體規劃和管理機制,在規范雙語建設課程基礎上,鼓勵雙語示范課程的建設。為此,學校專門設立了雙語示范課程專項建設經費,并將雙語教學課程的課時酬金提高100%。對雙語示范課程的師資培訓、人才引進、實驗室建設、教材編寫等予以政策性支持,為推動雙語教學的改革與探索提供了很好的制度措施和條件保障。
四、結語與體會
1.教學理念與教學新模式的創新
在教學模式上,教學團隊努力學習和掌握國外先進教學思想、理念,尋求教與學的最佳結合點,不斷探索運用現代教學方法變革傳統的教學方式。注重培養學生用英語思考、解決專業問題的能力,增強學生獲取知識的能力和學術交流能力。
2.注重專業知識與英語應用能力的雙提高
在基本教材和課堂教學的基礎上,課程采用專家報告、現場調研、專題演講、影視資料等,加強學生對新能源發電基本原理的理解。該課程采用專業知識介紹和實際英語運用能力培養兼顧的教學方法,注重學生實際英語應用技能的培養,實現學生專業知識和英語水平雙贏的教學目標。
參考文獻:
[1]陳紅蕾. 雙語教學的實踐與思考[J].高教探索,2003,(3):59-60.
論文摘要:“電力生產概論”是高校非電氣專業開設的全校性選修課。課程的授課目的是讓上述專業的學生對電力生產過程有一個大致的了解,為以后有可能服務于電力行業做準備。由于學生在數學、物理以及電氣方面的基礎薄弱,因此本課程的教學方法與電氣工程及其自動化專業的課程教學法有所不同,重點是要激發學生的學習興趣,讓他們克服畏難情緒主動學習,在重點講述常規發電原理的基礎上把自主教學法成功應用于課堂教學過程中。通過課堂教學效果的驗證,本方法是行之有效的。
論文關鍵詞:電力生產;自主教學法;學習興趣;教學效果
“電力生產概論”是高校非電氣專業開設的一門全校性選修課。它是為了讓工商管理、市場營銷及會計學等專業的學生了解一定的電力生產方面的知識,為以后在電力系統從事相關工作做準備。但是經濟與管理學院的學生大多是文科類學生,數學、物理基礎不扎實,而且大學期間又沒有開設電氣專業基礎課(如“電路”、“電機”、“發電廠電氣部分”等),所以學習起來有難度,而且很多學生認為這門課與他們的專業不相關,學習的積極性也不高。針對課程的特點和學生的學習心理,筆者在經過兩三年的“電力生產概論”教學后,在重點講述常規發電、電力生產原理等的基礎上,把學生自主教學法成功應用到教學過程中。通過課堂教學效果的驗證,本方法是行之有效的。
一、教材內容及教學方法介紹
長沙理工大學選定的“電力生產概論”教材是普通高等教育“十一五”規劃教材,李光輝主編。該教材內容全面、難度適中,是一本非常適合非電氣類學生學習電力生產方面知識的通用教材。全書共九章,教材前四章先介紹了電力系統與電力生產方面的知識,然后重點講述了三大常規能源發電:火力發電、水力發電和核能發電。第五章為未來能源發電技術,依次介紹了風力發電、地熱發電、太陽能發電、海洋能發電、生物質發電、氫能發電等相關知識。后面四章分別介紹了變電站、電力線路、直流輸電以及計算機在電力行業中的應用等與電力生產密切相關的一些專業知識。教材內容安排合理,難度適中。只要學生跟著老師系統地把教材學完,對電力系統及電力生產應該有一個比較全面、系統的了解,收獲是很大的。
針對學生數學、物理及電氣方面基礎不扎實的特點,要在開始就使學生對這門課程的學習感興趣,并做好心理準備。第一節課在介紹了教材內容后,講述該課程要采用的教學方法,即采用教師課堂講述為主、學生自主講述為輔的創新教學法。前四章常規能源發電等電力生產方面的知識由教師重點在課堂上講述,讓學生切實掌握電力生產過程的特點以及每一種常規能源發電的原理。后面第五章的未來能源發電技術的發電原理與常規能源發電基本是一樣的,只是所使用的一次能源不同而已,而且新能源發電技術是現在研究的熱點。所以針對教材上所提供的五種新能源發電,可讓每個班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發電技術作為自主講述的內容。這門課一般是兩個或三個行政班級組成,如果是兩個行政班級則每班可分兩組各選一種新能源發電技術講述;如果是三個行政班級,則以班為單位各選一種新能源發電技術自主講述。學生自主講述的出力情況及講課效果直接影響學生課程期末考核成績。
在讓每個學生詳細了解教學方法之后,又提醒學生,如果前四章的基礎內容沒學好,要想在自主講述的內容上面取得好成績是很困難的。所以第一堂課下來,學生對這門課的學習興趣就被激發起來了。課間休息時班干部就召集全班同學討論選擇自主講述的新能源發電方式,最后把選定的結果向全體同學公布,并告訴他們,只有發揮全班同學的合力,共同參與、合理分配任務才能在自主講述環節取得良好的效果。在時間安排上,為了使學生有充分的時間準備課件,在學生授課前2~3周提前通知他們。 "
二、常規能源發電原理講述
通過第一節課教學內容、方法的介紹,學生都心中有數,對這門課程的學習也做好了充分的思想準備。因此,在講述電力系統及電力生產方面基礎知識以及三大常規能源發電原理時,首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉換為電能就是學習的重點。電能已成為工業、農業、國防、交通等國民經濟各部門不可缺少的動力,所以作為當代大學生,了解電力生產方面的知識以及電力系統的發展方向和動態是完全有必要的。
了解了這門課程的重要性和學習了該課程的必要性之后,學生對后續的授課內容興趣明顯提高了。電磁感應定律是發電的基本原理,這在初中物理課程里面已經學過。1831年法拉第發現了電磁感應定律之后,很快出現了原始的交流發電機、直流發電機和交、直流電動機,為了給用戶輸送電能,慢慢發展了高壓直流和交流輸電。以至于到現在的特高壓交流、直流輸電技術。另外,重點講述我國的電力發展現狀以及在特高壓輸電領域的一些世界領先技術。學生對該課程的學習興趣明顯提高了。
電力生產就是要把自然界的一次能源轉換為電能?;鹆Πl電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學能經過燃燒轉化為高溫高壓水蒸氣的內能,然后通過水蒸氣膨脹做功推動汽輪機旋轉,汽輪機帶動發電機轉子磁極旋轉,在固定不動的定子繞組周圍形成變化的磁場,從而在繞組內感應出電動勢。若定子中的繞組按一定的繞線規律,與外電路形成回路,則繞組中就會產生相應的電流。在一定的電壓下,電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發電是在水電站中水輪機將水的勢能和動能轉換為推動水輪機旋轉的機械能,水輪機轉輪旋轉帶動發電機發電。而核能發電的原理與火力發電很相似,也就是說核電廠只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學能,其能量轉換過程是:核能水和水蒸氣的內能發電機轉子的機械能電能。
三、新能源發電學生自主講述
論文關鍵詞:電力生產;自主教學法;學習興趣;教學效果
“電力生產概論”是高校非電氣專業開設的一門全校性選修課。它是為了讓工商管理、市場營銷及會計學等專業的學生了解一定的電力生產方面的知識,為以后在電力系統從事相關工作做準備。但是經濟與管理學院的學生大多是文科類學生,數學、物理基礎不扎實,而且大學期間又沒有開設電氣專業基礎課(如“電路”、“電機”、“發電廠電氣部分”等),所以學習起來有難度,而且很多學生認為這門課與他們的專業不相關,學習的積極性也不高。針對課程的特點和學生的學習心理,筆者在經過兩三年的“電力生產概論”教學后,在重點講述常規發電、電力生產原理等的基礎上,把學生自主教學法成功應用到教學過程中。通過課堂教學效果的驗證,本方法是行之有效的。
一、教材內容及教學方法介紹
長沙理工大學選定的“電力生產概論”教材是普通高等教育“十一五”規劃教材,李光輝主編。該教材內容全面、難度適中,是一本非常適合非電氣類學生學習電力生產方面知識的通用教材。全書共九章,教材前四章先介紹了電力系統與電力生產方面的知識,然后重點講述了三大常規能源發電:火力發電、水力發電和核能發電。第五章為未來能源發電技術,依次介紹了風力發電、地熱發電、太陽能發電、海洋能發電、生物質發電、氫能發電等相關知識。后面四章分別介紹了變電站、電力線路、直流輸電以及計算機在電力行業中的應用等與電力生產密切相關的一些專業知識。教材內容安排合理,難度適中。只要學生跟著老師系統地把教材學完,對電力系統及電力生產應該有一個比較全面、系統的了解,收獲是很大的。
針對學生數學、物理及電氣方面基礎不扎實的特點,要在開始就使學生對這門課程的學習感興趣,并做好心理準備。第一節課在介紹了教材內容后,講述該課程要采用的教學方法,即采用教師課堂講述為主、學生自主講述為輔的創新教學法。前四章常規能源發電等電力生產方面的知識由教師重點在課堂上講述,讓學生切實掌握電力生產過程的特點以及每一種常規能源發電的原理。后面第五章的未來能源發電技術的發電原理與常規能源發電基本是一樣的,只是所使用的一次能源不同而已,而且新能源發電技術是現在研究的熱點。所以針對教材上所提供的五種新能源發電,可讓每個班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發電技術作為自主講述的內容。這門課一般是兩個或三個行政班級組成,如果是兩個行政班級則每班可分兩組各選一種新能源發電技術講述;如果是三個行政班級,則以班為單位各選一種新能源發電技術自主講述。學生自主講述的出力情況及講課效果直接影響學生課程期末考核成績。
在讓每個學生詳細了解教學方法之后,又提醒學生,如果前四章的基礎內容沒學好,要想在自主講述的內容上面取得好成績是很困難的。所以第一堂課下來,學生對這門課的學習興趣就被激發起來了。課間休息時班干部就召集全班同學討論選擇自主講述的新能源發電方式,最后把選定的結果向全體同學公布,并告訴他們,只有發揮全班同學的合力,共同參與、合理分配任務才能在自主講述環節取得良好的效果。在時間安排上,為了使學生有充分的時間準備課件,在學生授課前2~3周提前通知他們。 轉貼于
二、常規能源發電原理講述
通過第一節課教學內容、方法的介紹,學生都心中有數,對這門課程的學習也做好了充分的思想準備。因此,在講述電力系統及電力生產方面基礎知識以及三大常規能源發電原理時,首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉換為電能就是學習的重點。電能已成為工業、農業、國防、交通等國民經濟各部門不可缺少的動力,所以作為當代大學生,了解電力生產方面的知識以及電力系統的發展方向和動態是完全有必要的。
了解了這門課程的重要性和學習了該課程的必要性之后,學生對后續的授課內容興趣明顯提高了。電磁感應定律是發電的基本原理,這在初中物理課程里面已經學過。1831年法拉第發現了電磁感應定律之后,很快出現了原始的交流發電機、直流發電機和交、直流電動機,為了給用戶輸送電能,慢慢發展了高壓直流和交流輸電。以至于到現在的特高壓交流、直流輸電技術。另外,重點講述我國的電力發展現狀以及在特高壓輸電領域的一些世界領先技術。學生對該課程的學習興趣明顯提高了。
電力生產就是要把自然界的一次能源轉換為電能?;鹆Πl電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學能經過燃燒轉化為高溫高壓水蒸氣的內能,然后通過水蒸氣膨脹做功推動汽輪機旋轉,汽輪機帶動發電機轉子磁極旋轉,在固定不動的定子繞組周圍形成變化的磁場,從而在繞組內感應出電動勢。若定子中的繞組按一定的繞線規律,與外電路形成回路,則繞組中就會產生相應的電流。在一定的電壓下,電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發電是在水電站中水輪機將水的勢能和動能轉換為推動水輪機旋轉的機械能,水輪機轉輪旋轉帶動發電機發電。而核能發電的原理與火力發電很相似,也就是說核電廠只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學能,其能量轉換過程是:核能水和水蒸氣的內能發電機轉子的機械能電能。
三、新能源發電學生自主講述