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中圖分類號:TM619 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號: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化(新能源發(fā)電方向)專業(yè)的本科生,重點培養(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(含實驗)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。課程內(nèi)容涉及新能源基礎(chǔ)知識、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等?nèi)容。針對目前選修課的建設(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)已然成為高校基于社會對復(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、綜合性較強的應(yīng)用學(xué)科,涵蓋了風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等多種新能源的內(nèi)容,綜合了電氣工程、機械工程、工程力學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科知識。因其涉及的專業(yè)門類、知識面比較寬廣,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,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)生逐步把各個關(guān)聯(lián)的知識點匯成知識鏈,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶。對于各種新能源的發(fā)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(yè)對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)要求,比如有關(guān)風(fēng)力機的空氣動力學(xué)原理、太陽能熱轉(zhuǎn)換原理、生物質(zhì)熱裂解過程等內(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)過程中,需要注意引進(jìn)當(dāng)前國際國內(nèi)的最新科研成果來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)展的一個技術(shù)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(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,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,例如中國新能源網(wǎng)、中國新能源發(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、擴大學(xué)生視野的教學(xué)內(nèi)容,不斷在教學(xué)實踐過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)掘與課程特點相匹配的教學(xué)方法。在課堂教學(xué)中,需要注重知識性、趣味性,注意理論與實際相結(jié)合,可在教學(xué)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(xué)方法,目標(biāo)明確,重點突出,充分調(diào)動學(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,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獨立的大規(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)的過程中還需要增加哪些相應(yīng)的裝置。通過在教學(xué)過程中設(shè)置這樣一些問題,逐漸開闊他們的思維方式,讓他們認(rèn)識到要使得太陽能發(fā)電得到大規(guī)模、高效率的利用,必然要對光伏發(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),同時還起到調(diào)節(jié)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(xué)生在電力電子技術(shù)課程中所學(xué)到的關(guān)于逆變器的知識點,培養(yǎng)他們對所學(xué)到的各種知識點進(jìn)行融會貫通、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,由于這兩種風(fēng)電系統(tǒng)涉及到的知識點特別多,且較難理解,學(xué)生在學(xué)習(xí)過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)電機類型、并網(wǎng)方式等多種角度進(jìn)行歸納、對比,加強學(xué)生對這兩種最重要的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的認(rèn)識,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)主動性。比如在講解三種經(jīng)典的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)時,可以提前安排三組學(xué)生分別搜集關(guān)于槽式、塔式和碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的資料,并在上課時先分別邀請各組的學(xué)生代表描述他們所認(rèn)識的這三種不同的太陽能熱發(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。在講述過程中,教師可適時啟發(fā)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(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能熱發(fā)電系統(tǒng)的工作原理等內(nèi)容。同時,在這種討論式教學(xué)過程中,結(jié)合不同太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的圖片進(jìn)行講解,可以使得整個教學(xué)過程更生動、更豐富多彩。
4.流程式教學(xué)法。當(dāng)涉及到知識點繁多、關(guān)聯(lián)性強的教學(xué)內(nèi)容時,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)慣和分析解決實際問題的能力。例如,在講解有分揀場垃圾發(fā)電工藝流程時,結(jié)合美國的H-Power夏威夷垃圾發(fā)電廠實例,采用如圖1所示的垃圾發(fā)電工藝流程來介紹。
先闡述在垃圾焚燒前,需要經(jīng)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(jīng)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(jìn)入汽輪機發(fā)電。最后,還要說明煙氣經(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。通過這樣一個簡潔的垃圾發(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
相對于必修課而言,專業(yè)選修課的特點決定了它的教學(xué)方式有所不同,其更注重知識體系的完整性和學(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)過程中全面認(rèn)真地設(shè)計教案,采用多樣化的教學(xué)手段調(diào)動學(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)他們主動參與到課堂教學(xué)過程中,展現(xiàn)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(fā)電技術(shù)課程涵蓋內(nèi)容較多,而授課學(xué)時又有限,因此在教學(xué)中不可能講授全部內(nèi)容,必須做到重點突出,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,可重點講授太陽能發(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,對主要的、基本的內(nèi)容仍可采用講課方式,而對其他內(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。比如在講授太陽能發(fā)電時,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)力機和垂直軸式風(fēng)力機時,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,讓他們對這幾種典型的風(fēng)力機及其工作方式等內(nèi)容有更深刻的理解。同時在上述教學(xué)過程中,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)生一些思考時間,較好地把握課堂節(jié)奏。
3.結(jié)合實事,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越多的應(yīng)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(jié)合當(dāng)前社會生活中出現(xiàn)的一些相關(guān)時事焦點事件,把它們提出來讓學(xué)生討論,既能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,活躍課堂氣氛,還加強了他們對講課內(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、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)新時期能源發(fā)展的新路子。結(jié)合上述實例,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)生解決實際問題的能力。
4.穿插習(xí)題,實時歸納。在風(fēng)力發(fā)電部分的教學(xué)過程中,其涉及到的不同類型風(fēng)力機結(jié)構(gòu)、發(fā)電方式、并網(wǎng)方法等知識點比較多,多數(shù)學(xué)生會感到理解有一定困難。為了讓學(xué)生能夠及時掌握課堂所學(xué)內(nèi)容,講課過程中可在恰當(dāng)時候穿插一些事先準(zhǔn)備好的習(xí)題,這些習(xí)題不一定來自教材,教師可根據(jù)其他相關(guān)資料自主設(shè)計。通過課堂練習(xí),可以考查學(xué)生對相關(guān)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(fēng)機驅(qū)動雙饋異步發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)時,可穿插一個關(guān)于發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路控制方式的多選題,通過該練習(xí),能夠加深學(xué)生對這部分重要內(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)主動性,發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
5.結(jié)合共同點,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源與能量轉(zhuǎn)換方式等方面有較大不同外,它們在發(fā)電環(huán)節(jié)大多具有很多共同點。因此,在講授各種新能源發(fā)電形式時,注意隨時和常規(guī)能源發(fā)電方式進(jìn)行類比,結(jié)合兩者之間的共同點講解,不僅可以促進(jìn)學(xué)生對新能源發(fā)電方法的理解,還可以鞏固他們對常規(guī)能源發(fā)電方法的認(rèn)識。例如,在講授地?zé)岚l(fā)電時,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中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,然后帶動發(fā)電機發(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。通過在理論教學(xué)過程中,結(jié)合一些生動的經(jīng)典案例等進(jìn)行講授,既可調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,又能加強他們對新能源發(fā)電方法的認(rèn)識,逐漸培養(yǎng)學(xué)生探索求知的精神。比如,通過介紹風(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)模運用的原因。正是這些大量科研人員對風(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。通過一些經(jīng)典案例,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性、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
新能源發(fā)電技術(shù)課程是一門知識覆蓋面廣、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)方法也會隨之不斷改進(jìn),通過改進(jìn)教學(xué)手段和逐步增加實驗環(huán)節(jié),實時強化創(chuàng)新意識,這樣就一定能夠逐步改善人才培養(yǎng)過程中普遍出現(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)出與時俱進(jìn)的、創(chuàng)新型的合格應(yīng)用型人才。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:葉林(1968-),男,湖北武漢人,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,教授。(北京 100083)
基金項目:本文系中國農(nóng)業(yè)大學(xué)2010年首批全英文授課課程建設(shè)重點項目(項目編號:08132953)、2011-2013年中國農(nóng)業(yè)大學(xué)重點外專引智項目(項目編號:2011W004)、2011年中國農(nóng)業(yè)大學(xué)校級教育教學(xué)改革項目(項目編號:1081-18062101)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)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(jìn)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(yīng)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(shè),開展雙語教學(xué)改革實踐與探索,[2]進(jìn)一步提高雙語教學(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(shè)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(shè)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(chǔ)上,對風(fēng)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(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新能源發(fā)電領(lǐng)域的最新科技成果。通過對該門課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生了解全球和中國的新能源發(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(xué)生對新能源發(fā)電等相關(guān)領(lǐng)域的興趣,提高學(xué)生專業(yè)英語實際應(yīng)用能力和競爭力,為學(xué)生將來進(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)研究夯實基礎(chǔ)。
為提高新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語課程的教學(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)英語雙語教學(xué)的課程體系建設(shè)中具有指導(dǎo)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(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)英語課程雙語教學(xué)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(jìn)展,將涉及新能源發(fā)電技術(shù)這一新興領(lǐng)域的英語專業(yè)術(shù)語、詞匯進(jìn)行分類總結(jié),補充到雙語教學(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(jìn)自編雙語教材的建設(shè),豐富教學(xué)資源
課程教學(xué)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(xué)生的喜愛。但是,由于中國學(xué)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(xué)團(tuán)隊在前期大量查閱、歸納、總結(jié)國內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)資料和吸取國內(nèi)外最新研究成果的基礎(chǔ)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(xué)實踐中不斷完善、補充、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(xué)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(jìn)展及發(fā)展趨勢。通過自編教材的建設(shè)豐富了教學(xué)資源,有利于促進(jìn)雙語課程的教學(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)頁的建設(shè)
在本課程雙語教學(xué)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(xiàn)資料入手,結(jié)合雙語課程的特點,撰寫相應(yīng)的雙語教案和講稿,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)實驗室和學(xué)科建設(shè)資源建設(shè)了新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語雙語課程教學(xué)課外輔導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)開放實驗室,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驗室教學(xué)網(wǎng)絡(luò)上,可隨時提供給學(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)知識面和外語媒介運用能力,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)過程中,初期為幫助學(xué)生更容易地進(jìn)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(xué)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(xué)中期逐漸過渡到英文授課為主。在教學(xué)中鼓勵學(xué)生用英文回答問題,但對英語基礎(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”的特點。遵循因材施教的原則,根據(jù)學(xué)生外語基礎(chǔ)合理制訂不同的目標(biāo),保證學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時提高外語運用能力。
2.增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié),實現(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)生只是被動地聽。教師從知識的傳授者變?yōu)閷W(xué)生探求知識的引導(dǎo)者,促進(jìn)學(xué)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(xué)生真正參與到教學(xué)過程中來。在課堂教學(xué)中適當(dāng)進(jìn)行口語訓(xùn)練,營造課堂討論、外語提問和回答問題的氛圍,調(diào)動學(xué)生使用外語的積極性和主動性。注重學(xué)生專業(yè)英語交流能力的培養(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,選擇一些較簡單的問題提問,要求他們用英語回答一些簡單的問題。適當(dāng)增加一定學(xué)時的課外實踐教學(xué)環(huán)節(jié),組織選課學(xué)生參觀新能源發(fā)電場,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)。
通過雙語教學(xué)的大力改革實踐,使得學(xué)生長期普通英語的學(xué)習(xí)能力迅速轉(zhuǎn)化到專業(yè)英語的學(xué)習(xí)上,英語的交流能力得到迅速提高,培養(yǎng)學(xué)生國際化視野,從課程體系建設(shè)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(xué),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(xué)真正體現(xiàn)“內(nèi)容專、語境純”的特點,快速提升學(xué)生的英語聽、說、讀、寫和溝通演講能力。另外,重視課程教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè),通過與歐美名牌大學(xué)建立定期的國際合作與學(xué)術(shù)交流機制,邀請外籍教授作專題學(xué)術(shù)報告,聘請外籍教授參與教學(xué)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(xué)生在經(jīng)過一段課程學(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,英語理解水平普遍提高極快,學(xué)生的英語理解能力、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)生的國際化視野。
4.以科研促教學(xué),建立高水平教學(xué)團(tuán)隊
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)任心強的師資隊伍,這些都是這門雙語教學(xué)課程得以成功進(jìn)行的保障。團(tuán)隊成員均承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金研究項目、教育部科學(xué)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(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(jìn)行學(xué)術(shù)交流和課堂授課,為青年教師創(chuàng)造和國外著名學(xué)者交流的機會,從中汲取國外先進(jìn)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(xué)工作進(jìn)行評價和指導(dǎo),不斷改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)團(tuán)隊的整體教學(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)動的教學(xué)模式
新能源發(fā)電技術(shù)是一個不斷發(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,及時吸納國內(nèi)外科學(xué)研究成果,與時俱進(jìn),充分體現(xiàn)國際化,突出新穎性。教學(xué)方法上,將原來單純的教師課堂講授這一學(xué)生被動獲取知識的教學(xué)模式,變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動的學(xué)生主動參與模式,努力調(diào)動學(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、實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合。鼓勵學(xué)生提出創(chuàng)新理念并及時表達(dá),在主講教師的指導(dǎo)下,學(xué)生以團(tuán)隊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程,大大提高學(xué)生團(tuán)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(xué)生展現(xiàn)創(chuàng)新思維的平臺。
三、學(xué)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(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年起中國農(nóng)業(yè)大學(xué)開展教育教學(xué)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(xué)校首批16門獲得資助的教學(xué)改革立項的重點研究項目之一。同時,學(xué)校國際合作與交流處設(shè)立聘請外籍教師專項,以支持課程聘請國外名牌大學(xué)教授短期來校進(jìn)行學(xué)術(shù)交流、參與指導(dǎo)雙語課程的教學(xué)。學(xué)校多渠道的經(jīng)費資助為順利實施雙語教學(xué)課程建設(shè)提供了強有力的財政支持。
同時,學(xué)校一直非常重視雙語示范課程建設(shè)。近幾年來,學(xué)校制定了一系列鼓勵雙語示范課程建設(shè)的政策文件,明確提出雙語示范課程建設(shè)的總體規(guī)劃和管理機制,在規(guī)范雙語建設(shè)課程基礎(chǔ)上,鼓勵雙語示范課程的建設(shè)。為此,學(xué)校專門設(shè)立了雙語示范課程專項建設(shè)經(jīng)費,并將雙語教學(xué)課程的課時酬金提高100%。對雙語示范課程的師資培訓(xùn)、人才引進(jìn)、實驗室建設(shè)、教材編寫等予以政策性支持,為推動雙語教學(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)語與體會
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)隊努力學(xué)習(xí)和掌握國外先進(jìn)教學(xué)思想、理念,尋求教與學(xué)的最佳結(jié)合點,不斷探索運用現(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)生用英語思考、解決專業(yè)問題的能力,增強學(xué)生獲取知識的能力和學(xué)術(shù)交流能力。
2.注重專業(yè)知識與英語應(yīng)用能力的雙提高
在基本教材和課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,課程采用專家報告、現(xiàn)場調(diào)研、專題演講、影視資料等,加強學(xué)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(xué)方法,注重學(xué)生實際英語應(yīng)用技能的培養(yǎng),實現(xiàn)學(xué)生專業(yè)知識和英語水平雙贏的教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號:P512.2+1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
風(fēng)能是非常重要并儲量巨大的能源,它安全、清潔、充裕,能提供源源不絕,穩(wěn)定的能源。目前,利用風(fēng)力發(fā)電已成為風(fēng)能利用的主要形式,受到世界各國的高度重視,而且發(fā)展速度最快。我國的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)經(jīng)過幾個五年計劃的科技攻關(guān),在風(fēng)電機組整機及零部件制造技術(shù)、風(fēng)電接入系統(tǒng)仿真技術(shù)、風(fēng)電場選擇及建設(shè)技術(shù)等方面都取得了長足的進(jìn)步。同時,我國已開始發(fā)展近海風(fēng)能資源的近海風(fēng)電機組和風(fēng)電場技術(shù)??梢灶A(yù)測,隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的快速發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電將成為我國可再生能源中極具規(guī)?;_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的一種新能源,是成本最低的溫室氣體減排方案之一。
一、風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢分析
隨著國民經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展,電力的需求與目前的供應(yīng)有較大的缺口,再生能源中的風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)前現(xiàn)實的選擇,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:一是風(fēng)能是是可再生能源,風(fēng)力發(fā)電就是用風(fēng)來發(fā)電,不消耗像煤、石油或天然氣之類的資源。二是風(fēng)電場的建設(shè)周期短。例如,一個十萬千瓦級的風(fēng)電場建設(shè)期可以在一年內(nèi)建成。當(dāng)按照有關(guān)的軟件、或經(jīng)驗、或調(diào)查研究選定風(fēng)電場的地址后,定好設(shè)備,修好路,就可安裝風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,這種建電廠的速度是其他電廠所不能相比的。三是風(fēng)電場的運行可以無人值守,維護(hù)簡單。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和風(fēng)力發(fā)電機的不斷革新,風(fēng)力發(fā)電機的自動化程度越來越高,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制。四是造價低。從國外建設(shè)風(fēng)電場積累的數(shù)據(jù)看,建造風(fēng)力發(fā)電場的費用比建造水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠或核電站的建造費用低。五是占用土地少。風(fēng)電場可以建在荒島上,沙漠中,甚至建在沿海的淺海中,能減少對耕地的占用。即使是建在可耕地上,只要設(shè)計合理,也不影響耕作。六是不污染環(huán)境。使用風(fēng)力發(fā)電,不會產(chǎn)生任何的廢氣或廢物,對人類以及環(huán)境都不致造成任何的損害。一臺600kW 的風(fēng)機,每年減少其它石化能源發(fā)電排放的1200 噸的二氧化碳。目前,利用風(fēng)力發(fā)電已成為風(fēng)能利用的主要形式,受到世界各國的高度重視。隨著國家發(fā)展規(guī)劃與相關(guān)激勵政策的不斷出臺,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)必將進(jìn)入一個嶄新的大規(guī)模高速發(fā)展階段。
二、我國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展問題分析與思考
風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是一種極具利用潛能的可再生能源發(fā)電技術(shù),是目前成本最接近常規(guī)電力、發(fā)展前景最大的可再生能源發(fā)電。近年來,我國風(fēng)力發(fā)電市場快速發(fā)展,迫切需求風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的同步發(fā)展。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟,風(fēng)力發(fā)電優(yōu)勢也更加凸顯。近年來隨著可持續(xù)發(fā)展的需要、技術(shù)的進(jìn)步、環(huán)境保護(hù)意識的增強以及有關(guān)政策的制定,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)有了長足的進(jìn)步。當(dāng)前,特大型風(fēng)機設(shè)計仍以丹麥型為主導(dǎo),制造材料也更加多樣化,工藝水平也不斷提高,設(shè)計思想也不斷推陳出新,預(yù)計在以下幾個方面會有大的突破。
1、風(fēng)輪葉片設(shè)計與制造技術(shù)。風(fēng)輪葉片是風(fēng)力機的主要動力部件,葉片設(shè)計與制造技術(shù)涉及葉片材料、葉片結(jié)構(gòu)與氣動性能。傳統(tǒng)的葉片大多采用玻璃鋼制造,主要考慮玻璃鋼的重量輕、比強度和比剛度高、耐腐蝕、易成型、抗疲勞性能好等優(yōu)點。現(xiàn)在大型風(fēng)力機的發(fā)展趨勢是采用高強度輕質(zhì)大容量葉片,主流機組已普遍采用玻璃纖維增強復(fù)合材料,優(yōu)點是可根據(jù)風(fēng)力機葉片的受力特點設(shè)計強度與剛度,翼型容易成型,可達(dá)到最大氣動效率。對更大的5~10MW 風(fēng)力機來說,由于強度與剛度要求更高、自重更大,葉片設(shè)計適宜采用價格昂貴的碳纖維材料。上述材料均為熱固性樹脂,目前推出的熱塑性樹脂即所謂“綠色葉片”,具有可回收利用等一系列優(yōu)點,解決了環(huán)保問題,符合現(xiàn)代工業(yè)綠色設(shè)計要求。據(jù)報道,美國研發(fā)一種新型風(fēng)力渦輪機,利用一個遮蔽物包圍其風(fēng)力機葉片,引導(dǎo)空氣通過葉片并給空氣加速,產(chǎn)生的能量與2 倍直徑的傳統(tǒng)風(fēng)力機能量相當(dāng),可將風(fēng)能變成電能的成本節(jié)省一半。風(fēng)輪葉片翼型性能影響著風(fēng)力機風(fēng)能轉(zhuǎn)換的效率,傳統(tǒng)的低速風(fēng)輪葉片采用薄而略凹的翼型,現(xiàn)代高速風(fēng)輪都采用流線型葉片。國際上還推出“未來葉片的概念”,要求更可靠、更耐久地捕獲更多的風(fēng)能,采用了智能材料和結(jié)構(gòu)實現(xiàn)葉片智能化。比如在葉片上埋入光導(dǎo)纖維系統(tǒng),采用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控技術(shù)診斷結(jié)構(gòu)完整性和雷擊情況等,以此提高可靠性并降低風(fēng)電成本。再比如將復(fù)合材料氣動彈性剪裁技術(shù)應(yīng)用于葉片設(shè)計上,利用復(fù)合材料的非對稱、非均衡鋪層產(chǎn)生的偶合效應(yīng),實現(xiàn)對葉片有利的變形,增加氣動效率。
2、傳動機構(gòu)設(shè)計與制造技術(shù)。風(fēng)力機傳動機構(gòu)包括齒輪機構(gòu)、軸承、系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,風(fēng)電機組齒輪箱故障約50%與軸承選型、制造、和工作狀態(tài)有關(guān)。目前,國內(nèi)兆瓦級以上機組的核心部件如電機、齒輪箱、葉片、電控設(shè)備和偏航系統(tǒng)等仍然依靠進(jìn)口,對基礎(chǔ)配件齒輪箱軸承、偏航軸承、變槳軸承及主軸軸承等研究不夠。齒輪箱作為風(fēng)電機組的重要組成部分,其振動形態(tài)直接影響風(fēng)力機的運行性能,狀態(tài)檢測極為重要,目前國內(nèi)還處于探索階段。
3、磁懸浮技術(shù)。目前,國內(nèi)外有多個關(guān)于磁懸浮技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)力機的專利技術(shù)報道,特點是降低軸承摩擦阻力,提高了風(fēng)電效率與使用壽命。磁懸浮風(fēng)電機組可在微風(fēng)下運行,工作風(fēng)速為1.5~36.9m/s,即 1~12 級風(fēng),風(fēng)輪轉(zhuǎn)動抗湍流能力強。總之,對于風(fēng)力發(fā)電,磁懸浮技術(shù)展示了一個全新的發(fā)展方向。
4、海上風(fēng)電場技術(shù)。由于海上風(fēng)電場技術(shù)逐漸成熟,全球海上風(fēng)電裝機容量已經(jīng)超過1GM,促進(jìn)了單機容量的特大型兆瓦級風(fēng)力機的研發(fā)。而且海上風(fēng)速大且穩(wěn)定,年平均利用小時可達(dá)3000h 以上,年發(fā)電量可比陸上高出50%。21 世紀(jì)是世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)由陸地轉(zhuǎn)向海洋的世紀(jì)。中國東部沿海水深 2~15m 的海域面積遼闊,可利用的風(fēng)能資源約是陸上的3 倍,而且距離電力負(fù)荷中心也很近??梢姡S著海上風(fēng)電場技術(shù)的發(fā)展成熟,必然成為未來的可持續(xù)能源。
三、結(jié)語
隨著科技的進(jìn)步,人類對風(fēng)能的認(rèn)識不斷深化,風(fēng)力發(fā)電具有極大的潛力,可部分滿足劇增的全球能源需求。并且風(fēng)電是目前成本最接近常規(guī)電力、發(fā)展前景最大的可再生能源發(fā)電品種,正逐漸受到世界各國的重視。總而言之,風(fēng)力發(fā)電在我國有著廣闊的發(fā)展前景,風(fēng)能的利用必將為我國的環(huán)保事業(yè)、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整及對減少進(jìn)口能源的依賴等方面做出巨大貢獻(xiàn)。
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摘要:太陽是一項很重要的可再生能源,在現(xiàn)行世界能源與環(huán)境危機的大背景下,太陽能的應(yīng)用價值日益凸顯。作為太陽能應(yīng)用的一項重要技術(shù),光伏發(fā)電發(fā)展前景十分可觀,而我國的光伏產(chǎn)業(yè)又面臨著前所未有的機遇和選擇。文章將結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟理論和方法,從技術(shù)、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和國家這四個不同的方面,對我國的光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深入探討,促使我國的光伏產(chǎn)業(yè)向著又好又快的方向穩(wěn)步前進(jìn)。
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;經(jīng)濟分析;發(fā)展預(yù)測
太陽能是地球能源的基本來源,因此,如何更好地利用太陽光發(fā)電,是人類一直面臨的一個棘手的問題。太陽能是一項清潔性、安全性的能源,資源的來源廣泛且充足,而且其具有很長的壽命,也不像其他能源那樣,需要經(jīng)常維護(hù)?;谶@些其他能源不具備的特點,光伏能源被視為21世紀(jì)最有利用價值的能源。自上個世紀(jì)50年代,太陽能的應(yīng)用已經(jīng)從太陽能電池發(fā)展到如今太陽能光伏集成建筑等多個不同的領(lǐng)域??v觀全世界的光伏產(chǎn)業(yè),也歷經(jīng)了半個世紀(jì)的發(fā)展,進(jìn)入到21世紀(jì)之后,我國的光伏產(chǎn)業(yè)也漸漸地步入了高速的發(fā)展時期。因此,本文將以市場分析為基礎(chǔ),由四個方面來深入探討技術(shù)經(jīng)濟:技術(shù)、企業(yè)產(chǎn)業(yè)、國家。
一、光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)點
光伏產(chǎn)業(yè)是一項綠色又環(huán)保的能源,因此被看作是一項戰(zhàn)略性的朝陽性產(chǎn)業(yè),各國給予光伏發(fā)電的很高的重視程度,并給予大力的扶持,原因如下:
1.《京都議定書》給予各國以壓力,迫使各國政府落實積極開發(fā)各項清潔型能源,包含太陽能在內(nèi),這樣有利于減少溫室氣體的排放。
2.中東是全球的石油主產(chǎn)區(qū),因此,中東地區(qū)的政治趨勢一直處于一種緊張的狀態(tài)。為了保證穩(wěn)定的能源供應(yīng),各國政府不得不大力開發(fā)國內(nèi)能源,其中包含太陽能在內(nèi)。
3.像石油、煤炭這些礦物能源在漸漸枯竭,各國政府不得不積極開發(fā)包含太陽能在內(nèi)的可再生能源,這樣才能使能源長期供應(yīng)?;谝陨蠋讉€原因,在上世紀(jì)末的最后十年,全國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以每年百分之二十的速度高速增長。在新千年以后的三十年中,全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以每年百分之三十的速度高速增長。光伏能源是可再生能源中一項獨具潛力的能源,它的重要性和戰(zhàn)略性日益凸顯,世界各國積極出臺相關(guān)政策和法律鼓勵光伏產(chǎn)業(yè)。自1999年來,世界各國尤其是美、日、德這些西方發(fā)達(dá)國家逐步推出了大型國家光伏發(fā)展計劃和太陽能屋頂計劃,這在一定程度上推動了世界光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,世界光伏產(chǎn)業(yè)是比IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展還快的產(chǎn)業(yè)。作為一項可再生清潔能源,在21世紀(jì)前半期,光伏發(fā)電將發(fā)展成最重要的基礎(chǔ)能源。
二、光伏發(fā)電成本分析
(一)光伏發(fā)電成本和影響因素
光伏發(fā)電的成本,直接決定了其能否大規(guī)模的快速發(fā)展,和其在能源供應(yīng)中的地位。光伏發(fā)電的成本主要受兩方面因素的影響:光伏發(fā)電總成本以及總發(fā)電量。光伏發(fā)電成本主要是受初始投資的影響,諸如運行維護(hù)費、稅收等因素則對系統(tǒng)的發(fā)電成本影響較小。1.初始投資。光伏電站的初始投資主要包含光伏組件、電纜、配電設(shè)備、并網(wǎng)逆變器等成本,在這其中,光伏組件投資的成本就占初始投資的一半以上。2.發(fā)電量。光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量受兩個因素影響:太陽能資源、太陽發(fā)電的效率,與此同時,也受運行方式、線路耗損等因素的影響。因此,在中國與建筑結(jié)合在一起的光伏發(fā)電系統(tǒng)大多安裝在東部沿海地區(qū)。3.單位電量成本。(也稱度電成本)
(二)多種類型的光伏發(fā)電系統(tǒng)度電的成本分析
中國光伏發(fā)電市場的起步并不早,主要開展了投資補貼、特許權(quán)招標(biāo)等項目,一些技術(shù)的經(jīng)濟分析并不能恰當(dāng)?shù)胤从吵龀杀舅?,本文主要結(jié)合一些典型的運電站數(shù)據(jù)來分析。
1.聚光光伏電站的單位投資成本是比晶硅光伏要高的,聚光光伏電站度電成本比薄膜光伏電站要低,但仍然比大規(guī)模地面晶硅光伏電站要高一些。
2.薄膜光伏電站的單位成本比晶硅光伏電站的成本要低,但它的效率也低,而度電成本比晶硅光伏電站高。
(三)光伏發(fā)電系統(tǒng)度電成本的變化趨勢
光伏系統(tǒng)的成本包含太陽電池組件、功率控制、組陣系統(tǒng)平衡、間接費用這四個部分。在這其中,組陣系統(tǒng)平衡涵蓋了支撐組件的框架和支架、電線、基礎(chǔ)土建和土地的使用費等。功率控制分為兩個方面,逆變器和電器控制系統(tǒng)。簡介費用包含涵蓋了工程建設(shè)的管理費、工程設(shè)計費、建設(shè)期中的利息、意外的費用、運費等等。目前,制約光伏發(fā)電規(guī)模化發(fā)展的一大因素就是成本過高。隨著電池效率的提高、組件成本的下降以及壽命的延長,光伏發(fā)電的成本和平價上網(wǎng)的水平相近,因此,光伏發(fā)電非常具有發(fā)電的競爭力。一些國際機構(gòu)對未來光伏發(fā)電的系統(tǒng)度電成本做出了預(yù)測:現(xiàn)如今,中國并網(wǎng)光伏的發(fā)電單位的初始投資成本大約為15/W,光伏發(fā)電裝機的容量是3GW。按照中國發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有的發(fā)展趨勢來看,在技術(shù)提升和裝備國產(chǎn)化的大前提下,每年的投資成本會有百分之十的下降。按照《可再生能源十二五規(guī)劃》的要求,到2015年年底,中國太陽能光伏發(fā)電的裝機容量已經(jīng)達(dá)到14GW。預(yù)計到2020年年底,太陽能光伏發(fā)電的裝機容量會達(dá)到40GW,到2030年年底,裝機容量會達(dá)到200GW。根據(jù)測算結(jié)果來看,2015年中國光伏發(fā)電的單位投資成本也大概是11元/W,2020年將會下降至10元/W,2030年會出現(xiàn)大幅下降,降至4元/W。太陽電池成本的下降,不僅僅是依靠技術(shù)進(jìn)步,規(guī)?;纳a(chǎn)也在一定程度上降低了成本,使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系統(tǒng)平衡需要的構(gòu)建成本也有了明顯的下降。目前微電網(wǎng)的發(fā)電技術(shù)仍處于深入研究的階段,雖然成本還是很高,但伴隨著技術(shù)的不斷革新和進(jìn)步,成本也會逐步降低,未來光伏發(fā)電技術(shù)的前景是巨大的。2020年前,全球光伏發(fā)電的市場還是主要集中于歐盟地區(qū),占到的比例約為百分之四十,2010~2020年,光伏發(fā)電在法國、德國、西班牙、意大利等國的地位逐步提升。2020年之后,光伏發(fā)電的新興市場主要是中國、美國、巴西等國,光伏發(fā)電技術(shù)是重要的可再生能源發(fā)電技術(shù)。
三、光伏發(fā)電發(fā)展前景分析
1.多種光伏電池技術(shù)爭相發(fā)展,第一代晶硅電池具有高校、低廉、使用廣泛的主要用途,為市場主導(dǎo)。第二代薄膜電池成本低、耗能少,發(fā)展前景良好。第三代新型太陽能電池效率高但價格昂貴,目前仍處于探索階段。
2.光伏微電網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向是高成本和低穩(wěn)定性光伏微電網(wǎng)是用光伏發(fā)電當(dāng)作最主要的電源,它可以和其他的儲能裝置配合,直接在用戶負(fù)荷周圍供電,典型的微電網(wǎng)是可以脫離主網(wǎng)運行的,也可接到主網(wǎng)上運行,這樣可以減少配電投資,大大減少了太陽能間歇性對用戶帶來的影響,這比較適合成本較高的邊遠(yuǎn)山區(qū)和對供電有高可靠性的用戶使用。
四、發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的建議
綜上所述,發(fā)展我國的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)變得刻不容緩了。我國光伏產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展,是與國家產(chǎn)業(yè)政策的宏觀調(diào)控分不開的,國家各項政策的頒布和落實,將在很大程度上推動我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1.政府要做好帶頭作用,設(shè)立光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項經(jīng)費,更要在資金、電價、稅收等方面制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策,大力扶持。
2.技術(shù)上既要自主研發(fā),又要學(xué)會技術(shù)引進(jìn),也可以和國內(nèi)研究共同公關(guān),建立健全一套創(chuàng)新的技術(shù)體系。
3.要以政府作為主導(dǎo),多元化投資,建立一套完整的產(chǎn)業(yè)鏈,多方參與、共擔(dān)風(fēng)險,以更高的水平進(jìn)行光伏技術(shù)師范建設(shè)項目。
4.努力培養(yǎng)國內(nèi)的光伏市場,制定一套具體的分?jǐn)偵暇W(wǎng)電價的實施細(xì)則,。5.對光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出合理的規(guī)劃。對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定要加速,提升光伏產(chǎn)業(yè)在未來產(chǎn)業(yè)中的競爭力。
五、總結(jié)
總而言之,太陽能光伏發(fā)電是綠色、環(huán)保的可再生能源,光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景非常可觀,在2030~2050年間,光顧能源和常規(guī)能源在價格上會有真正的競爭力出現(xiàn),因此,這必將成為我國多能互補能源中非常重要的組成部分。我國的光伏產(chǎn)業(yè)需要在市場的規(guī)范、設(shè)備國產(chǎn)化、提高技術(shù)支持、產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展等方面繼續(xù)努力。只有這樣,中國的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)才能躋身世界前列。
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技術(shù)經(jīng)濟學(xué)相關(guān)論文范文二:低碳經(jīng)濟與技術(shù)經(jīng)濟范式與路徑思考
摘要:進(jìn)入21世紀(jì)以來,在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的情況下,人與自然之間的矛盾激化,因此,找到一種能夠讓社會經(jīng)濟與自然環(huán)境和諧相處的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式已經(jīng)成為各個國家都極為重視的問題,這也是促使低碳經(jīng)濟模式成為不同國家共同發(fā)展的一個重要因素。文章主要針對低碳經(jīng)濟發(fā)展的技術(shù)范式以及發(fā)展路徑的思考進(jìn)行了全面詳細(xì)的闡述,以期為我國經(jīng)濟發(fā)展過程中提供參考。
關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟;技術(shù)創(chuàng)新
在當(dāng)前全球變暖越演越烈的情況下,低碳經(jīng)濟發(fā)展模式已經(jīng)成為了各個國家的主要經(jīng)濟發(fā)展方式,以此來促進(jìn)人與自然之間的和諧關(guān)系,這不僅是對自然環(huán)境的保護(hù),同時也是對人體健康的保護(hù)。低碳環(huán)境帶來的不僅是低污染生產(chǎn),還能夠減少排放,避免大量污染環(huán)境的物質(zhì)排入到水流、土地、大氣中,進(jìn)一步對被人體吸收,導(dǎo)致大量疾病的滋生。因此,應(yīng)當(dāng)加大低碳經(jīng)濟的發(fā)展力度,并且對其中的技術(shù)經(jīng)濟范式以及發(fā)展路徑要進(jìn)行深入的思考。
一、低碳經(jīng)濟與低碳技術(shù)
低碳經(jīng)濟已經(jīng)成為了當(dāng)前社會上一種新興的經(jīng)濟發(fā)展模式,該發(fā)展的模式核心內(nèi)容主要是在當(dāng)前市場相關(guān)機制的基礎(chǔ)上來進(jìn)行制度的創(chuàng)新以及制定,通過這樣的方式來使得低碳經(jīng)濟發(fā)展模式能夠不斷地提高技術(shù)效能、減少資源使用,同時研究出可再生能源、減少溫室氣體排放等相應(yīng)技術(shù),使得絕大部分工業(yè)生產(chǎn)都能夠走向低排放、低能耗的生產(chǎn)模式。而有著低排放、低能效效能的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式必然會伴隨著新的節(jié)能技術(shù)、增效技術(shù)、減排技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。只有在大量新型技術(shù)的帶動下,并以創(chuàng)新的低碳技術(shù)作為指引,才能夠不斷推動低碳經(jīng)濟模式的發(fā)展。
二、目前我國低碳技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段我國企業(yè)在低碳技術(shù)研發(fā)方面已經(jīng)取得了明顯成功,有些低碳產(chǎn)品甚至達(dá)到了中世界先進(jìn)水平,其中最突出的就是新能源行業(yè)。比如,截止到2015年我國已經(jīng)有82臺超超臨界機組在網(wǎng)運行,在世界范圍內(nèi)也處于領(lǐng)先地位。除此之外,在世界范圍內(nèi),我國風(fēng)力發(fā)電機組增長量也處于領(lǐng)先地位,2013年,風(fēng)電機組增長量已經(jīng)高于1600萬千瓦;2015年風(fēng)電裝機容量已經(jīng)超過了10000萬千瓦,同比增長1474萬千瓦,增長率達(dá)到了25%。除此之外,我國是世界范圍內(nèi)出口光伏組件最多的國家,全球有接近40%的光伏產(chǎn)品來自于我國。此外,中國是世界最大的太陽能熱水器的生產(chǎn)者和消費者,占世界總產(chǎn)量的70%,約95%的太陽能熱水器的核心技術(shù)為中國公司持有;中國企業(yè)生產(chǎn)出了全球首款單次充電可行駛400公里、并可容納5位乘客的純電動轎車;中國水泥余熱發(fā)電效率世界領(lǐng)先,已開始向國外出口技術(shù)和設(shè)備。由中國科學(xué)院能源領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組編制的《中國至2050年能源科技發(fā)展路線圖》指出我國近期低碳經(jīng)濟與新能源產(chǎn)業(yè)最重要的發(fā)展領(lǐng)域為:清潔煤技術(shù)、新能源汽車、智能電網(wǎng)、新能源規(guī)模發(fā)電等。中國在低碳領(lǐng)域取得了不小的成就,但中國的低碳技術(shù)發(fā)展仍然令人擔(dān)憂。因為我們的技術(shù)仍以中低端為主。
1.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)雖然是中國發(fā)展最快的新能源行業(yè),已具有1.5MW以下風(fēng)機的整機生產(chǎn)能力,但是一些核心零部件,如軸承、變流器、控制系統(tǒng)、齒輪箱等的生產(chǎn)技術(shù)難關(guān)卻遲遲未能攻克。
2.可再生能源發(fā)電并網(wǎng)一直是一大技術(shù)難題,其中重要原因是我國的智能電網(wǎng)建設(shè)水平較低,沒有先進(jìn)的電網(wǎng)調(diào)控和調(diào)度技術(shù)。3.在發(fā)展清潔煤技術(shù)方面,整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)相關(guān)項目剛剛啟動,關(guān)鍵部件尚不能國產(chǎn)。在中國,常規(guī)火電站的投資約為每千瓦5000元人民幣,而IGCC示范電站高達(dá)每千瓦1萬余元,比常規(guī)火電站高出1倍多。
三、我國低碳經(jīng)濟下的技術(shù)創(chuàng)新路徑選擇
我國是一個人口數(shù)量眾多的國家,人口數(shù)量位居全球第一,但是經(jīng)濟發(fā)展的速度卻并不符合人口需求,生態(tài)環(huán)境也較為薄弱,極易受到氣候變化的直接影響。目前我國還處在一個經(jīng)濟飛速發(fā)展時期,面臨著減小貧富差距、大力發(fā)展經(jīng)濟、減少溫室氣體排放量等多個不同層面的重要工作同時發(fā)展,這導(dǎo)致我國要推廣低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的變得更加困難。也正是由于我國的國情較為特殊,因此我們不能照搬國外的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式,應(yīng)當(dāng)從國外低碳經(jīng)濟發(fā)展模式中吸取能為我國所用的精華,從我國所特有的低碳經(jīng)濟發(fā)展之路。
1.對低碳技術(shù)研發(fā)給予政策、資金等方面的支持。不斷完善我國的低碳技術(shù)開發(fā)政策,加強相關(guān)的政策以及制度,并且對我國的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的企業(yè),予以大量的資金支持。①部分新型的能源技術(shù)一直以來都是世界上極其難以攻克的問題,而如果僅僅只依靠企業(yè)獨立進(jìn)行研發(fā),必然是極其困難的,因此,政府必須要幫助企業(yè)在一方面加強與國際先進(jìn)能源技術(shù)的合作以及交流,從而為我國新型能源技術(shù)的快速發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。②國家應(yīng)當(dāng)在涉及到公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作上,加大對低碳建設(shè)的力度,例如智能電網(wǎng)等,大量低碳技術(shù)應(yīng)用在基礎(chǔ)建設(shè)上,能夠為國家節(jié)省資源和資金,減少排放。③國家應(yīng)當(dāng)扶助進(jìn)行尖端領(lǐng)域的技術(shù)研究工作,使得我國的低碳技術(shù)能夠不斷的進(jìn)步,不僅快速與國際尖端技術(shù)接軌,未來還要努力超越國際平均水平,例如在風(fēng)力發(fā)電機上的相關(guān)核心技術(shù)等。④嚴(yán)格制定相應(yīng)的低碳技術(shù)制度,以及戰(zhàn)略規(guī)劃,引導(dǎo)低碳技術(shù)的正確發(fā)展,避免盲目發(fā)展的現(xiàn)象出現(xiàn),同時,低碳技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)由國家來予以規(guī)劃;⑤國家建立起相應(yīng)的低碳經(jīng)濟發(fā)展扶持基金會,以此來幫助我國企業(yè)低碳技術(shù)的發(fā)展。
2.從企業(yè)發(fā)展角度來說,企業(yè)需要進(jìn)行低碳技術(shù)方面的創(chuàng)新,如若不然,企業(yè)將在低碳經(jīng)濟發(fā)展大趨勢下失去市場競爭力。首先,企業(yè)應(yīng)該轉(zhuǎn)變營銷理念以及傳統(tǒng)的盈利模式,在制定短期目標(biāo)的同時,還需要制定長期目標(biāo),總體大方向應(yīng)該是發(fā)展低碳技術(shù),通過低碳技術(shù)的應(yīng)用,以使企業(yè)獲得更高的利潤,真正的實現(xiàn)發(fā)展模式與技術(shù)平衡;其次,企業(yè)需要與政府、機構(gòu)以及其他企業(yè)加強交流溝通,展開密切合作,以此分散低碳技術(shù)研發(fā)期間可能會出現(xiàn)的各項風(fēng)險。由于低碳技術(shù)本身并不成熟,有很多低碳技術(shù)還只是停留在概念階段,企業(yè)研發(fā)過程中需要承受非常大人力、物力等壓力,如果企業(yè)單打獨斗顯然成功的可能性并不高,所以企業(yè)需要與政府、科學(xué)研究機構(gòu)等展開合作,以此規(guī)避風(fēng)險;最后,可以引進(jìn)先進(jìn)的低碳技術(shù)。現(xiàn)如今,技術(shù)發(fā)展也逐漸實現(xiàn)了全球化,我國企業(yè)完全可以通過技術(shù)貿(mào)易來著獲得先進(jìn)低碳技術(shù),而后再依據(jù)我國國情消化吸收,與此同時國家還應(yīng)該做好專利產(chǎn)權(quán)保護(hù)工作。
3.對于科研機構(gòu)來說,應(yīng)該密切關(guān)注國家出臺的各項政策措施,在此基礎(chǔ)上,還需要與企業(yè)進(jìn)行合作,以此得到研發(fā)資金??蒲袡C構(gòu)低碳技術(shù)研發(fā)的重點應(yīng)該放在以下幾方面:提升煤炭資源的利用率;核電技術(shù)、輸配電技術(shù)以及可再生資源的開發(fā)利用技術(shù)等。通過這些技術(shù)的大力研發(fā),真正的促進(jìn)我國低碳技術(shù)發(fā)展,融入到各行各業(yè)中。另外,科研機構(gòu)還需要做好一項非常重要的工作,即必須將研發(fā)成功的低碳技術(shù)推入到市場中,真正的將技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。
四、結(jié)語
綜上所述,低碳技術(shù)已經(jīng)成為了全世界生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主流,這也是生產(chǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路,因此,在當(dāng)前低碳經(jīng)濟模式發(fā)展的潮流中,我國應(yīng)當(dāng)加快與國際水平接軌的速度,擴大低碳生產(chǎn)技術(shù)在我國生產(chǎn)行業(yè)的覆蓋范圍,將更多技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中,促使低碳經(jīng)濟發(fā)展走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號:G646 文獻(xiàn)標(biāo)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(yán)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(yán)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(xué)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(shè)計專業(yè)方面的人才。有關(guān)專業(yè)以物理學(xué)為基礎(chǔ),系統(tǒng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理等,使學(xué)生牢固掌握物理學(xué)基礎(chǔ)理論。同時結(jié)合電力教學(xué)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(chǔ)、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(xué)生在掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計專門技能的同時具備更加扎實的理論知識基礎(chǔ)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(shè)計原理、部件選型、系統(tǒng)安裝維護(hù)等內(nèi)容,其教學(xué)目標(biāo)是希望通過該課程的學(xué)習(xí)能使同學(xué)們能掌握太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā),為今后從事相關(guān)工作打下堅實的理論基礎(chǔ)。作為最早開設(shè)《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(xué),教學(xué)過程中受到教材、實驗設(shè)備等各方面條件的限制,使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法效果不很理想。本文就近年教學(xué)過程中遇到的一些問題,針對目前的教學(xué)模式進(jìn)行探討。
一、加強課堂實驗教學(xué)
《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(chǔ)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(shè)計、配件選型及系統(tǒng)安裝維護(hù)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(xué)過程中發(fā)現(xiàn),單純依靠理論知識講解,學(xué)生很難對光伏系統(tǒng)有深入的理解。總結(jié)教學(xué)過程發(fā)現(xiàn),在學(xué)習(xí)理論知識的同時如果能結(jié)合相關(guān)的實驗、實踐教學(xué),則可大幅度提高教學(xué)質(zhì)量與課堂教學(xué)效果,也能加深學(xué)生對知識點的理解與掌握,這就凸顯了課程教學(xué)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(shè)備、實驗條件和人員的限制,短時間內(nèi)開展豐富實驗教學(xué)有著一定的困難。但是,使用計算機軟件仿真虛擬實驗和設(shè)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(xué)環(huán)境也是一種重要的方法。此外,在教學(xué)的過程中也可以根據(jù)教學(xué)的需要,動員學(xué)生與老師一起自行設(shè)計一些簡單可行的實驗設(shè)備,既可以加深學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解,又能使學(xué)生能夠得到全面的實際訓(xùn)練,還可以豐富該課程的教學(xué)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(shè)計類的實驗相結(jié)合,提高了學(xué)生對已學(xué)知識的綜合運用能力,加強了學(xué)生的動手能力和實踐能力,使學(xué)生在走入社會后,能較快適應(yīng)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(xué)的白連平等[1]針對該課程就設(shè)計了一些可行性實驗,如光伏陣列設(shè)計實驗、太陽能路燈照明系統(tǒng)設(shè)計等。
二、開展校企合作教學(xué)
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(xué)則是提高該課程教學(xué)效果的制勝法寶[2]。在前期的教學(xué)過程中作為實踐教學(xué)曾經(jīng)帶學(xué)生到相關(guān)的光伏企業(yè)見習(xí),在企業(yè)參觀實習(xí)的結(jié)束之后,有些學(xué)生反映“公司實習(xí)4天比在學(xué)校2年學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)習(xí)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(lán)色的,不能做成其他顏色呢?雖然這些基礎(chǔ)的知識都已經(jīng)在課堂上講授過了,明顯部分學(xué)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(xué)習(xí)對這些知識有了更進(jìn)一步的理解,充分說明了僅有課堂教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足該課程的設(shè)置目標(biāo)。因此,除了輔助的課堂實驗教學(xué)或者視頻演示之外,與相關(guān)企業(yè)開展校企合作教學(xué)也是提高學(xué)生認(rèn)知能力的一項重要教學(xué)手段。這就要求在該課程的教學(xué)過程中,除了加強實驗教學(xué)還必須加強學(xué)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(xué)成果。
三、將科研與新技術(shù)融入教學(xué)培養(yǎng)學(xué)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(xué)校有很多項目都涉及鼓勵大學(xué)生科技創(chuàng)新,從近代科學(xué)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(xué)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(fù)著科研工作,怎么樣將自己的科研工作融入日常教學(xué)并以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力也是一個應(yīng)該認(rèn)真考慮的重要問題。大學(xué)生在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新在國際上屢見不鮮,比如在超導(dǎo)領(lǐng)域,MgB2合金超導(dǎo)體以及NaCoO.H2O超導(dǎo)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(shè),為科研融入教學(xué)提供了良好的載體。太陽電池材料的研究是目前材料科學(xué)的一大熱門研究領(lǐng)域,這樣可以在教學(xué)過程中使學(xué)生了解到最新的材料研究,從而讓學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)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(shè)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(xué)生創(chuàng)新提供了一個良好的平臺。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開展太陽能電池及發(fā)電技術(shù)的研究,查閱資料、進(jìn)行光伏發(fā)電方案的設(shè)計,促使學(xué)生將所學(xué)的電學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科聯(lián)系起來。有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新興趣,培養(yǎng)學(xué)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(xué)目的,可以在傳統(tǒng)卷面理論知識考核的基礎(chǔ)上增加多樣化的考核形式,比如系統(tǒng)設(shè)計作品展示、成果匯報等多種方式進(jìn)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(jìn)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(shè)計
在網(wǎng)絡(luò)化的今天,課程設(shè)計面臨的一大問題就是論文在網(wǎng)絡(luò)上復(fù)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(shè)計不再局限于理論推導(dǎo)而轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性課程設(shè)計。指導(dǎo)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(xué)生自主設(shè)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(shè)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(shè)計,可以培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)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(wù)是非常有幫助的。這樣的課程設(shè)計比普通的論文撰寫更能提高學(xué)生的專業(yè)水平,從而使學(xué)生的能力達(dá)到甚至超越該學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)。
本文根據(jù)《太陽能發(fā)電技術(shù)》的實際教學(xué)經(jīng)驗以及該課程的教學(xué)目標(biāo),探討了在現(xiàn)有教學(xué)模式基礎(chǔ)上需要進(jìn)行的一些改進(jìn)。作為工科應(yīng)用型創(chuàng)新人才,最重要的是應(yīng)該具有很強的獨立獲取和應(yīng)用知識的能力,而傳統(tǒng)的理論教學(xué)為主模式則很難讓學(xué)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(xué)、開展校企合作教學(xué)、將大學(xué)生創(chuàng)新融入教學(xué)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(xué)為主體的教學(xué)模式,將實驗、實踐教學(xué)等過去不被重視的教學(xué)方式引入這些實踐性較強的課程,探索新的教學(xué)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(dá)到開設(shè)該專業(yè)的最終目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]白連平,張巧杰.光伏發(fā)電實驗設(shè)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(xué)改革研討會論文集(2):602-605,2008-04,中國陜西西安.
中圖分類號:F240;G645
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1004-4914(2016)05-177-02
引言
近十幾年來,我國新能源產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展,在風(fēng)力發(fā)電、太陽能光熱發(fā)電、生物質(zhì)能源利用、氫能開發(fā)等方面處于世界領(lǐng)先地位{1}。但與這種情況相悖的是,無論在新能源利用技術(shù)方面還是相關(guān)的裝備制造業(yè),新能源產(chǎn)業(yè)的人才明顯滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展,存在著嚴(yán)重的人才缺失現(xiàn)象。這種現(xiàn)實狀況制約了我國新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,對于為社會培養(yǎng)高級技術(shù)人才的高等院校來說,培養(yǎng)新能源方面人才已成為迫切任務(wù){(diào)2}。
大學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育理念是強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練,增強高校學(xué)生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)適應(yīng)國家建設(shè)需要的高水平人才{4}。在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式下培養(yǎng)新能源領(lǐng)域緊缺人才,能夠極大地促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一、風(fēng)力發(fā)電
筆者所在專業(yè)為農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè),主要培養(yǎng)電氣工程類專業(yè)技術(shù)人才。目前,小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高,已達(dá)到商品化程度,風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電已初步形成產(chǎn)業(yè)。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)為本專業(yè)的一門專業(yè)選修課,風(fēng)力發(fā)電原理是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題,也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染,是一種特別好的發(fā)電方式。
近年來,筆者所在的佳木斯大學(xué)大力支持大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目的開展,學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下申請一些風(fēng)力發(fā)電方面的項目。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)課程涉及到直流發(fā)電機、同步交流發(fā)電機、異步交流發(fā)電機、發(fā)電機組的控制、充電器及逆變器方面的知識,這些知識大多抽象,學(xué)生只會理論計算,對工程實際應(yīng)用及運行情況不了解,使項目進(jìn)行過程中遇到很多阻礙。為此,本專業(yè)帶學(xué)生到學(xué)校附近的大唐依蘭風(fēng)電公司進(jìn)行參觀實習(xí),使學(xué)生了解風(fēng)力發(fā)電實際運行情況,在實踐與創(chuàng)新理論的指導(dǎo)下完成課題。
二、太陽能光熱發(fā)電
1.太陽能光伏發(fā)電。太陽能是石油和煤炭等常規(guī)能源最理想的替代能源,太陽能光伏發(fā)電是各種新能源中應(yīng)用前景最廣闊的一種{4}。鼓勵學(xué)生申請光伏裝置設(shè)計方面的課題,通過裝置搭建過程中掌握太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作的原理,在實際操作過程中發(fā)現(xiàn)問題,然后通過交流學(xué)習(xí)解決問題,掌握逆變技術(shù)、最大功率點跟蹤技術(shù)的原理和方法。此外,還通過太陽能光伏板完成太陽能充電器、太陽能滅蟲等設(shè)計,使學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力得到了極大的提高。
2.太陽能熱電發(fā)電。太陽能熱利用技術(shù)按終端使用溫度范圍大致分為低溫、中溫、高溫:低溫范圍在100℃以下,主要用于生活用水、采暖、干燥、蒸餾、農(nóng)用溫室等;中溫100~300℃之間,用于工業(yè)用熱、制冷空調(diào)、烹調(diào)等;高溫則為300℃以上,用于熱發(fā)電、材料高溫處理和有毒物料的去毒處理等。太陽能利用技術(shù)也是農(nóng)村新能源利用的核心,在社會主義新農(nóng)村的新能源建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用。
太陽能熱電發(fā)電有兩種形式,一種是利用太陽熱能產(chǎn)生高溫蒸汽推動汽輪機發(fā)電,另一種是將太陽熱能耦合到熱電材料,利用熱電材料的賽貝克效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電。其中,第二種太陽能發(fā)電形式被稱為太陽能溫差發(fā)電,這種發(fā)電方式更適合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。作為本項目的前期鋪墊,目前已經(jīng)指導(dǎo)學(xué)生完成2015年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,智能半導(dǎo)體溫差發(fā)電裝置設(shè)計(201510222017),目前發(fā)表學(xué)術(shù)論文2篇,申請專利1項(ZL201520418516.8)。項目實施過程中,學(xué)生從對溫差發(fā)電一知半解,最后通過學(xué)習(xí)、研討、反復(fù)實驗解決各種問題,提高理論與科學(xué)技能的同時,創(chuàng)新能力及團(tuán)隊合作能力都得到了極大的鍛煉,此外,項目申請與答辯過程中都需要項目組成員自已完成PPT制作與解說,使學(xué)生得到了專業(yè)鍛煉,為今后工作中遇到同樣問題打下良好基礎(chǔ)。下個項目的目標(biāo)是完成太陽能溫差發(fā)電裝置的設(shè)計,使學(xué)生在項目實施過程中掌握更多太陽能利用的理論與技術(shù)。
三、水力發(fā)電
水力發(fā)電雖然不是新能源發(fā)電,但也是節(jié)能環(huán)保的可再生能源發(fā)電。水力發(fā)電是利用河流、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處,將其中所含勢能轉(zhuǎn)換成水輪機之動能,再借水輪機為原動力,推動發(fā)電機產(chǎn)生電能{5}。在水力發(fā)電中,主要培養(yǎng)學(xué)生控制方面的技能,目前已經(jīng)完成“基于PLC的水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)”。學(xué)生采用上位機與下位機協(xié)同工作的控制方式,RS485通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,以PLC為系統(tǒng)的控制核心,完成對水電站閘門的全程監(jiān)控。實現(xiàn)功能主要包括:通過人機交互界面―觸摸屏,實現(xiàn)對閘門的啟動上升、停止、下降的控制;實現(xiàn)對閘門開放度信息的采集、顯示及處理功能;在緊急情況下緊急落門和緊急抱閘剎車的功能;報警信息的顯示以及通過觸摸屏可以監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài);控制閘門上升或下降到指定開度。項目實施過程中,學(xué)生的組態(tài)軟件編程能力、PLC控制能力、上位機與下位機的通訊能力都得到了很大的提高。
總結(jié)
1.新能源發(fā)電領(lǐng)域的人才除了需要具備多學(xué)科理論知識,涉及機械、電機學(xué)、電力電子技術(shù)、自動控制理論等學(xué)科,主要還要求具備一定的實踐技能。在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式下,結(jié)合項目研發(fā),使學(xué)生具備了更多新能源發(fā)電方面的理論知識與實踐技能,符合新能源產(chǎn)業(yè)對人才多方位的、多層次的要求。新能源產(chǎn)業(yè)不僅需要技術(shù)領(lǐng)域的人才,還有相關(guān)的工程管理、項目規(guī)劃、金融、財務(wù)等方面的人才。這些能力在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目實施過程中都能得到極大的提高。
2.在認(rèn)識到新能源產(chǎn)業(yè)人才的缺失如此嚴(yán)重的同時,也促進(jìn)本專業(yè)的課程調(diào)整??紤]培養(yǎng)多層次的學(xué)生,既培養(yǎng)有從事科研、開發(fā)的領(lǐng)域的人才,也培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)的技能人才,增強專業(yè)的活力。同時,新能源產(chǎn)業(yè)日新月異,新產(chǎn)品、新技能層出不窮,也要求專業(yè)教師們時刻更新自己的知識結(jié)構(gòu),跟上變化的步伐,打造更加專業(yè)的教師隊伍。
3.目前高校都面臨巨大的就業(yè)壓力問題,社會上還缺少創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才,通過大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目培養(yǎng)出的學(xué)生,在專業(yè)技能、創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)能力、管理能力、商務(wù)能力等多方面得到鍛煉和提高。即使學(xué)生不進(jìn)入到新能源產(chǎn)業(yè)工作,也可選其他領(lǐng)域的工作,這在一定程度上增加了本專業(yè)的就業(yè)渠道,緩解就業(yè)壓力大的社會問題。
注釋:
{1}李春曦,王佳,葉學(xué)民等.我國新能源發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].電力科學(xué)與工程,2012(28)4:1-8.
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主辦:中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會
承辦:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會農(nóng)村能源工程專業(yè)委員會
河南省農(nóng)業(yè)工程學(xué)會
近年來,面對能源需求與資源環(huán)境保護(hù)的突出矛盾,發(fā)展可再生、清潔、環(huán)保的新能源已經(jīng)成為我國節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略任務(wù)。農(nóng)業(yè)和農(nóng)村作為我國清潔能源生產(chǎn)與消費的重要領(lǐng)域,對國家節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)舉足輕重。開發(fā)利用太陽能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮芤约暗吞脊?jié)能技術(shù)等,已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的研究熱點。
為了加強學(xué)術(shù)交流,提升我國清潔能源及低碳節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和利用水平,展示相關(guān)科研成果,推動技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,由中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會主辦,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會農(nóng)村能源工程專業(yè)委員會、《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》編輯部和河南省農(nóng)業(yè)工程學(xué)會共同承辦的“全國農(nóng)村清潔能源與低碳技術(shù)學(xué)術(shù)研討會”,定于2010年4月22~24日在河南省鄭州市召開。會期3天,會后組織技術(shù)參觀。
會議擬邀請國內(nèi)各大專院校、科研院所、企業(yè)等單位從事清潔能源與低碳節(jié)能研究的專家、學(xué)者進(jìn)行深入交流、成果推廣,并為企業(yè)、廠商提供科技合作的平臺。
會議征集論文并出版論文集,通過評審優(yōu)秀的論文擬安排在《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》(正刊)發(fā)表,基本通過審核的將在《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》(增刊)上發(fā)表,正刊和增刊均送El收錄。歡迎相關(guān)專家、學(xué)者、企業(yè)家、研究生參加此次大會,并踴躍投稿、展示、交流。
一、會議內(nèi)容
會議主題:清潔能源與低碳技術(shù)研究新進(jìn)展
1)清潔能源政策;2)藻類能源利用技術(shù);3)生物質(zhì)固體燃料技術(shù);4)生物質(zhì)液體燃料(生物柴油、乙醇等)技術(shù);5)生物氣化(CH4、H2)、生物質(zhì)熱解氣化工程技術(shù);6)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù);7)太陽能光熱利用技術(shù);8)小水電;9)小風(fēng)電;10)地?zé)衢_發(fā)與熱泵利用技術(shù);11)低碳節(jié)能新技術(shù)。
二、會務(wù)費
1000元/人,在校研究生600元/人。
會議期間安排住宿,食宿費用自理。
三、參會報名截止日期及匯款方式
參會回執(zhí)見附件,填好后發(fā)送至,報名截止2011年4月10日。收到報名信息后,將發(fā)邀請通知。
銀行匯款開戶行:農(nóng)業(yè)銀行北京朝陽路北支行戶名:農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院帳號:040101040009001。
郵局匯款北京市朝陽區(qū)麥子店街41號501室《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》編輯部收,郵編100125。
匯款務(wù)請注明“學(xué)報會議費”字樣,收款后統(tǒng)一開具發(fā)票。
四、聯(lián)系方式
秦學(xué)敏電話:010-65929451,15110257104 簡保權(quán)電話:010-65910066轉(zhuǎn)2503,15010386132
當(dāng)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(jìn)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(jì),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(jì)70年代,在全球石油危機的背景下,西方發(fā)達(dá)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(yīng)法》,很大力度的促進(jìn)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(dá)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(jìn)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(jì)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(jìn)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(yīng)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(shè)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(biāo),即到“十二五”末期,國內(nèi)光伏發(fā)電裝機容量達(dá)到 5GW。要實現(xiàn)這一宏偉的目標(biāo),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(fù)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(dá)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(yīng)當(dāng)使光伏電池工作在最優(yōu)的狀態(tài),達(dá)到最大地將光能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)化率,采用適當(dāng)?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(xiàn)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(dǎo)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?fù)浣Y(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(jìn)行電網(wǎng)的無功功率的調(diào)節(jié)。可見,網(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(xiàn):
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1、創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)
創(chuàng)新是指以科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)創(chuàng)造出新型的經(jīng)濟價值和社會價值。為了強化國際競爭力,解決地球規(guī)模的問題,就必須將科學(xué)知識、技術(shù)、手段轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟和社會層面的價值,其原動力即為創(chuàng)新。在創(chuàng)新的過程中,構(gòu)思設(shè)想于各階段間循環(huán)反饋發(fā)展進(jìn)化,將牽涉到大量的經(jīng)濟要素與社會要素,具有復(fù)雜性和不確定性。這種綜合性的復(fù)雜系統(tǒng)表現(xiàn)為創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。
創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)是"面向客戶需求、協(xié)作R&D、知識產(chǎn)權(quán)許可、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)合作、戰(zhàn)略聯(lián)盟"為核心的基于構(gòu)件模塊的知識異化、共存共生、協(xié)同進(jìn)化的創(chuàng)新體系,具有類似自然生態(tài)系統(tǒng)的基本特征。
創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),由起點的研發(fā)理論,戰(zhàn)略構(gòu)想為基礎(chǔ),通過大學(xué),企業(yè),學(xué)術(shù)機構(gòu)等各領(lǐng)域的研究開發(fā),確立創(chuàng)新思維體系的核心部分。而創(chuàng)新思維的實證,則在各式各樣的創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)相互作用的"場"內(nèi)進(jìn)行。創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)是圍繞創(chuàng)新思維形成的各種正式與非正式協(xié)作關(guān)系的總結(jié)構(gòu),連同各種各樣的經(jīng)濟要素和社會要素形成了"場"。在網(wǎng)絡(luò)化的"場"中,人才,資金,情報等創(chuàng)新要素相互作用,促進(jìn)創(chuàng)新的進(jìn)程,同時相應(yīng)的"場"也隨之變化。即在動態(tài)變化的"場"中進(jìn)行創(chuàng)新過程。
2、全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
2.1通過創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)解決全球化問題
在全球化進(jìn)程加速和愈演愈烈的國際競爭背景下,各個國家為了維持自身發(fā)展,爭相推進(jìn)國家創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)(National Innovation Ecosystem,NIES)的結(jié)構(gòu)擴展。為了解決全球性問題,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),各國的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)推廣到國家所在地域范圍,進(jìn)一步推廣到全球?qū)用?,?gòu)筑全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),成了當(dāng)務(wù)之急。
2.2全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)
全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)(Global Innovation EcoSystem,GIES)不局限于各國國內(nèi),在世界規(guī)模的系統(tǒng)環(huán)境下,科學(xué)技術(shù)、市場、社會、人才、制度、資金等積極地相互作用,積極推進(jìn)國際性的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的形成,實現(xiàn)社會和地球的可持續(xù)發(fā)展。
GIES主要由三方面的要素構(gòu)成。
(1)"場"的推動要素,即科學(xué)技術(shù)、市場和社會。
(2)"場"的構(gòu)成要素,即人才、制度、資金。
(3)"場"的構(gòu)成要素的調(diào)整,國際協(xié)作框架下的公共部門以及企業(yè)部門。
三方面的要素相互作用,促成創(chuàng)新過程,通過對已有實例的分析,把握動態(tài)要素的活動方向,可以對GIES下的新型創(chuàng)新項目提供支持。
3、全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境下中國太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動向
3.1 GIES環(huán)境下中國太陽能產(chǎn)業(yè)的不均衡問題
中國太陽能產(chǎn)業(yè)近幾年來雖呈現(xiàn)出較快的發(fā)展勢頭,但發(fā)展速度依然緩慢,太陽能產(chǎn)業(yè)與市場間存在著巨大的不均衡,不符合可持續(xù)發(fā)展前提下的能源計劃與環(huán)境產(chǎn)業(yè)的步調(diào)??偨Y(jié)起來,主要有以下兩個方面:
國內(nèi)太陽能市場的發(fā)展程度遠(yuǎn)低于產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展,對中國能源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生不利因素的同時,也不利于維持太陽能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。太陽能產(chǎn)業(yè)的成長不僅需要一個良好的國際市場環(huán)境,更重要的是擁有一個良好的國內(nèi)市場。國內(nèi)市場的成長不僅為國內(nèi)產(chǎn)業(yè)提供新的成長空間,還將解決非太陽能用電區(qū)域內(nèi)的電力問題,對改善中國能源結(jié)構(gòu)有著重要的意義。
研究開發(fā)能力和自主創(chuàng)新能力的脆弱。近年來,多數(shù)企業(yè)設(shè)置自身的研發(fā)中心,并與國內(nèi)外的大學(xué)和科研機關(guān)進(jìn)行緊密的合作,各級政府在太陽能的研究領(lǐng)域投入也明顯加大。中國太陽能領(lǐng)域的科研能力不足,產(chǎn)學(xué)研交流不足的情況得到了一定的緩解。但是技術(shù)水平和人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)的落后,中國太陽能產(chǎn)業(yè)的研發(fā)能力依然很薄弱,同時存在自主創(chuàng)新不足的問題。企業(yè)技術(shù)人才的明顯不足,導(dǎo)致了對國際先進(jìn)技術(shù)的消化,吸收和更新更加困難。在激烈的國際競爭氛圍下,加速人才培養(yǎng),提高中國自主創(chuàng)新能力是當(dāng)務(wù)之急,也是重要的戰(zhàn)略性任務(wù)。
3.2 GIES環(huán)境下對中國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議
GIES是NIES基礎(chǔ)上的逐步擴展,當(dāng)前國際太陽能產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶動了中國太陽能產(chǎn)業(yè),給中國太陽能產(chǎn)業(yè)提供了一個良好的國際氛圍。這也要求中國太陽能產(chǎn)業(yè)在拓展海外市場的同時,應(yīng)該優(yōu)先健全國內(nèi)市場,積極調(diào)整國內(nèi)市場結(jié)構(gòu),加強投入力度,加大政策扶持,以內(nèi)在市場推動海外市場發(fā)展,真正成為太陽能產(chǎn)業(yè)的大國強國。所以,針對GIES環(huán)境下,中國太陽能產(chǎn)業(yè)提出以下建議:
強化太陽能發(fā)電的戰(zhàn)略研究。集合專家學(xué)者對世界與中國的能源形勢進(jìn)行深入研究,準(zhǔn)確捕捉世界太陽能發(fā)電的發(fā)展趨勢和行進(jìn)路線。據(jù)此規(guī)劃中國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的中長期科學(xué)發(fā)展計劃,并且該計劃與低碳社會和可持續(xù)發(fā)展的要求相一致。
強化支援太陽能發(fā)電技術(shù),科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步是太陽能發(fā)電成本削減的重要因素之一,加大科技投入,加強中國太陽能技術(shù)力,加速太陽能成本的削減。重點支援多晶硅制造的核心技術(shù)開發(fā),提高中國太陽能電池多晶硅制造技術(shù)水準(zhǔn)。
建設(shè)國家級的太陽能技術(shù)研究機構(gòu),提高中國太陽能自主研發(fā)能力。設(shè)立國家級的太陽能技術(shù)研發(fā)機關(guān),是提高中國自主研發(fā)能力的重要途徑,從技術(shù)面和政策面上對太陽能發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)提供最直接的科學(xué)指導(dǎo)。
強化太陽能發(fā)電的宣傳普及和教育,提高全民對太陽能發(fā)電的認(rèn)識,同時應(yīng)在大學(xué)等教育機構(gòu)設(shè)立與太陽能相關(guān)聯(lián)的專門學(xué)科,培養(yǎng)優(yōu)秀人才。
強化太陽能技術(shù)的國際交流合作,尤其是在法制層面上,使中國太陽能發(fā)電的法律構(gòu)造和體系健全化,強化中國太陽能發(fā)電相關(guān)法規(guī)以及實施細(xì)則的科學(xué)性和實用性。在科技,人才,資源和協(xié)議加強國際交流合作,不僅可以促進(jìn)中國太陽能發(fā)電技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)水準(zhǔn)的提高,同時也將對中國和世界的能源可持續(xù)發(fā)展和低碳社會建設(shè)做出積極的貢獻(xiàn)。
4、結(jié)論
在全球性問題日益突出的今天,全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)尋求聯(lián)合性的技術(shù)創(chuàng)新,產(chǎn)品交流,政策上的,推動世界市場的發(fā)展,解決社會問題。通過對太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向的分析,根據(jù)先進(jìn)國的動向發(fā)現(xiàn)中國太陽能產(chǎn)業(yè)尚存在的問題,結(jié)合GIES的諸要素基準(zhǔn),不斷完善發(fā)展國內(nèi)市場環(huán)境,使中國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展更加均衡,更加切合低碳社會和可持續(xù)發(fā)展的準(zhǔn)則。
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目前,“中心”已擁有5萬元以上測試儀器30多臺,各類研究平臺12座,可資利用的教學(xué)和研究儀器設(shè)備約1500萬元。中心的建設(shè)推動了能源學(xué)科科學(xué)研究的發(fā)展:近3年來“中心”骨干成員承擔(dān)了省部級以上科研課題14個(其中國家級項目6個),國際合作項目2個;承擔(dān)市廳級項目11個,企業(yè)委托開發(fā)課題14個.獲批研究經(jīng)費總額超過1000萬元。發(fā)表了學(xué)術(shù)研究論文110多篇,其中被權(quán)威期刊和被SCI/EI收錄論文近40篇;出版專著(教材)4部;申報獲批授權(quán)技術(shù)專利30多項.轉(zhuǎn)讓技術(shù)成果5項;作為主要完成單位和完成者獲福建省科技進(jìn)步獎二等獎1個、三等獎1個;廈門市科技進(jìn)步獎二等獎1個、三等獎1個。
“中心”的建設(shè)對學(xué)校的教學(xué)工作也起到了良好的促進(jìn)作用。依托“中心”這一科技創(chuàng)新平臺,新增設(shè)了10門專業(yè)課程的實驗:通過“中心”建設(shè).集大熱能與動力工程專業(yè)與省內(nèi)近50家企業(yè)建立了緊密的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,構(gòu)建了滿足專業(yè)人才培養(yǎng)需要的實踐教學(xué)基地,并承擔(dān)了省級教改項目“熱能工程卓越工程師培養(yǎng)”的試點工作。2011年.依托本平臺取得的教學(xué)成果《“熱能工程”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建與實踐》被評為集美大學(xué)第六屆教學(xué)成果一等獎。
另外,中心的建設(shè)對促進(jìn)學(xué)術(shù)交流方面也起了積極作用?!爸行摹狈謩e于2008年5月、2008年8月和201O年11月承辦了三次全國性大型學(xué)術(shù)會議.“中心”的研究骨干還多次參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流并被邀請擔(dān)任本學(xué)科國內(nèi)和國際頂級學(xué)術(shù)會議的會場主席.包括美國機械工程師學(xué)會動力工程分會2011年學(xué)術(shù)年會(ASMEPower2011)分會場主席、國際制冷大會分會場主席、中國工程熱物理學(xué)會全國學(xué)術(shù)年會分會場主席等,有力地提升了集美大學(xué)在國內(nèi)和國際的知名度。
推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)程
“中心”自成立以來就一直致力于清潔燃燒理論與技術(shù)、低溫余熱利用與工業(yè)過程節(jié)能、新能源開發(fā)與利用及與循環(huán)經(jīng)濟相關(guān)的能源綜合利用技術(shù)研究,為福建省的高效節(jié)能及可再生能源利用技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程做出了一系列積極貢獻(xiàn)。
近年來.“中心”在冰蓄冷空調(diào)及低溫送風(fēng)技術(shù)、烘干系統(tǒng)的優(yōu)化集成節(jié)能技術(shù)、旋風(fēng)除塵技術(shù)、太陽能蝶形反射聚光光伏發(fā)電技術(shù)、余能(熱)回收利用技術(shù)、降低燃燒福建無煙煤鍋爐的飛灰含碳量技術(shù)、燃燒無煙煤鏈條爐的節(jié)能改造技術(shù)、先進(jìn)的垃圾焚燒爐技術(shù)、燃油荷電霧化清潔燃燒技術(shù)、可再生能源與低品位熱能海水淡化技術(shù)等方面均取得了較大突破,已開發(fā)了10多項科技成果,為省內(nèi)近50家企業(yè)提供了節(jié)能減排技術(shù)服務(wù),服務(wù)行業(yè)涉及電力、建材、化工、冶金、紡織印染等諸多領(lǐng)域。例如,與廈門同力節(jié)能科技有限公司簽訂了《立體多層次蝶型反射聚光光伏發(fā)電技術(shù)》技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議,該項技術(shù)直接經(jīng)濟效益在年1000萬元以上;與鎮(zhèn)江市電站輔機廠有限公司共同進(jìn)行了《低溫工業(yè)煙氣余熱資源化利用成套技術(shù)開發(fā)》,通過回收余熱,可為企業(yè)節(jié)省大量燃料從而產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益,每年可節(jié)能折價人民幣5000~;以上:與廈門銀鷺重工有限公司共同進(jìn)行了《20t/h級高效燃燒福建無煙煤的CFB鍋爐技術(shù)開發(fā)》,每年通過煤的高效燃燒和資源綜合利用可增收500萬元以上。近年來.“中心”通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)服務(wù)、推廣新技術(shù)等形式進(jìn)行了成果推廣,累積每年為企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟效益近3500萬元。
2教學(xué)開展
2.1課堂教學(xué)
“新能源與節(jié)能技術(shù)”的課程目標(biāo)決定了課程需要探索新的教學(xué)方式、及時更新教學(xué)內(nèi)容。課堂教學(xué)是課程的主要講授方式,為了克服過去的“填鴨式”教學(xué)的弊端,講授方式需要加以探索、創(chuàng)新。“新能源與節(jié)能技術(shù)”在教學(xué)過程別注重備課、授課以及反思三個環(huán)節(jié)。(1)在備課環(huán)節(jié),認(rèn)真研讀教材和參考書。教材由于編寫時間的滯后性,某些觀點和數(shù)據(jù)都有待更新,盲目地按照教材編制教案不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)要求,需要通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等多種渠道獲取更全的、更新的知識和數(shù)據(jù)。豐富授課內(nèi)容。將視頻、音頻和動畫等豐富的教學(xué)素材引入到教案中,讓課堂學(xué)習(xí)不再枯燥。例如在講述能源導(dǎo)致的環(huán)境污染專題中,結(jié)合南京的實際,將霧霾引入課堂,并鼓勵學(xué)生思考如何治理、保衛(wèi)我們的生活環(huán)境,并給出充足的時間讓學(xué)生進(jìn)行討論。如此貼合實際的話題,學(xué)生討論的非常熱烈,圍繞少開或者不開車、關(guān)閉重污染工業(yè)、改造渣土車和嚴(yán)格治理工地?fù)P塵等種種方法展開熱烈的討論,讓學(xué)生充分進(jìn)行發(fā)散性的思考,效果顯著。(2)在授課環(huán)節(jié),堅持以課堂教學(xué)為主線,同時采用多種靈活的方式方法,如穿插一些教師準(zhǔn)備的專題講座、學(xué)生進(jìn)行的主題報告以及分組討論等,在保證教學(xué)內(nèi)容與質(zhì)量的同時,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。同時,在教學(xué)過程中注意營造輕松愉悅的課堂氣氛,鼓勵學(xué)生就某個問題進(jìn)行課堂交流、討論,并將學(xué)生在課堂上表現(xiàn)記入平時成績,注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核。(3)在課后反思環(huán)節(jié),應(yīng)及時對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行查漏補缺,不斷總結(jié)課堂教學(xué)的經(jīng)驗,指導(dǎo)后續(xù)教學(xué)。同時,新能源技術(shù)日新月異,時時刻刻都有新的發(fā)展動向,作為授課教師要注重從多個渠道汲取最新的知識,及時更新教案內(nèi)容。
2.2課外輔導(dǎo)
課外輔導(dǎo)是一個重要但又易被忽略的環(huán)節(jié)。通過課外輔導(dǎo)能夠與學(xué)生進(jìn)行充分的溝通,及時了解課堂教學(xué)的效果,幫助教師改進(jìn)教學(xué)方式方法,促進(jìn)教師快速成長。特別是青年教師,與學(xué)生的年齡差距小,更加容易溝通,“新能源與節(jié)能技術(shù)”在課外輔導(dǎo)環(huán)節(jié)大膽嘗試,不但每周固定時間地點與學(xué)生面對面交流,并且充分利用微信、QQ和郵箱等方式與學(xué)生交流、溝通。通過輔導(dǎo),不但為學(xué)生解決教材上的疑問,同時還能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行前沿課題的研究,幫助對新能源與節(jié)能科研課題感興趣的學(xué)生深入學(xué)習(xí),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研文獻(xiàn)的查找、閱讀與總結(jié)。在與學(xué)生的交流溝通中,教師自身也在成長,同時也收獲了學(xué)生的友誼與尊敬。
2.3課程考核
課程考核是教學(xué)活動的重要組成部分,是課堂教學(xué)的有效補充。普遍采用的閉卷考試方式,雖然能夠促進(jìn)學(xué)生掌握課程知識,但是束縛了學(xué)生的創(chuàng)造性、發(fā)散性思維,不完全適用于“新能源與節(jié)能技術(shù)”這門課程。本課程的考核堅持在公平、公正的基礎(chǔ)上,大膽改革、創(chuàng)新,采用多樣化考核方式,將成績分為“課堂表現(xiàn)”、“平時作業(yè)成績”以及“期末成績”三部分。其中“課堂表現(xiàn)”占30%,是對學(xué)生資料查閱、出勤考查、參與討論以及回答問題等課堂表現(xiàn)的綜合考核;“平時作業(yè)成績”占30%,主要考核學(xué)生完成作業(yè)的情況。這兩項考核都是將學(xué)生的學(xué)習(xí)過程作為考核重點,占總成績的60%。本課程在“期末成績”考核中,大膽地提出兩種考核方式:專題報告和結(jié)課論文。選擇專題報告方式的學(xué)生,三到四人組成一個小組,按照要求,選擇一個能源專題進(jìn)行30分鐘的專題匯報,由組長負(fù)責(zé)分工;考核時教師和全班同學(xué)一起對該小組的匯報進(jìn)行考核,學(xué)生的評分作為主要依據(jù),在此基礎(chǔ)上,由組長根據(jù)組員的分工、貢獻(xiàn)對組員進(jìn)行評價,該評價是教師評分的重要依據(jù)。該種方式充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,同時還能鍛煉學(xué)生的組織管理能力與表達(dá)能力,受到學(xué)生的歡迎。其余學(xué)生采用結(jié)課論文方式。作為專題報告方式的互補,該方式激勵學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維,將課堂上學(xué)到的知識應(yīng)用到實際問題的解決中,也可以針對教材中的某一種具體的發(fā)電技術(shù)、能源利用方式等,進(jìn)行深入的研究,還鼓勵學(xué)生檢索最新的研究成果,進(jìn)行前沿性的學(xué)習(xí)和研究,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研探索,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)生進(jìn)一步深造作鋪墊。從結(jié)課論文的選題和內(nèi)容來看,學(xué)生的思考比較廣泛和深入,許多學(xué)生貼近實際,提出了“由霧霾引發(fā)的對于新能源利用的思考”,“霧霾里的思考”,“核能的和平利用”,“太陽能與生物能”等論文報告,將課堂知識與身邊的社會現(xiàn)實聯(lián)系起來。對于期末考核,我們給出詳細(xì)的考核指標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn),同時還給出了論文的模板。鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)和圖書館查找科研資料,鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力,為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計甚至就業(yè)和深造奠定基礎(chǔ)。
3科研反哺
教學(xué)和科研的有機結(jié)合是教師無法回避的一個問題。教師特別是青年教師在科研上創(chuàng)新點多、精力充沛,但是教學(xué)經(jīng)驗不足,不能很好地將科研課題與教學(xué)工作進(jìn)行銜接。而科研課題與工程實踐關(guān)系最密切,是專業(yè)知識在實際應(yīng)用中的體現(xiàn)。課程邀請相關(guān)教師作為課程的科研指導(dǎo)教師,邀請其進(jìn)行專題講座,開展了“風(fēng)光儲發(fā)電應(yīng)用”和“太陽能發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷”等專題講座,將教材的知識延伸到工程實際,讓學(xué)生切實體會到技術(shù)的魅力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究興趣。同時課程還通過組織學(xué)生參觀電力系統(tǒng)動模與新能源實驗室、電力系統(tǒng)仿真實驗室等實踐教學(xué)平臺,組織興趣小組參與“基于電力系統(tǒng)脆性的風(fēng)電入網(wǎng)后連鎖故障預(yù)警方法研究”等省部級自然科學(xué)基金的研究,為本科學(xué)生參與科研提供了良好的指導(dǎo)和實踐環(huán)境,也為踐行教學(xué)與科研相統(tǒng)一的思想進(jìn)行了有益的探索和嘗試。