大學生創新創業教育模式下的新能源發電人才培養

梁秋艷 魏天路 姜永成 陳思羽 牛國玲

摘 要：針對目前新能源產業人才缺失的問題，在大學生創新創業模式下，結合本專業特點，培養符合新能源發電產業多方位的、多層次人才。同時，促進本專業的課程調整，增強專業活力，打造更加專業的教師隊伍。項目實施后使學生在專業技能、創新思維、創業能力、管理能力、商務能力等多方面得到鍛煉和提高，在一定程度上增加了本專業的就業渠道，緩解就業壓力大的社會問題。

關鍵詞：創新教育 新能源 人才培養

中圖分類號：F240；G645

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）05-177-02

引言

近十幾年來，我國新能源產業得到迅猛發展，在風力發電、太陽能光熱發電、生物質能源利用、氫能開發等方面處于世界領先地位{1}。但與這種情況相悖的是，無論在新能源利用技術方面還是相關的裝備制造業，新能源產業的人才明顯滯后于產業發展，存在著嚴重的人才缺失現象。這種現實狀況制約了我國新能源產業的可持續發展。因此，對于為社會培養高級技術人才的高等院校來說，培養新能源方面人才已成為迫切任務{2}。

大學生創業教育理念是強化創新創業能力訓練，增強高校學生的創新能力和在創新基礎上的創業能力，培養適應國家建設需要的高水平人才{4}。在大學生創新創業教育模式下培養新能源領域緊缺人才，能夠極大地促進新能源產業的發展。

一、風力發電

筆者所在專業為農業電氣化與自動化專業，主要培養電氣工程類專業技術人才。目前，小型風力發電系統效率很高，已達到商品化程度，風力發電機、風力發電已初步形成產業。風力發電技術為本專業的一門專業選修課，風力發電原理是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。風力發電沒有燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染，是一種特別好的發電方式。

近年來，筆者所在的佳木斯大學大力支持大學生創新創業訓練計劃項目的開展，學生在指導教師的指導下申請一些風力發電方面的項目。風力發電技術課程涉及到直流發電機、同步交流發電機、異步交流發電機、發電機組的控制、充電器及逆變器方面的知識，這些知識大多抽象，學生只會理論計算，對工程實際應用及運行情況不了解，使項目進行過程中遇到很多阻礙。為此，本專業帶學生到學校附近的大唐依蘭風電公司進行參觀實習，使學生了解風力發電實際運行情況，在實踐與創新理論的指導下完成課題。

二、太陽能光熱發電

1.太陽能光伏發電。太陽能是石油和煤炭等常規能源最理想的替代能源，太陽能光伏發電是各種新能源中應用前景最廣闊的一種{4}。鼓勵學生申請光伏裝置設計方面的課題，通過裝置搭建過程中掌握太陽能光伏發電系統工作的原理，在實際操作過程中發現問題，然后通過交流學習解決問題，掌握逆變技術、最大功率點跟蹤技術的原理和方法。此外，還通過太陽能光伏板完成太陽能充電器、太陽能滅蟲等設計，使學生的創新能力、實踐能力得到了極大的提高。

2.太陽能熱電發電。太陽能熱利用技術按終端使用溫度范圍大致分為低溫、中溫、高溫：低溫范圍在100℃以下，主要用于生活用水、采暖、干燥、蒸餾、農用溫室等；中溫100～300℃之間，用于工業用熱、制冷空調、烹調等；高溫則為300℃以上，用于熱發電、材料高溫處理和有毒物料的去毒處理等。太陽能利用技術也是農村新能源利用的核心，在社會主義新農村的新能源建設中起到至關重要的作用。

太陽能熱電發電有兩種形式，一種是利用太陽熱能產生高溫蒸汽推動汽輪機發電，另一種是將太陽熱能耦合到熱電材料，利用熱電材料的賽貝克效應進行發電。其中，第二種太陽能發電形式被稱為太陽能溫差發電，這種發電方式更適合大學生創新創業項目。作為本項目的前期鋪墊，目前已經指導學生完成2015年大學生創新創業項目，智能半導體溫差發電裝置設計（201510222017），目前發表學術論文2篇，申請專利1項（ZL201520418516.8）。項目實施過程中，學生從對溫差發電一知半解，最后通過學習、研討、反復實驗解決各種問題，提高理論與科學技能的同時，創新能力及團隊合作能力都得到了極大的鍛煉，此外，項目申請與答辯過程中都需要項目組成員自已完成PPT制作與解說，使學生得到了專業鍛煉，為今后工作中遇到同樣問題打下良好基礎。下個項目的目標是完成太陽能溫差發電裝置的設計，使學生在項目實施過程中掌握更多太陽能利用的理論與技術。

三、水力發電

水力發電雖然不是新能源發電，但也是節能環保的可再生能源發電。水力發電是利用河流、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處，將其中所含勢能轉換成水輪機之動能，再借水輪機為原動力，推動發電機產生電能{5}。在水力發電中，主要培養學生控制方面的技能，目前已經完成“基于PLC的水電站閘門監控系統設計與實現”。學生采用上位機與下位機協同工作的控制方式，RS485通訊方式進行數據的傳輸，以PLC為系統的控制核心，完成對水電站閘門的全程監控。實現功能主要包括：通過人機交互界面—觸摸屏，實現對閘門的啟動上升、停止、下降的控制；實現對閘門開放度信息的采集、顯示及處理功能；在緊急情況下緊急落門和緊急抱閘剎車的功能；報警信息的顯示以及通過觸摸屏可以監視系統運行狀態；控制閘門上升或下降到指定開度。項目實施過程中，學生的組態軟件編程能力、PLC控制能力、上位機與下位機的通訊能力都得到了很大的提高。

總結

1.新能源發電領域的人才除了需要具備多學科理論知識，涉及機械、電機學、電力電子技術、自動控制理論等學科，主要還要求具備一定的實踐技能。在大學生創新創業模式下，結合項目研發，使學生具備了更多新能源發電方面的理論知識與實踐技能，符合新能源產業對人才多方位的、多層次的要求。新能源產業不僅需要技術領域的人才，還有相關的工程管理、項目規劃、金融、財務等方面的人才。這些能力在大學生創新創業項目實施過程中都能得到極大的提高。

2.在認識到新能源產業人才的缺失如此嚴重的同時，也促進本專業的課程調整?？紤]培養多層次的學生，既培養有從事科研、開發的領域的人才，也培養產業的技能人才，增強專業的活力。同時，新能源產業日新月異，新產品、新技能層出不窮，也要求專業教師們時刻更新自己的知識結構，跟上變化的步伐，打造更加專業的教師隊伍。

3.目前高校都面臨巨大的就業壓力問題，社會上還缺少創新創業型人才，通過大學生創新創業項目培養出的學生，在專業技能、創新思維、創業能力、管理能力、商務能力等多方面得到鍛煉和提高。即使學生不進入到新能源產業工作，也可選其他領域的工作，這在一定程度上增加了本專業的就業渠道，緩解就業壓力大的社會問題。

注釋：

{1}李春曦，王佳，葉學民等.我國新能源發展現狀及前景[J].電力科學與工程，2012（28）4：1-8.

{2}王偉東，艾建軍，楊坤.新能源產業人才培養問題與對策[J].中國電力教育，2011（12）：5-6.

{3}鄧淇中，周志強.大學生創新創業教育體系的問題與對策[J].創新與創業教育，2014，5（1）：33-35.

{4}諶權章.我國新能源產業及其發展對策初探[J].重慶交通大學學報（社科版）.2011，11（3）： 20-23.

{5}張春友，趙華洋.新能源教學改革的幾點思考[J].內蒙古民族大學學報（自然科學版），2014，29（4）：405-406.

（作者單位：佳木斯大學機械工程學院 黑龍江佳木斯 154007）

[第一作者簡介：梁秋艷（1981—），女，黑龍江佳木斯人，講師，博士生，研究方向：電氣自動化、大學生創新創業教育]

（責編：若佳）