新能源科學與技術(shù)范文
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第1篇
關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電技術(shù)；多媒體教學；啟發(fā)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(yè)及課程一體化建設(shè)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(jīng)濟發(fā)展和人們生活所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)。[1]目前，能源資源、能源環(huán)境是全世界、全人類共同關(guān)心的話題，也是我國社會經(jīng)濟發(fā)展面臨的重要問題。
據(jù)統(tǒng)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(huán)境污染，許多科研工作者把注意力轉(zhuǎn)移到尋找替代化石燃料的可再生能源的開發(fā)利用以及研發(fā)新的能源轉(zhuǎn)化利用技術(shù)上。[3]
“新能源發(fā)電技術(shù)”是廣西大學電氣工程專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)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(lǐng)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(tǒng)教學的基礎(chǔ)上對其進行了改革，目的是使學生深入系統(tǒng)地學好該門課程，理解和掌握新能源發(fā)電技術(shù)方面的知識點。
一、教學觀念的改革
改革是發(fā)展的必然趨勢，創(chuàng)新是方向，改變教學觀念是關(guān)鍵。[4]隨著高新技術(shù)與知識經(jīng)濟的迅速發(fā)展，中國迫切需要具有創(chuàng)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(nèi)，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(yǎng)學生積極主動思考問題和歸納總結(jié)問題的能力，更不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出來的學生模仿能力強但創(chuàng)新意識差。因此，高校必須重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。思維方式和思維水平是影響創(chuàng)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(fā)式教育觀念。啟發(fā)式教育是培養(yǎng)學生創(chuàng)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(jù)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(tǒng)的教育觀念，才能激發(fā)學生潛在的創(chuàng)造欲望和創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)出來的學生才具有創(chuàng)造性思維，才能為國家和社會不斷輸送具有創(chuàng)新能力的人才。
二、教學方法的改革
“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是一門新開設(shè)的課程，2012年面向2010級本科生第一次授課。根據(jù)2010級的教學大綱，該課程的總學時數(shù)為36學時。該課程的主要內(nèi)容包括太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、太陽能熱發(fā)電技術(shù)、風力發(fā)電技術(shù)、核能發(fā)電技術(shù)、潔凈煤發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、地熱發(fā)電技術(shù)、海洋能發(fā)電技術(shù)以及燃料電池發(fā)電技術(shù)共九個章節(jié)。較多的內(nèi)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(tǒng)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(fā)式的教學方法
課程采用啟發(fā)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(nèi)容，啟發(fā)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(fā)式教育，以培養(yǎng)學生的能力為目標，調(diào)動學生學習的主動性和積極性。教師通過啟發(fā)式教育，引導學生在掌握現(xiàn)有知識的同時，努力探索新知識，在了解現(xiàn)有結(jié)論的同時進行創(chuàng)新和發(fā)展。啟發(fā)式的教學方法非常適合“新能源發(fā)電技術(shù)”這門課程。教學過程中教師首先啟發(fā)學生思索當今環(huán)境問題出現(xiàn)的原因，化石類能源枯竭后由什么來提供人類社會發(fā)展所必需的能源，為什么要研究新能源及新能源利用技術(shù)，以及如何把這些新能源轉(zhuǎn)化為電能等。這種教學方法必然會調(diào)動學生學習的積極性。
2.以多媒體教學為主，傳統(tǒng)教學為輔
由于本門課程內(nèi)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(tǒng)教學為輔兩者有機結(jié)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(fā)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(fā)揮想象力去思考問題，調(diào)動學生的積極性，充分發(fā)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(jié)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(fā)電原理的時候，首先設(shè)置幾個問題，播放事先做好的新能源發(fā)電工藝動畫，讓學生帶著問題去觀看發(fā)電工藝動畫，吸引學生的注意力并激發(fā)他們的學習興趣。教師再對照動畫中的發(fā)電工藝，理清發(fā)電過程的能量轉(zhuǎn)換、發(fā)電過程設(shè)備的作用，進而讓學生歸納總結(jié)出新能源發(fā)電的相關(guān)知識點。學生通過直觀地觀看發(fā)電工藝、思考問題、歸納總結(jié)知識，再配上教師的指導，從而可以理解和掌握新能源發(fā)電原理，并在現(xiàn)有理論基礎(chǔ)上有所突破和創(chuàng)新。
三、教學內(nèi)容的改革
21世紀是人類大規(guī)模開發(fā)利用新能源的關(guān)鍵時期，因此開發(fā)利用新能源的新技術(shù)必定也層出不窮，教學內(nèi)容的更新必然要追隨科學技術(shù)的發(fā)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(nèi)容，幫助學生深入系統(tǒng)地掌握新能源方面的知識。
1.教學過程中對教學內(nèi)容的取舍
教師對教學內(nèi)容的取舍主要根據(jù)教學學時、學生的知識水平和教學內(nèi)容的結(jié)構(gòu)。由于本門課程存在教學內(nèi)容多但學時少的矛盾，教師在授課時必須對教學內(nèi)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(fā)電原理的講授，而新能源利用技術(shù)只讓學生了解即可，和專業(yè)相關(guān)度不高的知識點忽略不講。這樣教師可通過對教學內(nèi)容的取舍來解決課時不足與內(nèi)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(jié)，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(jié)的能力，并加深他們對內(nèi)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(diào)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(jié)構(gòu)，實現(xiàn)在認知水平上的升華。
四、結(jié)束語
本文針對“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點，在教學觀念、教學方法和教學內(nèi)容方面采取了一些改革措施，激發(fā)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(fā)電技術(shù)的發(fā)展，“新能源發(fā)電技術(shù)”這門課程的教學觀念、教學方法和教學內(nèi)容也需要不斷優(yōu)化和更新，這些都有待于今后不斷實踐與改進。
參考文獻：
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[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(shù)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(fā)展最重要的基礎(chǔ)性資源之一，是社會發(fā)展的原動力。為保證人類穩(wěn)定、持久的能源供應，必須優(yōu)化現(xiàn)存的、以不可再生的化石能源為主體的能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展太陽能、風能、生物質(zhì)能、水能等可再生能源[1]。新能源發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)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(qū)動教學理念，結(jié)合網(wǎng)絡教學綜合平臺、專業(yè)競技大賽、地理信息系統(tǒng)專業(yè)公共云平臺等，構(gòu)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(fā)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(guān)專業(yè)的學生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門技術(shù)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(yǎng)學生理解地圖學的相關(guān)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(shù)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(chǔ)理論、地圖設(shè)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(guān)工作與研究奠定基礎(chǔ)。
目前的地圖學課程開設(shè)過程中，主要采用多媒體教學方式。雖然將傳統(tǒng)的板書“文字表達理論、手繪相關(guān)模型”的教學方式改進為“圖片呈現(xiàn)地圖、動畫表達模型”，但相較于完整實現(xiàn)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(wǎng)絡時代的教師亟待根據(jù)學生的特性、技術(shù)現(xiàn)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(qū)動的實踐項目為中心進行概念串講，以此來提高教學質(zhì)量。
2 任務驅(qū)動式多維一體教學模式設(shè)計
任務驅(qū)動教學法基本思想 該方法從結(jié)果出發(fā)，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(tài)，根據(jù)團隊共有的知識和自己特有的經(jīng)驗提出方案、解決問題[1-5]。任務驅(qū)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(qū)動式多維一體教學模式設(shè)計 任務驅(qū)動式多維一體教學模式，以任務驅(qū)動教學方法為核心，通過網(wǎng)絡教學綜合平臺、專業(yè)競技大賽、地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS）專業(yè)公共云平臺構(gòu)建多維綜合體，如圖1所示。
教師結(jié)合生產(chǎn)實踐與專業(yè)競賽內(nèi)容，將課程的核心教學內(nèi)容通過若干個任務進行貫穿，通過教學綜合平臺向?qū)W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(yè)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(xiàn)。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(tǒng)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(nèi)容互置，用實踐帶領(lǐng)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(tài)度完成作品，讓學生在任務的驅(qū)動下學會思考、運用、協(xié)作與解決，從而達到主動學習與創(chuàng)新性學習的目標。
3 任務驅(qū)動式多維一體教學模式建設(shè)內(nèi)容
任務驅(qū)動式教學方法實施流程設(shè)計 針對學生的專業(yè)特點和前期課程的基礎(chǔ)特點，應用任務驅(qū)動式教學方法的理論基礎(chǔ)，確定教學實施的關(guān)鍵點，建立任務驅(qū)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(shè)計 針對人才培養(yǎng)方案中的知識能力矩陣設(shè)計，結(jié)合任務驅(qū)動教學模式的任務設(shè)計原
則[8]，將地圖學課程的知識點融會貫通，設(shè)計四大任務，如表1所示。
教學綜合平臺的建設(shè) 教學綜合平臺是任務驅(qū)動式多維一體教學模式得以順利實施的物質(zhì)基礎(chǔ)，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(gòu)成，平臺具體結(jié)構(gòu)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(jù)難易程度出現(xiàn)在課程作業(yè)、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(yè)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(chuàng)建地圖、訪問即用型圖層和工具、作為Web圖層數(shù)據(jù)、協(xié)作和共享、使用任何設(shè)備訪問地圖、使用Microsoft Excel數(shù)據(jù)制作地圖等，完成團隊作品。
4 應用成效
任務驅(qū)動式多維一體教學模式在兩個校區(qū)相同專業(yè)的學生中做了對比教學實驗。實驗表明，采用任務驅(qū)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(fā)現(xiàn)，實驗組對任務中涉及的內(nèi)容掌握更深刻。在這一教學模式的推動下，學生對本專業(yè)的學習興趣顯著提升，本著“實用性”的學習態(tài)度完成作品，讓學生在任務的驅(qū)動下學會思考、運用、協(xié)作與解決，從而達到主動學習與創(chuàng)新性學習的目標。
第3篇
關(guān)鍵詞 單片機 教學改革 創(chuàng)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(yǎng)
《單片機原理與接口技術(shù)》課程的傳統(tǒng)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(nèi)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(nèi)容和形式固定，不利于學員自主性發(fā)揮和創(chuàng)新能力培養(yǎng)
實驗現(xiàn)在普遍采用“實驗箱”，實驗內(nèi)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(shè)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(yè)課學習奠定基礎(chǔ)。
2 打破傳統(tǒng)章節(jié)體系，構(gòu)建項目式教學內(nèi)容
傳統(tǒng)的單片機教材多是按照單片機的結(jié)構(gòu)、工作原理及應用技術(shù)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(fā)他們的求知欲望，我們將打破傳統(tǒng)的章節(jié)體系，將教學內(nèi)容重新編排整合成15個項目式教學內(nèi)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(fā)揮的作用，使理論和實踐得到了很好的銜接和融合。
3 構(gòu)建虛擬教學實驗開發(fā)平臺，強化實踐環(huán)節(jié)
為了完成上述教學內(nèi)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(yǎng)學員實際能力的教學目標，我們根據(jù)現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)有的實驗箱以外，我們還開發(fā)了具有最小系統(tǒng)，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(wǎng)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(xiàn)在線編制、燒錄程序，進行單片機應用開發(fā)，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(jié)的步驟進行，整個過程充分運用啟發(fā)、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(jīng)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(yǎng)，體會了單片機系統(tǒng)開發(fā)的全過程，將硬件和編程聯(lián)系起來了，將理論教學和實踐教學有機結(jié)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(chuàng)新能力一定可以得到培養(yǎng)和提高。
5 結(jié)語
通過上述教學改革實踐，打破了原有的章節(jié)體系，重新編排成項目式教學內(nèi)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(jié)合，激發(fā)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(tǒng)的開發(fā)過程，進一步培養(yǎng)學員的綜合分析能力、排除故障能力和創(chuàng)新能力。下一步我們將根據(jù)學員的學習效果的反饋情況和專業(yè)需求進一步探討教學內(nèi)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
