主頁 > 技術文章 > 關於“新（xīn）能源發電技術”課程教學改革與實踐（jiàn）2024-10-16

關於“新能（néng）源發電技術”課程教學改革與實踐（jiàn）

摘要：能源危機與環境汙染已成為製（zhì）約人類社會進步和（hé）發展的兩大障礙（ài）。新能（néng）源發電技術因其（qí）環保、低碳（tàn）等諸多優勢能夠有效應對（duì）能源與環境問題，已日漸成為發電技術的主要發展方向。因此，加強（qiáng）新能源發電領域的專業化人才（cái）培養事關國民經濟發展和能源戰略安（ān）全，是教育教學的一項重要工作。本文全麵研究了“新（xīn）能源發電（diàn）技術（shù）”課程的教學理念、教學內容、教學方法、考（kǎo）核方式，並在多個方（fāng）麵有所突破和創新，構建理論與（yǔ）實踐相結合、課內聯係課外、師生全麵互動（dòng）、培養創新精神、激勵自主學習、尊重（chóng）自我評（píng）價的新型教學方（fāng）法，以滿足創新型人才培養（yǎng）對電氣工程專（zhuān）業“新能源發電技術”課程教學提（tí）出的新要求。

一、先進的教學理（lǐ）念：
　　作為一門新技（jì）術主導的課程，其知識內（nèi）容（róng）更新速度很快。因此（cǐ），教師需（xū）要用先進的教學理（lǐ）念指導教學工作（zuò）。教學理念包含的內（nèi）容很多，包括學習理論、教學理論、教育傳播理論等等。以學習理論為例，較為成熟的理論就包（bāo）括行為主義學習理論、認知學習理論、建構主義學習理論、人本主義學習（xí）理論（lùn）等。建構主義學習理（lǐ）論認為學生的知識和智慧不是先天就有的（de），也（yě）不是學校和教師賦予的，而是學（xué）生自己在與有特（tè）定文化背景的（de）學校教育相互作用的（de）過程中逐步建構的。因此它使得教學要以學習者（zhě）為（wéi）中心（xīn），要注意培養學習（xí）者（zhě）的主動建構知識的能力。並且，由於知識是由學習（xí）者主動建構的（de），因而他（tā）們的學習也應（yīng）是（shì）靈活多樣的。這十分符合“新能源發電（diàn）技術（shù）”課程的教育要求。因此，本課程采用建構主義學習理論為指導思想，將培養學生接受新知識的（de）能力、分（fèn）析和解決問題的能力、創新能力作為改進教學方法的出發點和目（mù）標，改變以往的“傳遞型”課堂教學，倡（chàng）導“探索型”、“服務型”和“研究型”教學，改變以（yǐ）往實驗教學的“驗（yàn）證性（xìng）”，逐漸向學生自（zì）主設計課題的（de）“創新性（xìng）”轉變。發展學生的求異思維，激勵學生的求知欲望和想象力，充分發掘（jué）和培養學生的自主學習意識和能力。
二、更新的教學內容：
　　新能源（yuán）發電的形式多種多樣。結合（hé）工程領域發展的實際情況，本課程選取了太（tài）陽能發電、風力發電和核能發電這三類具有廣泛（fàn）發展前景的主流新能源（yuán）發電技（jì）術作為主要講授對象，而（ér）將生物質能（néng）發電（diàn）、潮汐能發電等作為介紹對象（xiàng）加以補充。
　　由於新能源發電技術的研究屬（shǔ）於前（qián）沿科學，其科技發展日新月異（yì），因此教學內容需要不斷更新，現有的教材往往難以滿足教學要求。因此，教（jiāo）師（shī）整合了最新（xīn）的科（kē）技發展成果（guǒ）和科研（yán）成果作為教授內容，向學生闡述新能源發電的基本原（yuán）理、關鍵技術及（jí）發展趨勢，讓學生充分接（jiē）觸各種知識，拓寬（kuān）視野，了解科技前沿的最新動態，激發和培養學（xué）生的創新意識。以風力（lì）發電部分為例。風力發電（diàn）涉（shè）及流體力學、工程熱力學、等多種電氣（qì）工（gōng）程專業，學生相對缺乏的知識儲備。因（yīn）此，如何係統高效的介（jiè）紹相關的基礎知識並摒棄冗餘（yú）部分是（shì）問題的關鍵。為（wéi）此，筆者精選（xuǎn）了德國聯邦風能聯合會的技術手冊，結合部分（fèn）國內教材重新編寫（xiě）了課（kè）程講義。德國聯邦風能聯合會的技（jì）術（shù）手冊深入淺出、圖文並茂，科普性和前沿（yán）性並重，非常適（shì）合電氣工程專業的高年級學生。同時（shí），筆（bǐ）者利用發達（dá）的網（wǎng）絡平台選取了部分專業性網站資訊作為教學內（nèi）容和課後拓（tuò）展閱讀資料，較好地將最新的科技知（zhī）識組織到教學內容中，以突出素質教育要求（qiú），培養（yǎng）與時俱進的高質量人（rén）才。
教學（xué）內（nèi）容的更新還（hái）體現（xiàn）在內容的及（jí）時修正與調整（zhěng）上。以核能發電技術為例：日本（běn）311大地（dì）震和海嘯發生之後，日本福島核電站多個機（jī）組（zǔ）發生事故。地震和海嘯引發的（de）核電站爆炸和放射物泄漏事故使得核能發電（diàn）遭遇（yù）前所未有的（de）危機。此時，核能發電（diàn）技術（shù）的（de）教學內容應作相應調（diào）整，適當增加核能安全利用方（fāng）麵的講授內容。核電安全事故將促使世（shì）界各國重新審視和製定（dìng）核電發展策略，大力發展新（xīn）一代安全技術，從而推進核電的技術進步。因此，教學內（nèi）容中增（zēng）加了我國目前掌握的“第四代”核（hé）電技術，重點講授第四（sì）代核能方案的安（ān）全性和其具備固有的防止核擴散（sàn）的（de）能力。糾正學生“談核（hé）色變”的過（guò）度恐慌心理，幫助學生建立正確（què）的核電安全利用，有（yǒu）序發展的觀念。
三、創新（xīn）的方法手段：
　　創新性的（de）教學理念和教（jiāo）學內容必須要通過相應的教學方法與手段來實現。在教學手段上，使用現代化的教育技術和手段，進一步重（chóng）視教育資源的開發和利用，以增強教學效果，擴大每一堂課的（de）教學信息（xī）量，豐（fēng）富教學內容為教學手段革新（xīn）的目的。在教學方法上，融實驗和多媒體教學等多種（zhǒng）方法於一體。
　　實踐環節的（de）教學，以學生實踐動手為主，教師指導為輔的模式。針對學生對新能源發電技術模型有一定距離感這一特點，搭建了太陽能光伏（fú）發電和（hé）小型風機（jī）發電的實驗平台，激發學生的學習興趣，引導學生（shēng）自主設計實（shí）驗，重點培養學生運（yùn）用知識和動手解決新能（néng）源技術工程實踐問題的能力，使理論聯係實際並（bìng）運用於實際。
　　“新（xīn）能源發（fā）電技術”課程內容較多而學時有限。多媒體教（jiāo）學與傳統教學方式相比（bǐ），具有信息量大，內容直觀，易於理解等（děng）多種優（yōu）點。筆者在教學實踐過程中注重多種教學媒體的結合，盡可能豐富教學內容。例如：選用中央電視台科教頻（pín）道（dào）《探索·發現》欄目的節目《風電之戰》作為風力發電發（fā）展進程的教學內容，增強學生（shēng）的學習興趣；選用AREVA公司的（de）風機安裝說明（flash影片）作為風機安裝的教學內（nèi）容，直觀且易於理解。
　　同時，本課程的教學不局限（xiàn）於課堂（táng）的（de）授課方式，通過建立網絡教學平台，加強了師生學術交流和課程討論，與學生及時溝通（tōng），發揮學（xué）生學習的自主性，營造自主學習的條件，強化創新能力的培養。
四、靈活（huó）的考核方式：
　　考（kǎo）核環節作為教學活動的有機組成部分，是（shì）整個教學過程的重要環（huán）節之（zhī）一。長期的實踐證明（míng），此環節能有效（xiào）地促使學生複習（xí）和鞏固所學內容，檢查他們對所學知識、方法和技能的理解、掌（zhǎng）握及運用情況，既是評定學生學習成績的有效手段，也是檢（jiǎn）驗教學效果、取得反饋信息、改進和提高教學質量、推進教學改革的主要途徑。“新能源發電技術”作為電氣工程（chéng）專業（yè）高年級學生的專業選修課，應注重科普性與專業性相結合，這就必然要求形式靈活多樣的課程（chéng）考核方式。考試雖有其合理（lǐ）性，卻束縛了學生的發散思維（wéi），忽視（shì）了對（duì）學生學習能力（lì）和創新能力的考查。對於專業選修課，有必（bì）要根據不同教學內容采（cǎi）取靈活多樣的考核方法。筆者在“新能源發電技術”的教學實踐中，采取了平時考核與期末考核相結合的方式。在平時授課過程中，隨機提問（wèn）、討論課上發（fā）言等作為平時成績。在期（qī）末（mò）考（kǎo）核中，同時提供書麵考試和（hé）提交論文兩種考核方式，由學生自由選擇。學生可（kě）以（yǐ）以自己感興趣的某一種新能源發電技術為主題寫一篇論文並模擬（nǐ）學術會議進行宣讀且答辯，以考查學生運用知識、分析問（wèn）題的能力。大多數學生更傾向於選擇論文的方式作為考核方式。學生在準備（bèi）論文的過程中，需（xū）要查（chá）閱查閱一定數量的文獻，通過對文獻的綜合分析，提煉自己的觀點，並提出解決方案，這一過（guò）程鍛（duàn）煉了學生的科研（yán）能力（lì）和創新性。靈活多樣的考核方（fāng）式，對課程的教學實行了動態的考察與過程管（guǎn）理，有效地（dì）調動了（le）學（xué）生學（xué）習的（de）積極性、主動性和創造性。
五、教學成果：
　　通過上述的教學改革和實踐（jiàn），學生提高了對“新能源發電技術”課程（chéng）的（de）學習興趣，在課堂上和課後與教師的互動明顯增加，能夠主動查閱相關的參考書目並提出具有一定深度的問題。在期末考（kǎo）核過程中，學生大多選擇了提交論文的考（kǎo）核方式。在選題上，學生發揮了主觀能動性（xìng），選題範圍比較寬，對於課中講授較少的生（shēng）物質能發電等也有部分學生選擇。通過（guò）相關文獻的查閱和學習（xí），具備（bèi）了一定的知（zhī）識儲備之後，能夠係統的（de）形成（chéng）具有一定（dìng）獨立見（jiàn）解的論文。論文答辯過（guò）程中（zhōng），學（xué）生的知識得到進一步的強化，綜合能力也得到了鍛煉（liàn）。課後調查中，學生普遍對課程的改革表示歡迎。
六（liù）、結語：
“新能源發電技術”作為電（diàn）氣工程專（zhuān）業學科前沿的專（zhuān）業選修課，隨著新能源發電技術的不斷發展，其課程的教學內容也將不（bú）斷調整，教學方法也（yě）應（yīng）不斷改進。“新能源發電技術”的教學（xué）應以人（rén）才培養為中心，優化教學（xué）方式、更新教學內容、加（jiā）強（qiáng）實驗環節、強化創新意識，培養學生（shēng）主動學習能力和（hé）創新能力。“新能源發電（diàn）技術”課程的教學創新還需不斷（duàn）探索，如跟蹤最新的新能源發電與智（zhì）能控製技術，培養研究式學習方式，加強設（shè）計型的實驗實踐環節等，這些都有待於今後不斷探索實（shí）踐與創新改進。

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