發(fā)布時間：2022-07-04 04:04:56
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的能源與動力工程論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
由于風電產業(yè)的飛速發(fā)展，高等學校的專業(yè)設置顯得相對滯后，導致風電相關技術人才匱乏，同時這方面的專業(yè)教育資源和專業(yè)的高級人才也相當缺乏。風電產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、風電領域核心技術的突破很大程度上依賴我國風電本科人才培養(yǎng)。伴隨著產業(yè)規(guī)模的日益擴大、風力機組單機容量的進一步增加以及風電科技的快速發(fā)展，人才短缺的問題日益凸顯。風電本科教育始于2006年，教育部相繼批準華北電力大學、河海大學、長沙理工大學、蘭州理工大學、內蒙古工業(yè)大學、東北電力大學和沈陽工業(yè)大學等少數高等院校開辦“風能與動力工程”本科專業(yè)。國內設置風能與動力工程專業(yè)的院校，如蘭州理工大學主要依托能源與動力工程學院，華北電力大學主要依托可再生能源學院，沈陽工業(yè)大學主要依托新能源工程學院，培養(yǎng)計劃偏重于動力機械；專業(yè)設置側重于風力發(fā)電的只有河海大學，由原電氣工程學院與水利水電工程學院部分學科專業(yè)調整合并組建了能源與電氣學院，并設置了新能源系，但是也成立于2009年，其人才培養(yǎng)和課程體系也屬于摸索階段。目前，設置本專業(yè)的高校因發(fā)展基礎和辦學定位等方面的差別，所制定的培養(yǎng)方案也存在一定差別和側重，對于風電這個新興產業(yè)對人才的需求及風電人才培養(yǎng)缺乏系統的、深入的研究。
師資短缺是新辦專業(yè)普遍面臨的問題，之前沒有這方面的人才儲備，也缺乏這方面的專業(yè)教育資源，現有的少數高級人才相對集中在一些科研單位。教師除部分從事過與新專業(yè)相關科研項目的骨干教師外，一般都對新專業(yè)課程體系缺乏總體掌握，在轉行教師中常出現的問題是教學內容組織缺乏面向新專業(yè)的針對性。對于骨干教師應注意的問題是科研成果向教學中的轉化問題，將風能最新技術進展融入到課堂教學中。結合我國風電行業(yè)發(fā)展的現狀和趨勢，從人才現實需求和高等教育銜接的角度立足于內蒙古的資源優(yōu)勢、地域特色及畢業(yè)去向，構建以風能與動力工程專業(yè)為核心，形成創(chuàng)新型、實踐型為主的風電人才培養(yǎng)體系，不求規(guī)模的最大化，但求優(yōu)勢和特色的互補。在橫向對比其他院校風能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎上構建創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，將培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程實踐能力視為風能與動力工程專業(yè)的主要人才培養(yǎng)模式，同時培養(yǎng)學生具備到邊遠艱苦地區(qū)工作的身體素質和意志品質。
二、風能與動力工程專業(yè)課程體系設置規(guī)劃
風力發(fā)電系統是一個綜合電機制造、空氣動力學、電力電子、電力系統、先進控制理論等多學科知識的高度交叉的新技術系統工程，現有風能與動力工程專業(yè)的教材缺乏系統性、實用性和時效性，同時復合型師資和教育資源有所欠缺，各學科交叉聯合攻關研究的學術氛圍不濃。在調研其他院校風能與動力工程專業(yè)課程體系的基礎上，本著學以致用的思想，立足內蒙古風電大發(fā)展的現實，面向風電制造企業(yè)和風電場，秉承服務社會的理念，優(yōu)化整合教學資源，既要保證理論知識的掌握又要提升學生實際動手能力，構建科學合理、特色鮮明的以風力發(fā)電為主體專業(yè)課程體系。在完善風電人才教育體系的基礎上構建了內蒙古工業(yè)大學風能與動力工程專業(yè)選課指導，如圖1所示。
課程體系設置以綜合素質教育為核心，實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為重點，要求學生具備較寬廣的電氣學科工程技術基礎和風能與動力工程領域專業(yè)知識，接受風能開發(fā)利用技術的基本科研和工程訓練，具有分析和解決風能利用方面問題的基本能力，能把握電機電器、電力系統、電力電子、自動控制與風力機械和風電場的有機結合，強化多學科交叉融合與實際工程應用能力的緊密聯系。其專業(yè)主干課程主要包括：工程力學、機械制圖、電路原理、電子技術基礎、電力電子技術、自動控制理論、電機學、電力拖動自動控制系統、風力機空氣動力學、風資源測量與評估、風電機組控制技術、風電場電氣工程、風力發(fā)電系統建模與仿真、風電機組測試與維護、太陽能發(fā)電技術、可再生能源。
風能與動力工程專業(yè)作為一個工科專業(yè)，要求很強的實踐性，需要配備良好的實驗環(huán)境和實踐基地。由于開辦時間短、缺少相關的教學實驗設備，加之風電機組的安裝條件等因素，高校雖然擁有良好的育人環(huán)境，但是教學資源和實踐基地的缺失已經嚴重制約了風電人才的培養(yǎng)。目前國內只有少數單位開發(fā)了演示性風電實驗裝置。為彌補實驗設備不足的問題，可以采用建立校企產學研合作的方式，充分利用地區(qū)優(yōu)勢，與內蒙古范圍內的風力發(fā)電企業(yè)建立實習基地。
目前我國正式出版的風能技術書籍不少，但其中能直接用于本科教學的書籍較少。主要是由于這些書籍集中于以下三類：第一類為技術培訓類教材，理論性和知識的系統性不足；第二類為理論性專著，偏重理論性，有深度，很多內容源自作者的學位論文或技術報告，部分章節(jié)的難度遠超本科生的理解能力；第三類是各國風電行業(yè)標準和操作規(guī)程，可作為教學輔助用書，但同樣不適于課堂教學。由于以上問題，內蒙古工業(yè)大學在沒有進行專業(yè)師資培訓的前提下，教師們通過自身科研和刻苦自學克服了很多實際困難，采取自編校內講義和其他近似參考教材相結合的方式開出了風能與動力工程專業(yè)所有大綱要求的專業(yè)課程，如風力發(fā)電系統建模與仿真、風電機組測試與維護、無功補償技術等專業(yè)課程，計劃在經過兩到三屆的試用和修改補充后正式出版一些教材。
三、結語
一、風能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)現狀
由于風電產業(yè)的飛速發(fā)展，高等學校的專業(yè)設置顯得相對滯后，導致風電相關技術人才匱乏，同時這方面的專業(yè)教育資源和專業(yè)的高級人才也相當缺乏。風電產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、風電領域核心技術的突破很大程度上依賴我國風電本科人才培養(yǎng)。伴隨著產業(yè)規(guī)模的日益擴大、風力機組單機容量的進一步增加以及風電科技的快速發(fā)展，人才短缺的問題日益凸顯。風電本科教育始于2006年，教育部相繼批準華北電力大學、河海大學、長沙理工大學、蘭州理工大學、內蒙古工業(yè)大學、東北電力大學和沈陽工業(yè)大學等少數高等院校開辦“風能與動力工程”本科專業(yè)。國內設置風能與動力工程專業(yè)的院校，如蘭州理工大學主要依托能源與動力工程學院，華北電力大學主要依托可再生能源學院，沈陽工業(yè)大學主要依托新能源工程學院，培養(yǎng)計劃偏重于動力機械；專業(yè)設置側重于風力發(fā)電的只有河海大學，由原電氣工程學院與水利水電工程學院部分學科專業(yè)調整合并組建了能源與電氣學院，并設置了新能源系，但是也成立于2009年，其人才培養(yǎng)和課程體系也屬于摸索階段。目前，設置本專業(yè)的高校因發(fā)展基礎和辦學定位等方面的差別，所制定的培養(yǎng)方案也存在一定差別和側重，對于風電這個新興產業(yè)對人才的需求及風電人才培養(yǎng)缺乏系統的、深入的研究。
師資短缺是新辦專業(yè)普遍面臨的問題，之前沒有這方面的人才儲備，也缺乏這方面的專業(yè)教育資源，現有的少數高級人才相對集中在一些科研單位。教師除部分從事過與新專業(yè)相關科研項目的骨干教師外，一般都對新專業(yè)課程體系缺乏總體掌握，在轉行教師中常出現的問題是教學內容組織缺乏面向新專業(yè)的針對性。對于骨干教師應注意的問題是科研成果向教學中的轉化問題，將風能最新技術進展融入到課堂教學中。結合我國風電行業(yè)發(fā)展的現狀和趨勢，從人才現實需求和高等教育銜接的角度立足于內蒙古的資源優(yōu)勢、地域特色及畢業(yè)去向，構建以風能與動力工程專業(yè)為核心，形成創(chuàng)新型、實踐型為主的風電人才培養(yǎng)體系，不求規(guī)模的最大化，但求優(yōu)勢和特色的互補。在橫向對比其他院校風能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎上構建創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，將培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程實踐能力視為風能與動力工程專業(yè)的主要人才培養(yǎng)模式，同時培養(yǎng)學生具備到邊遠艱苦地區(qū)工作的身體素質和意志品質。
二、風能與動力工程專業(yè)課程體系設置規(guī)劃
風力發(fā)電系統是一個綜合電機制造、空氣動力學、電力電子、電力系統、先進控制理論等多學科知識的高度交叉的新技術系統工程，現有風能與動力工程專業(yè)的教材缺乏系統性、實用性和時效性，同時復合型師資和教育資源有所欠缺，各學科交叉聯合攻關研究的學術氛圍不濃。在調研其他院校風能與動力工程專業(yè)課程體系的基礎上，本著學以致用的思想，立足內蒙古風電大發(fā)展的現實，面向風電制造企業(yè)和風電場，秉承服務社會的理念，優(yōu)化整合教學資源，既要保證理論知識的掌握又要提升學生實際動手能力，構建科學合理、特色鮮明的以風力發(fā)電為主體專業(yè)課程體系。
在完善風電人才教育體系的基礎上構建了內蒙古工業(yè)大學風能與動力工程專業(yè)選課指導。課程體系設置以綜合素質教育為核心，實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為重點，要求學生具備較寬廣的電氣學科工程技術基礎和風能與動力工程領域專業(yè)知識，接受風能開發(fā)利用技術的基本科研和工程訓練，具有分析和解決風能利用方面問題的基本能力，能把握電機電器、電力系統、電力電子、自動控制與風力機械和風電場的有機結合，強化多學科交叉融合與實際工程應用能力的緊密聯系。其專業(yè)主干課程主要包括：工程力學、機械制圖、電路原理、電子技術基礎、電力電子技術、自動控制理論、電機學、電力拖動自動控制系統、風力機空氣動力學、風資源測量與評估、風電機組控制技術、風電場電氣工程、風力發(fā)電系統建模與仿真、風電機組測試與維護、太陽能發(fā)電技術、可再生能源。
風能與動力工程專業(yè)作為一個工科專業(yè)，要求很強的實踐性，需要配備良好的實驗環(huán)境和實踐基地。由于開辦時間短、缺少相關的教學實驗設備，加之風電機組的安裝條件等因素，高校雖然擁有良好的育人環(huán)境，但是教學資源和實踐基地的缺失已經嚴重制約了風電人才的培養(yǎng)。目前國內只有少數單位開發(fā)了演示性風電實驗裝置。為彌補實驗設備不足的問題，可以采用建立校企產學研合作的方式，充分利用地區(qū)優(yōu)勢，與內蒙古范圍內的風力發(fā)電企業(yè)建立實習基地。目前我國正式出版的風能技術書籍不少，但其中能直接用于本科教學的書籍較少。主要是由于這些書籍集中于以下三類：第一類為技術培訓類教材，理論性和知識的系統性不足；第二類為理論性專著，偏重理論性，有深度，很多內容源自作者的學位論文或技術報告，部分章節(jié)的難度遠超本科生的理解能力；第三類是各國風電行業(yè)標準和操作規(guī)程，可作為教學輔助用書，但同樣不適于課堂教學。由于以上問題，內蒙古工業(yè)大學在沒有進行專業(yè)師資培訓的前提下，教師們通過自身科研和刻苦自學克服了很多實際困難，采取自編校內講義和其他近似參考教材相結合的方式開出了風能與動力工程專業(yè)所有大綱要求的專業(yè)課程，如風力發(fā)電系統建模與仿真、風電機組測試與維護、無功補償技術等專業(yè)課程，計劃在經過兩到三屆的試用和修改補充后正式出版一些教材。
三、結語
關鍵詞：風能與動力工程專業(yè)；認識實習；拆裝實習；風電場仿真實習；畢業(yè)實習
中圖分類號：G642.44 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）29-0084-03
風能與動力工程專業(yè)是適應當前風電等戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的良好形勢、準確把握當今能源和環(huán)境等熱點問題的發(fā)展方向、適應建設“兩型”社會和發(fā)展“低碳”經濟要求而戰(zhàn)略性開設的新興專業(yè)。實習模式是現代高等教育中的一個重要組成部分，是將理論課程中的二次經驗知識轉化為學生個人的直接實踐認識的一個重要手段，是理論教育和生產實踐相結合的一個重要方式。[1-2]開展實習模式的研究與實踐是“風能與動力工程”專業(yè)建設的核心內容之一。通過開展對風電場、風電制造企業(yè)、國內相關專業(yè)的發(fā)展現狀、人才需求、人才培養(yǎng)的調研與分析，針對風能與動力工程專業(yè)實習教學中存在的問題，結合培養(yǎng)“寬口徑、多層次、強能力”應用型專業(yè)人才的要求，為提高學生的創(chuàng)新實踐能力，課題組從實驗室建設、實習基地建設、實習教學內容、實習教學方式等方面對專業(yè)實習模式進行了研究與實踐，構建了具有特色的“四層次、四結合”的風能與動力工程專業(yè)實習模式。
一、風電產業(yè)的快速發(fā)展迫切需要大量風電專業(yè)人才
為了保障國家能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、促進社會和經濟的可持續(xù)發(fā)展，實現“2020年非化石能源消費比重提高到15%、單位國內生產總值二氧化碳減排40%～45%”的目標，近年來我國風電產業(yè)迅猛發(fā)展，2013年我國風電累計裝機容量已達9142萬千瓦，占世界累計裝機總量的28.7%；新增裝機容量已達1610萬千瓦，占世界新增裝機總量的45.1%，兩項指標均已居世界第一位，目前風電已經成為我國的第三大能源，開始引領世界風電發(fā)展。[3，4]
根據我國規(guī)劃，2020年中國風電裝機將達到1.5億kW～2.5億kW，形成每年4000多億的工業(yè)附加值，提供約50萬人的就業(yè)崗位。今后幾十年，風力發(fā)電產業(yè)將持續(xù)、高速發(fā)展，亟需大量的風動專業(yè)人才。但由于我國風電是近幾年發(fā)展起來的新興產業(yè)，之前缺乏這方面的專業(yè)教育資源，我國從事風電的技術骨干大多數是從其他行業(yè)轉行過來的，他們普遍缺少風電方面的系統專業(yè)培訓和技術學習。實踐創(chuàng)新能力強的高級風電專業(yè)人才尤為短缺，已經影響了我國風電產業(yè)的健康發(fā)展。從風電企業(yè)新需求的職位來看，風電企業(yè)對現場工程師、維護工程師等工程類人才、電氣研發(fā)設計人才和復合材料專業(yè)人才十分需要。[5，6]
二、風電專業(yè)人才需要具備過硬的意志和創(chuàng)新實踐能力
經過大量調查發(fā)現，風電行業(yè)與火電行業(yè)不同，風電場現場的運行維護人員很少。經過在內蒙古華電輝騰錫勒風電場、江西長嶺風電場、湖南郴州仰開湖風電場、湖南邵陽南山風電場、湘電風能、南車時代風電、浙江運達等風電企業(yè)實地調研的結果表明，裝機容量在5萬千瓦左右的風電場，整個風電場的運行、巡檢及管理人員總共只需要15～30人；而100萬千瓦火電廠一般需要500～1000人，且主要集中在集控運行與設備維護領域。風電行業(yè)最大的人才需求在裝備制造環(huán)節(jié)，以及風電場的規(guī)劃、設計、施工與維護及風力發(fā)電機組設計與制造、風能資源測量與評估、風力發(fā)電項目開發(fā)等風電相關的技術與管理方面。我國風資源主要分布在“三北”（東北、華北、西北）地區(qū)、東南沿海及其島嶼地區(qū)，主要包括東北三省和內蒙古、甘肅、青海、、新疆、河北等省區(qū)；海上風能豐富，我國海上風能資源豐富，海上風速高，很少有靜風期；內陸湖泊和特殊地形等只有局部有風能豐富地區(qū)。幾乎所有風電項目都遠離都市，工作環(huán)境比較惡劣，風電人才需要具備到邊遠艱苦地方工作的身體素質和意志品質，大多數風電技術人員都要到現場去。這些特點也導致目前一部分人才不愿轉行到風電行業(yè)，導致目前風電人才更加緊缺。[5，6]因此，風電人才的需求面雖然很廣，但風電專業(yè)人才需要具備過硬的意志和創(chuàng)新實踐能力。
三、風電專業(yè)人才需具備多學科、強實踐的知識結構能力
近年來盡管我國風電產業(yè)迅猛發(fā)展，但由于風電產業(yè)是新興產業(yè)，之前沒有這方面的技術儲備，我國風電產品的自主知識產權和核心技術非常缺乏，導致很多企業(yè)都是從國外購買圖紙和技術進行生產制造，風電行業(yè)人才需要具有較強的國際交流能力；而且，風電是一門涉及機械、流體、材料、電氣和控制等多學科的新興行業(yè)，風電產品的開發(fā)需要具備多學科的知識體系；另外，風電產品在風電場運行時還面臨很多并網控制、安全可靠性、結構優(yōu)化、制造成本等方面的難題，需要不斷研究創(chuàng)新予以解決；此外，風電設備制造和風電場設計、施工、運行與維護是一項集空氣動力、機械制造、發(fā)電技術、電子控制和高可靠性設計為一體的綜合性高新技術工作。風電產業(yè)需要有設計、制造、安裝、調試及運營管理的系統化的人才培養(yǎng)體系。[5]所以，風電專業(yè)人才需具備多學科、強實踐、國際化等多方面的知識結構能力和創(chuàng)新意識，給風電專業(yè)人才知識結構的設計和實踐能力的培養(yǎng)帶來很大挑戰(zhàn)。
四、風能與動力工程專業(yè)實習模式應當遵循的原則
1.符合風能與動力工程專業(yè)培養(yǎng)計劃要求
長沙理工大學“風能與動力工程”專業(yè)實習模式的設置應當以符合“風能與動力工程”專業(yè)人才培養(yǎng)目標和就業(yè)需求為指導原則?！帮L能與動力工程”專業(yè)人才培養(yǎng)目標：風能與動力工程本科教育是以培養(yǎng)德、智、體、美等全面發(fā)展，基礎扎實，知識面寬，有較高的綜合素質、一定的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，能勝任風電場的規(guī)劃、設計、施工、運行與維護及風力發(fā)電機組設計與制造、風能資源測量與評估、風力發(fā)電項目開發(fā)等風能與動力工程專業(yè)的技術與管理工作，并能從事其他相關領域的專門技術工作的高級工程技術人才。
2.滿足風電專業(yè)人才就業(yè)領域的行業(yè)需要
風能與動力工程專業(yè)本科學生的就業(yè)主要集中在風電場、風電制造企業(yè)、考研深造等領域，風電專業(yè)人才需具備機械、流體、材料、電氣和控制等多學科知識結構和復合型工程技術創(chuàng)新實踐能力的需要。所以，風能與動力工程專業(yè)實習模式的設置應當遵循“寬口徑、多層次、強實踐”的原則進行具體設置。一方面為風電領域培養(yǎng)高級工程技術人員，另一方面能為風電研究生、風電高層次研究人才的培養(yǎng)提供強有力的支持。
五、風能與動力工程專業(yè)實習模式的研究與實踐
針對風能與動力工程專業(yè)學生實習中遇到的“山高路遠坑深、不便實習”、“實習費用昂貴、難以承擔”、“實習中只能看、不能動”的難題，通過“校內與校外結合、虛擬與現實結合、學校與企業(yè)結合、集中與分散結合”的四結合原則，探索建立了“認識實習、拆裝實習、風電場仿真實習、畢業(yè)實習”共四個層次的專業(yè)實習模式。
1.認識實習模式的研究與實踐
“認識實習（風動）”是風能與動力工程專業(yè)學生在完成基礎理論課程學習后進入專業(yè)理論課程學習之前的一個實踐教學環(huán)節(jié)，讓學生在學習“電機學、風力機空氣動力學、風資源測理與評估、風力發(fā)電原理、風電場電氣工程、風電機組設計與制造”等專業(yè)理論課程前大致了解風電機組的總體構成、控制方式和風電場的運行管理，建立初步概念和認識，為深入理解和掌握專業(yè)理論課程知識打下基礎。
鑒于湖南省風電場一般位于多風的偏遠山區(qū)，面臨“山高路遠坑深、不便實習”、“實習費用昂貴、難以承擔”、“實習中只能看、不能動”的難題，本課題組提出了“充分利用多媒體、校內與校外結合”的風能與動力工程專業(yè)認識實習模式，即在學生校外參加認識實習之前，在校內精心組織實習動員，除了為學生講解風電場應注意的安全知識和紀律要求，還播放精心制作的風電視頻文件，并邀請風電領域的資深教師為學生講解有關風電專業(yè)知識，讓學生在校外參加認識實習之前就對風電有了一個大致的了解；到達風電場以后，再請風電場的專職人員為學生詳細講解風電機組、集中控制室、功率因數補償、變電站等部分的結構和功能。實踐證明，采用這種認識實習模式后，學生在有限的實習經費和有限的實習時間內，大致了解風電機組的總體構成、控制方式和風電場的運行管理，激發(fā)了探究式學習的興趣，取得了良好的學習效果。
2.拆裝實習模式的研究與實踐
“拆裝實習”是風能與動力工程專業(yè)學生在學習完“電機學、風力發(fā)電原理、風電機組設計與制造”等專業(yè)核心課程之后，加深學生對風電機組零部件內部結構及功能與作用的理解、并提高學生的實踐動手能力的一個關鍵實踐教學環(huán)節(jié)。
風電場運行的風電機組的關鍵零部件（如葉輪、主軸、齒輪箱、發(fā)電機、剎車系統、偏航系統、控制系統等）主要位于機艙內，而機艙位于聳立在70～100m高空的塔筒的頂端，并且這些關鍵零部件一般都體積龐大，拆裝與檢修都非常困難，學生在現場幾乎是不可能進行拆裝與檢修的。針對這種情況，本課題組提出了“充分利用CAD軟件及實驗設備資源，虛擬與現實結合”建設風能與動力工程專業(yè)拆裝實習實驗室，形成了獨具特色的虛實結合的風動專業(yè)拆裝實習模式。
課題組組織專業(yè)老師利用CAD軟件，在第一階段開發(fā)設計了MW級風力機葉片三維模型、風電齒輪箱三維模型、風電塔筒三維模型等CAD模型，使在實驗室條件下不可能以實體尺寸建設、也不可能在現場進行實體拆裝的龐大實物得以在實驗室內進行內部結構展示和拆裝練習，增強了學生對整體結構的認識。
另外，課題組還組織專業(yè)老師建設了“風動專業(yè)拆裝實習實驗室”，配置了TRM-JX3型風光互補移動實驗臺、Z-300W（A）小型風力發(fā)電機、異步電動機、行星齒輪箱、設備點檢故障診斷儀、軸承診斷振動分析儀、粗糙度儀、數字存儲示波器等拆裝與檢修實習設備及儀器，克服了虛擬仿真實驗難以反映實際故障的弱點，提高了學生解決實踐問題的能力。
3.風電場仿真實習模式的研究與實踐
針對風電場建設成本昂貴、風電場地處偏遠不便實習、以及實驗室建設困難的問題，本課題組提出了“廣泛吸引社會資源、學校與企業(yè)結合”共建校內風電場仿真實驗室，形成產學研良性循環(huán)的風電場仿真實習模式。
課題組在建設風能與動力工程專業(yè)實驗室的過程中，充分發(fā)揮我校在能源動力領域的辦學優(yōu)勢，廣泛吸引社會資源支持新興產業(yè)專業(yè)辦學，與北京木聯能軟件技術有限公司簽訂了《產學研合作協議》和《WEPAS教學版軟件贈送協議》，北京木聯能軟件技術有限公司向我校捐贈19套WEPAS教學軟件，總價值為205.2萬元，對本專業(yè)“風電場建模與仿真”、“風電場仿真實習”課程的教學起到了良好的促進作用。同時，專業(yè)師生將軟件使用中的一些體會反饋給企業(yè)，并開展一些相關研究，促進軟件的改進與推廣，形成了產學研的良性循環(huán)。
另外，課題組還爭取中央財政項目支持，購置了35臺計算機、1套PH-1移動式氣象站、1套PH-1車載氣象站、2臺PH450手持式氣象站、1套氣象數據采集軟件系統和1套用于復雜地形風電場資源分析的WINDSIM軟件，方便學生將實測數據輸入計算機，完成真實風電場的仿真實習，提高學生分析實際問題的能力。
4.畢業(yè)實習模式的研究與實踐
畢業(yè)實習是學生在畢業(yè)之前進行的一個歷時最長的實踐環(huán)節(jié)，也是綜合運用所學專業(yè)知識、啟發(fā)畢業(yè)設計（論文）工作思路、積累實踐工作經驗的一個重要環(huán)節(jié)，讓學生在進入企業(yè)工作之前進一步提升創(chuàng)新實踐能力。
針對風電產業(yè)鏈極度分散分布、多學科的風電專業(yè)知識結構需求、風電企業(yè)容納學生實習能力有限以及學生就業(yè)需求主要集中在風電制造企業(yè)和風電場的特點，本課題組提出了“多學科領域拓展，集中與分散相結合”的風動專業(yè)畢業(yè)實習模式，允許學生提早聯系就業(yè)單位實習，實現風動專業(yè)學生“寬口徑、強能力”培養(yǎng)。
課題組牽頭與大唐華銀城步南山風電場、華電郴州仰天湖風電場、中電投江西長嶺風電場等建立了穩(wěn)定的風電場實習基地，為專業(yè)學生到風電場的集中實習提供了保障；還與湘電集團有限公司、湘潭興業(yè)太陽能科技有限公司、北京木聯能軟件技術有限公司等簽訂了產學研合作協議，為部分優(yōu)秀學生到風電生產企業(yè)實習提供了條件；也有部分學生自主聯系了福建六鰲風電場、華儀風能有限公司等單位分散實習，有效緩解了風動專業(yè)學生集中實習面臨的難題。
六、教學效果
在本課題的研究與實踐過程中，已將研究成果轉化為風能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的修訂、完成了“風能與動力工程”（現已按教育部目錄統一修改為“新能源科學與工程”）專業(yè)人才培養(yǎng)計劃2013版的修訂工作；研究成果已指導風電專業(yè)課程教學大綱的制訂、風電專業(yè)實習教學環(huán)節(jié)和實驗室條件建設等方面的工作，具有較好的指導意義。
通過本項目研究，針對風能與動力工程專業(yè)學生實習中遇到的“山高路遠坑深、不便實習”、“實習費用昂貴、難以承擔”、“實習中只能看、不能動”的難題，探索提出了“四層次、四結合”的風動專業(yè)實習模式，取得了良好的教學效果。
參考文獻：
[1]李錄平，張擁華.基于工程意識和能力培養(yǎng)的理工院校實踐教學改革與探索[J].黑龍江教育，2010，（4）.
[2]李錄平，張擁華，周鍵，等.高等學校實踐教育多維度理念探析[J].中國大學教育，2011，（11）.
[3]李俊峰，蔡豐波，喬黎明，等.2013中國風電發(fā)展報告[M].北京：中國資源綜合利用協會可再生能源專業(yè)委員會，2013：9.
[4]國家能源局.國家能源科技“十二五”規(guī)劃[M].北京：中國電力出版社，2012：4.
關鍵詞：水輪機；卓越工程師；教學改革
作者簡介：劉恩喆（1981-），男，江西于都人，南昌工程學院機械與電氣工程學院，講師；李志紅（1963-），女，江西南昌人，南昌工程學院機械與電氣工程學院，副教授。（江西?南昌?330099）
基金項目：本文系南昌工程學院教改項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0072-02
水電是世界范圍內大力發(fā)展的清潔可再生能源，也是我國的主要能源之一。[1]而水電行業(yè)應用型高級技術人才的不足一直是管理者們的“心病”，生產一線的技術水平偏低和高技能人才缺乏，造成了電廠的運行管理水平跟不上、設計院的設計思想老化、制造廠的工藝水平無法上臺階等一系列問題。據調查，全國有100多所高等院校開辦有熱能與動力工程本科專業(yè)，定位于應用型的本科院校辦有水利水電動力工程方向的，只有長春工程學院和南昌工程學院兩所。
“水輪機”是熱能與動力工程專業(yè)的一門專業(yè)主干課，授課目的是使學生初步掌握水輪機選型設計原理、機組運行等一般基本理論和基本技能，并能運用所學知識分析解決工程實際相關問題，為從事水力機組選型設計、水輪發(fā)電機組的安裝檢修以及水電站運行維護和管理工作打下基礎。
一、“水輪機”課程教學中存在的問題
目前存在的主要問題是：首先，沒有針對應用型人才培養(yǎng)要求的水輪機教材，在學時縮減的形勢下理論分析內容比重偏大，不適用；其次，現有的教材中缺少近年來我國大力開發(fā)的抽水蓄能機組和應用于水電低水頭電站的燈泡貫流式機組的內容，導致學與用之間脫節(jié)。因此，根據應用型本科院校人才培養(yǎng)要求，重構“水輪機”課程內容，確保應用型水電人才培養(yǎng)質量，已成為亟待解決的重要問題。
二、應用型水電廠“水輪機”課程體系的建設手段
“水輪機”課程內容繁多、設計面廣，具有綜合性、實踐性都很強的特點，以往在課堂講解中雖然配合一些教學掛圖和教學模型，但由于各方面條件的限制，學生所能見到的水輪機模型及其輔助設備寥寥無幾，缺乏感性認識，往往挫傷學生學好該課程的積極性，達不到預期的效果。因此我們應從實際出發(fā)，根據需要設置多種形式的實踐性教學環(huán)節(jié)。
1.重構教學內容，確定新的教學目標
隨著教學改革的深入和課程體系的調整，“水輪機”課程的教學學時越來越少，但是隨著科學技術的進步和機械設計學科的發(fā)展，需要向學生講授的內容卻越來越多，怎樣在有限的時間內完成規(guī)定的教學任務，同時取得較好的教學效果？我們除了重構教學內容，在課堂教學中突出重點、難點，結合課程特點，講授原理、方法及應用外，還要研究課程新的教學大綱和實施計劃，根據專業(yè)培養(yǎng)計劃，把培養(yǎng)適應工程實際的創(chuàng)新人才作為改革的根本目標，突出設計的觀念和綜合運用知識的能力的培養(yǎng)。
2.應用多媒體課件和視頻助教助學
根據“水輪機”課程教學特點，由精品課程小組開發(fā)了豐富的多媒體助教資源和助學資源，包括電子課件、圖紙庫、圖片庫、標準庫、虛擬動畫庫、FLASH庫、視頻庫、三維教學模型，方便了教師教學與學生自學，站在專業(yè)課程包的角度為教學提供了全套的解決方案。如對于“水輪機”課程中比較抽象、復雜的內容（蝸殼、轉輪室、尾水管中水的流動等等），我們采用“水流在水輪機過水部件中的流動”模擬軟件，達到了較好的教學效果。
此外，我們還組織學生觀看了關于“三峽大壩”、“南水北調”等國家重大水利工程的紀錄片，參觀各種類型水輪機的模型室，增強學生的感性認識，調動學生對本課程的興趣。
3.課程網站
“水輪機”精品課網站的課程資源建設是基于專業(yè)的整體積累與收集。精品網站設有電子教案、電子課件、助學交互動畫（FLASH形式和JAVA形式）、圖片庫、圖紙庫、技術論文、工程案例、錄像（教學錄像、現場錄像）、自測習題、三維交互漫游、虛擬仿真實訓系統等助教助學項目，學生可以通過網絡進行自主學習。教師和學生、學生與學生可在網上進行討論、交流互動。
4.重視各種實習實訓等實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生對本專業(yè)的熱愛和學習興趣
熱能與動力工程專業(yè)為南昌工程學院辦學最早的專業(yè)之一，長期的辦學過程中已積累了豐富的理論和實踐教學經驗。目前已有中電投江西分公司、柘林水力發(fā)電廠、贛州發(fā)電設備成套公司、葛洲壩集團機電建設有限公司等4家校外實習與產學研基地，為教學改革的研究提供了良好的條件。為了上好這門課，我們安排學生到有關水電站認識實習，讓學生了解水輪機在水電站的地位、能量轉換過程；組織學生到贛州發(fā)電集團參觀水輪機制造流程，讓學生對水輪機各部件的結構有一定感性認識；最后在畢業(yè)實習環(huán)節(jié)，讓學生全程參與電站的年度檢修計劃，有利于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。
5.加強水輪機實驗室建設
實驗是工科院校實踐性教學環(huán)節(jié)的最主要的形式。南昌工程學院機械與電氣工程學院2007年成功申報了中央和地方共建高等學校共建專項資金項目——水電動力工程實驗中心，為水輪機實踐教學改革提供了良好的平臺。2011年建成的模擬水電站，將調速器、勵磁系統、機組現地控制和計算機監(jiān)控系統相結合，將生產控制過程、管理過程、試驗、實際操作演練和事故模擬有機結合，能夠滿足對高級技能和技術人才的教學、培訓、鑒定的要求，極大地提高了教學培訓質量和效率。目前，我們能夠進行水電站開停機過程和水輪機調速系統仿真等實驗，大大提高了水動專業(yè)學生工程應用能力。
關鍵詞：工科；專業(yè)實驗；教學模式；考核方式
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）39-0232-04
實驗教學對工科類研究生的培養(yǎng)十分重要，建立科學的實驗教學模式及考核方式，對調動學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)學生的實踐能力和科學思維、激發(fā)學生的創(chuàng)新精神都尤為重要?！叭~輪機特性實驗”是北京航空航天大學能源與動力工程學院開設的一門針對葉輪機專業(yè)研究生的特色實驗課程，在實驗設備建設、課程教學模式和考核形式等方面都做了一些有益的嘗試。通過對該課程教學過程數據的分析，可以反映出目前工科研究生教學體系的一些問題，讓今后的教學改革更有針對性。
一、課程教學目標及教學模式
“葉輪機特性實驗”是一門專業(yè)性很強的實驗課程，一般要求選擇這門課程的研究生有足夠的專業(yè)知識或工程經驗，并能對相關基礎知識靈活地運用，通過本門實驗課程，期望學生將獲得以下幾點收獲：
1.在知識層面上，對在理論課上學習的知識有一個真實的認識，達到理論聯系實際的目的。
2.在工程訓練上，完全由學生動手完成整個大型實驗，有助于學生實踐能力的培養(yǎng)。
3.在能力提高上，完整地領導或參與一整套工程項目的全過程，包括設計實驗方案、可行性分析、項目分工與合作、實驗方案實施、數據的整理與分析及最終報告，對學生將來的就業(yè)起到訓練作用。
4.在創(chuàng)新探索上，本實驗中，只要能滿足實驗目的，并且實驗室的條件具備，學生可以自由設計實驗方案，有助于學生創(chuàng)新能力的釋放。另外，本實驗會出現一些課堂上未曾講授的內容，讓學生通過獨立思考得出結論，有利于培養(yǎng)科學的思維習慣。
這類實驗課程的專業(yè)性很強，學生必須在實驗前做大量的工作，包括熟悉專業(yè)知識，設計實驗方案，安排實驗分工等。本門實驗課的教師由四名教師指導，其中兩人是主講教師，兩人是實驗輔助教師。課程分為四個階段進行：第一階段是理論講解階段，由一名主講教師在課堂上帶領學生對相關知識進行回顧，并對本次實驗的目的與內容進行講解；第二階段是實驗指導階段，經過第一階段后，要求每組學生自行設計實驗方案，找另一名主講教師討論，教師尊重學生的想法，只在可行性上給予指導，經過幾次反復，得到切實可行的方案；第三階段是實驗實施階段，學生按照事先設計好的實驗方案進行現場實驗，由兩名實驗輔助教師分別在設備與儀器使用上給予技術上的支持；第四階段是完成實驗報告及問題討論，要求每名學生根據實驗數據獨立完成。
二、課程的數據分析
本學期選課人數為79人，而實驗設備只有一套，且實驗課沒有固定課時，只能在與學生其他課程不沖突的前提下進行，且時間限定在一個月內。我們將學生分為8組，每組9～10人，每次實驗現場操作時間為3個小時左右。我們在學生中發(fā)放了問卷，結果顯示多數學生認為每組的人數應該控制在4～6人，這與教師的想法是一致的。在學生人數逐年增多的現狀下，要解決這個問題，應該增加設備臺套數，并給實驗課較為固定且充裕的時間安排。
實驗小組是由學生自行劃分的，因此各組情況并不均衡，有的組集中了較多的博士生，有的組則主要由外專業(yè)的專業(yè)碩士（工程碩士）構成，如表1所示?？梢猿醪娇闯龅氖堑谌M和第四組的學生基礎似乎更好，而第六組學生的基礎相對差些。在后面的分析中可以看到，表1并不能完全反映出學生的基礎，因為第六組中有些學生來自廠所，這部分人有較多的實踐經驗，一定程度上彌補了知識上的不足。另外，我們的假定是抄襲效應會讓整個組的成績向最好學生靠攏，一個好學生的存在可以讓整個組的成績都有明顯的提高，使各組內部的分數差別較小，因此，后面的分析中我們主要按照每組的平均進行。
為了進行客觀的量化評估，從基礎、遠景動機和主動性三個方面對各組學生進行了打分。這里的基礎是綜合了學生本科的院校、專業(yè)、相關專業(yè)課成績的結果，遠景動機是綜合了學生研究生階段的專業(yè)和將來的職業(yè)規(guī)劃的結果，主動性則是綜合了學生的實驗準備情況和現場情況的結果，最終量化的結果如表2所示。這些量化值未必完全合理，但應該基本可以代表各組的情況。
實驗報告的分數是根據認真度、正確性和討論深度三部分評定的，這里面的后兩者更易互相借鑒與抄襲，因此報告的認真度有時成為了區(qū)分同組學生分數的主要因素。表3給出了最終的實驗報告分數，可以看出，各組的平均分有明顯的差別，鑒于本次實驗各組的實驗方案和數據質量沒有本質差異，各組的成績差完全是學生自身認真度和能力的體現。從各組內部的報告相似度可以判斷抄襲的嚴重程度，但不能確定原創(chuàng)與抄襲者。這里用版本數（內容基本相同的被確定為一個版本）來表示，并在表3的最后一列中給出。
下面對各表中的數據進行對比，來分析各影響因素之間的關系。圖1和圖2分別給出了學生的基礎和遠景動機對主動性的影響。從圖1中可以看出，除第六組外，其余各組的主動性與其基礎呈現強正相關的特性，也就是說學生的基礎越好，其主動性也越強。從圖2中可以看出，除第六組和第四組外，其余各組的主動性與遠景動機也呈現強正相關的特性。對第六組進行分析后發(fā)現，這組的特點是包含了多名來自相關研究所的成員，有豐富的工程經驗，且對葉輪機較為熟悉，雖然原來本科專業(yè)相關性不強，但對葉輪機有較高的熟悉度。這其實說明了我們在量化基礎和遠景動機時，應該把是否在相關廠所工作過作為重要的因素考慮。第四組的特點是基礎好，雖然當前的專業(yè)和將來的工作預期使其遠景動機得分不高，良好的學習習慣保證了這一組的主動性。
圖3-圖5是各組的實驗報告分數與其基礎、遠景動機以及主動性之間的關系，總體上看來，基礎、遠景動機以及主動性這三者對實驗報告分數都有正的影響。對于圖3和圖4，如果去除第一組，則可以看出實驗報告分數與學生的基礎和遠景動機呈明顯的正相關關系。第一組的特殊性有兩點，一個是這一組是第一個進行實驗的，沒有借鑒對象；另一個更重要的因素是這一組的學生嚴重依賴一名來自廠所、有實踐經驗的成員，而該同學的報告完成得并不好。從后面關于抄襲部分的分析也可以看出，該組的報告只有一個版本。圖4中另一個偏離較多的是第四組，原因前面已經說過，這一組的分數較高主要由基礎決定，遠景動機的影響較小。從圖5中可以看到，第六組較高的主動性并不能保證這一組有高的實驗報告分數，這也是確立考核方式時應該考慮的一個因素。將上述三種影響因素按1：1：1的權重合并，則得到圖6的基礎、遠景動機和主動性的綜合影響?？梢钥闯?，除第一組外，其余各組基本上符合預測，即基礎、遠景動機和主動性這三者共同決定了實驗報告分數。
嚴格看來，圖6中的第三組和第八組也與一般規(guī)律有所偏離，即報告分偏低一些，這其實與這兩組的抄襲現象較為嚴重有關。圖7是各組的實驗報告版本數與報告分的關系，可以看出報告的版本數與成績呈現明顯的正相關關系，版本數越多分數也越高。第一、三、八組就是因為抄襲現象嚴重才導致報告分偏低，使其在圖6上與一般規(guī)律有所偏離的。抄襲現象導致分數低這一情況與我們的預想是不一致的，我們的假定是抄襲效應會讓整組的成績向最好學生靠攏，而實際情況是越是獨立完成，則分數越高。這種現象的原因之一可能是真正有自主思考能力的學生抄襲和被抄襲的現象都較少。
三、課程考核方式的探討
傳統的課程一般采用筆試的方式進行考核，在公平性上最為合理，但卻不能完全反應學生對知識的掌握和運用能力。有的課程采用課下大作業(yè)或小論文等方式，一定程度上更能體現出學生的能力，但卻無法解決抄襲問題。實驗課程有其固有的特點，不適合采用考試的形式，而采取的實驗報告方式則與上述的課下大作業(yè)有相同的問題。很多教師在實驗課程的考核方式方面進行了有益的探索，原安娟等針對大學物理實驗總結了各種考核方式的優(yōu)缺點，指出有些考核方式雖然效果好，但對師資等條件要求很高，應根據的實際情況選擇考核方式[1]。劉葵等強調了預習及理論準備在實驗課程中的重要性[2]。閆迎利等則認為應把學生在實驗中對儀器故障的處理能力作為考核指標之一[3]，然而這些文章都沒有分析抄襲現象對考核方式的巨大影響。本文作者在這些工作的基礎上對專業(yè)實驗的幾種考核方式的優(yōu)缺點進行了分析，見表4。
一般而言，結合口試、實驗操作以及實驗報告來綜合評價可以得到較好的效果，但對師資的要求非常高。我們采用的方案是實驗方案（口試）20%，實驗操作20%，實驗報告60%的方式，以期盡量公平地給定成績。實驗方案的評分標準不易確立，且每組成員的實驗方案是一樣的，因此不能完全體現每一個學生的水平。受每組人數過多的影響，實驗操作中總有幾人處于觀察者狀態(tài)，因此實驗操作的評分也不易執(zhí)行。因此，實際上最終的分數還是主要由實驗報告決定。在實驗報告中，除了數據和結果外，我們設置了很多的討論題，有利于學生的自由發(fā)揮。抄襲現象的存在大大影響了評分結果的公正性，成為本課程最棘手也是最需要解決的問題。如果不能解決抄襲問題，不但這類課程評分體系的公正性大受影響，也會極大地影響學生對課程的參與性和積極性。在下一年度的課程中，我們打算在以下幾個方面對課程的考核方式進行改革：
1.增大口試環(huán)節(jié)的分數比重，不但在實驗方案評審中進行口試，還要對最終的實驗報告要求每個人進行5～10分鐘的表述與回答問題。
2.增加實驗設備臺套數或在同樣設備上增加實驗項目，讓學生可以分更多的組，每組人數更少，且實驗內容差別更大。
3.加大學風宣傳工作，并嚴肅處理抄襲事件。
參考文獻：
[1]原安娟，丁曉紅.“大學物理實驗考核方式評價”[J].大學物理實驗，2009，22（1）.
[2]劉葵，汪建民，孫華.“建立實驗成績綜合評價體系的探索與實踐”[J].高校實驗室工作研究，2010，（2）.
英文名稱：Journal of Huazhong University of Science and Technology(Nature Science Edition)
主管單位：中華人民共和國教育部
主辦單位：華中科技大學
出版周期：月刊
出版地址：湖北省武漢市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1671-4512
國內刊號：42-1658/N
郵發(fā)代號：38-9
發(fā)行范圍：國內外統一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1972
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
百種重點期刊
中科雙獎期刊
中科雙效期刊
第二屆全國優(yōu)秀科技期刊
聯系方式
期刊簡介
《華中科技大學學報(自然科學版)》是由華中科技大學主辦、教育部主管的綜合性科學技術類核心學術刊物，創(chuàng)刊于1973年，月刊，國內外公開發(fā)行。主要刊登機械科學與工程、材料科學與工程、能源與動力工程、船舶與海洋工程、控制科學與工程、計算機科學與技術、電子與信息工程、光電子科學與工程、電子科學與技術、電力工程、土木工程、環(huán)境工程、化學工程等學科的最新科研成果。
關鍵詞：可再生能源；發(fā)電技術；教學模式；考核
當今人類面臨著能源短缺和環(huán)境污染的嚴重挑戰(zhàn)，傳統的煤、石油、天然氣等化石燃料資源的有限性與社會的巨大需求形成了尖銳的矛盾，同時受開采條件和資源枯竭等因素影響，人類將會面臨資源危機，而且化石類能源所排出的廢氣給生態(tài)環(huán)境帶來很大影響，社會影響巨大。因此研究開發(fā)無污染的、可持續(xù)的可再生能源與能源轉換技術成了當前科學和技術發(fā)展的重要研究方向，也是工程技術應用中的熱點問題，而且已經上升到經濟、社會和戰(zhàn)略安全的范疇。工科高校擔負培養(yǎng)合格的工程技術人員的重任，因此，為了適應科技和社會的發(fā)展，滿足工程實際對人才的要求，可再生能源發(fā)電方面的人才培養(yǎng)已經成為當務之急和重中之重的工作。[1，2]因此在新的能源形勢及人才需求下，上海電力學院（以下簡稱“我?！保┰诟吣昙墴崮芘c動力工程專業(yè)（熱力發(fā)電方向）開設了“可再生能源發(fā)電技術”的課程，讓學生在全面掌握常規(guī)火力發(fā)電的基礎上，掌握可再生能源利用基礎知識、能源利用形式及其相關技術，了解可再生能源發(fā)電的前沿技術，從而擴大學生的知識面，適應社會需求。[3，4]
本文通過分析“可再生能源發(fā)電技術”的課程特點和存在的問題，探討了該課程的教學方法和教學模式的改革，內容包括教學內容、教學方法、考核方式等，從而達到激勵學生自主學習的意愿，培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新的精神，孕育學生科學的素養(yǎng)，提高學生分析與解決實際問題的能力，實現學生對“可再生能源發(fā)電技術”課程的全面了解。
一、“可再生能源發(fā)電技術”課程教學的特點
1.教學內容多學科交叉
“可再生能源發(fā)電技術”課程主要包括水力發(fā)電、太陽能發(fā)電、生物質能發(fā)電、風能發(fā)電和海洋能發(fā)電等內容，課程的主體是分別對上述發(fā)電形式進行較為系統的解析，重點介紹各種可再生能源發(fā)電技術的基本原理和開發(fā)利用的基本方式，以及目前國內外該發(fā)電形式利用的現狀和最新進展。所有以上內容涉及工程熱力學、傳熱學、流體力學、半導體物理、空氣動力學、力學等基礎理論和相關知識，因此教學內容涉及領域廣、研究對象較多，知識結構復雜多樣、學科交叉非常突出、知識點集成度高等特點，這將給講授帶來挑戰(zhàn)，即如何將這些知識點，尤其是跨學科的內容傳授給學生，并讓學生能夠較容易地掌握是該課程需要解決的重點問題之一。
2.教學方式亟待改革
由于“可再生能源發(fā)電技術”課程的多學科交叉，一般而言，在短時間內掌握非本專業(yè)理論知識較困難，因為沒有該專業(yè)的理論基礎知識，經常會很難理解有關知識點，這將嚴重影響學生的積極性，甚至部分學生會產生抵觸情緒。因此，以教師講授為主的教學方式，學生沒有參與進來，不能充分調動學生的積極性，可能導致學生無法理解所講授的內容；同時該教學方式忽略了學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。因此如何將教師的“教”轉化為學生的“學”，將多學科交叉課程的課堂組織好是該課程教學需要解決的問題之一。
二、教學內容的設計
可再生能源發(fā)電技術的研究屬于當今研究的前沿問題。隨著科學技術的快速發(fā)展，新技術、新方法和新工藝等不斷涌現，教學內容需要與時俱進，不斷更新，現有的教材顯然不能很快地響應這樣的變化，以教材為教學內容難以滿足教學要求。在筆者的教學實踐中，教學內容上通過參考權威書籍、資料和自身的研究成果，同時對國內外期刊文章、學術專著及網絡平臺知識進行學習，掌握當前研究的動向，并整合所有材料作為課堂教學內容及課外拓展閱讀資料。廣泛獲取信息，動態(tài)更新與拓展教學內容，把握最新的專業(yè)前沿，有助于引導學生去探索新知識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。另一方面，由于課程涉及多學科的交叉，在有些學科領域上，學生缺乏知識儲備，課堂教學較難獲取有效的效果，因此，摒棄一些晦澀難懂的理論知識是非常必要的。[5，6]以太陽能熱發(fā)電為例，太陽能熱發(fā)電涉及流體力學、傳熱學、自動控制等多學科，當整合最新的科技發(fā)展成果作為案例講解時，主要向學生闡述太陽能熱發(fā)電的基本原理、關鍵技術、發(fā)展趨勢及政策激勵等，讓學生充分接觸各種知識，拓寬視野，了解科技前沿的最新動態(tài)，目的是給學生專業(yè)素養(yǎng)的形成提供一個有利、有效的平臺。課程內容應深入淺出、科普性與前沿性并重，當學生的興趣被調動起來后，再進行該學科的基本理論的講授或學生自學就非常容易切入，這樣就可達到較為理想的教學效果。
三、新型的教學模式
根據“可再生能源發(fā)電技術”課程的特點，本文提出新型教學模式的設計，使得教師成為課堂的組織者，通過設定教學內容，明確教學任務，課堂教學以學生為本，體現學生的認知主體作用，使學生在學習過程進行積極思考，自主學習，從而在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和增強其科學素養(yǎng)等方面發(fā)揮作用。
1.專題講授
可再生能源利用形式多樣，涉及本學科各個分支學科，具有多學科交叉與耦合的特點。為了避免各分支學科相互之間影響導致學生難以理解的問題，提出采用專題講座的授課形式，集中時間講授某一類型的可再生能源發(fā)電形式。此外，爭取請相關領域的專家或工程技術人員每學期做1～2次課堂報告，將工程中碰到的問題簡化并整合成案例，在教學中根據需要選擇案例進行剖析，激發(fā)學生的學習興趣，強化學生的工程實踐意識。
2.互動教學
在教學過程中，教師做幾次完整的典型研究報告，包括幾種可再生能源的發(fā)電原理、設備組成、科研前沿等，目的是讓學生掌握宏觀現狀背景和如何從微觀把握問題與分析問題；引導學生充分利用圖書館資源，掌握歸納分析的方法；指導學生進行撰寫科技或科普論文，提高學生的科學素養(yǎng)，在此基礎上安排學生參與課堂中來。具體做法是學生以小組為單位，各小組自主選擇相關研討課題，通過查閱文獻和小組研討，形成專題研究報告，并由小組成員在課堂進行匯報，根據其匯報內容，接受老師和同學的提問，并進行解答，教師及時進行指導并對其評分。形成教師指導，學生主講，教師與學生，學生與學生互動討論的方法，教學實踐表明，該方法大大提高了學生的主動性。學生經歷查閱文獻、分析問題、報告寫作和報告陳述的全過程，顯著增強了創(chuàng)新能力、科研精神和團隊合作意識。利用對多個相關課題的討論，學生對可再生能源特點、可再生能源發(fā)電的前沿技術等有了更深入的認識。
3.虛實結合
在學科平臺及自建教學平臺的基礎上，通過實物參觀、模型演示，多媒體教學等虛實結合、多位一體的教學模式，提高學生的感性認識。
（1）可再生能源發(fā)電技術模型的利用。熱能與動力工程專業(yè)的學生以往大部分接觸的是火力發(fā)電方面的知識內容，對可再生能源發(fā)電技術認知較少，特別缺乏針對可再生能源發(fā)電原理和發(fā)電設備等進行系統的學習，如果直接進行理論的學習，學生會感到很枯燥，對一些基礎理論知識和發(fā)電設備結構很難理解。為了提高學生的感性認識，筆者所在課程組建立了可再生能源發(fā)電技術教學平臺。在學習課程的理論知識之前，學生首先了解小型模型的實物結構，內部構成，基本組成和基本原理，使得學生具有整體的感性認識，然后再學習本課程，同時結合模型進行講解。
（2）健全的多媒體素材?！翱稍偕茉窗l(fā)電技術”課程內容較多，課時有限。相比較傳統的教學方式，多媒體信息量大，采用靈活的圖形、視頻和動畫等表現形式，能夠直觀、形象地再現客觀事物。筆者在教學實踐中采用多種多媒體教學手段。例如：選用《國家地理》節(jié)目里的《偉大工程巡禮——太陽引擎》視頻作為太陽能熱發(fā)電原理及形式的教學內容，直觀地介紹了槽式、塔式、菲涅爾等形式的太陽能熱發(fā)電原理，以及聚光器的制造工藝等。選用GE的水輪機設備，采用Flash方式制作水力發(fā)電中反擊式水輪機設備的教學內容，直觀且易于理解。通過多媒體的應用，展示現場實際設備，簡化教學中的難點，增加了課程的信息量。
四、小組式考核方式
“可再生能源發(fā)電技術”作為高年級的課程，課時有限，知識點多，內容模塊化強，科普性和專業(yè)性并存，采用常規(guī)的卷面考試方式難以準確考核。筆者在該課程教學實踐中，進行了小組式考核機制的嘗試，即以小組為單位，制作課程學習的整體報告，選派一名代表在課堂上進行答辯，匯報內容結束后，其他組成員和教師針對報告內容進行提問，組內成員均可就相關問題進行回答。其他組同學根據該小組的匯報情況進行打分，打分表如表1所示。除此以外，在考核中增加動態(tài)考核，每個小組選出組內最佳貢獻成員，給予動態(tài)加分；同時為了增加考核上互動，鼓勵學生思考問題，對于提問積極的學生在成績上給予加分。該考核方式，對課程的教學實行了動態(tài)的考查與過程管理，實現了以考核促學習，有效地調動了學生學習的積極性，推進學生協作能力培養(yǎng)，增強了“教師與學生”、“學生與學生”的互動，提高較整體的教學效果。
表1 考核打分表
小組名稱 選題創(chuàng)新性（共20分） 查閱文獻情況（共20分） 分析問題能力（共20分） 報告質量 （共20分） 表達能力 （共20分） 總分
（100分）
五、結語
隨著可再生能源發(fā)電技術的發(fā)展，“可再生能源發(fā)電技術”已經成為熱能與動力工程專業(yè)學科重要的專業(yè)課程。本課程具有典型的多學科交叉的特點，同時該領域的研究成果日新月異，因此無論是在教學內容還是在教學方法都需要進行改革和創(chuàng)新。本文通過緊跟前沿的研究熱點，設計深入淺出的教學內容；采取以學生為主體，通過引入工程案例，專題研究與課堂討論等模式，并輔以教學模型與多媒體動畫演示等多種靈活多樣教學手段的改革，讓學生在了解可再生能源發(fā)電技術的理論知識的基礎上，培養(yǎng)了學生挖掘問題，解決問題，理論與實踐相結合的能力，鍛煉了學生查閱文獻和團隊協作的技能，提高了學生的科研素養(yǎng)與工程實踐本領。
參考文獻：
[1]孫欣，黃永紅.“新能源發(fā)電技術”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育，2012，（35）：95-96.
[2]劉忠，鄒淑云.專業(yè)選修課《新能源發(fā)電技術》的教學研究與實踐[J].科技情報開發(fā)與經濟，2010，20（1）：185-186.
[3]張力，楊仲卿，鄭泓.“能源、環(huán)境與社會”全校性新生研討課教學模式探討[J].中國電力教育，2012，（24）：54-55，69.
[4]余霞，夏菁.關于高校本科專業(yè)選修課的若干思考[J].中國電力教育，2012，（32）：72-73.
2013年新入選 CODE 期刊名稱
Z015 電鍍與環(huán)保
T508 電鍍與精飾
T598 電鍍與涂飾
R010 電工電能新技術
R043 電工技術學報
R740 電光與控制
N067 電焊機
D036 電化學
R088 電機與控制學報
R045 電機與控制應用
N027 電加工與模具
R011 電力電子技術
A199 電力建設
R654 電力科學與技術學報
N102 電力系統保護與控制
R071 電力系統及其自動化學報
S019 電力系統自動化
R750 電力需求側管理
R090 電力自動化設備
R516 電路與系統學報
R044 電氣傳動
R058 電氣自動化
R039 電網技術
R116 電網與清潔能源
R684 電信科學
R754 電訊技術
R019 電源技術
R055 電子測量技術
R021 電子測量與儀器學報
R079 電子測試
R651 電子產品世界
R067 電子技術應用
R036 電子科技大學學報
R512 電子器件
R724 電子設計工程
R001 電子顯微學報
R006 電子學報
R022 電子與信息學報
R020 電子元件與材料
J023 東北大學學報自然科學版
H262 東北林業(yè)大學學報
H006 東北農業(yè)大學學報
A030 東北師大學報自然科學版
U014 東華大學學報自然科學版
E002 東華理工大學學報自然科學版
G057 東南大學學報醫(yī)學版
J028 東南大學學報自然科學版
G944 東南國防醫(yī)藥
P003 動力工程學報
P018 動力學與控制學報
F014 動物分類學報
F022 動物學研究
F043 動物學雜志
F231 動物營養(yǎng)學報
X034 都市快軌交通
G542 毒理學雜志
T241 斷塊油氣田
N070 鍛壓技術
N082 鍛壓裝備與制造技術
G920 兒科藥學雜志
中國科技核心期刊（中國科技論文統計源期刊） 2013
2013年新入選 CODE 期刊名稱
C071 發(fā)光學報
G874 法醫(yī)學雜志
U013 紡織高?；A科學學報
U053 紡織學報
G893 放射免疫學雜志
G608 放射學實踐
Y006 飛行力學
Y571 飛航導彈
K002 非金屬礦
D022 分析測試學報
D005 分析化學
D026 分析科學學報
D004 分析試驗室
D062 分析儀器
D015 分子催化
D035 分子科學學報
H845 分子植物育種
V052 粉煤灰綜合利用
M105 粉末冶金工業(yè)
M039 粉末冶金技術
Q006 輻射防護
Q005 輻射研究與輻射工藝學報
H051 福建林學院學報
H268 福建農林大學學報自然科學版
H265 福建農業(yè)學報
A078 福建師范大學學報自然科學版
G024 福建醫(yī)科大學學報
A029 福州大學學報自然科學版
M003 腐蝕科學與防護技術
M505 腐蝕與防護
G068 復旦學報醫(yī)學版
A001 復旦學報自然科學版
Y019 復合材料學報
B029 復雜系統與復雜性科學
G957 腹部外科
G338 腹腔鏡外科雜志
A034 甘肅科學學報
H844 甘蔗糖業(yè)
G879 肝膽外科雜志
G690 肝膽胰外科雜志
G803 肝臟
G392 感染•炎癥•修復
H045 干旱地區(qū)農業(yè)研究
E048 干旱氣象
E020 干旱區(qū)地理
E105 干旱區(qū)研究
M050 鋼鐵
M013 鋼鐵釩鈦
M027 鋼鐵研究
M019 鋼鐵研究學報
X028 港工技術
D020 高等學?；瘜W學報
B002 高等學校計算數學學報
R038 高電壓技術
T001 高分子材料科學與工程
T002 高分子通報
D021 高分子學報
A080 高技術通訊
