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關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電;專業(yè)英語(yǔ);雙語(yǔ)教學(xué);教學(xué)模式
作者簡(jiǎn)介:葉林(1968-),男,湖北武漢人,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,教授。(北京 100083)
基金項(xiàng)目:本文系中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)2010年首批全英文授課課程建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):08132953)、2011-2013年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)重點(diǎn)外專引智項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2011W004)、2011年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)校級(jí)教育教學(xué)改革項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):1081-18062101)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)30-0115-02
大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用可再生能源可以節(jié)約國(guó)家能源,特別是新能源發(fā)電技術(shù)對(duì)于優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、保障國(guó)家能源安全、改善環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的要求和層次也在不斷提高?,F(xiàn)代高水平的電力專業(yè)人才不僅需要掌握系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí),而且還應(yīng)該具有高水平的專業(yè)外語(yǔ)交流能力,[1]因此,有必要深化新能源發(fā)電專業(yè)英語(yǔ)課程體系建設(shè),開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)改革實(shí)踐與探索,[2]進(jìn)一步提高雙語(yǔ)教學(xué)的質(zhì)量,這是培養(yǎng)高素質(zhì)電力專業(yè)人才的重要基礎(chǔ)。
新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課程主要是為電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)高年級(jí)本科生開(kāi)設(shè)的專業(yè)課,同時(shí)也是面向全校其他專業(yè)的高年級(jí)本科生開(kāi)設(shè)的一門校級(jí)通選(選修)課,是一門知識(shí)面很廣、內(nèi)容豐富、前沿性很強(qiáng)的課程。課程在比較分析國(guó)內(nèi)外新能源發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電/熱發(fā)電、水力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、海洋能發(fā)電和燃料電池發(fā)電等幾種典型的新能源發(fā)電方式的原理、技術(shù)現(xiàn)狀、并網(wǎng)運(yùn)行情況以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行了全面的分析介紹,[3]教學(xué)內(nèi)容全面展示了近年來(lái)新能源發(fā)電領(lǐng)域的最新科技成果。通過(guò)對(duì)該門課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生了解全球和中國(guó)的新能源發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀、研究進(jìn)展和存在的問(wèn)題,熟悉新能源發(fā)電的生產(chǎn)過(guò)程,并掌握新能源系統(tǒng)各個(gè)發(fā)電方式的基本工作原理、動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新能源發(fā)電等相關(guān)領(lǐng)域的興趣,提高學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)實(shí)際應(yīng)用能力和競(jìng)爭(zhēng)力,為學(xué)生將來(lái)進(jìn)一步從事新能源發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)工作和進(jìn)行科學(xué)研究夯實(shí)基礎(chǔ)。
為提高新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量,在課程體系建設(shè)和教學(xué)模式創(chuàng)新等方面進(jìn)行了一些探索與思考。
一、課程建設(shè)
1.課程體系建設(shè)
教學(xué)大綱在新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)雙語(yǔ)教學(xué)的課程體系建設(shè)中具有指導(dǎo)性作用,針對(duì)課程實(shí)踐性強(qiáng)及與前沿技術(shù)聯(lián)系緊密的特點(diǎn),在查閱、歸納、總結(jié)、消化國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料和最新研究成果的基礎(chǔ)上,考慮選課學(xué)生的不同專業(yè)背景,編撰具有一定通用性的新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)課程雙語(yǔ)教學(xué)大綱。特別針對(duì)現(xiàn)有電氣工程專業(yè)英語(yǔ)中有關(guān)新能源發(fā)電技術(shù)方面比較薄弱的現(xiàn)實(shí),參考國(guó)內(nèi)外最新的研究進(jìn)展,將涉及新能源發(fā)電技術(shù)這一新興領(lǐng)域的英語(yǔ)專業(yè)術(shù)語(yǔ)、詞匯進(jìn)行分類總結(jié),補(bǔ)充到雙語(yǔ)教學(xué)課程教材中,使得具有不同專業(yè)背景的選課學(xué)生易于接受,形成一個(gè)特點(diǎn)鮮明的課程體系,這是本雙語(yǔ)課程實(shí)踐探索最首要的研究?jī)?nèi)容。
2.積極推進(jìn)自編雙語(yǔ)教材的建設(shè),豐富教學(xué)資源
課程教學(xué)選用了國(guó)外原版英文教材,教材內(nèi)容非常豐富全面、數(shù)據(jù)新,并配以生動(dòng)、形象、有趣的插圖,深受學(xué)生的喜愛(ài)。但是,由于中國(guó)學(xué)生英語(yǔ)語(yǔ)言背景、具體專業(yè)方向等方面的差異,原版教材的通用性較差,而且原版教材的價(jià)格昂貴,這些局限因素促使教學(xué)團(tuán)隊(duì)在前期大量查閱、歸納、總結(jié)國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)資料和吸取國(guó)內(nèi)外最新研究成果的基礎(chǔ)上,選取國(guó)內(nèi)外具有一定時(shí)效性和難度適中的英文資料作為課程補(bǔ)充講義,結(jié)合專業(yè)的實(shí)際情況專門組織編寫了自編教材,并在教學(xué)實(shí)踐中不斷完善、補(bǔ)充、修訂具有科學(xué)性及可讀性的新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的雙語(yǔ)教材,突出“英漢兼顧、內(nèi)容新穎、難度適中、適用面廣”的特點(diǎn),有助于學(xué)生在較短時(shí)間里全面掌握新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理、相關(guān)技術(shù)、國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)自編教材的建設(shè)豐富了教學(xué)資源,有利于促進(jìn)雙語(yǔ)課程的教學(xué)效果,拓寬學(xué)生的視野。
3.注重課件的制作和課程教學(xué)輔導(dǎo)網(wǎng)頁(yè)的建設(shè)
在本課程雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施中,從查閱、消化國(guó)外原版教材和本專業(yè)的相關(guān)文獻(xiàn)資料入手,結(jié)合雙語(yǔ)課程的特點(diǎn),撰寫相應(yīng)的雙語(yǔ)教案和講稿,精心制作教學(xué)課件,做到圖文并茂、突出基礎(chǔ)原理部分、充分展示國(guó)內(nèi)外最新研究成果,并將教案或課件發(fā)給學(xué)生,方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。依托專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和學(xué)科建設(shè)資源建設(shè)了新能源發(fā)電技術(shù)專業(yè)英語(yǔ)雙語(yǔ)課程教學(xué)課外輔導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,將課程所有教學(xué)資源、相關(guān)文獻(xiàn)、視頻、PPT課件以及軟件等放在了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)網(wǎng)絡(luò)上,可隨時(shí)提供給學(xué)生查閱、下載課程教學(xué)資料和課外閱讀。為課程教學(xué)創(chuàng)造了一個(gè)優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,進(jìn)一步鞏固了教學(xué)內(nèi)容,拓寬了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面和外語(yǔ)媒介運(yùn)用能力,鞏固了教學(xué)效果。
二、教學(xué)模式的改革與探索
1.課堂教學(xué)兼顧全局,循序漸進(jìn)
教學(xué)方法和手段是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的重要保障,教師應(yīng)大膽嘗試多種教學(xué)方法的并用。教學(xué)過(guò)程中要遵循循序漸進(jìn)的原則,授課節(jié)奏由慢到快,內(nèi)容由淺至深。在課程教學(xué)過(guò)程中,初期為幫助學(xué)生更容易地進(jìn)入課程,會(huì)對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容加入中文對(duì)照;隨著課程內(nèi)容的深入,以及學(xué)生對(duì)課程相關(guān)術(shù)語(yǔ)的逐步熟悉,逐漸提高課堂英語(yǔ)授課的比例,在課程教學(xué)中期逐漸過(guò)渡到英文授課為主。在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生用英文回答問(wèn)題,但對(duì)英語(yǔ)基礎(chǔ)較差的學(xué)生仍然允許用中文回答和提問(wèn),以便充分掌握教學(xué)內(nèi)容,從而使該課程教學(xué)真正體現(xiàn)“難度適中、循序漸進(jìn)、英漢雙強(qiáng)”的特點(diǎn)。遵循因材施教的原則,根據(jù)學(xué)生外語(yǔ)基礎(chǔ)合理制訂不同的目標(biāo),保證學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)提高外語(yǔ)運(yùn)用能力。
2.增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的多樣化
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性,采取形式多樣的教學(xué)方法,采用授課與討論相結(jié)合方式,營(yíng)造積極思考和發(fā)表見(jiàn)解的課堂氛圍,避免學(xué)生只是被動(dòng)地聽(tīng)。教師從知識(shí)的傳授者變?yōu)閷W(xué)生探求知識(shí)的引導(dǎo)者,促進(jìn)學(xué)生主體性和獨(dú)立性的發(fā)展,通過(guò)師生之間的溝通和交流,讓學(xué)生真正參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)。在課堂教學(xué)中適當(dāng)進(jìn)行口語(yǔ)訓(xùn)練,營(yíng)造課堂討論、外語(yǔ)提問(wèn)和回答問(wèn)題的氛圍,調(diào)動(dòng)學(xué)生使用外語(yǔ)的積極性和主動(dòng)性。注重學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)交流能力的培養(yǎng),采取讓學(xué)生朗讀教材中關(guān)鍵詞、關(guān)鍵段落的方法,幫助他們克服畏難心理,選擇一些較簡(jiǎn)單的問(wèn)題提問(wèn),要求他們用英語(yǔ)回答一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題。適當(dāng)增加一定學(xué)時(shí)的課外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),組織選課學(xué)生參觀新能源發(fā)電場(chǎng),培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,既開(kāi)拓了學(xué)生的學(xué)術(shù)視野又促進(jìn)了教學(xué)。
通過(guò)雙語(yǔ)教學(xué)的大力改革實(shí)踐,使得學(xué)生長(zhǎng)期普通英語(yǔ)的學(xué)習(xí)能力迅速轉(zhuǎn)化到專業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)上,英語(yǔ)的交流能力得到迅速提高,培養(yǎng)學(xué)生國(guó)際化視野,從課程體系建設(shè)方面推動(dòng)本科生教育國(guó)際化的發(fā)展。
3.聘請(qǐng)外籍教授參與教學(xué),創(chuàng)造原味英語(yǔ)語(yǔ)境
為充分營(yíng)造原汁原味的英語(yǔ)語(yǔ)境氛圍,課程選用原版的英語(yǔ)教材及影像資料,使課程教學(xué)真正體現(xiàn)“內(nèi)容專、語(yǔ)境純”的特點(diǎn),快速提升學(xué)生的英語(yǔ)聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫和溝通演講能力。另外,重視課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè),通過(guò)與歐美名牌大學(xué)建立定期的國(guó)際合作與學(xué)術(shù)交流機(jī)制,邀請(qǐng)外籍教授作專題學(xué)術(shù)報(bào)告,聘請(qǐng)外籍教授參與教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明,經(jīng)驗(yàn)豐富的外國(guó)教授上專業(yè)英語(yǔ)課效果最好,他們的課程一般安排在后半階段,學(xué)生在經(jīng)過(guò)一段課程學(xué)習(xí)后學(xué)習(xí)信心高漲。外教的授課方式與內(nèi)容使得學(xué)生頓感眼界開(kāi)闊,英語(yǔ)理解水平普遍提高極快,學(xué)生的英語(yǔ)理解能力、學(xué)術(shù)交流能力與自信心也得到普遍提高,培養(yǎng)了學(xué)生的國(guó)際化視野。
4.以科研促教學(xué),建立高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)
科學(xué)研究是提高教師教學(xué)水平的基礎(chǔ)。學(xué)術(shù)水平高、外語(yǔ)水平好的教授和幾名青年教師組成了結(jié)構(gòu)合理、充滿活力和創(chuàng)造力、責(zé)任心強(qiáng)的師資隊(duì)伍,這些都是這門雙語(yǔ)教學(xué)課程得以成功進(jìn)行的保障。團(tuán)隊(duì)成員均承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金研究項(xiàng)目、教育部科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)研究、教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃研究項(xiàng)目,取得了一定的科研成果并運(yùn)用于教學(xué)中,取得了較好的效果,真正做到科研和教學(xué)互促互進(jìn)。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)中的骨干教授利用自己的影響力,邀請(qǐng)國(guó)際一流高校的教授來(lái)華進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和課堂授課,為青年教師創(chuàng)造和國(guó)外著名學(xué)者交流的機(jī)會(huì),從中汲取國(guó)外先進(jìn)的教育思想理念和教育方法,并請(qǐng)外籍教授對(duì)課程主講教師的教學(xué)工作進(jìn)行評(píng)價(jià)和指導(dǎo),不斷改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)團(tuán)隊(duì)的整體教學(xué)水平,開(kāi)闊了青年教師的學(xué)術(shù)視野。
5.突破傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式,建立創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式
新能源發(fā)電技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展完善中的學(xué)科,技術(shù)進(jìn)步日新月異,因此,在教學(xué)內(nèi)容上也應(yīng)該跟蹤最新的研究進(jìn)展,及時(shí)吸納國(guó)內(nèi)外科學(xué)研究成果,與時(shí)俱進(jìn),充分體現(xiàn)國(guó)際化,突出新穎性。教學(xué)方法上,將原來(lái)單純的教師課堂講授這一學(xué)生被動(dòng)獲取知識(shí)的教學(xué)模式,變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動(dòng)的學(xué)生主動(dòng)參與模式,努力調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的參與程度,將課堂講授與課堂討論、實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生提出創(chuàng)新理念并及時(shí)表達(dá),在主講教師的指導(dǎo)下,學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作的形式自主完成中英文文獻(xiàn)檢索、英文論文寫作及英文專題演講等過(guò)程,大大提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、綜合利用專業(yè)知識(shí)和英語(yǔ)工具解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使課堂成為一個(gè)絕好的學(xué)生展現(xiàn)創(chuàng)新思維的平臺(tái)。
三、學(xué)校政策措施的支持
為了貫徹《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》精神和《教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》,全面推進(jìn)教學(xué)改革,培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才,自2011年起中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)展教育教學(xué)改革立項(xiàng)研究工作。新能源發(fā)電專業(yè)英語(yǔ)雙語(yǔ)課程成為學(xué)校首批16門獲得資助的教學(xué)改革立項(xiàng)的重點(diǎn)研究項(xiàng)目之一。同時(shí),學(xué)校國(guó)際合作與交流處設(shè)立聘請(qǐng)外籍教師專項(xiàng),以支持課程聘請(qǐng)國(guó)外名牌大學(xué)教授短期來(lái)校進(jìn)行學(xué)術(shù)交流、參與指導(dǎo)雙語(yǔ)課程的教學(xué)。學(xué)校多渠道的經(jīng)費(fèi)資助為順利實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)課程建設(shè)提供了強(qiáng)有力的財(cái)政支持。
同時(shí),學(xué)校一直非常重視雙語(yǔ)示范課程建設(shè)。近幾年來(lái),學(xué)校制定了一系列鼓勵(lì)雙語(yǔ)示范課程建設(shè)的政策文件,明確提出雙語(yǔ)示范課程建設(shè)的總體規(guī)劃和管理機(jī)制,在規(guī)范雙語(yǔ)建設(shè)課程基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)雙語(yǔ)示范課程的建設(shè)。為此,學(xué)校專門設(shè)立了雙語(yǔ)示范課程專項(xiàng)建設(shè)經(jīng)費(fèi),并將雙語(yǔ)教學(xué)課程的課時(shí)酬金提高100%。對(duì)雙語(yǔ)示范課程的師資培訓(xùn)、人才引進(jìn)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教材編寫等予以政策性支持,為推動(dòng)雙語(yǔ)教學(xué)的改革與探索提供了很好的制度措施和條件保障。
四、結(jié)語(yǔ)與體會(huì)
1.教學(xué)理念與教學(xué)新模式的創(chuàng)新
在教學(xué)模式上,教學(xué)團(tuán)隊(duì)努力學(xué)習(xí)和掌握國(guó)外先進(jìn)教學(xué)思想、理念,尋求教與學(xué)的最佳結(jié)合點(diǎn),不斷探索運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)方法變革傳統(tǒng)的教學(xué)方式。注重培養(yǎng)學(xué)生用英語(yǔ)思考、解決專業(yè)問(wèn)題的能力,增強(qiáng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力和學(xué)術(shù)交流能力。
2.注重專業(yè)知識(shí)與英語(yǔ)應(yīng)用能力的雙提高
在基本教材和課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,課程采用專家報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、專題演講、影視資料等,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)新能源發(fā)電基本原理的理解。該課程采用專業(yè)知識(shí)介紹和實(shí)際英語(yǔ)運(yùn)用能力培養(yǎng)兼顧的教學(xué)方法,注重學(xué)生實(shí)際英語(yǔ)應(yīng)用技能的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)和英語(yǔ)水平雙贏的教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳紅蕾. 雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐與思考[J].高教探索,2003,(3):59-60.
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電技術(shù);教學(xué)模式;課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué);校企合作教學(xué)
中圖分類號(hào):G646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)03-0161-02
人類社會(huì)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(yáng)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(dòng)下,中國(guó)光伏產(chǎn)品已占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)的大半壁江山,但卻一直面臨市場(chǎng)在外的困局。光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)數(shù)年爆發(fā)式增長(zhǎng),最終多個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)能面臨嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩。隨著歐美對(duì)中國(guó)太陽(yáng)能電池板的“雙反”實(shí)施,近幾年是中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)“寒冬”。光伏企業(yè)要應(yīng)對(duì)“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(jī)遇,通過(guò)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(jì)方案。依據(jù)國(guó)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(yáng)能光伏發(fā)電專業(yè)力圖培養(yǎng)出合乎國(guó)家和社會(huì)需要的、滿足光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的市場(chǎng)需求的光伏材料及光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)結(jié)合電力教學(xué)的優(yōu)勢(shì),將太陽(yáng)能電池技術(shù)、太陽(yáng)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(yáng)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(jì)專門技能的同時(shí)具備更加扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)和科技創(chuàng)新的潛力。其中《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》包含了太陽(yáng)輻射、光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guò)該課程的學(xué)習(xí)能使同學(xué)們能掌握太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),為今后從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。作為最早開(kāi)設(shè)《太陽(yáng)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(guò)程中受到教材、實(shí)驗(yàn)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(guò)程中遇到的一些問(wèn)題,針對(duì)目前的教學(xué)模式進(jìn)行探討。
一、加強(qiáng)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)
《太陽(yáng)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(yáng)輻射的相關(guān)知識(shí)、光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配件選型及系統(tǒng)安裝維護(hù)等相關(guān)專業(yè)知識(shí),這是一門實(shí)踐性十分強(qiáng)的專業(yè)課程。在目前的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),單純依靠理論知識(shí)講解,學(xué)生很難對(duì)光伏系統(tǒng)有深入的理解。總結(jié)教學(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn),在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)如果能結(jié)合相關(guān)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)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(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握,這就凸顯了課程教學(xué)中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性。由于《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》屬于新課程,受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件和人員的限制,短時(shí)間內(nèi)開(kāi)展豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著一定的困難。但是,使用計(jì)算機(jī)軟件仿真虛擬實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)就沒(méi)有這方面的限制。因此,著手開(kāi)發(fā)該課程的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境也是一種重要的方法。此外,在教學(xué)的過(guò)程中也可以根據(jù)教學(xué)的需要,動(dòng)員學(xué)生與老師一起自行設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,既可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解,又能使學(xué)生能夠得到全面的實(shí)際訓(xùn)練,還可以豐富該課程的教學(xué)資料。另外,在這個(gè)過(guò)程中,除了簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),還與控制類、綜合設(shè)計(jì)類的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,提高了學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,加強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力,使學(xué)生在走入社會(huì)后,能較快適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需要,提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。此前北京信息科技大學(xué)的白連平等[1]針對(duì)該課程就設(shè)計(jì)了一些可行性實(shí)驗(yàn),如光伏陣列設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能路燈照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
二、開(kāi)展校企合作教學(xué)
由于工科課程的實(shí)踐特性,除了課堂的理論與實(shí)驗(yàn)之外,開(kāi)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(guò)程中作為實(shí)踐教學(xué)曾經(jīng)帶學(xué)生到相關(guān)的光伏企業(yè)見(jiàn)習(xí),在企業(yè)參觀實(shí)習(xí)的結(jié)束之后,有些學(xué)生反映“公司實(shí)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(shí)的途徑很多,他們更喜歡看到實(shí)際的操作而不是“紙上談兵”。例如課堂上講過(guò)單晶硅、多晶硅、薄膜太陽(yáng)電池,而很多學(xué)生到了現(xiàn)場(chǎng)仍然分不清楚是什么類型的太陽(yáng)電池組件;課堂上學(xué)習(xí)了晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝,參觀的時(shí)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(shí)都已經(jīng)在課堂上講授過(guò)了,明顯部分學(xué)生不知道或者不懂卻從來(lái)沒(méi)有人提出過(guò),而在參觀過(guò)程中他們都想到了這些問(wèn)題,通過(guò)參觀學(xué)習(xí)對(duì)這些知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解,充分說(shuō)明了僅有課堂教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足該課程的設(shè)置目標(biāo)。因此,除了輔助的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)或者視頻演示之外,與相關(guān)企業(yè)開(kāi)展校企合作教學(xué)也是提高學(xué)生認(rèn)知能力的一項(xiàng)重要教學(xué)手段。這就要求在該課程的教學(xué)過(guò)程中,除了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還必須加強(qiáng)學(xué)校和企業(yè)之間的合作,開(kāi)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(xiàng)目都涉及鼓勵(lì)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(guò)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(shí)作為高校教師大多也同時(shí)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(gè)應(yīng)該認(rèn)真考慮的重要問(wèn)題。大學(xué)生在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新在國(guó)際上屢見(jiàn)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。《太陽(yáng)能電池技術(shù)》及《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》課程的開(kāi)設(shè),為科研融入教學(xué)提供了良好的載體。太陽(yáng)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(guò)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(duì)實(shí)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(yáng)能發(fā)電技術(shù)》主要包括太陽(yáng)輻射、電池制造、組件制造、系統(tǒng)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課程,涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容概念多,為大學(xué)生創(chuàng)新提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開(kāi)展太陽(yáng)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(jì),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(lái)。有利于調(diào)動(dòng)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(wèn)題的能力[3]。
四、課程考核形式多樣化
基于該課程的實(shí)踐性特點(diǎn)和教學(xué)目的,可以在傳統(tǒng)卷面理論知識(shí)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(jì)作品展示、成果匯報(bào)等多種方式進(jìn)行考核,綜合考核專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能等方面。對(duì)采取不同方式、對(duì)各個(gè)不同方面進(jìn)行考核的結(jié)果,通過(guò)一定的加權(quán)系數(shù)評(píng)定課程最終成績(jī)。
五、小項(xiàng)目形式完成課程設(shè)計(jì)
在網(wǎng)絡(luò)化的今天,課程設(shè)計(jì)面臨的一大問(wèn)題就是論文在網(wǎng)絡(luò)上復(fù)制粘貼完成。而作為實(shí)踐性較強(qiáng)的太陽(yáng)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(jì)不再局限于理論推導(dǎo)而轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性課程設(shè)計(jì)。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(jì)光伏發(fā)電站,包括太陽(yáng)能電站地點(diǎn)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(jì)效益、光伏電站整體布局(組件串并連設(shè)計(jì)、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(jì)算、線管規(guī)格及用量計(jì)算、配電房及看守房布置、支架定點(diǎn)圖等)、系統(tǒng)防雷及監(jiān)測(cè)、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(jì),可以培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)和市場(chǎng)調(diào)研能力,對(duì)其今后獨(dú)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(jì)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(yáng)能發(fā)電技術(shù)》的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)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(qiáng)的獨(dú)立獲取和應(yīng)用知識(shí)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(shí)與實(shí)際光伏工程結(jié)合起來(lái),也就無(wú)法真正理解光伏發(fā)電系統(tǒng)。本文提出了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、開(kāi)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(shí)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(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)等過(guò)去不被重視的教學(xué)方式引入這些實(shí)踐性較強(qiáng)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(huì)所需的高層次人才,達(dá)到開(kāi)設(shè)該專業(yè)的最終目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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[2]趙濤,李國(guó)強(qiáng).獨(dú)立學(xué)院校企合作人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2012,(6):1.
關(guān)鍵詞:光伏并網(wǎng);太陽(yáng)能;MATLAB仿真
當(dāng)前,世界能源結(jié)構(gòu)中,人類主要是對(duì)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(jī)。但化石能源的開(kāi)采和利用也是造成環(huán)境污染的直接來(lái)源,人類為了將來(lái)的生存與發(fā)展,必須尋找一種清潔能源。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大,進(jìn)而隨之而來(lái)的能源短缺,環(huán)境破壞已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展面臨的重大問(wèn)題。
新世紀(jì),能源需求成為一個(gè)急需解決的全球性問(wèn)題,各國(guó)對(duì)能源的爭(zhēng)奪也愈加激烈。需要尋找一種替代能源來(lái)緩解目前的形勢(shì),走“節(jié)能減排”,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)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(shì),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(wèn)題成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。
一、光伏發(fā)電的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀(jì)70年代,在全球石油危機(jī)的背景下,西方發(fā)達(dá)國(guó)家將尋找新能源的方向轉(zhuǎn)向了豐富的太陽(yáng)能,并高度重視光伏發(fā)電技術(shù)。
德國(guó)是大規(guī)模發(fā)展光伏事業(yè)最早的國(guó)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(chǎng),為本國(guó)光伏事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)制的政策保障。美國(guó)是繼德國(guó)之后的發(fā)展光伏發(fā)電的國(guó)家,在1997的聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上提出了一個(gè)偉大的百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃。這一計(jì)劃在美國(guó)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(duì)新能源開(kāi)發(fā)政策給美國(guó)的光伏乃至全球的光伏發(fā)電市場(chǎng)注入了新的更大活力。日本也是太陽(yáng)電池的生產(chǎn)大國(guó),其在1997年提出了“7萬(wàn)光伏屋頂計(jì)劃”,到2010年光伏電池的安裝總量達(dá)7600MW。
最近幾年,各國(guó)新的可再生能源法的出臺(tái),更是掀起了一輪政策熱潮,新的補(bǔ)貼法案促進(jìn)可全球光伏市場(chǎng)的高速發(fā)展。正是歐洲、美國(guó)和日本的強(qiáng)有力支持,全球光伏逆變器市場(chǎng)呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。
我國(guó)的光伏并網(wǎng)技術(shù)從20世紀(jì)開(kāi)始起步,到現(xiàn)在的穩(wěn)步發(fā)展的階段,國(guó)家也出臺(tái)了《可再生能源長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》的政策,來(lái)激勵(lì)和促進(jìn)我國(guó)的光伏事業(yè)的快速發(fā)展。我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)光伏逆變器的應(yīng)用比歐洲國(guó)家晚很多,我國(guó)目前最好的光伏企業(yè)合肥陽(yáng)光電源比德國(guó)的SMA要晚上市9年。我國(guó)是繼德國(guó)、美國(guó)和日本之后的世界第四大光伏組件制造國(guó)。光伏發(fā)電未來(lái)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(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,國(guó)家制定的“十二五”規(guī)劃,為我國(guó)光伏制定了確切的發(fā)展目標(biāo),即到“十二五”末期,國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到 5GW。要實(shí)現(xiàn)這一宏偉的目標(biāo),前路依舊是漫長(zhǎng)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(duì)獨(dú)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(wú)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(duì)輸出功率有著明顯的影響。其中,影響發(fā)電功率的兩個(gè)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(diǎn)(MPP),對(duì)于利用光來(lái)發(fā)電的系統(tǒng)說(shuō),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\(yùn)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(dòng)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(jí)式、雙級(jí)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(shí)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(wú)功功率的調(diào)節(jié)。可見(jiàn),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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“新能源與節(jié)能技術(shù)”作為我校的一門新開(kāi)課程,為適應(yīng)教學(xué)要求,我們?cè)诜D(zhuǎn)課堂等教學(xué)理念的啟發(fā)下,堅(jiān)持學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性,同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時(shí)堅(jiān)持科研反哺教學(xué),結(jié)合本專業(yè)已有的科研課題,邀請(qǐng)相關(guān)教師作為課程的科研指導(dǎo)教師,將相關(guān)的課題以專題講座、參觀等形式引入到課程教學(xué)中來(lái),并將課堂實(shí)驗(yàn)與已有科研平臺(tái)相接軌,引導(dǎo)學(xué)生參與到科研項(xiàng)目的研究中。
2教學(xué)開(kāi)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(shí)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(guò)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(guò)程別注重備課、授課以及反思三個(gè)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(shí)間的滯后性,某些觀點(diǎn)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(guò)互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等多種渠道獲取更全的、更新的知識(shí)和數(shù)據(jù)。豐富授課內(nèi)容。將視頻、音頻和動(dòng)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(shí)際,將霧霾引入課堂,并鼓勵(lì)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(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行討論。如此貼合實(shí)際的話題,學(xué)生討論的非常熱烈,圍繞少開(kāi)或者不開(kāi)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(kāi)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(jiān)持以課堂教學(xué)為主線,同時(shí)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(bào)告以及分組討論等,在保證教學(xué)內(nèi)容與質(zhì)量的同時(shí),激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí),在教學(xué)過(guò)程中注意營(yíng)造輕松愉悅的課堂氣氛,鼓勵(lì)學(xué)生就某個(gè)問(wèn)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(shí)成績(jī),注重學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的考核。(3)在課后反思環(huán)節(jié),應(yīng)及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行查漏補(bǔ)缺,不斷總結(jié)課堂教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),指導(dǎo)后續(xù)教學(xué)。同時(shí),新能源技術(shù)日新月異,時(shí)時(shí)刻刻都有新的發(fā)展動(dòng)向,作為授課教師要注重從多個(gè)渠道汲取最新的知識(shí),及時(shí)更新教案內(nèi)容。
2.2課外輔導(dǎo)
課外輔導(dǎo)是一個(gè)重要但又易被忽略的環(huán)節(jié)。通過(guò)課外輔導(dǎo)能夠與學(xué)生進(jìn)行充分的溝通,及時(shí)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(zhǎng)。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(shí)間地點(diǎn)與學(xué)生面對(duì)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(guò)輔導(dǎo),不但為學(xué)生解決教材上的疑問(wèn),同時(shí)還能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行前沿課題的研究,幫助對(duì)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(zhǎng),同時(shí)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(dòng)的重要組成部分,是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)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(shí),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(jiān)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(jī)分為“課堂表現(xiàn)”、“平時(shí)作業(yè)成績(jī)”以及“期末成績(jī)”三部分。其中“課堂表現(xiàn)”占30%,是對(duì)學(xué)生資料查閱、出勤考查、參與討論以及回答問(wèn)題等課堂表現(xiàn)的綜合考核;“平時(shí)作業(yè)成績(jī)”占30%,主要考核學(xué)生完成作業(yè)的情況。這兩項(xiàng)考核都是將學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程作為考核重點(diǎn),占總成績(jī)的60%。本課程在“期末成績(jī)”考核中,大膽地提出兩種考核方式:專題報(bào)告和結(jié)課論文。選擇專題報(bào)告方式的學(xué)生,三到四人組成一個(gè)小組,按照要求,選擇一個(gè)能源專題進(jìn)行30分鐘的專題匯報(bào),由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)分工;考核時(shí)教師和全班同學(xué)一起對(duì)該小組的匯報(bào)進(jìn)行考核,學(xué)生的評(píng)分作為主要依據(jù),在此基礎(chǔ)上,由組長(zhǎng)根據(jù)組員的分工、貢獻(xiàn)對(duì)組員進(jìn)行評(píng)價(jià),該評(píng)價(jià)是教師評(píng)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(shí)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(bào)告方式的互補(bǔ),該方式激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維,將課堂上學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題的解決中,也可以針對(duì)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(lì)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(lái)看,學(xué)生的思考比較廣泛和深入,許多學(xué)生貼近實(shí)際,提出了“由霧霾引發(fā)的對(duì)于新能源利用的思考”,“霧霾里的思考”,“核能的和平利用”,“太陽(yáng)能與生物能”等論文報(bào)告,將課堂知識(shí)與身邊的社會(huì)現(xiàn)實(shí)聯(lián)系起來(lái)。對(duì)于期末考核,我們給出詳細(xì)的考核指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還給出了論文的模板。鼓勵(lì)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(jì)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(jī)結(jié)合是教師無(wú)法回避的一個(gè)問(wèn)題。教師特別是青年教師在科研上創(chuàng)新點(diǎn)多、精力充沛,但是教學(xué)經(jīng)驗(yàn)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(shí)踐關(guān)系最密切,是專業(yè)知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中的體現(xiàn)。課程邀請(qǐng)相關(guān)教師作為課程的科研指導(dǎo)教師,邀請(qǐng)其進(jìn)行專題講座,開(kāi)展了“風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電應(yīng)用”和“太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的故障診斷”等專題講座,將教材的知識(shí)延伸到工程實(shí)際,讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)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(shí)課程還通過(guò)組織學(xué)生參觀電力系統(tǒng)動(dòng)模與新能源實(shí)驗(yàn)室、電力系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)室等實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),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(jí)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(shí)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。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;并網(wǎng)系統(tǒng);技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號(hào):TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2014) 12-0000-01
光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種依靠太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng),光伏板的主要構(gòu)成元件就是太陽(yáng)能電池,該電池可以將收集到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能,再通過(guò)光伏系統(tǒng),將這部分電能轉(zhuǎn)化成直流電,進(jìn)而達(dá)到日常用電的要求。隨著能源的日益枯竭,光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸被人們重視,并被相關(guān)工作人員大力研發(fā),獨(dú)立運(yùn)行以及并網(wǎng)運(yùn)行這兩種運(yùn)行模式都已經(jīng)被人們所注意,本文將對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行分析。
一、光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(一)子系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng),主要是由光伏模塊的子系統(tǒng)以及逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)等組成,其中子系統(tǒng)是相對(duì)比較獨(dú)立的系統(tǒng),可以通過(guò)并網(wǎng)逆變器將三相交流電連接到升壓的變壓器當(dāng)中,最終連接電網(wǎng)。
(二)主要設(shè)備選型。想要保證單位造價(jià)最低化,首先要保證逆變器的容量最大化。分析從前的工作經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),容量越大,發(fā)生故障的時(shí)候,對(duì)系統(tǒng)造成的沖擊就越大。所以在進(jìn)行并網(wǎng)逆變器選擇的時(shí)候,不僅要考慮到光伏系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況,更要判斷出哪種容量的逆變器更適合,因?yàn)椴⒕W(wǎng)型的逆變器必須具備過(guò)頻率保護(hù)、逆向功率保護(hù)等方面的功能。光伏電池組件可以使用直流配電來(lái)檢測(cè)逆變器,保證每一個(gè)電池當(dāng)中電流的穩(wěn)定性,并且可以將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給控制器,保證系統(tǒng)安全運(yùn)行,而且使用該方法還可以將并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)化為獨(dú)立行使的并網(wǎng)。
(三)升壓系統(tǒng)。大部分并網(wǎng)逆變器所產(chǎn)生的交流電都需要通過(guò)升壓入網(wǎng),而且光伏發(fā)電系統(tǒng)自身可以產(chǎn)出的電量也影響著升壓變壓器的額定容量,所以盡量選擇箱型的干式變壓器??梢詫?duì)升壓變電站進(jìn)行分層布置,上層作為逆變室使用,下層作為配電室使用。其中高低壓進(jìn)線柜的選擇,高壓擇中置式的接線柜,低壓則選擇抽出式的開(kāi)關(guān)柜。還需要配備計(jì)算機(jī)來(lái)保證對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督,通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)監(jiān)控變壓器兩端的電壓以及線圈的溫度,而且可以使用該系統(tǒng)讓多路的逆變器在內(nèi)部控制器當(dāng)中實(shí)現(xiàn)同時(shí)運(yùn)行。可以使用群控器對(duì)多數(shù)逆變器進(jìn)行控制,不僅可以降低逆變器的損耗,同時(shí)還可以提升逆變器的實(shí)際使用壽命。
(三)保護(hù)措施設(shè)計(jì)。通常情況下升壓變壓器都會(huì)安裝高溫跳閘控制裝置,對(duì)流經(jīng)的電力以及電壓進(jìn)行保護(hù)。而且一些并網(wǎng)或者是電容器開(kāi)關(guān)柜上都會(huì)安裝保護(hù)裝備,保證系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)電壓過(guò)高或者是電壓不足的情況,一般這種開(kāi)關(guān)都會(huì)設(shè)置一些過(guò)流跳閘,如果出現(xiàn)問(wèn)題,逆變器可以成功從系統(tǒng)當(dāng)中脫離出來(lái)。
二、光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題及解決措施
(一)孤島效應(yīng)。如果光伏系統(tǒng)出現(xiàn)任何的故障,導(dǎo)致系統(tǒng)停止工作,用戶端附近光伏并網(wǎng)系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)自給自足的孤島,這一電力孤島會(huì)給相關(guān)檢測(cè)人員帶來(lái)巨大的危險(xiǎn),這一效應(yīng)就是我們通常所說(shuō)的孤島效應(yīng)。孤島效應(yīng)會(huì)從根本上影響到電網(wǎng)的正常運(yùn)行,為了減少這一情況發(fā)生的概率,必須要進(jìn)行防孤島保護(hù)。目前我國(guó)常用的保護(hù)方式主要分為主動(dòng)保護(hù)與被動(dòng)保護(hù),這兩種保護(hù)方法各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),但是每一個(gè)光伏系統(tǒng)當(dāng)中都必須要設(shè)置防孤島效應(yīng)保護(hù)措施,當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)失壓時(shí),防孤島設(shè)施必須要在2秒的時(shí)間內(nèi)啟動(dòng),斷開(kāi)該端口和總電網(wǎng)直接的連接,保證整體的安全性。
(二)諧波污染。在進(jìn)行光伏并網(wǎng)的時(shí)候,會(huì)使用到許多不同種類的電子設(shè)備,其中比較重要的就是逆變器,會(huì)產(chǎn)生比較多的諧波,所以必須保證所注入的諧波滿足相關(guān)規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn)??梢允褂肞WM對(duì)其進(jìn)行控制,從電壓的外環(huán)以及電流內(nèi)環(huán)雙方面入手,組成相應(yīng)的控制系統(tǒng),從根本上解決諧波污染的問(wèn)題,而且可以經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行檢查,如果出現(xiàn)問(wèn)題可以對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。
(三)無(wú)功補(bǔ)償。光伏并網(wǎng)逆變器在使用過(guò)程當(dāng)中必然會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)功消耗的情況,所以必須要通過(guò)一些設(shè)備保證這部分裝置可以妥善的進(jìn)行無(wú)功調(diào)節(jié),通過(guò)無(wú)功調(diào)節(jié)這一方式保證高壓側(cè)母線的電壓始終都在比較合理的范圍之內(nèi)。對(duì)功率因數(shù)大于0.98的這一部分光伏并網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),需要格外注意無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題,通過(guò)高效的無(wú)功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)分層區(qū)分并且保證系統(tǒng)的就地平衡,通過(guò)該方式減少光伏發(fā)電或者是接入的時(shí)候,對(duì)系統(tǒng)電壓產(chǎn)生的影響。使用該方式進(jìn)行調(diào)節(jié),可以從根本上減少線損,從而保證逆變器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。比如一光伏發(fā)電系統(tǒng)使用10kV的電壓接入到系統(tǒng)當(dāng)中,那么10kV的電壓功率因數(shù)應(yīng)該在0.85-0.98這一數(shù)值之間,我們可以使用常規(guī)裝機(jī)容量總量的6成對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行配置,想要對(duì)無(wú)功電流進(jìn)行補(bǔ)償,我們可以使用瞬時(shí)無(wú)功功率理論配合無(wú)功電流對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),這種檢測(cè)方式可以與諧波電流電測(cè)法搭配使用,這兩種方法檢測(cè)出來(lái)的數(shù)值即為補(bǔ)償電流的實(shí)際參考值,并且可以對(duì)補(bǔ)償電流以及諧波進(jìn)行控制。
(四)電壓閃變
想要保證電能質(zhì)量,就必須要做好電壓閃變控制工作,因?yàn)殡妷荷谱儗儆陔娔苜|(zhì)量的一個(gè)比較重要的指標(biāo),輻照度越大,光伏陣列輸出的功率也就越大,從而對(duì)電壓善變產(chǎn)生更大的影響。如果輻照度的波動(dòng)較大,那么輸出功率的波動(dòng)也會(huì)變大,從而給電網(wǎng)電壓善變產(chǎn)生巨大的影響,所以在光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程當(dāng)中,必須要最大程度的控制電壓閃變量,進(jìn)而保證工程質(zhì)量。
三、結(jié)束語(yǔ)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)能源的需求量逐漸增大,導(dǎo)致當(dāng)今市場(chǎng)能源供給量遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。針對(duì)這一實(shí)際情況,光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,使用光伏技術(shù)進(jìn)行發(fā)電,不僅可以緩解當(dāng)前我國(guó)社會(huì)資源緊張的情況,而且可以促進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展。本文主要對(duì)光伏發(fā)電中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行分析,并從多角度提出解決方式,旨在提升光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)。
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