孫玉文 曲光旻
(南京農業大學,江蘇 南京 210031)
隨著化石能源的枯竭以及環境污染問題日益突出,面對能源短缺危機和環境保護的雙重壓力,以環保和可再生為特征的新能源越來越受到各國重視[1]。因此,必須通過能源利用新技術實現節能減耗。大規模開發新的能源,積極發展高效、環保的電力成為解決能源問題的必要途徑,培育這方面的人才對新能源的開發和利用具有重要意義[2]。
2013年,我?!缎履茉窗l電技術》課程應運而生,它是農業電氣化及其自動化專業課程體系中一門重要的專業選修課程。目前教學方法以教師為中心,以課堂講授為主,以理論教學為核心,內容與工程實踐應用結合不夠密切,缺少實踐動手環節,限制了學生學習的主動性和積極性,通過對《新能源發電技術》課程的建設希望能夠培養學生勤學、善思、務實、嚴謹的良好學風。提升學生分析解決實際問題的能力,增強學生的溝通協調能力及團隊協作精神,培育學生勇于創新的開拓精神。
(1)充分利用網絡資源,豐富和積累學科建設素材。該課程涵蓋多方面學科,是當前大力提倡發展的技術方向,涉及到的信息量大,知識更新快。近些年,新能源發電及其相關技術的新方法,新類型不斷出現。這門課涵蓋涉及電力電子,化工、材料、能源、環境等多門學科,并且各出版社教材內容側重點差異較大,因此,課堂講授內容要對多本多本教材進行提煉綜合,并借助于大量的相關文獻資料及網絡資源,例如中國新能源網、、美國國家能源網,不斷增加一些新能源發電技術最前沿的理論、技術及進展情況等,擴大學生視野,不斷在教學實踐過程中提高這門課程的教學質量。
(2)遵循學科建設規律,分階段引進雙語教學內容?,F階段,我院開展新能源教學僅僅一年,客觀上講還處于學科初創階段。在入門階段,帶領學生熟悉新能源發電領域的關鍵詞匯,在闡述中文概念時同步介紹英文詞匯;在課堂教學環節,引入原聲英文視頻、最新英文文獻,以便學生了解全球新能源技術的發展方向和產業的發展趨勢;在課后作業環節,安排英文文獻閱讀理解等內容,鞏固和加深對課堂的理解和掌握,進而鼓勵和引導學生獨立思考、自主學習、探索鉆研;在考試環節,增加適當分值的英文內容。
(3)緊密結合學科特點,組建多專題學習研究小組。根據風能、太陽能、核能、潮汐能、地熱能、生物質能等差異,教師在講授完關鍵知識點后,組建不同專題的學習小組。每個小組確定調研課題,自行查閱文獻資料,進行深入研究。然后對學習調研成果進行展示匯報。例如分組讓學生設計太陽能光伏電站,設計風力電站,設計新農村綜合利用生物質能的方案,激發學生的學習興趣,開發學生的研究潛能,調動學生的積極性,提高學生的科研水平。培養學生分析與解決實際問題的能力、參與意識、責任意識、協作意識等。同時在不同小組間,開展合作與競爭,由小組內成員、小組外同學和任課教師進行分別綜合評價量化打分。
(4)把握學科建設重點,強化理論與工程實踐融合。針對新能源的多樣性特點,結合我們專業的特點將太陽能發電、風能發電和小水力發電、生物質能發電作為講授的重點。對主要的、重點的內容采用講課方式基礎上,適當增加專題講座,請校內外有這方面實踐專長的專家進行工程實踐的講解,從工程師和專家的角度對專業知識進行了拓展,這樣既可以使學生扎實的學到基礎核心的內容,又增加了工程實踐知識,拓寬了知識面和視野。
(1)結合專業特點,深入推進互動式教學。在課堂教學中,需要注重知識性、趣味性,注意理論與實際相結合,可在教學過程中采用啟迪式、比較式、討論式等多種不同的教學方法[6],明確目標,突出重點,充分調動學生的學習積極性。
(2)整合內外資源,實現由小教室向大課堂的拓展。實施請進來與走出去并重的提升策略,構建產學研互動合作的良性關系。請進來,是指邀請國網電科院、南瑞集團等科研機構、地方電網企業和新能源上下游設備制造企業的專業人士,開展若干專題講座。走出去,是指根據教學實踐計劃安排,組織學生參觀新能源實施項目,與地區開設新能源教學課程的大專院校開展校際交流、參觀交流新能源實驗室。
(3)注重實踐教學,增加實踐設計單元。《新能源發電技術》作為一門工科專業課程,注重實踐應用。隨著學校微網實驗室建設工程項目的啟動,預期學生動手實驗的軟硬件條件將大為改善。因此可以增加一些設計性、綜合性實驗,加深學生對理論知識的理解,提高動手能力。嚴格實驗考核方式,實驗結束后對學生進行提問,考察學生對實驗內容的掌握程度。根據課程內容組織學生對實驗裝置或實驗平臺進行改進和創新,或者針對風力及光伏等結合工程實踐設計出相應的小發明、小產品,對于獲得優秀的學生可以申請免于期末考試。這樣不僅提高了學生實踐創新能力,并且調動了學生的積極性,主動性。
(4)借助仿真軟件,有效提升教學效果。在理論教學和實踐教學的基礎上,再增加仿真軟件的應用,將matlab和psim軟件引入到教學中,增加仿真實驗環節。選取光伏發電和風力發電兩個知識點作為仿真內容,調動學生學習知識和探索問題的積極性。
在考核方式上摒棄單純閉卷考試或單獨撰寫課程論文的方法。單獨考試不能全面反映學生其他能力,單獨寫論文,一些學生平時不學習,最后東拼西湊,也能獲得一個好的的成績。為了促進學生學習,公正地反映了學生的成績[7]。因此課程考核由平時成績、課程文獻報告、期末考試三方面組成,具體的措施包括:
(1)注重考察平時表現,提高平時成績比重。通過提問、考勤、做實驗、調研成果匯報和課后作業等方式考核平時成績,使學生在上課時能集中精力聽講,下課后及時復習。通過分階段采用調研成果進行展示匯報,激發學生的學習興趣,調動學生的積極性。平時考核成績比重增加為40%,有效防止平時不學習,考前抱佛腳的現象。
(2)側重考察科研能力,撰寫課程文獻報告。撰寫課程文獻報告環節能夠有效培養了學生查閱文獻、撰寫論文、發現問題、分析問題、解決問題、獨立思考的能力,因此能夠較為科學評價學生平時的努力程度和專業理解深度。課程文獻報告比重設定為30%。
(3)實施加分激勵政策,增設免考通關機制。對于在學期過程中能夠獨立設計出關于新能源方面產品、發表新能源專業論文、取得發明或實用新型專利的學生,予以加分,并可以申請參加期末免考環節,經過同學和老師打分獲得優秀的學生,可以免于參加期末考試,期末成績評定為優秀。
“新能源發電技術”是農業電氣化與自動化專業的一門專業選修課,針對目前課程建設存在的問題,從教學方法、教學內容及考核方式等方面進行了改革,為培養創新型專業人才打下基礎。
[1]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).
[2]孫欣,黃永紅.“新能源發電技術”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2011,35.