基于項目驅動的《新能源發電技術》課程教學方法探索

摘要：文章將項目驅動教學方法引入《新能源發電技術》課程中，并以單相并網逆變系統項目為例介紹了具體實施過程。教學實踐表明，項目驅動教學方法不僅可以顯著提高課堂教學效果，而且可以鍛煉學生的綜合工程能力。

關鍵詞：項目驅動教學方法;《新能源發電技術》;教學實施

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2020）01-0246-02

一、引言

目前，我國大部分高校的電氣工程及其自動化等相關專業都開設了《新能源發電技術》課程，重點學習光伏和風力發電系統的發電原理、組成結構、運行控制及工程應用[1]。《新能源發電技術》課程涉及電力電子技術、運動控制技術、自動控制原理及電力工程等多門先修課程知識，涉及理論內容多，且具有較強的工程應用性[2]。同時，該課程屬于高年級學生的專業選修課，存在授課學時少、學生不重視、課堂氣氛不活躍等問題[3]。因此，采用傳統的講授法無法兼顧學時少、理論多、工程性強的課程特點，難以完成教學大綱的課程目標要求。為提高教學質量和教學效果，本文將基于項目驅動的教學方法引入《新能源發電技術》課程中。

二、基于項目驅動的教學方法理念與實施

基于項目驅動的教學方法是將一門課程所包含的理論知識、實踐能力、創新能力等內容融入幾個提前設計好的典型工程項目中，基于項目驅動進行理論知識和實踐能力的引入和學習[4]。其核心理念是以項目為主線、以學生為主體、以教師為協助。教師根據教學大綱提前設計好項目，學生在教師的指導下自主完成項目，學生一邊做工程模擬項目，一邊學習理論知識，教師一邊指導學生，一邊講授知識，師生共同實施一個小型的、完整的工程項目，在項目結束后可以看到一件具體的產品（實物、圖紙、軟件模型或運行結果）。

在教學過程中，完成一個具體的工程項目主要包括資料收集、項目咨詢、項目決策、項目實施、項目評估和項目報告。學生根據教師布置的項目及要求，自行收集與項目相關的技術資料，通過自主學習資料進行項目總體方案設計，方案經教師同意和認可后進行項目實施，在方案決策和項目實施過程中，學生有問題隨時向教師咨詢，教師對問題進行指導答疑并對關鍵知識點進行講授，學生撰寫項目報告，最后教師對學生完成的項目情況進行檢查、評估、考核。

綜上所述，基于項目驅動的教學方法將枯燥乏味的理論知識融入具體形象的工程項目中，可以充分調動學生的課堂積極性，讓學生產生主動學習的欲望，發揮學生的自學能力和創新能力，同時提高學生的綜合素質。此外，項目驅動教學方法還可以輕易地將課內和課外學習結合在一起，解決專業選修課課時量不足的問題。

三、《新能源發電技術》課程的項目驅動教學方法應用案例

根據上述項目驅動方法的教學理念和實施過程，對《新能源發電技術》課程進行整體項目設計，并以“單相光伏并網逆變系統”項目為例，介紹項目驅動教學方法的實施過程。

（一）項目設計

根據教學大綱，《新能源發電技術》課程首先學習風力和光伏發電系統的發電原理、組成結構、風能追蹤、系統運行及并網技術。在此基礎上，再學習微電網的基本原理、發展現狀、關鍵技術及系統構架。教師首先調研學生對已學的電力電子技術、運動控制技術、自動控制原理及電力工程等相關課程的掌握程度，其次跟蹤新能源發電技術的最新工業發展情況，最后設計出既能夠激發學生學習興趣，同時又能覆蓋課程理論知識和實踐能力的具體工程項目。在項目內容上，由淺入深，由易到難，由單一到綜合;在項目結構上，分為主項目和若干子項目;在項目性質上，分為必做項目和拓展項目。《新能源發電技術》課程的整體項目設計如圖1所示。

（二）實施案例

下面以“單相光伏并網逆變系統”為例，進一步說明項目驅動教學方法的具體實施過程。

1.項目布置。教師介紹單相光伏并網逆變系統的項目內容、項目要求、預期成果，并下達任務書。本項目主要包括光伏板、逆變橋、濾波器、電網、調制電路及控制電路的原理分析、數學建模、參數設計、仿真驗證，如圖2所示。

2.項目咨詢。全班學生按4人一組進行分組，每組選一名組長。學生根據項目任務書要求，查找資料和自主學習，然后進行單相光伏并網逆變系統總體方案設計。方案初定后，各小組派代表介紹本組方案的工作原理、功率等級、工作計劃，教師對方案的合理性和可行性進行評價和引導。在此期間，教師通常要和學生進行反復的交流、講授、答疑，最后確定出最終的系統方案。在項目咨詢過程的實踐中發現，小組內部4位學生熱烈討論，小組之間也常有跑動互動，不僅課堂氣氛活躍，而且也激發了學生的學習興趣和求知欲望。

3.項目實施。以小組為單位，學生對單相光伏并網逆變系統進行數學建模，推導傳遞函數，對控制電路進行參數設計，借助MATLAB軟件進行控制系統性能分析，在PSIM軟件環境下進行仿真驗證和結果分析，最后撰寫項目報告。在此期間，教師同樣要和學生進行反復的交流、講授、答疑，直到每個小組都完成最終項目。圖3為筆者整理后的某一小組的單相光伏并網逆變系統數學模型、傳遞函數和仿真結果（鎖相性能和并網性能）。可見，與以往傳統講授教學法相比，以學生為主體的項目驅動教學方法明顯改善了教學效果。

4.項目評估。項目完成后，各小組展示自己的項目實施情況。項目評估分為小組自評、教師評估和小組互評，最后教師將三個評價成績按不同權重系數進行匯總，得出項目實施成績。最后，由項目實施成績和項目報告成績構成小組本項目的最終成績。

5.項目總結。在項目完成后，教師對各小組的項目實施情況進行總結，對項目涉及的重要理論知識點進行講授和歸納。

四、結語

針對不同授課對象采用合理的教學方法是提高教學質量和教學效果的重要保證。本文所探索的《新能源發電技術》課程的項目驅動教學法能夠以較少的教學學時實現比傳統教學方法更好的教學效果，同時能提高學生的工程能力和人文素質，為畢業后從事新能源發電相關工作打下理論和實踐基礎。

參考文獻：

[1]張燦勇.項目教學法過程教學的探索與實踐——以《新能源發電技術》課程為例[J].國網技術學院學報，2017，（05）：61-64.

[2]周小杰.項目驅動教學法在《新能源發電技術》課程中的應用[J].科技經濟導刊，2019，（19）：145-146.

[3]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）：95-96.

[4]許德志.《數字電子技術》課程的項目化教學總結[J].科技創新導報，2008，（33）：119.

Teaching Method Exploration of "New Energy Power Generation Technology" Based on Project-Driven

XU De-zhi

（School of Electrical and Information Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang，Jiangsu 212013，China）

Abstract：In this paper，the project-driven teaching method is introduced into the course of "New Energy Power Generation Technology"，and the implementation process is expounded by a project example of the single-phase grid-connected system.The teaching practice shows that the project-driven teaching method can not only significantly improve the classroom teaching effect，but also exercise comprehensive engineering ability of the students.

Key words：project-driven teaching method;"New Energy Power Generation Technology";teaching implementation