新能源科学与技术范文

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第1篇

关键词：新能源发电技术；多媒体教学；启发式教学

作者简介：陈春香（1983-），女，山东单县人，广西大学电气工程学院，讲师；李啸骢（1959-），男，云南昆明人，广西大学电气工程学院，教授。（广西 南宁 530004）

基金项目：本文系广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目（项目编号：GXTSZY138）、2012年新世纪广西高等教育教改工程项目（项目编号：2012JGB100）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0062-01

能源是国民经济发展和人们生活所必需的物质基础。[1]目前，能源资源、能源环境是全世界、全人类共同关心的话题，也是我国社会经济发展面临的重要问题。

据统计，世界已探明的能源储量，煤炭资源大约尚可开采164年，石油40.5年，天然气66.7年。[2]由于化石能源的日趋减少和使用化石能源造成的严重的环境污染，许多科研工作者把注意力转移到寻找替代化石燃料的可再生能源的开发利用以及研发新的能源转化利用技术上。[3]

“新能源发电技术”是广西大学电气工程专业课程体系中一门重要的专业课。该课程涉及电气、热能动力工程、生物、材料、机械等许多学科领域，概念多、知识面广，工程应用性强，学生学习起来有些吃力。

广西大学（以下简称“我校”）针对该门课程的特点在传统教学的基础上对其进行了改革，目的是使学生深入系统地学好该门课程，理解和掌握新能源发电技术方面的知识点。

一、教学观念的改革

改革是发展的必然趋势，创新是方向，改变教学观念是关键。[4]随着高新技术与知识经济的迅速发展，中国迫切需要具有创新能力的人才。长期以来，教学过程基本是以教师为中心，学生的思维限制在教师的思维范围内，学生处于被动接受的地位，限制了学生学习的主动性和积极性，不利于培养学生积极主动思考问题和归纳总结问题的能力，更不利于培养学生的创新能力，培养出来的学生模仿能力强但创新意识差。因此，高校必须重视培养学生的创新能力。思维方式和思维水平是影响创造能力的核心因素。[5]因此，教师在教学中必须更新教育观念，改变原有的“填鸭式”教育观，建立新的启发式教育观念。启发式教育是培养学生创新精神和实践能力的一种重要途径和载体。它突出学生的主体作用、重视学生主动积极的参与精神，是依据学生的年龄特点和成长方式而进行的一种研究性教育方式。高校只有改变传统的教育观念，才能激发学生潜在的创造欲望和创造热情，培养出来的学生才具有创造性思维，才能为国家和社会不断输送具有创新能力的人才。

二、教学方法的改革

“新能源发电技术”课程是一门新开设的课程，2012年面向2010级本科生第一次授课。根据2010级的教学大纲，该课程的总学时数为36学时。该课程的主要内容包括太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、核能发电技术、洁净煤发电技术、生物质能发电技术、地热发电技术、海洋能发电技术以及燃料电池发电技术共九个章节。较多的内容与较少的课时量形成了矛盾，这就要求教师不能按照传统的教学方法进行授课，必须寻找新的适合该门课程的教学方法。

1.采用启发式的教学方法

课程采用启发式的教学方法，其组织形式是以学生为主体，教师的作用就是整体把握教学内容，启发和引导学生对问题的思索，从而让学生掌握知识并对知识进行升华。这种以学生为主体、以教师为导向的启发式教育，以培养学生的能力为目标，调动学生学习的主动性和积极性。教师通过启发式教育，引导学生在掌握现有知识的同时，努力探索新知识，在了解现有结论的同时进行创新和发展。启发式的教学方法非常适合“新能源发电技术”这门课程。教学过程中教师首先启发学生思索当今环境问题出现的原因，化石类能源枯竭后由什么来提供人类社会发展所必需的能源，为什么要研究新能源及新能源利用技术，以及如何把这些新能源转化为电能等。这种教学方法必然会调动学生学习的积极性。

2.以多媒体教学为主，传统教学为辅

由于本门课程内容多，如果全部或者大部分运用板书的形式，36个课时完全不够用。因此我校采用以多媒体教学为主，传统教学为辅两者有机结合的教学方式。教师在讲新能源概念以及定义的时候，运用幻灯片播放一些提前制作的典型的能引起学生兴趣并激发学生思考的新能源图片，在播放幻灯片的同时提出一些问题，让学生发挥想象力去思考问题，调动学生的积极性，充分发挥学生的主体作用，帮助学生从感官上认识新能源，学生通过思考进而掌握知识。再者，教师可结合幻灯片运用板书的形式对一些概念进行一些必要的讲解，以帮助学生理解这些概念。

教师在讲新能源发电原理的时候，首先设置几个问题，播放事先做好的新能源发电工艺动画，让学生带着问题去观看发电工艺动画，吸引学生的注意力并激发他们的学习兴趣。教师再对照动画中的发电工艺，理清发电过程的能量转换、发电过程设备的作用，进而让学生归纳总结出新能源发电的相关知识点。学生通过直观地观看发电工艺、思考问题、归纳总结知识，再配上教师的指导，从而可以理解和掌握新能源发电原理，并在现有理论基础上有所突破和创新。

三、教学内容的改革

21世纪是人类大规模开发利用新能源的关键时期，因此开发利用新能源的新技术必定也层出不穷，教学内容的更新必然要追随科学技术的发展，不能一成不变。[6]这就要求授课教师不能一味要求学生死记硬背一些枯燥的概念，而应该在提高学生听课兴趣的同时，合理地安排教学内容，帮助学生深入系统地掌握新能源方面的知识。

1.教学过程中对教学内容的取舍

教师对教学内容的取舍主要根据教学学时、学生的知识水平和教学内容的结构。由于本门课程存在教学内容多但学时少的矛盾，教师在授课时必须对教学内容进行精选。授课的重点是对新能源的介绍以及对新能源发电原理的讲授，而新能源利用技术只让学生了解即可，和专业相关度不高的知识点忽略不讲。这样教师可通过对教学内容的取舍来解决课时不足与内容丰富的矛盾。

2.引导学生自主学习

课堂教学是教师和学生共同参与的互动活动，以学生为主体。我校在教学中有计划地选取部分章节，让学生以小组（3～4人一组）的形式在课堂上对收集整理的知识进行讲解。这不但锻炼了学生检索文献、查阅资料的能力，同时也锻炼了学生对所获取的资料文献进行收集、分析和归纳总结的能力，并加深他们对内容的理解和掌握。每个小组讲解完之后，其他小组成员进行点评，教师在整个过程中给予必要的指导。通过学生点评、教师指导，学生学会思考问题、理解知识，调整和改进以往对课堂知识认识的不足，形成新的正确的认知结构，实现在认知水平上的升华。

四、结束语

本文针对“新能源发电技术”课程的特点，在教学观念、教学方法和教学内容方面采取了一些改革措施，激发了学生的学习兴趣，锻炼了学生的思维能力，取得了较好的教学效果。

随着新能源发电技术的发展，“新能源发电技术”这门课程的教学观念、教学方法和教学内容也需要不断优化和更新，这些都有待于今后不断实践与改进。

参考文献：

[1]于国强.新能源发电技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]Hossain，A.K.and O.Badr.Prospects of renewable energy utilisation for electricity generation in Bangladesh[J].Renewable & Sustainable Energy Reviews，2007，11（8）：1617-1649.

[3]Haykiri-Acma，H.Y.，S.Kucukbayrak，S.Effect of heating rate on the pyrolysis yields of rapeseed[J].Renewable Energy，2006.31（6）：803-810.

[4]邱树君.新能源技术教学的实践与探讨[J].科技信息，2012，

（13）：205.

第2篇

文章编号：1671-489X（2017）08-0091-03

Course Construction and Teaching Reform of New Energy Power

Generation and Grid Connected Technology//JIAO Yuechao， QU Boyang， XIAO Junming， WU Mingyi， ZHOU Qian

Abstract In this paper， the content of the course of the New Energy Power Generation and Grid Connected Technology teaching content， teaching methods and the construction of experimental practice platform are analyzed in depth， and the new scheme of adjustment and optimization is presented. Adopting theoretical teaching and experimental practice is able to stimulate students’ learning interest and enhance students’ ability of practice and engineering practice.

Key words new energy power generation and grid connected tech-nology； experimental platform； teaching reform

1 引言

能源是社??发展最重要的基础性资源之一，是社会发展的原动力。为保证人类稳定、持久的能源供应，必须优化现存的、以不可再生的化石能源为主体的能源结构，大力发展太阳能、风能、生物质能、水能等可再生能源[1]。新能源发电与并网技术主要涉及电气、材料、控制、电力电子技摘 要 针对地图学课程教学中存在的问题，应用任务驱动教学理念，结合网络教学综合平台、专业竞技大赛、地理信息系统专业公共云平台等，构建线上线下的多维一体教学模式，并在课程中进行实践应用，激发学生的学习主动性，取得良好的教学效果。

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）08-0089-03

Teaching Reform and Practice on Course of Cartography based on Task-driven and Multi-dimensional Integrated Mode//YIN Min， WANG Shitai

Abstract Aiming at the existing problems in the teaching of carto-graphy， the author applied task-driven teaching model， combined with network teaching integrated platform， professional competitive contest， GIS public cloud platform， and constructed a multi-dimen-sional integrated teaching mode online and offline. Through the prac-

tice on the course of cartography， it found that the teaching mode stimulated students’ learning initiative， and have achieved good tea-ching results.

Key words course of cartography； task-driven； multi-dimensional integrate teaching mode

1 前言

地图学是地理科学及其相关专业的学生必修的一门专业基础课，是一门技术性强、应用范围广、融理论与实践于一体、综合性极强的学科。地图学教学以培养学生理解地图学的相关理论，熟悉地图编制的基本过程，掌握地图的应用以及高新技术在地图学中的渗入及应用为目的。地图学的学习要求学生掌握地图学基础理论、地图设计、编制的方法，掌握空间信息可视化的能力，掌握阅读、使用各类地图解译空间信息的科学方法，为将来从事有关工作与研究奠定基础。

目前的地图学课程开设过程中，主要采用多媒体教学方式。虽然将传统的板书“文字表达理论、手绘相关模型”的教学方式改进为“图片呈现地图、动画表达模型”，但相较于完整实现上述教学目的，在教学方法上仍存在一些问题：1）教―学的学习模式，学生没有主动感；2）平面的视觉感受，学生没有空间感；3）原理方法的分块分条，学生没有实用感。

针对上述问题，网络时代的教师亟待根据学生的特性、技术现状，从三个方面进行改进：1）教学模式的改变；

2）（实物）立体感受的增加；3）以任务驱动的实践项目为中心进行概念串讲，以此来提高教学质量。

2 任务驱动式多维一体教学模式设计

任务驱动教学法基本思想 该方法从结果出发，以解决问题、完成任务为根本，采用探究式学习方式，让学习者处于主动的学习状态，根据团队共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题[1-5]。任务驱动式教学法是适用于操作性、实践性课程的有效教学模式[2]，将其应用于地图学课程教学中，具有较强的针对性和实效性。

任务驱动式多维一体教学模式设计 任务驱动式多维一体教学模式，以任务驱动教学方法为核心，通过网络教学综合平台、专业竞技大赛、地理信息系统（简称GIS）专业公共云平台构建多维综合体，如图1所示。

教师结合生产实践与专业竞赛内容，将课程的核心教学内容通过若干个任务进行贯穿，通过教学综合平台向学生布置任务；学生接受任务后，利用教学综合平台的资源找到任务的解决办法，进而在专业的云平台上，如ArcGIS门户云平台、天地图平台等将地图任务进行实现。教学综合平台还为教师与学生提供了多种交流形式，将传统的课堂教学形式有效地拓展到课堂之外，让学生不受时间、地点的限制，打造没有“围墙”的知识流[6]。

任?涨?动式多维一体教学模式将课堂与课下的学习时间与学习内容互置，用实践带领学生寻找知识点、理解知识点并加以有效应用，本着“实用性”的学习态度完成作品，让学生在任务的驱动下学会思考、运用、协作与解决，从而达到主动学习与创新性学习的目标。

3 任务驱动式多维一体教学模式建设内容

任务驱动式教学方法实施流程设计 针对学生的专业特点和前期课程的基础特点，应用任务驱动式教学方法的理论基础，确定教学实施的关键点，建立任务驱动教学模式实施流程图[7-8]，确定具体实施的流程步骤，如图2所示。

地图学课程教学任务设计 针对人才培养方案中的知识能力矩阵设计，结合任务驱动教学模式的任务设计原

则[8]，将地图学课程的知识点融会贯通，设计四大任务，如表1所示。

教学综合平台的建设 教学综合平台是任务驱动式多维一体教学模式得以顺利实施的物质基础，充足、丰富的学习资源是学生进行有效学习的前提。教学综合平台主要由课程管理、教学资源、教学活动三大模块构成，平台具体结构见图3。

课程管理模块让学生了解课程、教学资源模块让学生学习课程、教学活动模块让学生实践课程。教师布置的任务根据难易程度出现在课程作业、答疑讨论、研究型教学板块中。教师在课堂上可直接利用教学综合平台进行任务成果的点评，进而引出知识点的讲解。

GIS专业云平台的实践应用 云平台是地图学课程中任务完成的渠道和工具。在课程中，学生在平台使用和创建地图、访问即用型图层和工具、作为Web图层数据、协作和共享、使用任何设备访问地图、使用Microsoft Excel数据制作地图等，完成团队作品。

4 应用成效

任务驱动式多维一体教学模式在两个校区相同专业的学生中做了对比教学实验。实验表明，采用任务驱动式教学的实验组学生听课的主动性更强；在知识点考核中发现，实验组对任务中涉及的内容掌握更深刻。在这一教学模式的推动下，学生对本专业的学习兴趣显著提升，本着“实用性”的学习态度完成作品，让学生在任务的驱动下学会思考、运用、协作与解决，从而达到主动学习与创新性学习的目标。

第3篇

关键词 单片机 教学改革 创新能力

中图分类号：TP368.1 文献标识码：A

1 目前单片机教学存在的问题

1.1 单片机课程往往多以理论为主，实验为辅的教学形式，不利于学员学习兴趣的培养

《单片机原理与接口技术》课程的传统教学模式基本是：在教室进行理论教学，在实验室进行实验教学，在不同时间、不同空间完成各自的教学内容，其中课堂教学占主导地位。这种模式将理论教学和实验教学隔离，致使很多抽象的知识不能及时消化吸收，造成累积性学习负担，对学员的学习兴趣和信心都有很大影响。

1.2 实验教学内容和形式固定，不利于学员自主性发挥和创新能力培养

实验现在普遍采用“实验箱”，实验内容是固定不变的。对于单片机电路也只是按实验指导书在实验箱上做简单的连线，没有一个整体的电气原理图概念，最终还是不会设计电路，甚至连基本的电气原理图都读不懂，很难真正把单片机方面的知识理解掌握，为专业课学习奠定基础。

2 打破传统章节体系，构建项目式教学内容

传统的单片机教材多是按照单片机的结构、工作原理及应用技术的顺序进行编排，重原理知识的讲解，轻实际应用的分析，容易使学员感到原理深奥难懂、生涩难学，逐渐丧失学习兴趣。为了使学员容易入门，激发他们的求知欲望，我们将打破传统的章节体系，将教学内容重新编排整合成15个项目式教学内容，见表1。把枯燥的原理知识以及原来集中讲授的指令和编程分解，融入到各个不同的项目中，这样可以将更多新奇的自动控制场景直观地展示在学员面前，使其深切的感受单片机在智能控制中发挥的作用，使理论和实践得到了很好的衔接和融合。

3 构建虚拟教学实验开发平台，强化实践环节

为了完成上述教学内容，达到将理论教学和实践教学有机融合、将实践引入课堂、培养学员实际能力的教学目标，我们根据现有的实验条件，决定搭建PROTEUS与Keilc软件仿真平台和具有丰富资源的硬件平台，实现虚拟实验与真实实验有机整合、验证性实验和拓展性实验并举。

除了现有的实验箱以外，我们还开发了具有最小系统，包括控制器模块、电源模块、复位模块、Flash ROM 模块、SDRAM 模块、JTAG 接口等；扩展接口，包括LED、键盘、RS232 串口、I2C 接口、液晶模块、以太网模块的实验板，该实验板不仅具有基本模块还拥有丰富的接口，可以实现在线编制、烧录程序，进行单片机应用开发，为学员进行拓展性实验提供了硬件支持。

4 采用讲、学、做一体化教学模式，取得良好的教学效果

在具体的教学实施过程中，针对每个具体项目，我们基本按照教员讲解理论、提出任务展示效果、引导学员思考、教员演示、学员练习教员指导、归纳小结的步骤进行，整个过程充分运用启发、演示和举例的方法，以学员为主体，融教、学、做为一体。通过一段时间的教学实践，学员已经完成了前6个项目的学习实践，学会了简单程序的编制和烧录，达到控制单片机工作的目的。通过由浅入深、循序渐进的实践过程，学员的实践能力得到了培养，体会了单片机系统开发的全过程，将硬件和编程联系起来了，将理论教学和实践教学有机结合起来了，使抽象的指令、程序更加具体了，教学效果明显，相信通过全部项目的学习训练，学员的创新能力一定可以得到培养和提高。

5 结语

通过上述教学改革实践，打破了原有的章节体系，重新编排成项目式教学内容，分散了重点，把原来生涩难懂的原理知识与具体实例相结合，激发了学员的学习兴趣。学员通过大量的不同层次的实践操作，熟悉单片机系统的开发过程，进一步培养学员的综合分析能力、排除故障能力和创新能力。下一步我们将根据学员的学习效果的反馈情况和专业需求进一步探讨教学内容的更新以及实践教学的模式，形成一套完整的单片机理论、实验、实训教学融为一体的教学新模式。

参考文献