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(lǐng)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(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，高等學(xué)校的專業(yè)設(shè)置顯得相對滯后，導(dǎo)致風(fēng)電相關(guān)技術(shù)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(dāng)缺乏。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、風(fēng)電領(lǐng)域核心技術(shù)的突破很大程度上依賴我國風(fēng)電本科人才培養(yǎng)。伴隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大、風(fēng)力機(jī)組單機(jī)容量的進(jìn)一步增加以及風(fēng)電科技的快速發(fā)展，人才短缺的問題日益凸顯。風(fēng)電本科教育始于2006年，教育部相繼批準(zhǔn)華北電力大學(xué)、河海大學(xué)、長沙理工大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、東北電力大學(xué)和沈陽工業(yè)大學(xué)等少數(shù)高等院校開辦“風(fēng)能與動力工程”本科專業(yè)。國內(nèi)設(shè)置風(fēng)能與動力工程專業(yè)的院校，如蘭州理工大學(xué)主要依托能源與動力工程學(xué)院，華北電力大學(xué)主要依托可再生能源學(xué)院，沈陽工業(yè)大學(xué)主要依托新能源工程學(xué)院，培養(yǎng)計劃偏重于動力機(jī)械；專業(yè)設(shè)置側(cè)重于風(fēng)力發(fā)電的只有河海大學(xué)，由原電氣工程學(xué)院與水利水電工程學(xué)院部分學(xué)科專業(yè)調(diào)整合并組建了能源與電氣學(xué)院，并設(shè)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(shè)置本專業(yè)的高校因發(fā)展基礎(chǔ)和辦學(xué)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(cè)重，對于風(fēng)電這個新興產(chǎn)業(yè)對人才的需求及風(fēng)電人才培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)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(xiàn)有的少數(shù)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(guān)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(zhuǎn)行教師中常出現(xiàn)的問題是教學(xué)內(nèi)容組織缺乏面向新專業(yè)的針對性。對于骨干教師應(yīng)注意的問題是科研成果向教學(xué)中的轉(zhuǎn)化問題，將風(fēng)能最新技術(shù)進(jìn)展融入到課堂教學(xué)中。結(jié)合我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，從人才現(xiàn)實需求和高等教育銜接的角度立足于內(nèi)蒙古的資源優(yōu)勢、地域特色及畢業(yè)去向，構(gòu)建以風(fēng)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(fēng)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(bǔ)。在橫向?qū)Ρ绕渌盒ｏL(fēng)能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)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(fēng)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(xué)生具備到邊遠(yuǎn)艱苦地區(qū)工作的身體素質(zhì)和意志品質(zhì)。
二、風(fēng)能與動力工程專業(yè)課程體系設(shè)置規(guī)劃
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一個綜合電機(jī)制造、空氣動力學(xué)、電力電子、電力系統(tǒng)、先進(jìn)控制理論等多學(xué)科知識的高度交叉的新技術(shù)系統(tǒng)工程，現(xiàn)有風(fēng)能與動力工程專業(yè)的教材缺乏系統(tǒng)性、實用性和時效性，同時復(fù)合型師資和教育資源有所欠缺，各學(xué)科交叉聯(lián)合攻關(guān)研究的學(xué)術(shù)氛圍不濃。在調(diào)研其他院校風(fēng)能與動力工程專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上，本著學(xué)以致用的思想，立足內(nèi)蒙古風(fēng)電大發(fā)展的現(xiàn)實，面向風(fēng)電制造企業(yè)和風(fēng)電場，秉承服務(wù)社會的理念，優(yōu)化整合教學(xué)資源，既要保證理論知識的掌握又要提升學(xué)生實際動手能力，構(gòu)建科學(xué)合理、特色鮮明的以風(fēng)力發(fā)電為主體專業(yè)課程體系。在完善風(fēng)電人才教育體系的基礎(chǔ)上構(gòu)建了內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)風(fēng)能與動力工程專業(yè)選課指導(dǎo)，如圖1所示。
課程體系設(shè)置以綜合素質(zhì)教育為核心，實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為重點，要求學(xué)生具備較寬廣的電氣學(xué)科工程技術(shù)基礎(chǔ)和風(fēng)能與動力工程領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，接受風(fēng)能開發(fā)利用技術(shù)的基本科研和工程訓(xùn)練，具有分析和解決風(fēng)能利用方面問題的基本能力，能把握電機(jī)電器、電力系統(tǒng)、電力電子、自動控制與風(fēng)力機(jī)械和風(fēng)電場的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化多學(xué)科交叉融合與實際工程應(yīng)用能力的緊密聯(lián)系。其專業(yè)主干課程主要包括：工程力學(xué)、機(jī)械制圖、電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、自動控制理論、電機(jī)學(xué)、電力拖動自動控制系統(tǒng)、風(fēng)力機(jī)空氣動力學(xué)、風(fēng)資源測量與評估、風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)、風(fēng)電場電氣工程、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測試與維護(hù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、可再生能源。
風(fēng)能與動力工程專業(yè)作為一個工科專業(yè)，要求很強(qiáng)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(guān)的教學(xué)實驗設(shè)備，加之風(fēng)電機(jī)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(xué)資源和實踐基地的缺失已經(jīng)嚴(yán)重制約了風(fēng)電人才的培養(yǎng)。目前國內(nèi)只有少數(shù)單位開發(fā)了演示性風(fēng)電實驗裝置。為彌補(bǔ)實驗設(shè)備不足的問題，可以采用建立校企產(chǎn)學(xué)研合作的方式，充分利用地區(qū)優(yōu)勢，與內(nèi)蒙古范圍內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電企業(yè)建立實習(xí)基地。
目前我國正式出版的風(fēng)能技術(shù)書籍不少，但其中能直接用于本科教學(xué)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(shù)培訓(xùn)類教材，理論性和知識的系統(tǒng)性不足；第二類為理論性專著，偏重理論性，有深度，很多內(nèi)容源自作者的學(xué)位論文或技術(shù)報告，部分章節(jié)的難度遠(yuǎn)超本科生的理解能力；第三類是各國風(fēng)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，可作為教學(xué)輔助用書，但同樣不適于課堂教學(xué)。由于以上問題，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)在沒有進(jìn)行專業(yè)師資培訓(xùn)的前提下，教師們通過自身科研和刻苦自學(xué)克服了很多實際困難，采取自編校內(nèi)講義和其他近似參考教材相結(jié)合的方式開出了風(fēng)能與動力工程專業(yè)所有大綱要求的專業(yè)課程，如風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測試與維護(hù)、無功補(bǔ)償技術(shù)等專業(yè)課程，計劃在經(jīng)過兩到三屆的試用和修改補(bǔ)充后正式出版一些教材。
三、結(jié)語
一、風(fēng)能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
由于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，高等學(xué)校的專業(yè)設(shè)置顯得相對滯后，導(dǎo)致風(fēng)電相關(guān)技術(shù)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(dāng)缺乏。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、風(fēng)電領(lǐng)域核心技術(shù)的突破很大程度上依賴我國風(fēng)電本科人才培養(yǎng)。伴隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大、風(fēng)力機(jī)組單機(jī)容量的進(jìn)一步增加以及風(fēng)電科技的快速發(fā)展，人才短缺的問題日益凸顯。風(fēng)電本科教育始于2006年，教育部相繼批準(zhǔn)華北電力大學(xué)、河海大學(xué)、長沙理工大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、東北電力大學(xué)和沈陽工業(yè)大學(xué)等少數(shù)高等院校開辦“風(fēng)能與動力工程”本科專業(yè)。國內(nèi)設(shè)置風(fēng)能與動力工程專業(yè)的院校，如蘭州理工大學(xué)主要依托能源與動力工程學(xué)院，華北電力大學(xué)主要依托可再生能源學(xué)院，沈陽工業(yè)大學(xué)主要依托新能源工程學(xué)院，培養(yǎng)計劃偏重于動力機(jī)械；專業(yè)設(shè)置側(cè)重于風(fēng)力發(fā)電的只有河海大學(xué)，由原電氣工程學(xué)院與水利水電工程學(xué)院部分學(xué)科專業(yè)調(diào)整合并組建了能源與電氣學(xué)院，并設(shè)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(shè)置本專業(yè)的高校因發(fā)展基礎(chǔ)和辦學(xué)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(cè)重，對于風(fēng)電這個新興產(chǎn)業(yè)對人才的需求及風(fēng)電人才培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)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(xiàn)有的少數(shù)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(guān)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(zhuǎn)行教師中常出現(xiàn)的問題是教學(xué)內(nèi)容組織缺乏面向新專業(yè)的針對性。對于骨干教師應(yīng)注意的問題是科研成果向教學(xué)中的轉(zhuǎn)化問題，將風(fēng)能最新技術(shù)進(jìn)展融入到課堂教學(xué)中。結(jié)合我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，從人才現(xiàn)實需求和高等教育銜接的角度立足于內(nèi)蒙古的資源優(yōu)勢、地域特色及畢業(yè)去向，構(gòu)建以風(fēng)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(fēng)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(bǔ)。在橫向?qū)Ρ绕渌盒ｏL(fēng)能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)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(fēng)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(xué)生具備到邊遠(yuǎn)艱苦地區(qū)工作的身體素質(zhì)和意志品質(zhì)。
二、風(fēng)能與動力工程專業(yè)課程體系設(shè)置規(guī)劃
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一個綜合電機(jī)制造、空氣動力學(xué)、電力電子、電力系統(tǒng)、先進(jìn)控制理論等多學(xué)科知識的高度交叉的新技術(shù)系統(tǒng)工程，現(xiàn)有風(fēng)能與動力工程專業(yè)的教材缺乏系統(tǒng)性、實用性和時效性，同時復(fù)合型師資和教育資源有所欠缺，各學(xué)科交叉聯(lián)合攻關(guān)研究的學(xué)術(shù)氛圍不濃。在調(diào)研其他院校風(fēng)能與動力工程專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上，本著學(xué)以致用的思想，立足內(nèi)蒙古風(fēng)電大發(fā)展的現(xiàn)實，面向風(fēng)電制造企業(yè)和風(fēng)電場，秉承服務(wù)社會的理念，優(yōu)化整合教學(xué)資源，既要保證理論知識的掌握又要提升學(xué)生實際動手能力，構(gòu)建科學(xué)合理、特色鮮明的以風(fēng)力發(fā)電為主體專業(yè)課程體系。
在完善風(fēng)電人才教育體系的基礎(chǔ)上構(gòu)建了內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)風(fēng)能與動力工程專業(yè)選課指導(dǎo)。課程體系設(shè)置以綜合素質(zhì)教育為核心，實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為重點，要求學(xué)生具備較寬廣的電氣學(xué)科工程技術(shù)基礎(chǔ)和風(fēng)能與動力工程領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，接受風(fēng)能開發(fā)利用技術(shù)的基本科研和工程訓(xùn)練，具有分析和解決風(fēng)能利用方面問題的基本能力，能把握電機(jī)電器、電力系統(tǒng)、電力電子、自動控制與風(fēng)力機(jī)械和風(fēng)電場的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化多學(xué)科交叉融合與實際工程應(yīng)用能力的緊密聯(lián)系。其專業(yè)主干課程主要包括：工程力學(xué)、機(jī)械制圖、電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、自動控制理論、電機(jī)學(xué)、電力拖動自動控制系統(tǒng)、風(fēng)力機(jī)空氣動力學(xué)、風(fēng)資源測量與評估、風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)、風(fēng)電場電氣工程、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測試與維護(hù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、可再生能源。
風(fēng)能與動力工程專業(yè)作為一個工科專業(yè)，要求很強(qiáng)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(guān)的教學(xué)實驗設(shè)備，加之風(fēng)電機(jī)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(xué)資源和實踐基地的缺失已經(jīng)嚴(yán)重制約了風(fēng)電人才的培養(yǎng)。目前國內(nèi)只有少數(shù)單位開發(fā)了演示性風(fēng)電實驗裝置。為彌補(bǔ)實驗設(shè)備不足的問題，可以采用建立校企產(chǎn)學(xué)研合作的方式，充分利用地區(qū)優(yōu)勢，與內(nèi)蒙古范圍內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電企業(yè)建立實習(xí)基地。目前我國正式出版的風(fēng)能技術(shù)書籍不少，但其中能直接用于本科教學(xué)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(shù)培訓(xùn)類教材，理論性和知識的系統(tǒng)性不足；第二類為理論性專著，偏重理論性，有深度，很多內(nèi)容源自作者的學(xué)位論文或技術(shù)報告，部分章節(jié)的難度遠(yuǎn)超本科生的理解能力；第三類是各國風(fēng)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，可作為教學(xué)輔助用書，但同樣不適于課堂教學(xué)。由于以上問題，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)在沒有進(jìn)行專業(yè)師資培訓(xùn)的前提下，教師們通過自身科研和刻苦自學(xué)克服了很多實際困難，采取自編校內(nèi)講義和其他近似參考教材相結(jié)合的方式開出了風(fēng)能與動力工程專業(yè)所有大綱要求的專業(yè)課程，如風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測試與維護(hù)、無功補(bǔ)償技術(shù)等專業(yè)課程，計劃在經(jīng)過兩到三屆的試用和修改補(bǔ)充后正式出版一些教材。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞：風(fēng)能與動力工程專業(yè)；認(rèn)識實習(xí)；拆裝實習(xí)；風(fēng)電場仿真實習(xí)；畢業(yè)實習(xí)
中圖分類號：G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）29-0084-03
風(fēng)能與動力工程專業(yè)是適應(yīng)當(dāng)前風(fēng)電等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好形勢、準(zhǔn)確把握當(dāng)今能源和環(huán)境等熱點問題的發(fā)展方向、適應(yīng)建設(shè)“兩型”社會和發(fā)展“低碳”經(jīng)濟(jì)要求而戰(zhàn)略性開設(shè)的新興專業(yè)。實習(xí)模式是現(xiàn)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(jīng)驗知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生個人的直接實踐認(rèn)識的一個重要手段，是理論教育和生產(chǎn)實踐相結(jié)合的一個重要方式。[1-2]開展實習(xí)模式的研究與實踐是“風(fēng)能與動力工程”專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容之一。通過開展對風(fēng)電場、風(fēng)電制造企業(yè)、國內(nèi)相關(guān)專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、人才需求、人才培養(yǎng)的調(diào)研與分析，針對風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合培養(yǎng)“寬口徑、多層次、強(qiáng)能力”應(yīng)用型專業(yè)人才的要求，為提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，課題組從實驗室建設(shè)、實習(xí)基地建設(shè)、實習(xí)教學(xué)內(nèi)容、實習(xí)教學(xué)方式等方面對專業(yè)實習(xí)模式進(jìn)行了研究與實踐，構(gòu)建了具有特色的“四層次、四結(jié)合”的風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)模式。
一、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展迫切需要大量風(fēng)電專業(yè)人才
為了保障國家能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)“2020年非化石能源消費比重提高到15%、單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳減排40%～45%”的目標(biāo)，近年來我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，2013年我國風(fēng)電累計裝機(jī)容量已達(dá)9142萬千瓦，占世界累計裝機(jī)總量的28.7%；新增裝機(jī)容量已達(dá)1610萬千瓦，占世界新增裝機(jī)總量的45.1%，兩項指標(biāo)均已居世界第一位，目前風(fēng)電已經(jīng)成為我國的第三大能源，開始引領(lǐng)世界風(fēng)電發(fā)展。[3，4]
根據(jù)我國規(guī)劃，2020年中國風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)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(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)將持續(xù)、高速發(fā)展，亟需大量的風(fēng)動專業(yè)人才。但由于我國風(fēng)電是近幾年發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè)，之前缺乏這方面的專業(yè)教育資源，我國從事風(fēng)電的技術(shù)骨干大多數(shù)是從其他行業(yè)轉(zhuǎn)行過來的，他們普遍缺少風(fēng)電方面的系統(tǒng)專業(yè)培訓(xùn)和技術(shù)學(xué)習(xí)。實踐創(chuàng)新能力強(qiáng)的高級風(fēng)電專業(yè)人才尤為短缺，已經(jīng)影響了我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。從風(fēng)電企業(yè)新需求的職位來看，風(fēng)電企業(yè)對現(xiàn)場工程師、維護(hù)工程師等工程類人才、電氣研發(fā)設(shè)計人才和復(fù)合材料專業(yè)人才十分需要。[5，6]
二、風(fēng)電專業(yè)人才需要具備過硬的意志和創(chuàng)新實踐能力
經(jīng)過大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電行業(yè)與火電行業(yè)不同，風(fēng)電場現(xiàn)場的運行維護(hù)人員很少。經(jīng)過在內(nèi)蒙古華電輝騰錫勒風(fēng)電場、江西長嶺風(fēng)電場、湖南郴州仰開湖風(fēng)電場、湖南邵陽南山風(fēng)電場、湘電風(fēng)能、南車時代風(fēng)電、浙江運達(dá)等風(fēng)電企業(yè)實地調(diào)研的結(jié)果表明，裝機(jī)容量在5萬千瓦左右的風(fēng)電場，整個風(fēng)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(shè)備維護(hù)領(lǐng)域。風(fēng)電行業(yè)最大的人才需求在裝備制造環(huán)節(jié)，以及風(fēng)電場的規(guī)劃、設(shè)計、施工與維護(hù)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計與制造、風(fēng)能資源測量與評估、風(fēng)力發(fā)電項目開發(fā)等風(fēng)電相關(guān)的技術(shù)與管理方面。我國風(fēng)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(nèi)蒙古、甘肅、青海、、新疆、河北等省區(qū)；海上風(fēng)能豐富，我國海上風(fēng)能資源豐富，海上風(fēng)速高，很少有靜風(fēng)期；內(nèi)陸湖泊和特殊地形等只有局部有風(fēng)能豐富地區(qū)。幾乎所有風(fēng)電項目都遠(yuǎn)離都市，工作環(huán)境比較惡劣，風(fēng)電人才需要具備到邊遠(yuǎn)艱苦地方工作的身體素質(zhì)和意志品質(zhì)，大多數(shù)風(fēng)電技術(shù)人員都要到現(xiàn)場去。這些特點也導(dǎo)致目前一部分人才不愿轉(zhuǎn)行到風(fēng)電行業(yè)，導(dǎo)致目前風(fēng)電人才更加緊缺。[5，6]因此，風(fēng)電人才的需求面雖然很廣，但風(fēng)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(fēng)電專業(yè)人才需具備多學(xué)科、強(qiáng)實踐的知識結(jié)構(gòu)能力
近年來盡管我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，但由于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè)，之前沒有這方面的技術(shù)儲備，我國風(fēng)電產(chǎn)品的自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)非常缺乏，導(dǎo)致很多企業(yè)都是從國外購買圖紙和技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)制造，風(fēng)電行業(yè)人才需要具有較強(qiáng)的國際交流能力；而且，風(fēng)電是一門涉及機(jī)械、流體、材料、電氣和控制等多學(xué)科的新興行業(yè)，風(fēng)電產(chǎn)品的開發(fā)需要具備多學(xué)科的知識體系；另外，風(fēng)電產(chǎn)品在風(fēng)電場運行時還面臨很多并網(wǎng)控制、安全可靠性、結(jié)構(gòu)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(fēng)電設(shè)備制造和風(fēng)電場設(shè)計、施工、運行與維護(hù)是一項集空氣動力、機(jī)械制造、發(fā)電技術(shù)、電子控制和高可靠性設(shè)計為一體的綜合性高新技術(shù)工作。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)需要有設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試及運營管理的系統(tǒng)化的人才培養(yǎng)體系。[5]所以，風(fēng)電專業(yè)人才需具備多學(xué)科、強(qiáng)實踐、國際化等多方面的知識結(jié)構(gòu)能力和創(chuàng)新意識，給風(fēng)電專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)的設(shè)計和實踐能力的培養(yǎng)帶來很大挑戰(zhàn)。
四、風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)模式應(yīng)當(dāng)遵循的原則
1.符合風(fēng)能與動力工程專業(yè)培養(yǎng)計劃要求
長沙理工大學(xué)“風(fēng)能與動力工程”專業(yè)實習(xí)模式的設(shè)置應(yīng)當(dāng)以符合“風(fēng)能與動力工程”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)需求為指導(dǎo)原則。“風(fēng)能與動力工程”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)：風(fēng)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(chǔ)扎實，知識面寬，有較高的綜合素質(zhì)、一定的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，能勝任風(fēng)電場的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行與維護(hù)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計與制造、風(fēng)能資源測量與評估、風(fēng)力發(fā)電項目開發(fā)等風(fēng)能與動力工程專業(yè)的技術(shù)與管理工作，并能從事其他相關(guān)領(lǐng)域的專門技術(shù)工作的高級工程技術(shù)人才。
2.滿足風(fēng)電專業(yè)人才就業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)需要
風(fēng)能與動力工程專業(yè)本科學(xué)生的就業(yè)主要集中在風(fēng)電場、風(fēng)電制造企業(yè)、考研深造等領(lǐng)域，風(fēng)電專業(yè)人才需具備機(jī)械、流體、材料、電氣和控制等多學(xué)科知識結(jié)構(gòu)和復(fù)合型工程技術(shù)創(chuàng)新實踐能力的需要。所以，風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)模式的設(shè)置應(yīng)當(dāng)遵循“寬口徑、多層次、強(qiáng)實踐”的原則進(jìn)行具體設(shè)置。一方面為風(fēng)電領(lǐng)域培養(yǎng)高級工程技術(shù)人員，另一方面能為風(fēng)電研究生、風(fēng)電高層次研究人才的培養(yǎng)提供強(qiáng)有力的支持。
五、風(fēng)能與動力工程專業(yè)實習(xí)模式的研究與實踐
針對風(fēng)能與動力工程專業(yè)學(xué)生實習(xí)中遇到的“山高路遠(yuǎn)坑深、不便實習(xí)”、“實習(xí)費用昂貴、難以承擔(dān)”、“實習(xí)中只能看、不能動”的難題，通過“校內(nèi)與校外結(jié)合、虛擬與現(xiàn)實結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)結(jié)合、集中與分散結(jié)合”的四結(jié)合原則，探索建立了“認(rèn)識實習(xí)、拆裝實習(xí)、風(fēng)電場仿真實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)”共四個層次的專業(yè)實習(xí)模式。
1.認(rèn)識實習(xí)模式的研究與實踐
“認(rèn)識實習(xí)（風(fēng)動）”是風(fēng)能與動力工程專業(yè)學(xué)生在完成基礎(chǔ)理論課程學(xué)習(xí)后進(jìn)入專業(yè)理論課程學(xué)習(xí)之前的一個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)“電機(jī)學(xué)、風(fēng)力機(jī)空氣動力學(xué)、風(fēng)資源測理與評估、風(fēng)力發(fā)電原理、風(fēng)電場電氣工程、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計與制造”等專業(yè)理論課程前大致了解風(fēng)電機(jī)組的總體構(gòu)成、控制方式和風(fēng)電場的運行管理，建立初步概念和認(rèn)識，為深入理解和掌握專業(yè)理論課程知識打下基礎(chǔ)。
鑒于湖南省風(fēng)電場一般位于多風(fēng)的偏遠(yuǎn)山區(qū)，面臨“山高路遠(yuǎn)坑深、不便實習(xí)”、“實習(xí)費用昂貴、難以承擔(dān)”、“實習(xí)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(nèi)與校外結(jié)合”的風(fēng)能與動力工程專業(yè)認(rèn)識實習(xí)模式，即在學(xué)生校外參加認(rèn)識實習(xí)之前，在校內(nèi)精心組織實習(xí)動員，除了為學(xué)生講解風(fēng)電場應(yīng)注意的安全知識和紀(jì)律要求，還播放精心制作的風(fēng)電視頻文件，并邀請風(fēng)電領(lǐng)域的資深教師為學(xué)生講解有關(guān)風(fēng)電專業(yè)知識，讓學(xué)生在校外參加認(rèn)識實習(xí)之前就對風(fēng)電有了一個大致的了解；到達(dá)風(fēng)電場以后，再請風(fēng)電場的專職人員為學(xué)生詳細(xì)講解風(fēng)電機(jī)組、集中控制室、功率因數(shù)補(bǔ)償、變電站等部分的結(jié)構(gòu)和功能。實踐證明，采用這種認(rèn)識實習(xí)模式后，學(xué)生在有限的實習(xí)經(jīng)費和有限的實習(xí)時間內(nèi)，大致了解風(fēng)電機(jī)組的總體構(gòu)成、控制方式和風(fēng)電場的運行管理，激發(fā)了探究式學(xué)習(xí)的興趣，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。
2.拆裝實習(xí)模式的研究與實踐
“拆裝實習(xí)”是風(fēng)能與動力工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)完“電機(jī)學(xué)、風(fēng)力發(fā)電原理、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計與制造”等專業(yè)核心課程之后，加深學(xué)生對風(fēng)電機(jī)組零部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能與作用的理解、并提高學(xué)生的實踐動手能力的一個關(guān)鍵實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
風(fēng)電場運行的風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵零部件（如葉輪、主軸、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、剎車系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等）主要位于機(jī)艙內(nèi)，而機(jī)艙位于聳立在70～100m高空的塔筒的頂端，并且這些關(guān)鍵零部件一般都體積龐大，拆裝與檢修都非常困難，學(xué)生在現(xiàn)場幾乎是不可能進(jìn)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(shè)備資源，虛擬與現(xiàn)實結(jié)合”建設(shè)風(fēng)能與動力工程專業(yè)拆裝實習(xí)實驗室，形成了獨具特色的虛實結(jié)合的風(fēng)動專業(yè)拆裝實習(xí)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(shè)計了MW級風(fēng)力機(jī)葉片三維模型、風(fēng)電齒輪箱三維模型、風(fēng)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(shè)、也不可能在現(xiàn)場進(jìn)行實體拆裝的龐大實物得以在實驗室內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)展示和拆裝練習(xí)，增強(qiáng)了學(xué)生對整體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。
另外，課題組還組織專業(yè)老師建設(shè)了“風(fēng)動專業(yè)拆裝實習(xí)實驗室”，配置了TRM-JX3型風(fēng)光互補(bǔ)移動實驗臺、Z-300W（A）小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、異步電動機(jī)、行星齒輪箱、設(shè)備點檢故障診斷儀、軸承診斷振動分析儀、粗糙度儀、數(shù)字存儲示波器等拆裝與檢修實習(xí)設(shè)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(xué)生解決實踐問題的能力。
3.風(fēng)電場仿真實習(xí)模式的研究與實踐
針對風(fēng)電場建設(shè)成本昂貴、風(fēng)電場地處偏遠(yuǎn)不便實習(xí)、以及實驗室建設(shè)困難的問題，本課題組提出了“廣泛吸引社會資源、學(xué)校與企業(yè)結(jié)合”共建校內(nèi)風(fēng)電場仿真實驗室，形成產(chǎn)學(xué)研良性循環(huán)的風(fēng)電場仿真實習(xí)模式。
課題組在建設(shè)風(fēng)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(lǐng)域的辦學(xué)優(yōu)勢，廣泛吸引社會資源支持新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)辦學(xué)，與北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司簽訂了《產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議》和《WEPAS教學(xué)版軟件贈送協(xié)議》，北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司向我校捐贈19套WEPAS教學(xué)軟件，總價值為205.2萬元，對本專業(yè)“風(fēng)電場建模與仿真”、“風(fēng)電場仿真實習(xí)”課程的教學(xué)起到了良好的促進(jìn)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(guān)研究，促進(jìn)軟件的改進(jìn)與推廣，形成了產(chǎn)學(xué)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(jī)、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(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)和1套用于復(fù)雜地形風(fēng)電場資源分析的WINDSIM軟件，方便學(xué)生將實測數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)，完成真實風(fēng)電場的仿真實習(xí)，提高學(xué)生分析實際問題的能力。
4.畢業(yè)實習(xí)模式的研究與實踐
畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生在畢業(yè)之前進(jìn)行的一個歷時最長的實踐環(huán)節(jié)，也是綜合運用所學(xué)專業(yè)知識、啟發(fā)畢業(yè)設(shè)計（論文）工作思路、積累實踐工作經(jīng)驗的一個重要環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在進(jìn)入企業(yè)工作之前進(jìn)一步提升創(chuàng)新實踐能力。
針對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈極度分散分布、多學(xué)科的風(fēng)電專業(yè)知識結(jié)構(gòu)需求、風(fēng)電企業(yè)容納學(xué)生實習(xí)能力有限以及學(xué)生就業(yè)需求主要集中在風(fēng)電制造企業(yè)和風(fēng)電場的特點，本課題組提出了“多學(xué)科領(lǐng)域拓展，集中與分散相結(jié)合”的風(fēng)動專業(yè)畢業(yè)實習(xí)模式，允許學(xué)生提早聯(lián)系就業(yè)單位實習(xí)，實現(xiàn)風(fēng)動專業(yè)學(xué)生“寬口徑、強(qiáng)能力”培養(yǎng)。
課題組牽頭與大唐華銀城步南山風(fēng)電場、華電郴州仰天湖風(fēng)電場、中電投江西長嶺風(fēng)電場等建立了穩(wěn)定的風(fēng)電場實習(xí)基地，為專業(yè)學(xué)生到風(fēng)電場的集中實習(xí)提供了保障；還與湘電集團(tuán)有限公司、湘潭興業(yè)太陽能科技有限公司、北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司等簽訂了產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，為部分優(yōu)秀學(xué)生到風(fēng)電生產(chǎn)企業(yè)實習(xí)提供了條件；也有部分學(xué)生自主聯(lián)系了福建六鰲風(fēng)電場、華儀風(fēng)能有限公司等單位分散實習(xí)，有效緩解了風(fēng)動專業(yè)學(xué)生集中實習(xí)面臨的難題。
六、教學(xué)效果
在本課題的研究與實踐過程中，已將研究成果轉(zhuǎn)化為風(fēng)能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的修訂、完成了“風(fēng)能與動力工程”（現(xiàn)已按教育部目錄統(tǒng)一修改為“新能源科學(xué)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(dǎo)風(fēng)電專業(yè)課程教學(xué)大綱的制訂、風(fēng)電專業(yè)實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)和實驗室條件建設(shè)等方面的工作，具有較好的指導(dǎo)意義。
通過本項目研究，針對風(fēng)能與動力工程專業(yè)學(xué)生實習(xí)中遇到的“山高路遠(yuǎn)坑深、不便實習(xí)”、“實習(xí)費用昂貴、難以承擔(dān)”、“實習(xí)中只能看、不能動”的難題，探索提出了“四層次、四結(jié)合”的風(fēng)動專業(yè)實習(xí)模式，取得了良好的教學(xué)效果。
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關(guān)鍵詞：水輪機(jī)；卓越工程師；教學(xué)改革
作者簡介：劉恩喆（1981-），男，江西于都人，南昌工程學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院，講師；李志紅（1963-），女，江西南昌人，南昌工程學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院，副教授。（江西?南昌?330099）
基金項目：本文系南昌工程學(xué)院教改項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0072-02
水電是世界范圍內(nèi)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(yīng)用型高級技術(shù)人才的不足一直是管理者們的“心病”，生產(chǎn)一線的技術(shù)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(shè)計院的設(shè)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(jù)調(diào)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(yīng)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(xué)院和南昌工程學(xué)院兩所。
“水輪機(jī)”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(xué)生初步掌握水輪機(jī)選型設(shè)計原理、機(jī)組運行等一般基本理論和基本技能，并能運用所學(xué)知識分析解決工程實際相關(guān)問題，為從事水力機(jī)組選型設(shè)計、水輪發(fā)電機(jī)組的安裝檢修以及水電站運行維護(hù)和管理工作打下基礎(chǔ)。
一、“水輪機(jī)”課程教學(xué)中存在的問題
目前存在的主要問題是：首先，沒有針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求的水輪機(jī)教材，在學(xué)時縮減的形勢下理論分析內(nèi)容比重偏大，不適用；其次，現(xiàn)有的教材中缺少近年來我國大力開發(fā)的抽水蓄能機(jī)組和應(yīng)用于水電低水頭電站的燈泡貫流式機(jī)組的內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)與用之間脫節(jié)。因此，根據(jù)應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)要求，重構(gòu)“水輪機(jī)”課程內(nèi)容，確保應(yīng)用型水電人才培養(yǎng)質(zhì)量，已成為亟待解決的重要問題。
二、應(yīng)用型水電廠“水輪機(jī)”課程體系的建設(shè)手段
“水輪機(jī)”課程內(nèi)容繁多、設(shè)計面廣，具有綜合性、實踐性都很強(qiáng)的特點，以往在課堂講解中雖然配合一些教學(xué)掛圖和教學(xué)模型，但由于各方面條件的限制，學(xué)生所能見到的水輪機(jī)模型及其輔助設(shè)備寥寥無幾，缺乏感性認(rèn)識，往往挫傷學(xué)生學(xué)好該課程的積極性，達(dá)不到預(yù)期的效果。因此我們應(yīng)從實際出發(fā)，根據(jù)需要設(shè)置多種形式的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。
1.重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，確定新的教學(xué)目標(biāo)
隨著教學(xué)改革的深入和課程體系的調(diào)整，“水輪機(jī)”課程的教學(xué)學(xué)時越來越少，但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)械設(shè)計學(xué)科的發(fā)展，需要向?qū)W生講授的內(nèi)容卻越來越多，怎樣在有限的時間內(nèi)完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)，同時取得較好的教學(xué)效果？我們除了重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，在課堂教學(xué)中突出重點、難點，結(jié)合課程特點，講授原理、方法及應(yīng)用外，還要研究課程新的教學(xué)大綱和實施計劃，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計劃，把培養(yǎng)適應(yīng)工程實際的創(chuàng)新人才作為改革的根本目標(biāo)，突出設(shè)計的觀念和綜合運用知識的能力的培養(yǎng)。
2.應(yīng)用多媒體課件和視頻助教助學(xué)
根據(jù)“水輪機(jī)”課程教學(xué)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(xué)資源，包括電子課件、圖紙庫、圖片庫、標(biāo)準(zhǔn)庫、虛擬動畫庫、FLASH庫、視頻庫、三維教學(xué)模型，方便了教師教學(xué)與學(xué)生自學(xué)，站在專業(yè)課程包的角度為教學(xué)提供了全套的解決方案。如對于“水輪機(jī)”課程中比較抽象、復(fù)雜的內(nèi)容（蝸殼、轉(zhuǎn)輪室、尾水管中水的流動等等），我們采用“水流在水輪機(jī)過水部件中的流動”模擬軟件，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。
此外，我們還組織學(xué)生觀看了關(guān)于“三峽大壩”、“南水北調(diào)”等國家重大水利工程的紀(jì)錄片，參觀各種類型水輪機(jī)的模型室，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，調(diào)動學(xué)生對本課程的興趣。
3.課程網(wǎng)站
“水輪機(jī)”精品課網(wǎng)站的課程資源建設(shè)是基于專業(yè)的整體積累與收集。精品網(wǎng)站設(shè)有電子教案、電子課件、助學(xué)交互動畫（FLASH形式和JAVA形式）、圖片庫、圖紙庫、技術(shù)論文、工程案例、錄像（教學(xué)錄像、現(xiàn)場錄像）、自測習(xí)題、三維交互漫游、虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)等助教助學(xué)項目，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教師和學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生可在網(wǎng)上進(jìn)行討論、交流互動。
4.重視各種實習(xí)實訓(xùn)等實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生對本專業(yè)的熱愛和學(xué)習(xí)興趣
熱能與動力工程專業(yè)為南昌工程學(xué)院辦學(xué)最早的專業(yè)之一，長期的辦學(xué)過程中已積累了豐富的理論和實踐教學(xué)經(jīng)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(shè)備成套公司、葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司等4家校外實習(xí)與產(chǎn)學(xué)研基地，為教學(xué)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(xué)生到有關(guān)水電站認(rèn)識實習(xí)，讓學(xué)生了解水輪機(jī)在水電站的地位、能量轉(zhuǎn)換過程；組織學(xué)生到贛州發(fā)電集團(tuán)參觀水輪機(jī)制造流程，讓學(xué)生對水輪機(jī)各部件的結(jié)構(gòu)有一定感性認(rèn)識；最后在畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生全程參與電站的年度檢修計劃，有利于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。
5.加強(qiáng)水輪機(jī)實驗室建設(shè)
實驗是工科院校實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的最主要的形式。南昌工程學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院2007年成功申報了中央和地方共建高等學(xué)校共建專項資金項目——水電動力工程實驗中心，為水輪機(jī)實踐教學(xué)改革提供了良好的平臺。2011年建成的模擬水電站，將調(diào)速器、勵磁系統(tǒng)、機(jī)組現(xiàn)地控制和計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，將生產(chǎn)控制過程、管理過程、試驗、實際操作演練和事故模擬有機(jī)結(jié)合，能夠滿足對高級技能和技術(shù)人才的教學(xué)、培訓(xùn)、鑒定的要求，極大地提高了教學(xué)培訓(xùn)質(zhì)量和效率。目前，我們能夠進(jìn)行水電站開停機(jī)過程和水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真等實驗，大大提高了水動專業(yè)學(xué)生工程應(yīng)用能力。
關(guān)鍵詞：工科；專業(yè)實驗；教學(xué)模式；考核方式
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）39-0232-04
實驗教學(xué)對工科類研究生的培養(yǎng)十分重要，建立科學(xué)的實驗教學(xué)模式及考核方式，對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和科學(xué)思維、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神都尤為重要?！叭~輪機(jī)特性實驗”是北京航空航天大學(xué)能源與動力工程學(xué)院開設(shè)的一門針對葉輪機(jī)專業(yè)研究生的特色實驗課程，在實驗設(shè)備建設(shè)、課程教學(xué)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(xué)過程數(shù)據(jù)的分析，可以反映出目前工科研究生教學(xué)體系的一些問題，讓今后的教學(xué)改革更有針對性。
一、課程教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)模式
“葉輪機(jī)特性實驗”是一門專業(yè)性很強(qiáng)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(jīng)驗，并能對相關(guān)基礎(chǔ)知識靈活地運用，通過本門實驗課程，期望學(xué)生將獲得以下幾點收獲：
1.在知識層面上，對在理論課上學(xué)習(xí)的知識有一個真實的認(rèn)識，達(dá)到理論聯(lián)系實際的目的。
2.在工程訓(xùn)練上，完全由學(xué)生動手完成整個大型實驗，有助于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。
3.在能力提高上，完整地領(lǐng)導(dǎo)或參與一整套工程項目的全過程，包括設(shè)計實驗方案、可行性分析、項目分工與合作、實驗方案實施、數(shù)據(jù)的整理與分析及最終報告，對學(xué)生將來的就業(yè)起到訓(xùn)練作用。
4.在創(chuàng)新探索上，本實驗中，只要能滿足實驗?zāi)康模⑶覍嶒炇业臈l件具備，學(xué)生可以自由設(shè)計實驗方案，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的釋放。另外，本實驗會出現(xiàn)一些課堂上未曾講授的內(nèi)容，讓學(xué)生通過獨立思考得出結(jié)論，有利于培養(yǎng)科學(xué)的思維習(xí)慣。
這類實驗課程的專業(yè)性很強(qiáng)，學(xué)生必須在實驗前做大量的工作，包括熟悉專業(yè)知識，設(shè)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(dǎo)，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(jìn)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(lǐng)學(xué)生對相關(guān)知識進(jìn)行回顧，并對本次實驗的目的與內(nèi)容進(jìn)行講解；第二階段是實驗指導(dǎo)階段，經(jīng)過第一階段后，要求每組學(xué)生自行設(shè)計實驗方案，找另一名主講教師討論，教師尊重學(xué)生的想法，只在可行性上給予指導(dǎo)，經(jīng)過幾次反復(fù)，得到切實可行的方案；第三階段是實驗實施階段，學(xué)生按照事先設(shè)計好的實驗方案進(jìn)行現(xiàn)場實驗，由兩名實驗輔助教師分別在設(shè)備與儀器使用上給予技術(shù)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(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)獨立完成。
二、課程的數(shù)據(jù)分析
本學(xué)期選課人數(shù)為79人，而實驗設(shè)備只有一套，且實驗課沒有固定課時，只能在與學(xué)生其他課程不沖突的前提下進(jìn)行，且時間限定在一個月內(nèi)。我們將學(xué)生分為8組，每組9～10人，每次實驗現(xiàn)場操作時間為3個小時左右。我們在學(xué)生中發(fā)放了問卷，結(jié)果顯示多數(shù)學(xué)生認(rèn)為每組的人數(shù)應(yīng)該控制在4～6人，這與教師的想法是一致的。在學(xué)生人數(shù)逐年增多的現(xiàn)狀下，要解決這個問題，應(yīng)該增加設(shè)備臺套數(shù)，并給實驗課較為固定且充裕的時間安排。
實驗小組是由學(xué)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(gòu)成，如表1所示?？梢猿醪娇闯龅氖堑谌M和第四組的學(xué)生基礎(chǔ)似乎更好，而第六組學(xué)生的基礎(chǔ)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(xué)生的基礎(chǔ)，因為第六組中有些學(xué)生來自廠所，這部分人有較多的實踐經(jīng)驗，一定程度上彌補(bǔ)了知識上的不足。另外，我們的假定是抄襲效應(yīng)會讓整個組的成績向最好學(xué)生靠攏，一個好學(xué)生的存在可以讓整個組的成績都有明顯的提高，使各組內(nèi)部的分?jǐn)?shù)差別較小，因此，后面的分析中我們主要按照每組的平均進(jìn)行。
為了進(jìn)行客觀的量化評估，從基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動機(jī)和主動性三個方面對各組學(xué)生進(jìn)行了打分。這里的基礎(chǔ)是綜合了學(xué)生本科的院校、專業(yè)、相關(guān)專業(yè)課成績的結(jié)果，遠(yuǎn)景動機(jī)是綜合了學(xué)生研究生階段的專業(yè)和將來的職業(yè)規(guī)劃的結(jié)果，主動性則是綜合了學(xué)生的實驗準(zhǔn)備情況和現(xiàn)場情況的結(jié)果，最終量化的結(jié)果如表2所示。這些量化值未必完全合理，但應(yīng)該基本可以代表各組的情況。
實驗報告的分?jǐn)?shù)是根據(jù)認(rèn)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(rèn)真度有時成為了區(qū)分同組學(xué)生分?jǐn)?shù)的主要因素。表3給出了最終的實驗報告分?jǐn)?shù)，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(shù)據(jù)質(zhì)量沒有本質(zhì)差異，各組的成績差完全是學(xué)生自身認(rèn)真度和能力的體現(xiàn)。從各組內(nèi)部的報告相似度可以判斷抄襲的嚴(yán)重程度，但不能確定原創(chuàng)與抄襲者。這里用版本數(shù)（內(nèi)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(shù)據(jù)進(jìn)行對比，來分析各影響因素之間的關(guān)系。圖1和圖2分別給出了學(xué)生的基礎(chǔ)和遠(yuǎn)景動機(jī)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(chǔ)呈現(xiàn)強(qiáng)正相關(guān)的特性，也就是說學(xué)生的基礎(chǔ)越好，其主動性也越強(qiáng)。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(yuǎn)景動機(jī)也呈現(xiàn)強(qiáng)正相關(guān)的特性。對第六組進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，這組的特點是包含了多名來自相關(guān)研究所的成員，有豐富的工程經(jīng)驗，且對葉輪機(jī)較為熟悉，雖然原來本科專業(yè)相關(guān)性不強(qiáng)，但對葉輪機(jī)有較高的熟悉度。這其實說明了我們在量化基礎(chǔ)和遠(yuǎn)景動機(jī)時，應(yīng)該把是否在相關(guān)廠所工作過作為重要的因素考慮。第四組的特點是基礎(chǔ)好，雖然當(dāng)前的專業(yè)和將來的工作預(yù)期使其遠(yuǎn)景動機(jī)得分不高，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣保證了這一組的主動性。
圖3-圖5是各組的實驗報告分?jǐn)?shù)與其基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動機(jī)以及主動性之間的關(guān)系，總體上看來，基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動機(jī)以及主動性這三者對實驗報告分?jǐn)?shù)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?jǐn)?shù)與學(xué)生的基礎(chǔ)和遠(yuǎn)景動機(jī)呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。第一組的特殊性有兩點，一個是這一組是第一個進(jìn)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(xué)生嚴(yán)重依賴一名來自廠所、有實踐經(jīng)驗的成員，而該同學(xué)的報告完成得并不好。從后面關(guān)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(jīng)說過，這一組的分?jǐn)?shù)較高主要由基礎(chǔ)決定，遠(yuǎn)景動機(jī)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?jǐn)?shù)，這也是確立考核方式時應(yīng)該考慮的一個因素。將上述三種影響因素按1：1：1的權(quán)重合并，則得到圖6的基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動機(jī)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(yù)測，即基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動機(jī)和主動性這三者共同決定了實驗報告分?jǐn)?shù)。
嚴(yán)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(xiàn)象較為嚴(yán)重有關(guān)。圖7是各組的實驗報告版本數(shù)與報告分的關(guān)系，可以看出報告的版本數(shù)與成績呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，版本數(shù)越多分?jǐn)?shù)也越高。第一、三、八組就是因為抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重才導(dǎo)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(xiàn)象導(dǎo)致分?jǐn)?shù)低這一情況與我們的預(yù)想是不一致的，我們的假定是抄襲效應(yīng)會讓整組的成績向最好學(xué)生靠攏，而實際情況是越是獨立完成，則分?jǐn)?shù)越高。這種現(xiàn)象的原因之一可能是真正有自主思考能力的學(xué)生抄襲和被抄襲的現(xiàn)象都較少。
三、課程考核方式的探討
傳統(tǒng)的課程一般采用筆試的方式進(jìn)行考核，在公平性上最為合理，但卻不能完全反應(yīng)學(xué)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(xiàn)出學(xué)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(jìn)行了有益的探索，原安娟等針對大學(xué)物理實驗總結(jié)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(yīng)根據(jù)的實際情況選擇考核方式[1]。劉葵等強(qiáng)調(diào)了預(yù)習(xí)及理論準(zhǔn)備在實驗課程中的重要性[2]。閆迎利等則認(rèn)為應(yīng)把學(xué)生在實驗中對儀器故障的處理能力作為考核指標(biāo)之一[3]，然而這些文章都沒有分析抄襲現(xiàn)象對考核方式的巨大影響。本文作者在這些工作的基礎(chǔ)上對專業(yè)實驗的幾種考核方式的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析，見表4。
一般而言，結(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)每一個學(xué)生的水平。受每組人數(shù)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?jǐn)?shù)還是主要由實驗報告決定。在實驗報告中，除了數(shù)據(jù)和結(jié)果外，我們設(shè)置了很多的討論題，有利于學(xué)生的自由發(fā)揮。抄襲現(xiàn)象的存在大大影響了評分結(jié)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(xué)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(jìn)行改革：
1.增大口試環(huán)節(jié)的分?jǐn)?shù)比重，不但在實驗方案評審中進(jìn)行口試，還要對最終的實驗報告要求每個人進(jìn)行5～10分鐘的表述與回答問題。
2.增加實驗設(shè)備臺套數(shù)或在同樣設(shè)備上增加實驗項目，讓學(xué)生可以分更多的組，每組人數(shù)更少，且實驗內(nèi)容差別更大。
3.加大學(xué)風(fēng)宣傳工作，并嚴(yán)肅處理抄襲事件。
參考文獻(xiàn)：
[1]原安娟，丁曉紅.“大學(xué)物理實驗考核方式評價”[J].大學(xué)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(xué)
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(nèi)刊號：42-1658/N
郵發(fā)代號：38-9
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創(chuàng)刊時間：1972
期刊收錄：
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)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(yù)：
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(lián)系方式
期刊簡介
《華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》是由華中科技大學(xué)主辦、教育部主管的綜合性科學(xué)技術(shù)類核心學(xué)術(shù)刊物，創(chuàng)刊于1973年，月刊，國內(nèi)外公開發(fā)行。主要刊登機(jī)械科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程、能源與動力工程、船舶與海洋工程、控制科學(xué)與工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子與信息工程、光電子科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)、電力工程、土木工程、環(huán)境工程、化學(xué)工程等學(xué)科的最新科研成果。
關(guān)鍵詞：可再生能源；發(fā)電技術(shù)；教學(xué)模式；考核
當(dāng)今人類面臨著能源短缺和環(huán)境污染的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)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(jī)，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(zhuǎn)換技術(shù)成了當(dāng)前科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的重要研究方向，也是工程技術(shù)應(yīng)用中的熱點問題，而且已經(jīng)上升到經(jīng)濟(jì)、社會和戰(zhàn)略安全的范疇。工科高校擔(dān)負(fù)培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人員的重任，因此，為了適應(yīng)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(jīng)成為當(dāng)務(wù)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(xué)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(shè)了“可再生能源發(fā)電技術(shù)”的課程，讓學(xué)生在全面掌握常規(guī)火力發(fā)電的基礎(chǔ)上，掌握可再生能源利用基礎(chǔ)知識、能源利用形式及其相關(guān)技術(shù)，了解可再生能源發(fā)電的前沿技術(shù)，從而擴(kuò)大學(xué)生的知識面，適應(yīng)社會需求。[3，4]
本文通過分析“可再生能源發(fā)電技術(shù)”的課程特點和存在的問題，探討了該課程的教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革，內(nèi)容包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等，從而達(dá)到激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的精神，孕育學(xué)生科學(xué)的素養(yǎng)，提高學(xué)生分析與解決實際問題的能力，實現(xiàn)學(xué)生對“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程的全面了解。
一、“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)的特點
1.教學(xué)內(nèi)容多學(xué)科交叉
“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程主要包括水力發(fā)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和海洋能發(fā)電等內(nèi)容，課程的主體是分別對上述發(fā)電形式進(jìn)行較為系統(tǒng)的解析，重點介紹各種可再生能源發(fā)電技術(shù)的基本原理和開發(fā)利用的基本方式，以及目前國內(nèi)外該發(fā)電形式利用的現(xiàn)狀和最新進(jìn)展。所有以上內(nèi)容涉及工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、半導(dǎo)體物理、空氣動力學(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)理論和相關(guān)知識，因此教學(xué)內(nèi)容涉及領(lǐng)域廣、研究對象較多，知識結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣、學(xué)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(xué)科的內(nèi)容傳授給學(xué)生，并讓學(xué)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(xué)方式亟待改革
由于“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程的多學(xué)科交叉，一般而言，在短時間內(nèi)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(chǔ)知識，經(jīng)常會很難理解有關(guān)知識點，這將嚴(yán)重影響學(xué)生的積極性，甚至部分學(xué)生會產(chǎn)生抵觸情緒。因此，以教師講授為主的教學(xué)方式，學(xué)生沒有參與進(jìn)來，不能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，可能導(dǎo)致學(xué)生無法理解所講授的內(nèi)容；同時該教學(xué)方式忽略了學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。因此如何將教師的“教”轉(zhuǎn)化為學(xué)生的“學(xué)”，將多學(xué)科交叉課程的課堂組織好是該課程教學(xué)需要解決的問題之一。
二、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計
可再生能源發(fā)電技術(shù)的研究屬于當(dāng)今研究的前沿問題。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新技術(shù)、新方法和新工藝等不斷涌現(xiàn)，教學(xué)內(nèi)容需要與時俱進(jìn)，不斷更新，現(xiàn)有的教材顯然不能很快地響應(yīng)這樣的變化，以教材為教學(xué)內(nèi)容難以滿足教學(xué)要求。在筆者的教學(xué)實踐中，教學(xué)內(nèi)容上通過參考權(quán)威書籍、資料和自身的研究成果，同時對國內(nèi)外期刊文章、學(xué)術(shù)專著及網(wǎng)絡(luò)平臺知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，掌握當(dāng)前研究的動向，并整合所有材料作為課堂教學(xué)內(nèi)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(xué)內(nèi)容，把握最新的專業(yè)前沿，有助于引導(dǎo)學(xué)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(xué)科的交叉，在有些學(xué)科領(lǐng)域上，學(xué)生缺乏知識儲備，課堂教學(xué)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(xué)、傳熱學(xué)、自動控制等多學(xué)科，當(dāng)整合最新的科技發(fā)展成果作為案例講解時，主要向?qū)W生闡述太陽能熱發(fā)電的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢及政策激勵等，讓學(xué)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(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的形成提供一個有利、有效的平臺。課程內(nèi)容應(yīng)深入淺出、科普性與前沿性并重，當(dāng)學(xué)生的興趣被調(diào)動起來后，再進(jìn)行該學(xué)科的基本理論的講授或?qū)W生自學(xué)就非常容易切入，這樣就可達(dá)到較為理想的教學(xué)效果。
三、新型的教學(xué)模式
根據(jù)“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點，本文提出新型教學(xué)模式的設(shè)計，使得教師成為課堂的組織者，通過設(shè)定教學(xué)內(nèi)容，明確教學(xué)任務(wù)，課堂教學(xué)以學(xué)生為本，體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程進(jìn)行積極思考，自主學(xué)習(xí)，從而在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和增強(qiáng)其科學(xué)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(xué)科各個分支學(xué)科，具有多學(xué)科交叉與耦合的特點。為了避免各分支學(xué)科相互之間影響導(dǎo)致學(xué)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(guān)領(lǐng)域的專家或工程技術(shù)人員每學(xué)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(xué)中根據(jù)需要選擇案例進(jìn)行剖析，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)生的工程實踐意識。
2.互動教學(xué)
在教學(xué)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(shè)備組成、科研前沿等，目的是讓學(xué)生掌握宏觀現(xiàn)狀背景和如何從微觀把握問題與分析問題；引導(dǎo)學(xué)生充分利用圖書館資源，掌握歸納分析的方法；指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行撰寫科技或科普論文，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上安排學(xué)生參與課堂中來。具體做法是學(xué)生以小組為單位，各小組自主選擇相關(guān)研討課題，通過查閱文獻(xiàn)和小組研討，形成專題研究報告，并由小組成員在課堂進(jìn)行匯報，根據(jù)其匯報內(nèi)容，接受老師和同學(xué)的提問，并進(jìn)行解答，教師及時進(jìn)行指導(dǎo)并對其評分。形成教師指導(dǎo)，學(xué)生主講，教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生互動討論的方法，教學(xué)實踐表明，該方法大大提高了學(xué)生的主動性。學(xué)生經(jīng)歷查閱文獻(xiàn)、分析問題、報告寫作和報告陳述的全過程，顯著增強(qiáng)了創(chuàng)新能力、科研精神和團(tuán)隊合作意識。利用對多個相關(guān)課題的討論，學(xué)生對可再生能源特點、可再生能源發(fā)電的前沿技術(shù)等有了更深入的認(rèn)識。
3.虛實結(jié)合
在學(xué)科平臺及自建教學(xué)平臺的基礎(chǔ)上，通過實物參觀、模型演示，多媒體教學(xué)等虛實結(jié)合、多位一體的教學(xué)模式，提高學(xué)生的感性認(rèn)識。
（1）可再生能源發(fā)電技術(shù)模型的利用。熱能與動力工程專業(yè)的學(xué)生以往大部分接觸的是火力發(fā)電方面的知識內(nèi)容，對可再生能源發(fā)電技術(shù)認(rèn)知較少，特別缺乏針對可再生能源發(fā)電原理和發(fā)電設(shè)備等進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，如果直接進(jìn)行理論的學(xué)習(xí)，學(xué)生會感到很枯燥，對一些基礎(chǔ)理論知識和發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)很難理解。為了提高學(xué)生的感性認(rèn)識，筆者所在課程組建立了可再生能源發(fā)電技術(shù)教學(xué)平臺。在學(xué)習(xí)課程的理論知識之前，學(xué)生首先了解小型模型的實物結(jié)構(gòu)，內(nèi)部構(gòu)成，基本組成和基本原理，使得學(xué)生具有整體的感性認(rèn)識，然后再學(xué)習(xí)本課程，同時結(jié)合模型進(jìn)行講解。
（2）健全的多媒體素材?！翱稍偕茉窗l(fā)電技術(shù)”課程內(nèi)容較多，課時有限。相比較傳統(tǒng)的教學(xué)方式，多媒體信息量大，采用靈活的圖形、視頻和動畫等表現(xiàn)形式，能夠直觀、形象地再現(xiàn)客觀事物。筆者在教學(xué)實踐中采用多種多媒體教學(xué)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(xué)內(nèi)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(jī)設(shè)備，采用Flash方式制作水力發(fā)電中反擊式水輪機(jī)設(shè)備的教學(xué)內(nèi)容，直觀且易于理解。通過多媒體的應(yīng)用，展示現(xiàn)場實際設(shè)備，簡化教學(xué)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(shù)”作為高年級的課程，課時有限，知識點多，內(nèi)容模塊化強(qiáng)，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(zhǔn)確考核。筆者在該課程教學(xué)實踐中，進(jìn)行了小組式考核機(jī)制的嘗試，即以小組為單位，制作課程學(xué)習(xí)的整體報告，選派一名代表在課堂上進(jìn)行答辯，匯報內(nèi)容結(jié)束后，其他組成員和教師針對報告內(nèi)容進(jìn)行提問，組內(nèi)成員均可就相關(guān)問題進(jìn)行回答。其他組同學(xué)根據(jù)該小組的匯報情況進(jìn)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(nèi)最佳貢獻(xiàn)成員，給予動態(tài)加分；同時為了增加考核上互動，鼓勵學(xué)生思考問題，對于提問積極的學(xué)生在成績上給予加分。該考核方式，對課程的教學(xué)實行了動態(tài)的考查與過程管理，實現(xiàn)了以考核促學(xué)習(xí)，有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，推進(jìn)學(xué)生協(xié)作能力培養(yǎng)，增強(qiáng)了“教師與學(xué)生”、“學(xué)生與學(xué)生”的互動，提高較整體的教學(xué)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(xiàn)情況（共20分） 分析問題能力（共20分） 報告質(zhì)量 （共20分） 表達(dá)能力 （共20分） 總分
（100分）
五、結(jié)語
隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，“可再生能源發(fā)電技術(shù)”已經(jīng)成為熱能與動力工程專業(yè)學(xué)科重要的專業(yè)課程。本課程具有典型的多學(xué)科交叉的特點，同時該領(lǐng)域的研究成果日新月異，因此無論是在教學(xué)內(nèi)容還是在教學(xué)方法都需要進(jìn)行改革和創(chuàng)新。本文通過緊跟前沿的研究熱點，設(shè)計深入淺出的教學(xué)內(nèi)容；采取以學(xué)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(xué)模型與多媒體動畫演示等多種靈活多樣教學(xué)手段的改革，讓學(xué)生在了解可再生能源發(fā)電技術(shù)的理論知識的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)了學(xué)生挖掘問題，解決問題，理論與實踐相結(jié)合的能力，鍛煉了學(xué)生查閱文獻(xiàn)和團(tuán)隊協(xié)作的技能，提高了學(xué)生的科研素養(yǎng)與工程實踐本領(lǐng)。
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