“新能源轉換與控制技術”課程有效教學探討

摘要：隨著能源危機的日益加劇，新能源開發、利用及其轉換技術受到了廣泛的關注。闡述了“新能源轉換與控制技術”課程開設的目的與意義；結合課程的特點，從增強課程教學效果的角度探討了“新能源轉換與控制技術”課程的教學內容、教學方法和考核方式，為從事該課程教學的教育工作者提供一定的教學參考。

關鍵詞：新能源轉換；有效教學；教學方法

作者簡介：于振中（1980-），男，安徽宿州人，江南大學物聯網工程學院，講師；方光輝（1960-），女，安徽蕪湖人，江南大學物聯網工程學院，副教授。（江蘇 無錫 214122）

基金項目：本文系2011年江南大學教改項目（項目編號：JGB2011048）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）20-0060-02

人們生產生活的各個領域都離不開電能，不可再生的化石燃料作為電能的主要轉化者，將在不久的將來耗盡，必須尋求新的替代能源。因此，新能源發電與控制作為一項涉及多學科的新興實用技術，受到了廣泛的關注。[1]近年來，國際社會正是受到不斷抬高的化石能源價格刺激，加大了對新能源轉換與控制技術的研究、開發和利用工作力度。[2]由于公共電網和大多數用電設備對電能的形式和質量有嚴格要求，因此，新能源必須通過轉換獲得電能，再將電能進行變換、控制和并網調配，使之成為用戶可直接利用的優質、高效、清潔的終端能源，最大限度滿足電網和終端用戶的需求。[3]

隨著新能源轉換與控制技術的發展，社會對相關人才的需求也在不斷增加。國內一些高校在電氣工程及其自動化、自動化等專業陸續開設了相關課程。開課目的主要是讓學生了解目前國際能源結構、常規能源的儲備及使用情況、替代常規能源的新能源及其發電技術，一方面拓寬學生對新能源利用的知識面，同時增強學生投身新能源發電技術開發的責任感和使命感。[4，5]

“新能源轉換與控制技術”作為新開課程，授課內容多、學時少，多為高年級學生的專業選修課。高年級學生面臨就業、考研壓力，對學習專業知識的興趣降低。為了保證教學質量，必須要選擇合適的教學內容、合適的教學方法和考核方式充分調動學生學習的興趣和積極性。針對上述問題，本文就教學內容、教學方法、考核方式等方面進行一些探討。

一、教學內容探討

國家能源局起草的新能源發展規劃中，將風能、太陽能、核能和生物質能發電技術作為主要發展對象，同時這四類新能源也最具有發展前景，成為主流的新能源開發方向。教學內容的選取首先要符合國家的新能源發展規劃，因此選取以上四類新能源發電技術作為主要講授內容，將波浪能發電、潮汐能發電、天然氣發電等技術作為補充講解內容。風力發電、太陽能發電、核能發電和生物質能發電技術涉及力學、高等物理學等多種電氣工程及其自動化專業學生相對生疏的知識背景。需要合理組織通俗易懂的相關基礎知識講授給學生，使學生為理解和學習太陽能發電和風力發電的控制原理打下基礎。特別地，核能發電方面，日本311大地震和海嘯引發了核電站爆炸和放射物泄漏事故。核能發電技術的發展也因此遭遇了重大危機。在很長一段時間里人們都會談核色變。此時，應該相應調整核能發電技術的教學內容，對核能安全利用方面的教學內容加以補充和充實。例如可以增加對我國目前掌握的“第四代”安全核電技術的講解，使學生了解第四代核能技術方案的安全性和其具備可靠的防止核擴散的能力。糾正學生對核電技術的過度恐慌心理，幫助學生逐步建立正確的核電技術安全利用、有序發展的觀念。

新能源發電技術處于高速發展的階段，不斷有新的研究成果出現，因此教學內容應該不斷參閱最新的研究論文、科技咨詢、著作等進行補充和充實，以使教學內容與時俱進，符合時代發展的潮流，使學生獲取新能源發電技術方面的最新知識，拓寬視野的同時掌握科技前沿的最新動態，培養和激發學生的創新意識。但是，需要注意，補充的新知識是為了拓寬學生的知識面，不能占用太多課堂時間，否則骨干知識將沒有足夠時間講授，新知識的教授就會“喧賓奪主”。此外，新知識的傳授量要考慮學生的接受能力，超負荷的知識傳授沒有實際意義。另外，要將新知識與所學專業知識相結合，少補充或不補充偏離專業方向的新知識。

二、教學方法探討

在教學過程中，根據授課內容的重要程度采用精講與泛講結合的方式，精講使學生掌握課程主干重點內容，泛講拓寬學生的知識面。講課過程中變學生被動接受為主動學習，引導學生提問題、思考問題、解決問題，教師則轉變角色，引導學生清楚所學知識的重要程度，以“導”為主代替以“教”為主，激勵學生的求知欲望和想像力，培養學生的自主學習意識和能力。

現代化的多媒體輔助教學手段具有形象再現性、綜合性和廣泛適用性的特征，在教學過程中，根據教學目標和教學對象的特點，通過教學設計，合理選擇和運用現代化教學媒體，并與傳統教學手段有機組合，共同參與教學全過程，以多種媒體信息作用于學生，形成合理的教學過程結構，達到最優化的教學效果。多媒體輔助教學是時下很多教育工作者優先采用的教學手段。采用多媒體技術將視頻、圖片和文字相結合能把學生的感官充分調動起來，使學生在有限的時間里獲得更大的信息量，讓學生的學習更加輕松、愉悅。采用多媒體輔助教學時，首先要把所講授課程的教材和參考書加以充分深入的分析、研究，將教材的內容劃分為多個連接流暢的知識板塊，并設計具有圖片、視頻、文字、公式、數據、圖表，且內容充實流暢的教學課件。課件制作是多媒體教學技術應用的關鍵。借助多媒體輔助教學時，要充分調動學生的自主性，讓學生積極參與教學活動，不宜再采用傳統的“灌輸式”課堂教學，而是借助多媒體手段使教學過程生動起來，使學生的參與感加強。但采用多媒體教學方式時務必考慮所授知識量與學生接受能力的協調問題，還要將多媒體課件和板書結合，克服一頁課件信息承載量有限的弊端，使學生能對所講授知識形成整體概念，并方便記筆記。否則學生會有嚴重的跟不上教學節奏的感覺，教學效果不但不會在多媒體教學工具輔助下提升，相反還會下降，容易使學生失去學好該課程的信心。

對于工科課程，學習理論知識必須與實踐結合起來，才能達到較好的教學效果。學生的認知過程包含感性認識到理性認識，再由理性認識到實踐兩次飛躍，都以理論聯系實際為必要條件。真正有效的學習是將理論與實踐生動形象地結合起來。理論與實踐相結合主要有兩種實現途徑：一種形式是組織學生到工廠、生產現場、施工場地等地方，直接觀察、操作、觸摸與所學課程有關的設備及現象，從而獲得感性認識，鞏固和豐富所學知識。另一種形式是在對某一學科或某一技能的學習之后，學生在教師的指導下進行生產實習或以實際產品設計為主導的課程設計，使學生系統牢固地掌握基礎知識，鞏固和運用所學的理論知識，把知識轉化為技能、技巧，訓練學生的動手能力，培養學生克服困難，苦練基本功的堅強毅力。例如，“新能源轉換與控制技術”課程，教學中間可以組織學生到電廠或實驗室實際接觸新能源的發電設備，有助于提高學生對所學知識的感性認識，增強教學效果。另外，如果沒有條件開展上述實踐活動，可以借助多媒體輔助教學的優勢，將生產一線的視頻和圖像展示給學生并進行詳細的講解。

三、考核方式探討

“新能源轉換與控制技術”課程教學內容多而雜，且不斷有新的授課內容補充進來，單單采用傳統的試卷考試形式，會束縛學生的學習興趣，而且無法很好地考查學生的創新能力和解決問題的能力。對于“新能源轉換與控制技術”這類專業選修課，可以根據不同教學內容，采取多種考查方式，如開卷、口試、演講、提交論文等形式。在考查內容上，既要注重對基礎理論知識的考查，又要注重考查學生運用所學知識綜合分析、解決問題的能力和創新能力。采用試卷方式進行考核時可以出理論聯系實際的論述題，從學生的答題過程可以考查出學生運用所學知識解決實際問題的能力。批改試卷時不能僅僅關注答題結果，更應考查學生答題時的思維過程，對有獨到見解、思路新穎的答案給予肯定并酌情加分。對于專業選修課的考查，應該適當加大平時分的比重，授課過程中對學生的課堂表現進行記錄和客觀評價，包括出席情況、回答問題的情況、撰寫論文的情況等綜合給出平時成績，激發學生上課的熱情。另外，在授課過程中可讓學生寫一篇關于新能源發電方面的論文，考查學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。期末試卷成績、論文成績和平時表現三部分共同決定學生最后的總成績。另外，對于經常無故曠課、遲到、早退、不遵守課堂紀律的學生，要嚴格按照規定管理。使學生嚴肅對待所學課程，并為下屆學生樹立榜樣。

四、結論

“新能源轉換與控制技術”作為新開課程，具有意義重大、內容多、課時少、常作為高年級學生選修課的特點。為了提高教學效果，本文從教學內容、教學方法與考核方法幾個方面探討了有效教學的方法，以期為初次從事該課程教學的教育工作者提供一定的參考。

參考文獻：

[1]惠晶，方光輝.新能源轉換與控制技術[M].北京：機械工業出版社，2008.

[2]于三義.淺談新能源發電技術[J].中國電力教育，2011，（15）：92-93.

[3]葉峰.新能源發電——實現人類的持續發展[J].能源與環境，2008，（3）：55-58.

[4]劉忠，鄒淑云.專業選修課《新能源發電技術》的教學研究與實踐[J].科技情報開發與經濟，2010，20（1）：185-186.

[5]馬海嘯.“新能源發電技術”課程建設與教學改革[J].中國電力教育，2011，（27）：178-179.

（責任編輯：劉輝）