時間:2023-04-26 15:43:36
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關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電;專業(yè)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(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)大學重點外專引智項目(項目編號:2011W004)、2011年中國農(nóng)業(yè)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(guī)模開發(fā)利用可再生能源可以節(jié)約國家能源,特別是新能源發(fā)電技術(shù)對于優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)、保障國家能源安全、改善環(huán)境、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。隨著新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,對新能源發(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,而且還應該具有高水平的專業(yè)外語交流能力,[1]因此,有必要深化新能源發(fā)電專業(yè)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(zhì)量,這是培養(yǎng)高素質(zhì)電力專業(yè)人才的重要基礎。
新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語課程主要是為電氣工程及自動化專業(yè)高年級本科生開設的專業(yè)課,同時也是面向全校其他專業(yè)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(nèi)容豐富、前沿性很強的課程。課程在比較分析國內(nèi)外新能源發(fā)電技術(shù)特點的基礎上,對風力發(fā)電、太陽能光伏發(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)運行情況以及未來發(fā)展趨勢等進行了全面的分析介紹,[3]教學內(nèi)容全面展示了近年來新能源發(fā)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(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀、研究進展和存在的問題,熟悉新能源發(fā)電的生產(chǎn)過程,并掌握新能源系統(tǒng)各個發(fā)電方式的基本工作原理、動態(tài)運行特性,培養(yǎng)學生對新能源發(fā)電等相關(guān)領域的興趣,提高學生專業(yè)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(fā)電領域的技術(shù)工作和進行科學研究夯實基礎。
為提高新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語課程的教學質(zhì)量,在課程體系建設和教學模式創(chuàng)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(fā)電技術(shù)專業(yè)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(shù)聯(lián)系緊密的特點,在查閱、歸納、總結(jié)、消化國內(nèi)外相關(guān)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(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)英語課程雙語教學大綱。特別針對現(xiàn)有電氣工程專業(yè)英語中有關(guān)新能源發(fā)電技術(shù)方面比較薄弱的現(xiàn)實,參考國內(nèi)外最新的研究進展,將涉及新能源發(fā)電技術(shù)這一新興領域的英語專業(yè)術(shù)語、詞匯進行分類總結(jié),補充到雙語教學課程教材中,使得具有不同專業(yè)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(nèi)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(nèi)容非常豐富全面、數(shù)據(jù)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(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(jié)國內(nèi)外的相關(guān)文獻資料和吸取國內(nèi)外最新研究成果的基礎上,選取國內(nèi)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(jié)合專業(yè)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(fā)電技術(shù)領域的雙語教材,突出“英漢兼顧、內(nèi)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(fā)電技術(shù)的基本原理、相關(guān)技術(shù)、國內(nèi)外的研究進展及發(fā)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(wǎng)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(yè)的相關(guān)文獻資料入手,結(jié)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(nèi)外最新研究成果,并將教案或課件發(fā)給學生,方便學生課前預習和課后復習。依托專業(yè)實驗室和學科建設資源建設了新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語雙語課程教學課外輔導網(wǎng)絡開放實驗室,將課程所有教學資源、相關(guān)文獻、視頻、PPT課件以及軟件等放在了實驗室教學網(wǎng)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(chuàng)造了一個優(yōu)良的網(wǎng)絡教學環(huán)境,進一步鞏固了教學內(nèi)容,拓寬了學生的專業(yè)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(xiàn)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(jié)奏由慢到快,內(nèi)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(nèi)容加入中文對照;隨著課程內(nèi)容的深入,以及學生對課程相關(guān)術(shù)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(nèi)容,從而使該課程教學真正體現(xiàn)“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(jù)學生外語基礎合理制訂不同的目標,保證學生在學習專業(yè)知識的同時提高外語運用能力。
2.增加實踐教學環(huán)節(jié),實現(xiàn)教學方法的多樣化
為了激發(fā)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(jié)合方式,營造積極思考和發(fā)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?yōu)閷W生探求知識的引導者,促進學生主體性和獨立性的發(fā)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(diào)動學生使用外語的積極性和主動性。注重學生專業(yè)英語交流能力的培養(yǎng),采取讓學生朗讀教材中關(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(huán)節(jié),組織選課學生參觀新能源發(fā)電場,培養(yǎng)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(shù)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(zhuǎn)化到專業(yè)英語的學習上,英語的交流能力得到迅速提高,培養(yǎng)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(fā)展。
3.聘請外籍教授參與教學,創(chuàng)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(xiàn)“內(nèi)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(shù)交流機制,邀請外籍教授作專題學術(shù)報告,聘請外籍教授參與教學環(huán)節(jié)。實踐證明,經(jīng)驗豐富的外國教授上專業(yè)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(jīng)過一段課程學習后學習信心高漲。外教的授課方式與內(nèi)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(shù)交流能力與自信心也得到普遍提高,培養(yǎng)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(shù)水平高、外語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(shù)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(shù)交流和課堂授課,為青年教師創(chuàng)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(shù)視野。
5.突破傳統(tǒng)的課程教學模式,建立創(chuàng)新驅(qū)動的教學模式
新能源發(fā)電技術(shù)是一個不斷發(fā)展完善中的學科,技術(shù)進步日新月異,因此,在教學內(nèi)容上也應該跟蹤最新的研究進展,及時吸納國內(nèi)外科學研究成果,與時俱進,充分體現(xiàn)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?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動的學生主動參與模式,努力調(diào)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(huán)節(jié)相結(jié)合。鼓勵學生提出創(chuàng)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(xié)作能力、綜合利用專業(yè)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(xiàn)創(chuàng)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(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》精神和《教育部關(guān)于進一步深化本科教學改革全面提高教學質(zhì)量的若干意見》,全面推進教學改革,培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才,自2011年起中國農(nóng)業(yè)大學開展教育教學改革立項研究工作。新能源發(fā)電專業(yè)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(shù)交流、參與指導雙語課程的教學。學校多渠道的經(jīng)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(guī)劃和管理機制,在規(guī)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(jīng)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(jié)語與體會
1.教學理念與教學新模式的創(chuàng)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(jié)合點,不斷探索運用現(xiàn)代教學方法變革傳統(tǒng)的教學方式。注重培養(yǎng)學生用英語思考、解決專業(yè)問題的能力,增強學生獲取知識的能力和學術(shù)交流能力。
2.注重專業(yè)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(xiàn)場調(diào)研、專題演講、影視資料等,加強學生對新能源發(fā)電基本原理的理解。該課程采用專業(yè)知識介紹和實際英語運用能力培養(yǎng)兼顧的教學方法,注重學生實際英語應用技能的培養(yǎng),實現(xiàn)學生專業(yè)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(chǎn)概論”是高校非電氣專業(yè)開設的全校性選修課。課程的授課目的是讓上述專業(yè)的學生對電力生產(chǎn)過程有一個大致的了解,為以后有可能服務于電力行業(yè)做準備。由于學生在數(shù)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(yè)的課程教學法有所不同,重點是要激發(fā)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(guī)發(fā)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(guān)鍵詞:電力生產(chǎn);自主教學法;學習興趣;教學效果
“電力生產(chǎn)概論”是高校非電氣專業(yè)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(yè)的學生了解一定的電力生產(chǎn)方面的知識,為以后在電力系統(tǒng)從事相關(guān)工作做準備。但是經(jīng)濟與管理學院的學生大多是文科類學生,數(shù)學、物理基礎不扎實,而且大學期間又沒有開設電氣專業(yè)基礎課(如“電路”、“電機”、“發(fā)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(yè)不相關(guān),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(jīng)過兩三年的“電力生產(chǎn)概論”教學后,在重點講述常規(guī)發(fā)電、電力生產(chǎn)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(nèi)容及教學方法介紹
長沙理工大學選定的“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生學習電力生產(chǎn)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(tǒng)與電力生產(chǎn)方面的知識,然后重點講述了三大常規(guī)能源發(fā)電:火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。第五章為未來能源發(fā)電技術(shù),依次介紹了風力發(fā)電、地熱發(fā)電、太陽能發(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。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(yè)中的應用等與電力生產(chǎn)密切相關(guān)的一些專業(yè)知識。教材內(nèi)容安排合理,難度適中。只要學生跟著老師系統(tǒng)地把教材學完,對電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)應該有一個比較全面、系統(tǒng)的了解,收獲是很大的。
針對學生數(shù)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(jié)課在介紹了教材內(nèi)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(chuàng)新教學法。前四章常規(guī)能源發(fā)電等電力生產(chǎn)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(chǎn)過程的特點以及每一種常規(guī)能源發(fā)電的原理。后面第五章的未來能源發(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。所以針對教材上所提供的五種新能源發(fā)電,可讓每個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(fā)電技術(shù)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(fā)電技術(shù)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(nèi)容沒學好,要想在自主講述的內(nèi)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(fā)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(fā)電方式,最后把選定的結(jié)果向全體同學公布,并告訴他們,只有發(fā)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(huán)節(jié)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(guī)能源發(fā)電原理講述
通過第一節(jié)課教學內(nèi)容、方法的介紹,學生都心中有數(shù),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(tǒng)及電力生產(chǎn)方面基礎知識以及三大常規(guī)能源發(fā)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(zhuǎn)換為電能就是學習的重點。電能已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通等國民經(jīng)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(chǎn)方面的知識以及電力系統(tǒng)的發(fā)展方向和動態(tài)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(xù)的授課內(nèi)容興趣明顯提高了。電磁感應定律是發(fā)電的基本原理,這在初中物理課程里面已經(jīng)學過。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律之后,很快出現(xiàn)了原始的交流發(fā)電機、直流發(fā)電機和交、直流電動機,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,重點講述我國的電力發(fā)展現(xiàn)狀以及在特高壓輸電領域的一些世界領先技術(shù)。學生對該課程的學習興趣明顯提高了。
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能經(jīng)過燃燒轉(zhuǎn)化為高溫高壓水蒸氣的內(nèi)能,然后通過水蒸氣膨脹做功推動汽輪機旋轉(zhuǎn),汽輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn),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(nèi)感應出電動勢。若定子中的繞組按一定的繞線規(guī)律,與外電路形成回路,則繞組中就會產(chǎn)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(fā)電是在水電站中水輪機將水的勢能和動能轉(zhuǎn)換為推動水輪機旋轉(zhuǎn)的機械能,水輪機轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電。而核能發(fā)電的原理與火力發(fā)電很相似,也就是說核電廠只是以核反應堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學能,其能量轉(zhuǎn)換過程是:核能水和水蒸氣的內(nèi)能發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械能電能。
三、新能源發(fā)電學生自主講述
論文關(guān)鍵詞:電力生產(chǎn);自主教學法;學習興趣;教學效果
“電力生產(chǎn)概論”是高校非電氣專業(yè)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(yè)的學生了解一定的電力生產(chǎn)方面的知識,為以后在電力系統(tǒng)從事相關(guān)工作做準備。但是經(jīng)濟與管理學院的學生大多是文科類學生,數(shù)學、物理基礎不扎實,而且大學期間又沒有開設電氣專業(yè)基礎課(如“電路”、“電機”、“發(fā)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(yè)不相關(guān),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(jīng)過兩三年的“電力生產(chǎn)概論”教學后,在重點講述常規(guī)發(fā)電、電力生產(chǎn)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(nèi)容及教學方法介紹
長沙理工大學選定的“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生學習電力生產(chǎn)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(tǒng)與電力生產(chǎn)方面的知識,然后重點講述了三大常規(guī)能源發(fā)電:火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。第五章為未來能源發(fā)電技術(shù),依次介紹了風力發(fā)電、地熱發(fā)電、太陽能發(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。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(yè)中的應用等與電力生產(chǎn)密切相關(guān)的一些專業(yè)知識。教材內(nèi)容安排合理,難度適中。只要學生跟著老師系統(tǒng)地把教材學完,對電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)應該有一個比較全面、系統(tǒng)的了解,收獲是很大的。
針對學生數(shù)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(jié)課在介紹了教材內(nèi)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(chuàng)新教學法。前四章常規(guī)能源發(fā)電等電力生產(chǎn)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(chǎn)過程的特點以及每一種常規(guī)能源發(fā)電的原理。后面第五章的未來能源發(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。所以針對教材上所提供的五種新能源發(fā)電,可讓每個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(fā)電技術(shù)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(fā)電技術(shù)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(nèi)容沒學好,要想在自主講述的內(nèi)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(fā)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(fā)電方式,最后把選定的結(jié)果向全體同學公布,并告訴他們,只有發(fā)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(huán)節(jié)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(zhuǎn)貼于
二、常規(guī)能源發(fā)電原理講述
通過第一節(jié)課教學內(nèi)容、方法的介紹,學生都心中有數(shù),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(tǒng)及電力生產(chǎn)方面基礎知識以及三大常規(guī)能源發(fā)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(zhuǎn)換為電能就是學習的重點。電能已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通等國民經(jīng)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(chǎn)方面的知識以及電力系統(tǒng)的發(fā)展方向和動態(tài)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(xù)的授課內(nèi)容興趣明顯提高了。電磁感應定律是發(fā)電的基本原理,這在初中物理課程里面已經(jīng)學過。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律之后,很快出現(xiàn)了原始的交流發(fā)電機、直流發(fā)電機和交、直流電動機,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,重點講述我國的電力發(fā)展現(xiàn)狀以及在特高壓輸電領域的一些世界領先技術(shù)。學生對該課程的學習興趣明顯提高了。
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能經(jīng)過燃燒轉(zhuǎn)化為高溫高壓水蒸氣的內(nèi)能,然后通過水蒸氣膨脹做功推動汽輪機旋轉(zhuǎn),汽輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn),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(nèi)感應出電動勢。若定子中的繞組按一定的繞線規(guī)律,與外電路形成回路,則繞組中就會產(chǎn)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(fā)電是在水電站中水輪機將水的勢能和動能轉(zhuǎn)換為推動水輪機旋轉(zhuǎn)的機械能,水輪機轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電。而核能發(fā)電的原理與火力發(fā)電很相似,也就是說核電廠只是以核反應堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學能,其能量轉(zhuǎn)換過程是:核能水和水蒸氣的內(nèi)能發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械能電能。
三、新能源發(fā)電學生自主講述
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電技術(shù);教學模式;課堂實驗教學;校企合作教學
中圖分類號:G646 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)03-0161-02
人類社會的可持續(xù)發(fā)展面臨著環(huán)境惡化、資源短缺的嚴峻挑戰(zhàn),而取之不盡用之不竭的太陽能則成為新能源的首選之一。曾經(jīng)在全球光伏產(chǎn)業(yè)的推動下,中國光伏產(chǎn)品已占據(jù)國際市場的大半壁江山,但卻一直面臨市場在外的困局。光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過數(shù)年爆發(fā)式增長,最終多個環(huán)節(jié)產(chǎn)能面臨嚴重產(chǎn)能過剩。隨著歐美對中國太陽能電池板的“雙反”實施,近幾年是中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的一個“寒冬”。光伏企業(yè)要應對“寒冬”,一是上游制造企業(yè)要提高自身的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量;二是下游應用企業(yè)要抓住機遇,通過技術(shù)創(chuàng)新不斷提高系統(tǒng)集成能力,致力于為客戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的系統(tǒng)設計方案。依據(jù)國家新能源政策的戰(zhàn)略部署,結(jié)合上海電力學院的專業(yè)特色,我校相關(guān)太陽能光伏發(fā)電專業(yè)力圖培養(yǎng)出合乎國家和社會需要的、滿足光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的市場需求的光伏材料及光伏系統(tǒng)設計專業(yè)方面的人才。有關(guān)專業(yè)以物理學為基礎,系統(tǒng)學習基礎物理學、固體物理、半導體物理等,使學生牢固掌握物理學基礎理論。同時結(jié)合電力教學的優(yōu)勢,將太陽能電池技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、電力分析基礎、逆變器原理等作為專業(yè)必修課,培養(yǎng)太陽能發(fā)電技術(shù)行業(yè)的高層次專業(yè)人才。這樣,學生在掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)設計專門技能的同時具備更加扎實的理論知識基礎和科技創(chuàng)新的潛力。其中《太陽能發(fā)電技術(shù)》包含了太陽輻射、光伏系統(tǒng)設計原理、部件選型、系統(tǒng)安裝維護等內(nèi)容,其教學目標是希望通過該課程的學習能使同學們能掌握太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設計開發(fā),為今后從事相關(guān)工作打下堅實的理論基礎。作為最早開設《太陽能發(fā)電技術(shù)》課程的高等院校,由于該課程屬于新課程教學,教學過程中受到教材、實驗設備等各方面條件的限制,使用傳統(tǒng)的教學方法效果不很理想。本文就近年教學過程中遇到的一些問題,針對目前的教學模式進行探討。
一、加強課堂實驗教學
《太陽能發(fā)電技術(shù)》作為光伏產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的基礎性課程,主要講述太陽輻射的相關(guān)知識、光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)設計、配件選型及系統(tǒng)安裝維護等相關(guān)專業(yè)知識,這是一門實踐性十分強的專業(yè)課程。在目前的教學過程中發(fā)現(xiàn),單純依靠理論知識講解,學生很難對光伏系統(tǒng)有深入的理解。總結(jié)教學過程發(fā)現(xiàn),在學習理論知識的同時如果能結(jié)合相關(guān)的實驗、實踐教學,則可大幅度提高教學質(zhì)量與課堂教學效果,也能加深學生對知識點的理解與掌握,這就凸顯了課程教學中實驗環(huán)節(jié)的重要性。由于《太陽能發(fā)電技術(shù)》屬于新課程,受到實驗設備、實驗條件和人員的限制,短時間內(nèi)開展豐富實驗教學有著一定的困難。但是,使用計算機軟件仿真虛擬實驗和設計就沒有這方面的限制。因此,著手開發(fā)該課程的虛擬實驗教學環(huán)境也是一種重要的方法。此外,在教學的過程中也可以根據(jù)教學的需要,動員學生與老師一起自行設計一些簡單可行的實驗設備,既可以加深學生對所學理論知識的理解,又能使學生能夠得到全面的實際訓練,還可以豐富該課程的教學資料。另外,在這個過程中,除了簡單的驗證性實驗,還與控制類、綜合設計類的實驗相結(jié)合,提高了學生對已學知識的綜合運用能力,加強了學生的動手能力和實踐能力,使學生在走入社會后,能較快適應市場發(fā)展需要,提高就業(yè)競爭力。此前北京信息科技大學的白連平等[1]針對該課程就設計了一些可行性實驗,如光伏陣列設計實驗、太陽能路燈照明系統(tǒng)設計等。
二、開展校企合作教學
由于工科課程的實踐特性,除了課堂的理論與實驗之外,開展校企合作教學則是提高該課程教學效果的制勝法寶[2]。在前期的教學過程中作為實踐教學曾經(jīng)帶學生到相關(guān)的光伏企業(yè)見習,在企業(yè)參觀實習的結(jié)束之后,有些學生反映“公司實習4天比在學校2年學的東西都多”,這句話也讓作為教育工作者的我們陷入沉思?,F(xiàn)在學生學習知識的途徑很多,他們更喜歡看到實際的操作而不是“紙上談兵”。例如課堂上講過單晶硅、多晶硅、薄膜太陽電池,而很多學生到了現(xiàn)場仍然分不清楚是什么類型的太陽電池組件;課堂上學習了晶體硅太陽電池的制備工藝,參觀的時候?qū)W生還是提出為什么這些電池都是藍色的,不能做成其他顏色呢?雖然這些基礎的知識都已經(jīng)在課堂上講授過了,明顯部分學生不知道或者不懂卻從來沒有人提出過,而在參觀過程中他們都想到了這些問題,通過參觀學習對這些知識有了更進一步的理解,充分說明了僅有課堂教學遠遠無法滿足該課程的設置目標。因此,除了輔助的課堂實驗教學或者視頻演示之外,與相關(guān)企業(yè)開展校企合作教學也是提高學生認知能力的一項重要教學手段。這就要求在該課程的教學過程中,除了加強實驗教學還必須加強學校和企業(yè)之間的合作,開展合作教育方可取得更好的教學成果。
三、將科研與新技術(shù)融入教學培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力
素質(zhì)教育已經(jīng)是高等院校的重中之重,學校有很多項目都涉及鼓勵大學生科技創(chuàng)新,從近代科學技術(shù)的發(fā)展史我們也可以看出,年輕人在科技創(chuàng)新上有著巨大的潛力。而如何通過有效途徑提高工科學生的科技創(chuàng)新能力也困擾著不少教師。同時作為高校教師大多也同時肩負著科研工作,怎么樣將自己的科研工作融入日常教學并以此為基礎培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力也是一個應該認真考慮的重要問題。大學生在科研領域的創(chuàng)新在國際上屢見不鮮,比如在超導領域,MgB2合金超導體以及NaCoO.H2O超導體都是由日本的本科生首先發(fā)現(xiàn)的?!短柲茈姵丶夹g(shù)》及《太陽能發(fā)電技術(shù)》課程的開設,為科研融入教學提供了良好的載體。太陽電池材料的研究是目前材料科學的一大熱門研究領域,這樣可以在教學過程中使學生了解到最新的材料研究,從而讓學生了解到了什么是科研,科研對實際生活又有著怎樣的影響,從而激發(fā)學生的學習興趣。而《太陽能發(fā)電技術(shù)》主要包括太陽輻射、電池制造、組件制造、系統(tǒng)原理、系統(tǒng)設計、部件選型以及控制器逆變器原理等技術(shù)。它包含了多門理論性和實踐性都很強的專業(yè)課程,涉及的知識面廣、內(nèi)容概念多,為大學生創(chuàng)新提供了一個良好的平臺。學生在老師的指導下開展太陽能電池及發(fā)電技術(shù)的研究,查閱資料、進行光伏發(fā)電方案的設計,促使學生將所學的電學、材料學、物理學等學科聯(lián)系起來。有利于調(diào)動學生的學習積極性,激發(fā)學生的科技創(chuàng)新興趣,培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力[3]。
四、課程考核形式多樣化
基于該課程的實踐性特點和教學目的,可以在傳統(tǒng)卷面理論知識考核的基礎上增加多樣化的考核形式,比如系統(tǒng)設計作品展示、成果匯報等多種方式進行考核,綜合考核專業(yè)知識、專業(yè)技能等方面。對采取不同方式、對各個不同方面進行考核的結(jié)果,通過一定的加權(quán)系數(shù)評定課程最終成績。
五、小項目形式完成課程設計
在網(wǎng)絡化的今天,課程設計面臨的一大問題就是論文在網(wǎng)絡上復制粘貼完成。而作為實踐性較強的太陽能發(fā)電方向的畢業(yè)生,我們是否可以改變思路,課程設計不再局限于理論推導而轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性課程設計。指導老師可以根據(jù)地理情況和電網(wǎng)分布情況選擇合適的條件用于學生自主設計光伏發(fā)電站,包括太陽能電站地點選擇、可行性分析、電站規(guī)模及組成、蓄電池容量、光伏電站年發(fā)電量及經(jīng)濟效益、光伏電站整體布局(組件串并連設計、匯流箱排布、電纜連接、線管地槽整體排布、電纜規(guī)格及用量計算、線管規(guī)格及用量計算、配電房及看守房布置、支架定點圖等)、系統(tǒng)防雷及監(jiān)測、電網(wǎng)安全性等部分內(nèi)容[4]。相信完成這樣的課程設計,可以培養(yǎng)學生查閱文獻和市場調(diào)研能力,對其今后獨立從事光伏產(chǎn)業(yè)內(nèi)業(yè)務是非常有幫助的。這樣的課程設計比普通的論文撰寫更能提高學生的專業(yè)水平,從而使學生的能力達到甚至超越該學科的培養(yǎng)目標。
本文根據(jù)《太陽能發(fā)電技術(shù)》的實際教學經(jīng)驗以及該課程的教學目標,探討了在現(xiàn)有教學模式基礎上需要進行的一些改進。作為工科應用型創(chuàng)新人才,最重要的是應該具有很強的獨立獲取和應用知識的能力,而傳統(tǒng)的理論教學為主模式則很難讓學生將書本知識與實際光伏工程結(jié)合起來,也就無法真正理解光伏發(fā)電系統(tǒng)。本文提出了加強實驗教學、開展校企合作教學、將大學生創(chuàng)新融入教學以及改變傳統(tǒng)的考核方式等,其實質(zhì)都是為了改變目前理論教學為主體的教學模式,將實驗、實踐教學等過去不被重視的教學方式引入這些實踐性較強的課程,探索新的教學模式,從而培養(yǎng)出更適合現(xiàn)代企業(yè)、社會所需的高層次人才,達到開設該專業(yè)的最終目標。
參考文獻:
[1]白連平,張巧杰.光伏發(fā)電實驗設計探討[C].第五屆全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革研討會論文集(2):602-605,2008-04,中國陜西西安.
[2]趙濤,李國強.獨立學院校企合作人才培養(yǎng)模式探索與實踐[J].實驗室科學,2012,(6):1.
生物質(zhì)能不但會搶奪人類賴以生存的土地資源,更將會導致社會不健康發(fā)展;地熱能的大規(guī)模開發(fā)將導致區(qū)域地面表層土壤環(huán)境遭到破壞,將引起再一次生態(tài)環(huán)境變化;而風能和太陽能對于地球來講是取之不盡、用之不竭的健康能源,它們必將成為今后替代能源主流。
風力發(fā)電
目前,我國已超過美國,成為全球風電裝機容量最大的國家,同時也成為風能設備最大的生產(chǎn)國。隨著國內(nèi)風電產(chǎn)業(yè)鏈日臻完善、研究規(guī)模不斷擴大,成本下降非常顯著,競爭力也逐漸增強,但是在產(chǎn)業(yè)鏈最上游的新型材料及半導體器件(控制芯片、電力電子器件等)研究方面仍較落后,主要研究工作集中在中下游的風電整機制造、關(guān)鍵零部件配套(發(fā)電機、電控、傳動系統(tǒng)等)以及并網(wǎng)技術(shù)領域。
沈陽工業(yè)大學在風電整機制造方面具有很強的實力,是我國最早從事風力發(fā)電技術(shù)研究的少數(shù)高校之一,設置有風能技術(shù)研究所,師資力量完善,先后承擔過多項大型橫、縱向課題,成果顯著。其設計的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的1.5MW風電機組實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,占據(jù)一定的市場地位,產(chǎn)學研結(jié)合能力很強。
華北電力大學作為教育部直屬高校中唯一的以電力為學科特色的大學,成立了國內(nèi)首家“可再生能源學院”,下設風能與動力工程專業(yè),未來還將籌備生物質(zhì)發(fā)電和太陽能利用專業(yè)。研究內(nèi)容以大容量風力發(fā)電接入,對電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的影響為主,主要研究包括:風電場建模與仿真、風能資源測量與評估、風力發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷、風力發(fā)電機組只能控制與優(yōu)化運行、低速風能利用策略與先進風力發(fā)電理論,充分發(fā)揮了其在電力系統(tǒng)方面的優(yōu)勢。
重慶大學機械傳動國家重點實驗室,借助其在機械傳動領域的優(yōu)勢,在風電機組齒輪箱設計、動態(tài)特性研究、工作模態(tài)測量及制造工藝方面有深入的研究,并且產(chǎn)學研結(jié)合。
汕頭大學新能源研究所在大型風電機組空氣動力學、結(jié)構(gòu)強度及結(jié)構(gòu)動力學研究方面頗有作為,自行開發(fā)了大型風力機優(yōu)化設計系列軟件。
浙江大學流體傳動及控制國家重點實驗室對風力發(fā)電系統(tǒng)中的液壓技術(shù)有深入研究,包括風機制動系統(tǒng)、定槳距控制和變槳距控制等。
同濟大學機械工程學院在風電機組葉片動力學分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計、剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)模型分析方面經(jīng)驗豐富。
東南大學在風力發(fā)電機研究、設計方面走在前列。近期又集合學校優(yōu)勢學科,建立了風力發(fā)電研究中心,致力于以風力發(fā)電為核心的可再生能源發(fā)電及應用技術(shù)的基礎研究。
電控方面,清華大學、北京交通大學、中科院電工所都有很強的實力。清華大學電機工程與應用電子技術(shù)系原名電機工程系,歷史悠悠,師資力量雄厚,在風電接入對電力系統(tǒng)影響、風電機組建模仿真、風電變流器設計及控制等方面有深入研究。北京交通大學電氣工程學院早期隸屬于鐵道部,主要服務于我國軌道交通電傳動裝備產(chǎn)業(yè),在大功率電力電子技術(shù)領域積累了豐富經(jīng)驗,研究實力在國內(nèi)高校處于領先地位。新能源研究所成立后從事大功率風電機組(直驅(qū)或雙饋)并網(wǎng)變流器、中大功率光伏發(fā)電逆變器、風電機組仿真及主控系統(tǒng)、微網(wǎng)技術(shù)研究,產(chǎn)學研結(jié)合能力很強。中科院電工所新能源發(fā)電技術(shù)研究組是國內(nèi)最早研究風力發(fā)電、太陽光伏發(fā)電的單位之一,其大型并網(wǎng)風電機組控制及變流技術(shù)、變槳距控制技術(shù)以及風電場集中和遠程監(jiān)控技術(shù)等較成熟,還有一些特色研究工作包括:風/光互補、風/柴系統(tǒng)及其控制逆變技術(shù)、控制逆變技術(shù)等。
光伏發(fā)電
光伏發(fā)電具有系統(tǒng)簡單以及維護方便等特點,應用面較廣,現(xiàn)在全球裝機總?cè)萘恳呀?jīng)開始追趕傳統(tǒng)風力發(fā)電。太陽能發(fā)電主要分為并網(wǎng)電源系統(tǒng)和離網(wǎng)電源系統(tǒng),目前大規(guī)模使用的主要是并網(wǎng)系統(tǒng),一般包括光伏電池組件、光伏逆變器、配電柜、監(jiān)控系統(tǒng)等。其中光伏電池組件將太陽能轉(zhuǎn)化成電能,光伏逆變器與風能變流器類似,可以將光伏電池組件產(chǎn)生的不穩(wěn)定電能變成穩(wěn)定的電能并入電網(wǎng)。
我國光伏業(yè)正處在爆發(fā)式增長期,中國大陸和臺灣的光伏電池廠商占全球總電池產(chǎn)量59%的份額。與風電產(chǎn)業(yè)鏈類似,除了最上游的化合物、硅片提純、加工外,我國已形成了較完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈,包括晶體硅、薄膜電池片及組件加工、光伏逆變器、系統(tǒng)集成、能源投資商等。
國內(nèi)高校對于光伏系統(tǒng)研究主要集中于工程應用方面,合肥工業(yè)大學教育部光伏系統(tǒng)工程研究中心是我國迄今為止唯一的專門從事光伏系統(tǒng)技術(shù)研究的國家重要的科學研究基地,掛靠合肥工業(yè)大學電氣與自動化工程學院,主要從事光伏組件建模及仿真、光伏逆變器設計及控制、工程化應用等研究工作,產(chǎn)學研結(jié)合較好,承擔多個大型光伏電站設計工作。
海外院校
由于新能源行業(yè)涉及領域多、范圍廣,以及我國新能源行業(yè)開始起步,人才的缺乏已經(jīng)成為極為突出的問題,國家、社會、高校、企業(yè)都在積極努力培養(yǎng)這方面的人才,學生的擇校就業(yè)也因此變得十分靈活。同時,也因為剛剛起步,目前面臨的多是工程應用技術(shù)類問題,因此我們的相關(guān)研究工作主要分布在中下游,從前面的介紹也可以看出,在新能源上游高端領域,由于技術(shù)壁壘很高,國內(nèi)的研究工作相對較少,但是可以選擇留學歐美高校,得到更進一步的提高。
澳大利亞新南威爾士大學光伏研究中心,由有著“太陽能之父”之稱的馬丁·格林教授領導,專注光伏電池的研究,自上世紀80年代起,30年間畢業(yè)于新南威爾士大學光伏中心的中國留學生已經(jīng)撐起了中國光伏產(chǎn)業(yè)的半壁江山。如今,在屈指可數(shù)的幾大領頭光伏企業(yè)中——尚德、中電光伏、英利、賽維LDK都有新南威爾士大學畢業(yè)生的身影,其科研實力可見一斑。
在歐洲,各國都十分重視新能源的開發(fā)利用。作為生態(tài)村理念的首創(chuàng)國,丹麥是能源問題解決得最好的國家之一。早在2006年,我國就與丹麥簽署了“可再生能源”合作項目,國內(nèi)許多高校分別與丹麥高校開展聯(lián)系。丹麥奧爾堡大學能源技術(shù)學院在風力發(fā)電、分布式發(fā)電、電力系統(tǒng)、電力電子及控制技術(shù)等領域有深入研究經(jīng)驗,并且與許多國家和組織開展合作,產(chǎn)學研實力很強。特別是在風力發(fā)電領域優(yōu)勢突出,核心研究領域包括:風力發(fā)電機組及風電場的控制與監(jiān)測、仿真、設計、優(yōu)化。
隨著新能源技術(shù)發(fā)展以及各項政策效應的逐步顯現(xiàn),開發(fā)利用新能源的成本將明顯下降,為人類清潔能源利用和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級帶來歷史性機遇,新能源終將成為今后世界上的主要能源之一。
Tips:新能源材料與器件專業(yè)優(yōu)勢院校
文/南京航空航天大學 郭棟梁
該專業(yè)重點是研究與開發(fā)新一代高性能綠色能源材料、技術(shù)和器件(如通訊、汽車、醫(yī)療領域的動力電源),發(fā)展“新能源材料”(新型鋰離子電池材料、新型燃料電池材料和新型太陽能電池材料)的學術(shù)研究方向。
新能源材料與器件專業(yè)設置,主要依托化學化工學院,跨能源科學、材料科學、化學等多個學科,擬培養(yǎng)能掌握新能源材料專業(yè)基本理論、基本知識和工程技術(shù)技能,掌握新能源材料組成、結(jié)構(gòu)、性能的測試技術(shù)與分析方法,了解新能源材料科學的發(fā)展方向,具備開發(fā)新能源材料、研究新工藝、提高和改善材料性能的基本能力的新能源材料專門人才。畢業(yè)生可在化學能源、太陽能及儲能材料等新能源材料領域從事科學研究與教學、技術(shù)開發(fā)、工藝設計等方面工作,也可繼續(xù)攻讀新能源材料及相關(guān)學科高層次專業(yè)學位。
新能源技術(shù)是21世紀世界經(jīng)濟發(fā)展中最具有決定性影響的五個技術(shù)領域之一,新能源材料與器件是實現(xiàn)新能源的轉(zhuǎn)化和利用以及發(fā)展新能源技術(shù)的關(guān)鍵。新能源材料與器件本科專業(yè)是適應我國新能源、新材料、新能源汽車、節(jié)能環(huán)保、高端裝備制造等國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要而設立的,是由材料、物理、化學、電子、機械等多學科交叉,以能量轉(zhuǎn)換與存儲材料及其器件設計、制備工程技術(shù)為培養(yǎng)特色的戰(zhàn)略性新興專業(yè)。
高校特色:
華東理工大學
以半導體材料技術(shù)、化學電源技術(shù)、太陽電池技術(shù)等為特色。未來就業(yè)集中在光伏太陽能、新能源開發(fā)和利用以及半導體材料器件的設計、化學電池開發(fā)等。
東南大學
依托電子科學與技術(shù)大類專業(yè)背景,專業(yè)內(nèi)容側(cè)重光電子材料及其應用方面,主要針對太陽能材料制備、檢測和應用,可以拓展到生物能等其他新能源。
四川大學
光電功能材料與器件方向,在新型能源材料與技術(shù)、化合物半導體晶體材料與制備技術(shù)、介電功能材料與制備技術(shù)、固體波譜學等方面的研究取得了國內(nèi)外同行公認的成就。光電信息功能晶體碘化汞和硒鎵銀的研制兩項成果分別獲得(1992年度和2000年度)國家發(fā)明二等獎和兩項部省級科技進步二等獎;鐵電薄膜研究獲得一項四川省科技進步一等獎,還獲得兩項部省級科技進步二等獎;薄膜太陽電池研究獲得一項中國高校發(fā)明二等獎。每年發(fā)表在國內(nèi)外著名學術(shù)刊物和學術(shù)會議上的為《SCI》、《EI》所收錄的高水平論文40余篇次。
【關(guān)鍵詞】 應用型 工學結(jié)合 新能源 人才培養(yǎng)模式
面對日益嚴峻的化石能源枯竭和環(huán)境惡化問題,人們已經(jīng)清楚的意識到太陽能將是人類最重要的能源。目前,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)與應用得到快速發(fā)展。到2008年年底,全球光伏累計安裝容量大約18.5GWp,但其主要市場在歐美和日本。歐美和日本已經(jīng)形成了光伏應用的設計、安裝、運行維護的新興產(chǎn)業(yè)隊伍和人才培養(yǎng)教育體系。而我國雖然是光伏組件的生產(chǎn)大國,但光伏的安裝總量包括光伏電站的安裝占世界光伏安裝總量的比重很小,設計、安裝、運行維護產(chǎn)業(yè)隊伍尚未形成,人才培養(yǎng)體系還沒有建立。
根據(jù)我國新能源中長期發(fā)展規(guī)劃,2009年-2010年均新增55MW,到2010年我國光伏發(fā)電累計裝機容量將達到250MW;而到2020年年需新增1350MW,累計裝機將達到1600MW。因此我國光伏發(fā)電應用的潛在市場非常巨大。面對國家推動國內(nèi)光伏發(fā)展的政策到位,國內(nèi)光伏市場即將規(guī)?;l(fā)展,人才制約瓶頸將很快顯現(xiàn)。因此,必須加大力度,迅速建立和完善我國光伏應用人才培養(yǎng)體系。
南昌理工學院就是在這一背景下于2008年成立了太陽能光電工程學院,在應用型太陽能光伏專業(yè)人才培養(yǎng)模式的教育理念、培養(yǎng)方案、課程設置、教學內(nèi)容等方面進行了有益的改革與探索,學校把新能源科學與工程專業(yè)教育廳重點學科優(yōu)勢和應用型光伏創(chuàng)新人才培養(yǎng)結(jié)合起來,并率先摸索出光伏專業(yè)應用型、創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式,具有一定的創(chuàng)新性。以此為案例,本文力求總結(jié)與闡述工學結(jié)合教學模式在光伏應用專業(yè)教育中的成效性。
一、工學結(jié)合,依托行業(yè)、企業(yè)確定人才培養(yǎng)方案
人才培養(yǎng)模式是是教育教學思想、理論轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新教學實踐, 實現(xiàn)培養(yǎng)目標的物質(zhì)力量的中介[1] ,它包含教育思想與教學觀念、專業(yè)培養(yǎng)目標與規(guī)格、專業(yè)設置、教學內(nèi)容與課程體系等幾個基本要素[2]。為適應世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展和工科院校教育改革的趨勢,南昌理工學院聯(lián)系我國光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,緊密結(jié)合學校的學科優(yōu)勢與辦學特色,根據(jù)江西區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的要求,建立適應“光伏產(chǎn)業(yè)應用性人才教育基本要求”為目標的教育教學體系。力爭在省屬工科本科院校中培養(yǎng)具有國際光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展思維,能夠勝任光伏電池組件生產(chǎn)、研發(fā)以及光伏系統(tǒng)的設計、安裝維護等工作,促進本地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的具有創(chuàng)新能力與創(chuàng)業(yè)思維的新一代光伏產(chǎn)業(yè)復合型人才。學院與國內(nèi)大型光伏企業(yè)如賽維、晶科能源等高科技企業(yè)強強聯(lián)合,建立起訂單式培養(yǎng)。根據(jù)企業(yè)的需要確定人才培養(yǎng)方案,開設有光伏電池片制造工藝、光伏材料與檢測、單晶硅/多晶硅制造工藝、光伏組件加工與工藝、太陽能發(fā)電技術(shù)、光伏發(fā)電設計與施工等核心專業(yè)課程,并到企業(yè)實訓,強化技能素質(zhì)培養(yǎng),掌握光伏電池片及組件加工技術(shù),使學生在就業(yè)初期就能夠在技術(shù)崗位上脫穎而出,從而獲取更多的升職機會;同時,要求學生掌握光伏電池片、光伏組件生產(chǎn)過程的原理與工藝要求,掌握光伏發(fā)電及相關(guān)供用電技術(shù),有利于學生的可持續(xù)發(fā)展。
二、開展實驗教學改革,不斷完善實驗室硬件設施,為學院的發(fā)展提供硬件支撐條件。實踐教學是職業(yè)教育的核心環(huán)節(jié),主要培養(yǎng)學生的職業(yè)能力,即專業(yè)能力、方法能力、社會能力[3]。新能源產(chǎn)業(yè)人才教育教學改革的關(guān)鍵是新能源產(chǎn)業(yè)相關(guān)實踐技能的培養(yǎng),加強新能源專業(yè)本科生生產(chǎn)實踐課程的教學,以創(chuàng)業(yè)型、應用性人才培養(yǎng)為主,科研教學型人才培養(yǎng)為輔。
1. 修訂各專業(yè)實驗教學大綱,加大實踐教學的比例。
打破專業(yè)和學科的界限,合并內(nèi)容相同或相近的課程,優(yōu)化專業(yè)基礎課理論與實驗教學內(nèi)容,刪除陳舊過時和過深過難的內(nèi)容,吸收前沿科技成果,增加實踐教學內(nèi)容,盡可能應用新的實驗技術(shù),在教學之中使學生的綜合能力得到培養(yǎng)。
2. 增開綜合性實驗和設計性實驗,實施學生開放實驗室建設
學校建有實驗實訓中心1個,其中包含6個實驗室(機房、操作平臺),教學機房、電子電工實驗室、光伏基礎實驗室、光伏發(fā)電實驗室、光伏材料實驗室,多晶硅鑄錠實驗操作平臺。實驗實訓中心平時對學生開放,66.67%的實驗室為開放性實驗室。制訂實施了《實驗室開放管理暫行辦法》,對實驗室開放做出明確規(guī)定和具體要求,并提供專項經(jīng)費保障,有效改變目前本科生實驗教學中存在的動手能力不足的問題,學生綜合實驗能力得到很好地培養(yǎng)。同時,在開放實驗室中學生可以自行設計實驗,科研興趣小組還能設計專題實驗。
三、 改變既往單一的實習模式,加強實習實訓基地建設,探討加強新能源專業(yè)本科生假期專業(yè)技能社會實踐的有效模式
學校還建成由實踐教學設備配套的校內(nèi)實踐教學基地(含專業(yè)實訓室)[4],能對行動體系課程[5]的教學提供具體的學習情境[6],因此, 建設校內(nèi)實踐教學基地是工學結(jié)合教學情境實現(xiàn)的關(guān)鍵。學校還先后與江西上饒光電、江西上饒晶科、上海正泰、泉州百來等公司簽訂了長期合作協(xié)議,共建實習實訓基地,企業(yè)技術(shù)人員來校任教或參與實訓指導、畢業(yè)設計(論文)指導等方式參與人才培養(yǎng)。改變新能源專業(yè)學生實習模式,利用假期組織學生進入實習實訓基地進行社會實踐工作,提高學生學習專業(yè)課的主動性,充分認識用人單位對畢業(yè)生的需求。并且還可以提高學生的組織能力、社會活動能力,倡導個性發(fā)揮的教學。
短短四年來,學院立足新建地方本科院校實際,積極探索具有自身特點的發(fā)展之路,努力提升符合時代要求的辦學理念。在光伏學科專業(yè)建設、人才培養(yǎng)等方面,突出地方性,發(fā)展應用性,著力實踐性,強化專業(yè)性,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,通過主課堂教學與課外創(chuàng)新相結(jié)合,學生的應用能力和創(chuàng)新能力有了明顯的提高,這是工學結(jié)合教學的成果,值得推廣和實踐。
參考文獻:
[1]楊峻, 劉亞軍. 面向21世紀我國高等教育培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變芻議[ J] . 蘭州大學學報(社科版) , 1998, ( 2): 5-12.
[2]王振洪. 構(gòu)建新型高師院校人才培養(yǎng)模式芻議[ J] . 課程?教材?教法, 2004, ( 9): 75-79.
關(guān)鍵詞:光伏并網(wǎng);太陽能;MATLAB仿真
當前,世界能源結(jié)構(gòu)中,人類主要是對石油、天然氣、煤炭等化石能源的利用,但其不可再生,將面臨枯竭的危機。但化石能源的開采和利用也是造成環(huán)境污染的直接來源,人類為了將來的生存與發(fā)展,必須尋找一種清潔能源。隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展,人類對能源的需求越來越大,進而隨之而來的能源短缺,環(huán)境破壞已經(jīng)成為社會發(fā)展面臨的重大問題。
新世紀,能源需求成為一個急需解決的全球性問題,各國對能源的爭奪也愈加激烈。需要尋找一種替代能源來緩解目前的形勢,走“節(jié)能減排”,發(fā)展低碳經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展的道路。利用“節(jié)能減排”只能緩解能源短缺的局面,但是不能從根本上解決能源短缺的趨勢,因此必須調(diào)整能源結(jié)構(gòu),利用可再生能源逐步取代傳統(tǒng)化石能源,因此可再生能源發(fā)展問題成為世界關(guān)注的焦點。
一、光伏發(fā)電的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀70年代,在全球石油危機的背景下,西方發(fā)達國家將尋找新能源的方向轉(zhuǎn)向了豐富的太陽能,并高度重視光伏發(fā)電技術(shù)。
德國是大規(guī)模發(fā)展光伏事業(yè)最早的國家,其由政府制定的《可再生能源電力供應法》,很大力度的促進了光伏發(fā)電的市場,為本國光伏事業(yè)的發(fā)展提供了強制的政策保障。美國是繼德國之后的發(fā)展光伏發(fā)電的國家,在1997的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上提出了一個偉大的百萬太陽能屋頂計劃。這一計劃在美國新一屆總統(tǒng)奧巴馬的支持下得到了更大的推廣,奧巴馬政府對新能源開發(fā)政策給美國的光伏乃至全球的光伏發(fā)電市場注入了新的更大活力。日本也是太陽電池的生產(chǎn)大國,其在1997年提出了“7萬光伏屋頂計劃”,到2010年光伏電池的安裝總量達7600MW。
最近幾年,各國新的可再生能源法的出臺,更是掀起了一輪政策熱潮,新的補貼法案促進可全球光伏市場的高速發(fā)展。正是歐洲、美國和日本的強有力支持,全球光伏逆變器市場呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。
我國的光伏并網(wǎng)技術(shù)從20世紀開始起步,到現(xiàn)在的穩(wěn)步發(fā)展的階段,國家也出臺了《可再生能源長期發(fā)展規(guī)劃》的政策,來激勵和促進我國的光伏事業(yè)的快速發(fā)展。我國國內(nèi)對光伏逆變器的應用比歐洲國家晚很多,我國目前最好的光伏企業(yè)合肥陽光電源比德國的SMA要晚上市9年。我國是繼德國、美國和日本之后的世界第四大光伏組件制造國。光伏發(fā)電未來的發(fā)展必定是建設大規(guī)模的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,國家制定的“十二五”規(guī)劃,為我國光伏制定了確切的發(fā)展目標,即到“十二五”末期,國內(nèi)光伏發(fā)電裝機容量達到 5GW。要實現(xiàn)這一宏偉的目標,前路依舊是漫長和艱辛。
二、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是相對獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)而言的,兩者的區(qū)別就是發(fā)電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)連接與否。光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的電網(wǎng)相連接,成為電力系統(tǒng)的一部分,便可為電力系統(tǒng)提供有功功率和無功電能。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)通常由三部分組成:光伏陣列、逆變器和電網(wǎng)。
光伏發(fā)電系統(tǒng)追求的是輸出功率的最大,系統(tǒng)連接方式對輸出功率有著明顯的影響。其中,影響發(fā)電功率的兩個重要的方面是光伏陣列的分布方式和逆變器的結(jié)構(gòu),其分布方式和結(jié)構(gòu)不同發(fā)電功率也不一樣。
三、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
(一)最大功率跟蹤
在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,光伏陣列電池輸出功率的利用率不僅與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān),還受外界環(huán)境(如光照度、溫度和負載等因素)的影響。在周圍的外界不同的條件下,光伏陣列的輸出功率可達到不同的且唯一的最大功率點(MPP),對于利用光來發(fā)電的系統(tǒng)說,應當使光伏電池工作在最優(yōu)的狀態(tài),達到最大地將光能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)化率,采用適當?shù)目刂剖蛊溥\行在最大功率輸出稱為最大功率跟蹤(MPPT)。經(jīng)查閱資料,在許多文獻上提出了多種控制算法,有恒定電壓法、擾動觀察法和增量電導法等。
(二)并網(wǎng)控制技術(shù)
光伏逆變器的控制器的控制策略是光伏系統(tǒng)并網(wǎng)控制的關(guān)鍵。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在諸如單級式、雙級式以及單相、三相等多種拓撲結(jié)構(gòu)中都不能缺少網(wǎng)側(cè)的DC-AC變換,即并網(wǎng)逆變單元。并網(wǎng)逆變器實現(xiàn)直流到交流的能量變換,要控制并網(wǎng)電流相位和頻率,甚至需根據(jù)指令進行電網(wǎng)的無功功率的調(diào)節(jié)??梢姡W(wǎng)側(cè)逆變器的有效控制是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部分。
參考文獻:
[1]趙爭鳴 《太陽能光伏發(fā)電及其應用》,北京:科學出版社,2005.
[2]趙玉文 《21世紀我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略思考》,合肥工業(yè)大學講座.2002.
[3] ICF. Intonation. American Recovery and Reinvestment Act of 2009: A Guido Renewable Energy Efficiency OPP or unities for Lowland Tribal Governrnents. 2009.
[4]陳雷 《光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的實現(xiàn)》[學位論文],華北電力大學,2008.
[5]杜慧 《太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的研究》[學位論文],華北電力大學,2008.
專業(yè)建設概況
專業(yè)定位。新能源科學與工程專業(yè)圍繞浙江大學“以人為本、整合培養(yǎng)、求是創(chuàng)新、追求卓越”的教育理念,以“培養(yǎng)知識、能力、素質(zhì)俱佳,具有國際視野的新能源科學與工程專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才和未來行業(yè)領導者”為宗旨,以新能源的開發(fā)、儲運、利用為特征,緊密結(jié)合學科前沿和行業(yè)發(fā)展需要,積極培養(yǎng)滿足國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新型人才。
培養(yǎng)目標。培養(yǎng)具備熱學、力學、電學、機械、自動控制、能源科學、系統(tǒng)工程等寬厚理論基礎,掌握可再生能源和新能源專業(yè)知識,能從事清潔能源生產(chǎn)、可再生能源開發(fā)利用、能源環(huán)境保護、新能源開發(fā)、工程設計、優(yōu)化運行與生產(chǎn)管理的跨學科復合型高級人才。
課程設置。專業(yè)課程設置按照浙江大學“通識課程+大類課程+專業(yè)課程”體系進行構(gòu)建,其中專業(yè)課程包含專業(yè)基礎課、專業(yè)核心課和專業(yè)實驗實踐課。專業(yè)基礎課的安排上,設置了如工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、能源與環(huán)境系統(tǒng)工程概論等基礎課程,使學生具有熱學、力學、機械、能源科學和系統(tǒng)工程等寬厚理論基礎。專業(yè)核心課程開設了包括生物質(zhì)能源、太陽能、風能、氫氣大規(guī)模制取的原理和方法、新型液體燃料能源等課程,旨在讓學生掌握新能源領域相關(guān)科學原理、工藝以及新技術(shù)研究發(fā)展趨勢方面的知識。在專業(yè)實驗實踐課程上,安排了新能源實驗、認識實習、風電風機課程設計、生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)課程設計等,使學生掌握新能源的有關(guān)實驗,掌握現(xiàn)場運行,工程設計和生產(chǎn)管理等知識,為今后從事新能源開發(fā)利用工作打下基礎。
專業(yè)建設特色
依托動力工程及工程熱物理國家重點一級學科平臺,浙江大學新能源科學與工程專業(yè)建設體現(xiàn)出鮮明的科研與教學相長的教學特色。
強大的學科平臺。能源系擁有國內(nèi)一流的學科與科研優(yōu)勢,具備國際競爭的實力?,F(xiàn)有國家重點一級學科1個,一級學科博士點1個,國家重點實驗室1個,國家工程研究中心2個。設博士點8個、碩士點8個、博士后流動站1個。連續(xù)5年科研經(jīng)費超過億元。依托強大的學科與科研優(yōu)勢,以及不斷在學科交叉領域取得的創(chuàng)新型研究進展,為學生直接參與項目研究、在實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新精神創(chuàng)造了條件;同時為優(yōu)秀大學生繼續(xù)深造提供了寬廣的平臺。能源系在新能源領域已有大量的研究積累,開展了大量新能源的研究方向,如太陽能熱利用發(fā)電技術(shù),生物燃料電池,微藻制油等,并已承擔了新能源方向的973項目2項,863項目多項。
一流的師資力量。能源系擁有一批在國際上具有競爭力的中青年人才,其中院士1人,“973計劃”項目首席科學家3人,長江學者獎勵計劃特聘教授6人,國家杰出青年基金獲得者5人,浙江省特級專家2人,國家百千萬人才工程人選7人,教育部跨世紀和新世紀優(yōu)秀人才5人。全系教師隊伍具有博士學位比率達93.1%,已形成了一支知識結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)和學緣結(jié)構(gòu)優(yōu)化、年齡結(jié)構(gòu)合理、教育教學能力和研究能力突出、具有國際競爭力的教學團隊。在新能源專業(yè)方向上,已形成了由院士牽頭,5位長江學者和一大批教授為核心的新能源研究隊伍。
先進的教學模式。專業(yè)建設以拓寬專業(yè)基礎、專業(yè)知識面為宗旨,制訂與國家發(fā)展需求相適應的本科教學計劃和課程體系??蒲谐晒ㄟ^教學改革、課堂教學、大學生科技創(chuàng)新活動、畢業(yè)論文(設計)等途徑,轉(zhuǎn)化為教學資源,實現(xiàn)教學科研互動,為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了平臺。能源系積極開展本科教學改革,“結(jié)合國家重大需求,創(chuàng)建能源與環(huán)境復合型人才培養(yǎng)新體系”獲2009年國家級教學成果二等獎;《工程熱力學》、《熱工實驗》課程獲國家級精品課程稱號;“國家級能源與動力實驗教學示范中心”2012年通過專家驗收。
開放的實踐體系。經(jīng)過多年的建設,能源系建立和發(fā)展了與學科前沿及行業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合的能源與動力創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實驗實踐教學體系。依托動力工程及工程熱物理國家重點一級學科、能源清潔利用國家重點實驗室,以能源與動力國家級實驗教學示范中心建設為契機,通過實驗課程精品化、建設學生創(chuàng)新實驗室和節(jié)能減排實踐基地、開展以全國大學生節(jié)能減排競賽為代表的各類學生科技創(chuàng)新活動、與行業(yè)領軍企業(yè)共建創(chuàng)新實踐教學基地等形式,構(gòu)建了多層次訓練、多學科交叉、全方位輻射的立體創(chuàng)新實踐平臺。
專業(yè)建設成效
學科資源與科學研究成果及時、有效地引入本科教學建設中,為本科教育提供了大量優(yōu)質(zhì)資源,有效地提升了教學質(zhì)量。本科生對該專業(yè)的認同度高,目前該專業(yè)已經(jīng)成為最受學生歡迎的熱門專業(yè)之一,學生主修專業(yè)確認平均績點在4以上,在工科專業(yè)中排名第三。
核心課程精品化建設。專業(yè)依托教師在新能源領域的前沿研究方向,將科研方法、體驗與成果引入課程,推進核心課程精品化建設。2013級培養(yǎng)方案修訂中,確定《太陽能》、《生物質(zhì)能源》2門專業(yè)核心課程建設,并增設了《非常規(guī)天然氣和合成氣開發(fā)與發(fā)電技術(shù)》、《生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)》、《新型液體燃料能源》等課程,優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu),體現(xiàn)了專業(yè)特色。
專業(yè)教材高質(zhì)量建設。近年來,教師總結(jié)多年科研和教學經(jīng)驗,出版了《能源與環(huán)境系統(tǒng)工程概論》、《能源工程管理》等2部“十一五”國家級規(guī)劃教材。出版了《熱學基礎》、《核電與核能》、《熱能專業(yè)英語閱讀與寫作》、《燃燒理論與污染控制》、《多孔介質(zhì)燃燒理論與技術(shù)》、《二氧化碳捕集封存和利用技術(shù)》、《生物質(zhì)液化原理及技術(shù)應用》等專業(yè)課程指導教材。
實驗教學創(chuàng)新性建設。教師結(jié)合新能源領域的科研項目研究成果和科研項目實驗臺開展新開實驗課程項目的建設與研究,開設了“硫碘熱化學循環(huán)制氫”、“流動和霧化的激光測量”、“生物能源實驗”等實驗項目,同時充分利用學科實驗室的設備為學生提供優(yōu)質(zhì)的實驗環(huán)境。
實習基地全面性建設。在校外實踐教學基地建設中,與東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、上海鍋爐廠、浙能集團等9家企業(yè)簽訂了校企合作協(xié)議,并根據(jù)行業(yè)面向與專業(yè)培養(yǎng)目標,對校企合作的課程進行了合理的規(guī)劃,注重實習企業(yè)的交叉互補。如東方鍋爐、上海鍋爐廠等企業(yè)提供熱能轉(zhuǎn)化設備的實踐實習;深圳東方鍋爐控制有限公司提供熱能設備控制方面的實習;藍天環(huán)保等提供燃燒污染控制方面的實習;華電電力科學研究院提供測試方面的實習;廣州瑞明電力股份有限公司提供電廠整體的實習。上海鍋爐廠有限公司、東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司成為首批國家級工程實踐教育中心。
學生科技創(chuàng)新活動開展。能源工程學系打破教學、科研、學科實驗室界限,學生通過自主立項或參加教師的科研項目,自定實驗方案、自主完成大學生科研訓練計劃、節(jié)能減排競賽等課外科技創(chuàng)新活動。目前,新能源科學與工程專業(yè)本科生已獲得SRTP立項31項,浙江省大學生科技創(chuàng)新活動計劃項目3項,全國大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目1項;獲校級大學生節(jié)能減排學科競賽獎項15項,獲國家級大學生節(jié)能減排競賽三等獎1項。
未來專業(yè)建設的方向
形成特色鮮明的專業(yè)課程體系。順應國內(nèi)外新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,結(jié)合學科研究特色,進一步梳理現(xiàn)有課程設置,完善“重基礎、強實踐”的課程體系;進一步凸顯新能源科學與工程專業(yè)的建設特色,形成以力學、熱學為專業(yè)基礎教學內(nèi)容,太陽能、生物質(zhì)能、風能等新能源的開發(fā)、儲運、利用技術(shù)為專業(yè)核心教學內(nèi)容,課內(nèi)外實驗實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的專業(yè)課程體系。