新能源科學與技術范文

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第1篇

關鍵詞：新能源發電技術；多媒體教學；啟發式教學

作者簡介：陳春香（1983-），女，山東單縣人，廣西大學電氣工程學院，講師；李嘯驄（1959-），男，云南昆明人，廣西大學電氣工程學院，教授。（廣西 南寧 530004）

基金項目：本文系廣西高等學校特色專業及課程一體化建設項目（項目編號：GXTSZY138）、2012年新世紀廣西高等教育教改工程項目（項目編號：2012JGB100）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0062-01

能源是國民經濟發展和人們生活所必需的物質基礎。[1]目前，能源資源、能源環境是全世界、全人類共同關心的話題，也是我國社會經濟發展面臨的重要問題。

據統計，世界已探明的能源儲量，煤炭資源大約尚可開采164年，石油40.5年，天然氣66.7年。[2]由于化石能源的日趨減少和使用化石能源造成的嚴重的環境污染，許多科研工作者把注意力轉移到尋找替代化石燃料的可再生能源的開發利用以及研發新的能源轉化利用技術上。[3]

“新能源發電技術”是廣西大學電氣工程專業課程體系中一門重要的專業課。該課程涉及電氣、熱能動力工程、生物、材料、機械等許多學科領域，概念多、知識面廣，工程應用性強，學生學習起來有些吃力。

廣西大學（以下簡稱“我校”）針對該門課程的特點在傳統教學的基礎上對其進行了改革，目的是使學生深入系統地學好該門課程，理解和掌握新能源發電技術方面的知識點。

一、教學觀念的改革

改革是發展的必然趨勢，創新是方向，改變教學觀念是關鍵。[4]隨著高新技術與知識經濟的迅速發展，中國迫切需要具有創新能力的人才。長期以來，教學過程基本是以教師為中心，學生的思維限制在教師的思維范圍內，學生處于被動接受的地位，限制了學生學習的主動性和積極性，不利于培養學生積極主動思考問題和歸納總結問題的能力，更不利于培養學生的創新能力，培養出來的學生模仿能力強但創新意識差。因此，高校必須重視培養學生的創新能力。思維方式和思維水平是影響創造能力的核心因素。[5]因此，教師在教學中必須更新教育觀念，改變原有的“填鴨式”教育觀，建立新的啟發式教育觀念。啟發式教育是培養學生創新精神和實踐能力的一種重要途徑和載體。它突出學生的主體作用、重視學生主動積極的參與精神，是依據學生的年齡特點和成長方式而進行的一種研究性教育方式。高校只有改變傳統的教育觀念，才能激發學生潛在的創造欲望和創造熱情，培養出來的學生才具有創造性思維，才能為國家和社會不斷輸送具有創新能力的人才。

二、教學方法的改革

“新能源發電技術”課程是一門新開設的課程，2012年面向2010級本科生第一次授課。根據2010級的教學大綱，該課程的總學時數為36學時。該課程的主要內容包括太陽能光伏發電技術、太陽能熱發電技術、風力發電技術、核能發電技術、潔凈煤發電技術、生物質能發電技術、地熱發電技術、海洋能發電技術以及燃料電池發電技術共九個章節。較多的內容與較少的課時量形成了矛盾，這就要求教師不能按照傳統的教學方法進行授課，必須尋找新的適合該門課程的教學方法。

1.采用啟發式的教學方法

課程采用啟發式的教學方法，其組織形式是以學生為主體，教師的作用就是整體把握教學內容，啟發和引導學生對問題的思索，從而讓學生掌握知識并對知識進行升華。這種以學生為主體、以教師為導向的啟發式教育，以培養學生的能力為目標，調動學生學習的主動性和積極性。教師通過啟發式教育，引導學生在掌握現有知識的同時，努力探索新知識，在了解現有結論的同時進行創新和發展。啟發式的教學方法非常適合“新能源發電技術”這門課程。教學過程中教師首先啟發學生思索當今環境問題出現的原因，化石類能源枯竭后由什么來提供人類社會發展所必需的能源，為什么要研究新能源及新能源利用技術，以及如何把這些新能源轉化為電能等。這種教學方法必然會調動學生學習的積極性。

2.以多媒體教學為主，傳統教學為輔

由于本門課程內容多，如果全部或者大部分運用板書的形式，36個課時完全不夠用。因此我校采用以多媒體教學為主，傳統教學為輔兩者有機結合的教學方式。教師在講新能源概念以及定義的時候，運用幻燈片播放一些提前制作的典型的能引起學生興趣并激發學生思考的新能源圖片，在播放幻燈片的同時提出一些問題，讓學生發揮想象力去思考問題，調動學生的積極性，充分發揮學生的主體作用，幫助學生從感官上認識新能源，學生通過思考進而掌握知識。再者，教師可結合幻燈片運用板書的形式對一些概念進行一些必要的講解，以幫助學生理解這些概念。

教師在講新能源發電原理的時候，首先設置幾個問題，播放事先做好的新能源發電工藝動畫，讓學生帶著問題去觀看發電工藝動畫，吸引學生的注意力并激發他們的學習興趣。教師再對照動畫中的發電工藝，理清發電過程的能量轉換、發電過程設備的作用，進而讓學生歸納總結出新能源發電的相關知識點。學生通過直觀地觀看發電工藝、思考問題、歸納總結知識，再配上教師的指導，從而可以理解和掌握新能源發電原理，并在現有理論基礎上有所突破和創新。

三、教學內容的改革

21世紀是人類大規模開發利用新能源的關鍵時期，因此開發利用新能源的新技術必定也層出不窮，教學內容的更新必然要追隨科學技術的發展，不能一成不變。[6]這就要求授課教師不能一味要求學生死記硬背一些枯燥的概念，而應該在提高學生聽課興趣的同時，合理地安排教學內容，幫助學生深入系統地掌握新能源方面的知識。

1.教學過程中對教學內容的取舍

教師對教學內容的取舍主要根據教學學時、學生的知識水平和教學內容的結構。由于本門課程存在教學內容多但學時少的矛盾，教師在授課時必須對教學內容進行精選。授課的重點是對新能源的介紹以及對新能源發電原理的講授，而新能源利用技術只讓學生了解即可，和專業相關度不高的知識點忽略不講。這樣教師可通過對教學內容的取舍來解決課時不足與內容豐富的矛盾。

2.引導學生自主學習

課堂教學是教師和學生共同參與的互動活動，以學生為主體。我校在教學中有計劃地選取部分章節，讓學生以小組（3～4人一組）的形式在課堂上對收集整理的知識進行講解。這不但鍛煉了學生檢索文獻、查閱資料的能力，同時也鍛煉了學生對所獲取的資料文獻進行收集、分析和歸納總結的能力，并加深他們對內容的理解和掌握。每個小組講解完之后，其他小組成員進行點評，教師在整個過程中給予必要的指導。通過學生點評、教師指導，學生學會思考問題、理解知識，調整和改進以往對課堂知識認識的不足，形成新的正確的認知結構，實現在認知水平上的升華。

四、結束語

本文針對“新能源發電技術”課程的特點，在教學觀念、教學方法和教學內容方面采取了一些改革措施，激發了學生的學習興趣，鍛煉了學生的思維能力，取得了較好的教學效果。

隨著新能源發電技術的發展，“新能源發電技術”這門課程的教學觀念、教學方法和教學內容也需要不斷優化和更新，這些都有待于今后不斷實踐與改進。

參考文獻：

[1]于國強.新能源發電技術[M].北京：中國電力出版社，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]邱樹君.新能源技術教學的實踐與探討[J].科技信息，2012，

（13）：205.

第2篇

文章編號：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??發展最重要的基礎性資源之一，是社會發展的原動力。為保證人類穩定、持久的能源供應，必須優化現存的、以不可再生的化石能源為主體的能源結構，大力發展太陽能、風能、生物質能、水能等可再生能源[1]。新能源發電與并網技術主要涉及電氣、材料、控制、電力電子技摘 要 針對地圖學課程教學中存在的問題，應用任務驅動教學理念，結合網絡教學綜合平臺、專業競技大賽、地理信息系統專業公共云平臺等，構建線上線下的多維一體教學模式，并在課程中進行實踐應用，激發學生的學習主動性，取得良好的教學效果。

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：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

地圖學是地理科學及其相關專業的學生必修的一門專業基礎課，是一門技術性強、應用范圍廣、融理論與實踐于一體、綜合性極強的學科。地圖學教學以培養學生理解地圖學的相關理論，熟悉地圖編制的基本過程，掌握地圖的應用以及高新技術在地圖學中的滲入及應用為目的。地圖學的學習要求學生掌握地圖學基礎理論、地圖設計、編制的方法，掌握空間信息可視化的能力，掌握閱讀、使用各類地圖解譯空間信息的科學方法，為將來從事有關工作與研究奠定基礎。

目前的地圖學課程開設過程中，主要采用多媒體教學方式。雖然將傳統的板書“文字表達理論、手繪相關模型”的教學方式改進為“圖片呈現地圖、動畫表達模型”，但相較于完整實現上述教學目的，在教學方法上仍存在一些問題：1）教―學的學習模式，學生沒有主動感；2）平面的視覺感受，學生沒有空間感；3）原理方法的分塊分條，學生沒有實用感。

針對上述問題，網絡時代的教師亟待根據學生的特性、技術現狀，從三個方面進行改進：1）教學模式的改變；

2）（實物）立體感受的增加；3）以任務驅動的實踐項目為中心進行概念串講，以此來提高教學質量。

2 任務驅動式多維一體教學模式設計

任務驅動教學法基本思想 該方法從結果出發，以解決問題、完成任務為根本，采用探究式學習方式，讓學習者處于主動的學習狀態，根據團隊共有的知識和自己特有的經驗提出方案、解決問題[1-5]。任務驅動式教學法是適用于操作性、實踐性課程的有效教學模式[2]，將其應用于地圖學課程教學中，具有較強的針對性和實效性。

任務驅動式多維一體教學模式設計 任務驅動式多維一體教學模式，以任務驅動教學方法為核心，通過網絡教學綜合平臺、專業競技大賽、地理信息系統（簡稱GIS）專業公共云平臺構建多維綜合體，如圖1所示。

教師結合生產實踐與專業競賽內容，將課程的核心教學內容通過若干個任務進行貫穿，通過教學綜合平臺向學生布置任務；學生接受任務后，利用教學綜合平臺的資源找到任務的解決辦法，進而在專業的云平臺上，如ArcGIS門戶云平臺、天地圖平臺等將地圖任務進行實現。教學綜合平臺還為教師與學生提供了多種交流形式，將傳統的課堂教學形式有效地拓展到課堂之外，讓學生不受時間、地點的限制，打造沒有“圍墻”的知識流[6]。

任?漲?動式多維一體教學模式將課堂與課下的學習時間與學習內容互置，用實踐帶領學生尋找知識點、理解知識點并加以有效應用，本著“實用性”的學習態度完成作品，讓學生在任務的驅動下學會思考、運用、協作與解決，從而達到主動學習與創新性學習的目標。

3 任務驅動式多維一體教學模式建設內容

任務驅動式教學方法實施流程設計 針對學生的專業特點和前期課程的基礎特點，應用任務驅動式教學方法的理論基礎，確定教學實施的關鍵點，建立任務驅動教學模式實施流程圖[7-8]，確定具體實施的流程步驟，如圖2所示。

地圖學課程教學任務設計 針對人才培養方案中的知識能力矩陣設計，結合任務驅動教學模式的任務設計原

則[8]，將地圖學課程的知識點融會貫通，設計四大任務，如表1所示。

教學綜合平臺的建設 教學綜合平臺是任務驅動式多維一體教學模式得以順利實施的物質基礎，充足、豐富的學習資源是學生進行有效學習的前提。教學綜合平臺主要由課程管理、教學資源、教學活動三大模塊構成，平臺具體結構見圖3。

課程管理模塊讓學生了解課程、教學資源模塊讓學生學習課程、教學活動模塊讓學生實踐課程。教師布置的任務根據難易程度出現在課程作業、答疑討論、研究型教學板塊中。教師在課堂上可直接利用教學綜合平臺進行任務成果的點評，進而引出知識點的講解。

GIS專業云平臺的實踐應用 云平臺是地圖學課程中任務完成的渠道和工具。在課程中，學生在平臺使用和創建地圖、訪問即用型圖層和工具、作為Web圖層數據、協作和共享、使用任何設備訪問地圖、使用Microsoft Excel數據制作地圖等，完成團隊作品。

4 應用成效

任務驅動式多維一體教學模式在兩個校區相同專業的學生中做了對比教學實驗。實驗表明，采用任務驅動式教學的實驗組學生聽課的主動性更強；在知識點考核中發現，實驗組對任務中涉及的內容掌握更深刻。在這一教學模式的推動下，學生對本專業的學習興趣顯著提升，本著“實用性”的學習態度完成作品，讓學生在任務的驅動下學會思考、運用、協作與解決，從而達到主動學習與創新性學習的目標。

第3篇

關鍵詞 單片機 教學改革 創新能力

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A

1 目前單片機教學存在的問題

1.1 單片機課程往往多以理論為主，實驗為輔的教學形式，不利于學員學習興趣的培養

《單片機原理與接口技術》課程的傳統教學模式基本是：在教室進行理論教學，在實驗室進行實驗教學，在不同時間、不同空間完成各自的教學內容，其中課堂教學占主導地位。這種模式將理論教學和實驗教學隔離，致使很多抽象的知識不能及時消化吸收，造成累積性學習負擔，對學員的學習興趣和信心都有很大影響。

1.2 實驗教學內容和形式固定，不利于學員自主性發揮和創新能力培養

實驗現在普遍采用“實驗箱”，實驗內容是固定不變的。對于單片機電路也只是按實驗指導書在實驗箱上做簡單的連線，沒有一個整體的電氣原理圖概念，最終還是不會設計電路，甚至連基本的電氣原理圖都讀不懂，很難真正把單片機方面的知識理解掌握，為專業課學習奠定基礎。

2 打破傳統章節體系，構建項目式教學內容

傳統的單片機教材多是按照單片機的結構、工作原理及應用技術的順序進行編排，重原理知識的講解，輕實際應用的分析，容易使學員感到原理深奧難懂、生澀難學，逐漸喪失學習興趣。為了使學員容易入門，激發他們的求知欲望，我們將打破傳統的章節體系，將教學內容重新編排整合成15個項目式教學內容，見表1。把枯燥的原理知識以及原來集中講授的指令和編程分解，融入到各個不同的項目中，這樣可以將更多新奇的自動控制場景直觀地展示在學員面前，使其深切的感受單片機在智能控制中發揮的作用，使理論和實踐得到了很好的銜接和融合。

3 構建虛擬教學實驗開發平臺，強化實踐環節

為了完成上述教學內容，達到將理論教學和實踐教學有機融合、將實踐引入課堂、培養學員實際能力的教學目標，我們根據現有的實驗條件，決定搭建PROTEUS與Keilc軟件仿真平臺和具有豐富資源的硬件平臺，實現虛擬實驗與真實實驗有機整合、驗證性實驗和拓展性實驗并舉。

除了現有的實驗箱以外，我們還開發了具有最小系統，包括控制器模塊、電源模塊、復位模塊、Flash ROM 模塊、SDRAM 模塊、JTAG 接口等；擴展接口，包括LED、鍵盤、RS232 串口、I2C 接口、液晶模塊、以太網模塊的實驗板，該實驗板不僅具有基本模塊還擁有豐富的接口，可以實現在線編制、燒錄程序，進行單片機應用開發，為學員進行拓展性實驗提供了硬件支持。

4 采用講、學、做一體化教學模式，取得良好的教學效果

在具體的教學實施過程中，針對每個具體項目，我們基本按照教員講解理論、提出任務展示效果、引導學員思考、教員演示、學員練習教員指導、歸納小結的步驟進行，整個過程充分運用啟發、演示和舉例的方法，以學員為主體，融教、學、做為一體。通過一段時間的教學實踐，學員已經完成了前6個項目的學習實踐，學會了簡單程序的編制和燒錄，達到控制單片機工作的目的。通過由淺入深、循序漸進的實踐過程，學員的實踐能力得到了培養，體會了單片機系統開發的全過程，將硬件和編程聯系起來了，將理論教學和實踐教學有機結合起來了，使抽象的指令、程序更加具體了，教學效果明顯，相信通過全部項目的學習訓練，學員的創新能力一定可以得到培養和提高。

5 結語

通過上述教學改革實踐，打破了原有的章節體系，重新編排成項目式教學內容，分散了重點，把原來生澀難懂的原理知識與具體實例相結合，激發了學員的學習興趣。學員通過大量的不同層次的實踐操作，熟悉單片機系統的開發過程，進一步培養學員的綜合分析能力、排除故障能力和創新能力。下一步我們將根據學員的學習效果的反饋情況和專業需求進一步探討教學內容的更新以及實踐教學的模式，形成一套完整的單片機理論、實驗、實訓教學融為一體的教學新模式。

參考文獻