论文部分内容阅读
[摘 要] 随着化石能源的消耗以及给环境带来的一系列问题,以新能源使用为目标的科研和教学得到广泛发展,尤其是当前风力发电技术的研究力度得到不断加强,各个高校及高职高专院校都开设了相关课程。针对新能源科学与工程专业风力发电技术课程的教学特点及风电行业人才培养目标,立足于当前风力发电技术课程教学中存在的不足,以理论实践型教材使用为突破口,研讨提出教学方法,增加实践教学环节。通过理论联系实际,增强学生对风力发电技术课程的认识程度。最终达到使新能源科学与工程专业学生学有所用,其专业能力得到社会认可的目的。
[关 键 词] 风力发电技术;实践教学;理论联系实际
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2019)31-0110-02
由于世界人口的快速增长和世界经济的快速发展,全球对化石燃料的需求不断增加。目前能源消耗的80%仍来自煤炭、石油、天然气等不可再生能源,其需求的快速增长导致化石能源濒临枯竭和全球生态环境被严重破坏。随着全球能源危机和环境问题的出现,开发新能源以及相关的技术已经成为无可争议的可持续发展的重要方向。新能源发电技术因其环保、低碳等诸多优势,能够有效应对能源与环境问题,已日渐成为发电技术的主要发展方向。新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。目前,风力发电技术以其完备装备体系和成熟的研发技术成为当前开发最广泛的发电技术,来解决当前偏远地区和电力传送不便地区的电力能源使用问题。基于大规模的风力发电设备的创制和使用以及工程实践的需要,急需大量风力发电技术专业人才的培养,因此众多高校相关学科都开始设置风力发电技术课程,培养风能相关技术人才,以满足风力发电技术人才的需求。
新能源科学与工程专业是我校能源动力与工程学院的新兴专业,课程教学主要涉及太阳能、生物质能、水能、风能利用等内容。其中风力发电技术作为新能源技术,是新能源科学与工程专业需要学习的主要课程,但是目前风力发电技术专业课程的设置与新能源科学与工程专业存在一些不完善的地方,具体体现在严重滞后和缺少工程实践学习课程的问题,尤其是风力发电相关的实验操作技能。
一、开设风力发电技术的意义
风能作为一种技术成熟的、世界上发展最快的新能源,利用其发电的方式得到了快速发展,具有广阔的发展前景。风力发电技术应用的高速增长也带来了风力发电技术人才的短缺问题,尤其是在风电场运行与维护、风力发电新技术、风电场的规划设计等方面需要大量的人才。因此,国内高校多个学科专业增设“风力发电技术”课程来培养风力发电专业型人才,以解决当前风力发电人才短缺不足的问题。所以新能源科学与工程专业人才培养,特别是新能源科学与工程创新人才培养就显得至关重要。
二、当前的风力发电教学方式及存在的问题
新能源科学与工程专业开展的风力发电技术内容主要涉及风能利用的发展现状及历史;风力机的基本原理、结构、设计理论以及相关的应用基础理论与结构动力学;风力发电机组的设计与电学基础;风力发电机组的控制和运行以及并网运行等内容,作为理论基础课程,共计45个学时,15周,平均每周3学时课程。经过学科建设优化课程体系及教学大纲的重新规划,新能源科学与工程专业调整,风力发电技术课程在教学大纲中也有所调整,目前风力发电技术作为选修课程,共计32个学时,16周,平均每周2学时。
當前的教学方式是“填鸭灌输式”的课堂教学,主要以课堂理论知识的讲授为主,学生获取知识的来源主要是教师的课堂讲解,因此不可避免地造成学生获取风力发电技术知识点较为单一,仅仅是理论知识的收获,甚至滞后。我们知道风力发电技术在新能源科学与工程专业中是应用相对比较少的课程,更多的是在其他专业,如电气专业,随之而来的其他问题也凸显在新能源科学与工程专业开设风力发电技术课程上。诸如国内高校使用的教材,我们所使用的教材是西北工业大学廖明夫等所编著,本书的内容是培训的基础教材,具有全面系统性、较高的学术水平,作为风力发电的基础内容讲授是一本较好的教材。但是国内风力发电技术教材仍然偏少,尤其是最新的风电技术非常少,在教学过程中不利于学生对新知识的学习和总结;另外一点是缺少风力发电技术相关的实践教学和学生动手操作或者演示实验较少,学生得不到形象的直观认识,不利于学生今后在具体工作中的创新发现;最重要的是当前专业的任课教师偏少,我们是从相近专业转型过来,不可避免地对风电技术的认识上存在一定的不足。风力发电技术较多的知识偏于电气工程专业,工程背景强,所以专业一线教师缺乏也是当前新能源科学与工程专业发展中存在的问题。
三、风力发电课程教学建议与策略
(一)教材选用与补充
教材应选取国内外经典的著作,从基础理论到具体实践具有较好衔接的教材作为主讲材料;结合当前最新的研究成果,从数据库获得相关的论文、专利、标准等材料作为主讲教材的补充内容,使讲课内容从基本的理论到最新的成果应用都有较好的展示。结合当前课程改革后风力发电技术课程调整为选修课程,授课时间缩短,导致大量的知识和信息不能在课堂上全部传授,因此必须精简原有授课理论内容,同时结合当前网络技术和数据库资料,增加最新成果应用到课堂教学中,使学生能够尽快地接收到更新、更实用的知识。形成以经典风电教材理论为基础,以风力发电技术最新科研成果为有益补充的授课资料,理论与实践良好衔接的授课体系,激发学生学习风力发电技术的兴趣。
[关 键 词] 风力发电技术;实践教学;理论联系实际
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2019)31-0110-02
由于世界人口的快速增长和世界经济的快速发展,全球对化石燃料的需求不断增加。目前能源消耗的80%仍来自煤炭、石油、天然气等不可再生能源,其需求的快速增长导致化石能源濒临枯竭和全球生态环境被严重破坏。随着全球能源危机和环境问题的出现,开发新能源以及相关的技术已经成为无可争议的可持续发展的重要方向。新能源发电技术因其环保、低碳等诸多优势,能够有效应对能源与环境问题,已日渐成为发电技术的主要发展方向。新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。目前,风力发电技术以其完备装备体系和成熟的研发技术成为当前开发最广泛的发电技术,来解决当前偏远地区和电力传送不便地区的电力能源使用问题。基于大规模的风力发电设备的创制和使用以及工程实践的需要,急需大量风力发电技术专业人才的培养,因此众多高校相关学科都开始设置风力发电技术课程,培养风能相关技术人才,以满足风力发电技术人才的需求。
新能源科学与工程专业是我校能源动力与工程学院的新兴专业,课程教学主要涉及太阳能、生物质能、水能、风能利用等内容。其中风力发电技术作为新能源技术,是新能源科学与工程专业需要学习的主要课程,但是目前风力发电技术专业课程的设置与新能源科学与工程专业存在一些不完善的地方,具体体现在严重滞后和缺少工程实践学习课程的问题,尤其是风力发电相关的实验操作技能。
一、开设风力发电技术的意义
风能作为一种技术成熟的、世界上发展最快的新能源,利用其发电的方式得到了快速发展,具有广阔的发展前景。风力发电技术应用的高速增长也带来了风力发电技术人才的短缺问题,尤其是在风电场运行与维护、风力发电新技术、风电场的规划设计等方面需要大量的人才。因此,国内高校多个学科专业增设“风力发电技术”课程来培养风力发电专业型人才,以解决当前风力发电人才短缺不足的问题。所以新能源科学与工程专业人才培养,特别是新能源科学与工程创新人才培养就显得至关重要。
二、当前的风力发电教学方式及存在的问题
新能源科学与工程专业开展的风力发电技术内容主要涉及风能利用的发展现状及历史;风力机的基本原理、结构、设计理论以及相关的应用基础理论与结构动力学;风力发电机组的设计与电学基础;风力发电机组的控制和运行以及并网运行等内容,作为理论基础课程,共计45个学时,15周,平均每周3学时课程。经过学科建设优化课程体系及教学大纲的重新规划,新能源科学与工程专业调整,风力发电技术课程在教学大纲中也有所调整,目前风力发电技术作为选修课程,共计32个学时,16周,平均每周2学时。
當前的教学方式是“填鸭灌输式”的课堂教学,主要以课堂理论知识的讲授为主,学生获取知识的来源主要是教师的课堂讲解,因此不可避免地造成学生获取风力发电技术知识点较为单一,仅仅是理论知识的收获,甚至滞后。我们知道风力发电技术在新能源科学与工程专业中是应用相对比较少的课程,更多的是在其他专业,如电气专业,随之而来的其他问题也凸显在新能源科学与工程专业开设风力发电技术课程上。诸如国内高校使用的教材,我们所使用的教材是西北工业大学廖明夫等所编著,本书的内容是培训的基础教材,具有全面系统性、较高的学术水平,作为风力发电的基础内容讲授是一本较好的教材。但是国内风力发电技术教材仍然偏少,尤其是最新的风电技术非常少,在教学过程中不利于学生对新知识的学习和总结;另外一点是缺少风力发电技术相关的实践教学和学生动手操作或者演示实验较少,学生得不到形象的直观认识,不利于学生今后在具体工作中的创新发现;最重要的是当前专业的任课教师偏少,我们是从相近专业转型过来,不可避免地对风电技术的认识上存在一定的不足。风力发电技术较多的知识偏于电气工程专业,工程背景强,所以专业一线教师缺乏也是当前新能源科学与工程专业发展中存在的问题。
三、风力发电课程教学建议与策略
(一)教材选用与补充
教材应选取国内外经典的著作,从基础理论到具体实践具有较好衔接的教材作为主讲材料;结合当前最新的研究成果,从数据库获得相关的论文、专利、标准等材料作为主讲教材的补充内容,使讲课内容从基本的理论到最新的成果应用都有较好的展示。结合当前课程改革后风力发电技术课程调整为选修课程,授课时间缩短,导致大量的知识和信息不能在课堂上全部传授,因此必须精简原有授课理论内容,同时结合当前网络技术和数据库资料,增加最新成果应用到课堂教学中,使学生能够尽快地接收到更新、更实用的知识。形成以经典风电教材理论为基础,以风力发电技术最新科研成果为有益补充的授课资料,理论与实践良好衔接的授课体系,激发学生学习风力发电技术的兴趣。