新能源發(fā)電技術論文范文
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第1篇
為了適應電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學生的教學，在課程改革過程中，根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對新能源發(fā)電技術課程知識體系的需求，結合電力工程及其自動化專業(yè)的特點，精選教學內(nèi)容，重新構建了新的課程知識體系，加強與電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)之間的聯(lián)系。根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網(wǎng)的影響不同，將這些新能源技術分為兩類：穩(wěn)定性能源發(fā)電技術和間歇性能源發(fā)電技術。
一些新能源技術（如生物質(zhì)能、地熱能和常規(guī)水電）在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術一樣容易，除了一次能源的形式不同，轉換成電能環(huán)節(jié)基本相同，都采用同步發(fā)電機進行發(fā)電，對電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定不會造成影響。因此，這部分新能源知識重點講解各種新能源發(fā)電技術的基本原理，最新的發(fā)電技術的現(xiàn)狀和動向，及在利用過程中對改善環(huán)境帶來的好處，培養(yǎng)學生新的能源觀念和意識。同時結合電網(wǎng)發(fā)展的最近進展，這些發(fā)電技術作為分布式電源接入電網(wǎng)時，如何規(guī)劃電網(wǎng)，接入電網(wǎng)對電網(wǎng)的影響等方面進行適當?shù)闹v解，加強與電力系統(tǒng)知識的聯(lián)系，提高學生學習的積極性，由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響，另一些新能源技術具有隨機性、波動性和間歇性的特點，如風能和太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電技術，在接入電力系統(tǒng)方面需要克服更多的挑戰(zhàn)，其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會對電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運行帶來顯著影響。這部分內(nèi)容重點講解與電力系統(tǒng)相關的技術，涉及到電機學、電力電子技術和電力系統(tǒng)相關的知識點。在間歇性能源并網(wǎng)過程中，電力儲能技術可以補償負荷波動，解決風能和太陽能等間歇式新能源發(fā)電直接并網(wǎng)對電網(wǎng)的沖擊，調(diào)節(jié)電能質(zhì)量，使大規(guī)模風力發(fā)電和太陽能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。隨著可再生新能源發(fā)電技術的快速發(fā)展，電力儲能技術也是電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學生必須掌握的知識，所以儲能技術也是該課程知識體系的重要部分。
本文提出的課程知識體系目前還沒有相關教材，為此，筆者較為系統(tǒng)地構建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術”課程講義，使之更符合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的教學。從兩學期的試用情況來看，學生認同感增強，明確該課程是本專業(yè)不可或缺的重要選修課，重視程度顯著提升，在教學過程中取得了良好的效果。
二、教學模式改革
選擇合適的教學方法，能夠提高課堂效率。教學內(nèi)容的不同，授課的教學方法也需要相應的改進，為此筆者對教學方法也進行了改革，使之與課程知識體系相適應。
1.采用學術專題講座的教學方式“新能源發(fā)電技術”課程知識體系要求運用新的教學方法。每種新能源發(fā)電技術各自成章，自成系統(tǒng)，各部分內(nèi)容均有很多前沿的技術，僅靠書本知識已經(jīng)不能適應科技的進步。因此需要任課教師補充相關發(fā)展的新動向和新技術，以學術講座的形式進行講授與課程相關知識點。講解過程中，以具體的行業(yè)問題為背景，采取啟發(fā)式的講解方式，層層剖析問題，可以讓學生在有限的學時內(nèi)，掌握發(fā)電技術的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問題和研究現(xiàn)狀及動向。如地熱發(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽能熱發(fā)電技術，都可以采用講座的方式進行講解。同時在講座過程中，增加學生提問環(huán)節(jié)，讓學生可以積極參與，引導學生自主思考。為了強化實踐，在每一個專題授課結束后，教師通過布置與該專題相關的設計題目，讓學生學以致用。比如讓學生設計太陽能熱電站，利用波浪能發(fā)電原理設計相應的波浪能電站，設計新農(nóng)村綜合利用生物質(zhì)能的方案，設計垃圾發(fā)電站工藝流程等，作為分布式電源接入電網(wǎng)時，結合不同能源開發(fā)利用的特點對該地區(qū)新能源開發(fā)和電網(wǎng)結構做出合理規(guī)劃，并給出理由。通過這些綜合性設計作業(yè)，可以增強大家的創(chuàng)新意識和實踐能力，激發(fā)了學生的學習興趣和主動性，訓練了學生分析問題、解決問題的綜合能力，起到了非常好的效果。
2.基于問題的探究式教學方式傳統(tǒng)的講授方式，可以系統(tǒng)地講解，課堂容量大。風力發(fā)電和光伏發(fā)電技術涉及知識點多，知識點零散，因此需要教師合理組織教學內(nèi)容，使其與所學專業(yè)知識相結合。為此筆者精心設計每一個教學環(huán)節(jié)，精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式，學生被動接受，學習積極性不高。為此，筆者采用基于問題的探究式教學方式，在教學的過程中，教師起引導作用，對課程中的知識點進行分析，提出基于問題的討論題目；并分析學生需要掌握的知識要點，為學生提供必要的參考文獻，讓學生課后自己查閱資料，引導他們學會自己總結知識點，利用所學知識分析實際問題。而學生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題，并分小組進行研討，研討后，該小組總結討論結果。在課堂討論中，每個小組推薦一名學生做交流發(fā)言，將自己的研究內(nèi)容做簡要匯報。學生互相提問展開討論，老師進行有針對性的點評，肯定了學生們?nèi)〉玫某煽儯瑢﹀e誤的地方進行了補充和糾正。為了達到分組討論學習預期效果，要求每個小組在上交的文獻報告中，明確每個學生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內(nèi)容，督促每個學生都參與討論學習。通過這種教學方式，充分調(diào)動了學生的積極性和主動性，也很好地完成了教學目標，促進了教學質(zhì)量的提高，達到“授人以漁”的目的。
3.改進多媒體教學方式由于該課程設計的專業(yè)知識具有跨學科的特點，有些知識點學生難以掌握，有些原理較為抽象。如風機的偏航過程、變槳過程、風機的失速原理、斯特林發(fā)動機的發(fā)電過程等都比較抽象，在沒有實物演示的前提下，學生經(jīng)常不容易理解。因此在講這些課程內(nèi)容時，采用多媒體動畫演示的方法，幫助學生理解基本概念和知識，讓學生更快更易地理解和掌握這些內(nèi)容。
三、考試方法的改革
雖然在教學內(nèi)容和方法上進行了改革，提高了學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習熱情，但仍有不少學生選課和學習動機不端正。他們不是為了完善自己的知識結構，提高自己的綜合素質(zhì)，只是為了湊滿學分，對選修課缺乏足夠的重視。傳統(tǒng)的閉卷考核方式不能全面地反映真實的教學情況。撰寫課程論文，成績只與論文寫得好不好有關，有的同學東拼西湊，也能獲得一個理想的成績。這些方式都難以督促學生平常的學習，因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術”課程的特點，筆者對該課程的考試方式做了合理的改革，促進學生學習，公正地反映了學生的成績。主要采取了以下一些措施：
1.注重對學生平時的考查增加課堂隨機考查的次數(shù)。通過提問、課堂測驗等方式，讓學生在上課時能集中精力聽講，防止學生上課“開小差”。回答問題和課堂測驗計入平時成績。
2.增加撰寫文獻報告和大作業(yè)基于問題的探究式教學方式中，撰寫文獻報告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學生查閱文獻、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)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。因此，課堂討論和小組討論中，根據(jù)學生在該環(huán)節(jié)中的貢獻不同給學生不同成績，這樣能起到督促學生學習和檢驗學生學習效果的作用。作業(yè)是課堂教學的有效補充和延伸，是教學中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點，能夠有效鍛煉學生的綜合能力，鞏固平時所學的知識，是反饋教學效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻報告在平時成績中的比重也是考查學生平時學習的有效手段。
3.增加平時成績的權重平時考核成績權重由原來的30%提高到目前的50%，有效地避免了學生平時不學習，考試時突擊學習也能取得不錯成績的弊端，提高學生學習的積極性和自覺性。通過上述措施的實施，經(jīng)調(diào)查表明多數(shù)學生都認可這種成績考核方法較合理、公正，能夠真實反映學生的成績，受到了多數(shù)學生的歡迎。
四、結束語
第2篇
關鍵詞：新能源發(fā)電太陽能，風能，發(fā)展前景
0引言
自第三次工業(yè)革命以來，人類社會在經(jīng)濟和科技方面取得了空前的發(fā)展，伴隨而來的是常規(guī)化石能源的大量消耗及其引起的環(huán)境污染和資源短缺等一系列問題，迫使人類不得不開始尋找清潔的可再生能源，也即新能源。相對于傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石能源，新能源普遍具有污染少、儲量大的特點，對于解決當今世界日益嚴重的環(huán)境污染和資源匱乏等問題具有十分重要的意義[1]。資源與環(huán)境的壓力也給電力系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)，利用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進行發(fā)電將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢，可見新能源發(fā)電具有良好的發(fā)展前景和實用價值。
1 新能源發(fā)電的類型及其原理特點
新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地熱發(fā)電、潮汐發(fā)電等方面。
1.1太陽能發(fā)電
太陽能是指太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應過程所產(chǎn)生的能量，它是一個巨大的能源，據(jù)估計，我國陸地面積每年接收到的太陽能輻射能相當于億噸煤[2]。太陽能發(fā)電又叫光伏發(fā)電，它的基本原理是利用光伏效應，通過光照產(chǎn)生電動勢，進而輸出電能，實現(xiàn)光電轉換。簡單地說，太陽能發(fā)電就是通過太陽能電池直接將太陽光轉換成電能，太陽能電池是由各種具有不同電子特性的半導體材料薄膜制成的平展晶體，可以產(chǎn)生強大的內(nèi)部電場[2]，主要包括單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅電池三種類型。免費論文參考網(wǎng)。
常見的太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池、控制器和逆變器三部分構成，按其運行方式可分為獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其中后者是目前的主流發(fā)展趨勢，即太陽能電池發(fā)出的直流電，通過逆變裝置轉換成交流，進而并入電網(wǎng)使用。太陽能發(fā)電安全可靠，具有許多優(yōu)點，如能源充足，太陽能無處不在，不受地域限制；建設周期短，運行成本低；不需要消耗燃料，無環(huán)境污染；結構簡單，維護方便，適合無人值守。但是，太陽能發(fā)電受氣候條件影響，具有間歇性，且價格昂貴。
1.2 風力發(fā)電
風力發(fā)電是將風能轉換成機械能，再轉換為電能，其基本原理是利用風吹動風輪，通過風輪的機械轉動驅動發(fā)電機轉子旋轉，進而產(chǎn)生電能。風能是清潔的可再生能源，風力發(fā)電與常規(guī)發(fā)電相比，具有能源充足、不消耗燃料、無環(huán)境污染、占地面積小、工程建設周期短、發(fā)電技術成熟等優(yōu)點。在當今世界的新能源開發(fā)技術中，風力發(fā)電是最成熟、最有商業(yè)利用價值的發(fā)電方式，其裝機容量正在不斷擴大，全球風電發(fā)電量占總發(fā)電量的比例也在逐步增加。
1.3生物質(zhì)能發(fā)電
生物質(zhì)能是綠色植物通過光合作用，將太陽能轉化為化學能而儲存在生物質(zhì)內(nèi)部的一種能量形式，是一種資源豐富、無污染的能源。生物質(zhì)能發(fā)電包括農(nóng)林廢棄物燃燒發(fā)電、生物質(zhì)燃氣發(fā)電、城市垃圾焚燒發(fā)電、沼氣發(fā)電等方面。生物質(zhì)能發(fā)電具有電能質(zhì)量好、可靠性高等優(yōu)點，具有較高的經(jīng)濟價值。
1.4 地熱發(fā)電
地球內(nèi)部蘊藏著巨大的熱能，地熱能就是地球內(nèi)部的熱釋放到地表的能量，地熱發(fā)電就是將地熱能轉變?yōu)闄C械能，再將機械能轉變?yōu)殡娔埽抢玫叵聼崴驼羝麨閯恿υ吹囊环N新型發(fā)電技術，其原理與火力發(fā)電基本一樣，即將蒸汽的熱能通過汽輪機轉變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電[2]。
1.5潮汐發(fā)電
潮汐能，顧名思義，就是潮汐所蘊含的能量，同樣是一種取之不盡、用之不竭的新能源。潮汐發(fā)電，就是利用海水漲落及其引起的水位差來推動水輪機，由水輪機帶動發(fā)電機進行發(fā)電，其原理與一般的水力發(fā)電差別不大。即在海灣或有潮汐的河口修建大壩，構成水庫，利用壩內(nèi)外漲潮、落潮時的水位差進行發(fā)電。潮汐發(fā)電受潮汐周期變化的影響，具有間歇性。
2 中國新能源發(fā)電的前景展望
改革開放以來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，經(jīng)濟規(guī)模躍居世界前列，與此同時，能源消費結構的不合理引起的資源環(huán)境問題日益突出，大力發(fā)展新能源發(fā)電技術，是調(diào)整能源結構、促進節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。我國可再生能源資源豐富，通過近年來的發(fā)展，新能源發(fā)電已經(jīng)取得了一定進展，已經(jīng)形成了一定規(guī)模、體系相對完善的新能源產(chǎn)業(yè)。中國新能源發(fā)電雖然剛剛起步，但是卻有著廣闊的發(fā)展前景。免費論文參考網(wǎng)。
（1）風力發(fā)電和太陽能發(fā)電發(fā)展迅速。中國風能資源豐富且風力發(fā)電技術較為成熟，目前正在以“建設大基地，融入大電網(wǎng)”的方式進行規(guī)劃和布局。太陽能發(fā)電同樣也具有較好的發(fā)展前景，我國的太陽能電池制造水平較高，應該大規(guī)模推廣太陽能發(fā)電。免費論文參考網(wǎng)。根據(jù)國家能源局制定的《新能源產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃》，到2011年，新能源在能源結構中的比重達到2%（含水電為10%），新能源發(fā)電占電力總裝機容量的比重達到5%（含水電為25%）。而風電裝機容量將達到3500萬千瓦（陸地風電3000萬千瓦，海上風電500萬千瓦），太陽能發(fā)電裝機容量將達到200萬千瓦[1]。除此之外，《2008年中國風電發(fā)展報告》預言，到2020年末，全國風電開發(fā)建設規(guī)模有望達到1億kW。
（2）生物質(zhì)能發(fā)電優(yōu)勢明顯，前景較好。相對于風力發(fā)電和太陽能發(fā)電的間歇性特點，生物質(zhì)能發(fā)電具有突出的優(yōu)點，經(jīng)濟價值較高。2002年，我國可再生能源發(fā)電裝機容量3234.6萬kW，其中生物質(zhì)能發(fā)電裝機容量80萬kW，在眾多新能源和可再生能源發(fā)電中僅次于小水電。預計到2020年，可再生能源發(fā)電將達0.9~1億kW，其中生物質(zhì)能發(fā)電為1000萬kW；另一種估計結果是2020年可再生能源發(fā)電裝機容量將達到1.21億kW，其中生物質(zhì)能為2000萬kW。
（3）在有條件的區(qū)域發(fā)展地熱發(fā)電和潮汐發(fā)電。受地理條件的限制，地熱發(fā)電和潮汐發(fā)電均具有地域性。目前，中國高溫地熱電站主要集中在西藏地區(qū)，總裝機容量為27.18MW，其中羊八井地熱電站裝機容量25.18MW，其發(fā)電量已經(jīng)占到拉薩電網(wǎng)的40%以上，對緩和拉薩地區(qū)電力緊缺的情況起到了重要的作用。今后，可繼續(xù)在西藏地區(qū)大力發(fā)展地熱發(fā)電。我國潮汐能蘊藏量中可開發(fā)利用部分的92%集中在經(jīng)濟發(fā)達、能源需求迫切的華東沿海地區(qū)[3]，發(fā)展潮汐發(fā)電可緩解這些地區(qū)的電力不足。但是，潮汐發(fā)電由于開發(fā)成本較高和技術上的原因，目前發(fā)展并不是很快，我國江廈潮汐電站裝機容量為3200kW，年發(fā)電量1070萬kWh[4]，今后可視情況適當發(fā)展潮汐發(fā)電。
3 結語
能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的全球化問題，發(fā)展新能源是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，中國應該加快開發(fā)利用新能源的步伐，大力發(fā)展新能源發(fā)電，逐步實現(xiàn)從常規(guī)能源向清潔能源轉變。目前，我國的新能源發(fā)電已經(jīng)取得了一定的進展，但同時還存在著一些亟待解決的問題，主要表現(xiàn)在技術基礎薄弱、相關體制尚不規(guī)范等方面。為此，提出一些建議：（1）制定發(fā)展目標，科學規(guī)劃布局。新能源發(fā)電必須進行合理規(guī)劃和布局，有必要將其納入國家經(jīng)濟社會發(fā)展總體規(guī)劃。（2）加快體系建設，規(guī)范行業(yè)發(fā)展。對于新能源發(fā)電的設備要求和并網(wǎng)技術標準，應該盡快制定相關準則。（3）加大投資力度，鼓勵自主創(chuàng)新。目前，我國新能源研究力量分散，缺乏跨學科的交流，有必要對各類科研機構進行整合。除此之外，新能源發(fā)電是智能電網(wǎng)的一個重要組成部分，必須構建全國統(tǒng)一的新能源電網(wǎng)，以促進我國智能電網(wǎng)的建設。
參考文獻
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第3篇
關鍵詞：新能源發(fā)電；教學方法；教學改革；教學理念
中圖分類號：TM619 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）14-0217-03
從2006年秋季學期開始，我校電氣信息學院就面向電氣工程及其自動化專業(yè)學生開設了新能源發(fā)電技術方面的選修課，2009年學院改革，對原有專業(yè)進行重組、調(diào)整，新成立了電氣與新能源學院，開始招收電氣工程及其自動化（新能源發(fā)電方向）專業(yè)的本科生，重點培養(yǎng)從事新能源技術領域的研究、開發(fā)、維護、管理等方面的高級工程技術人才，并在2010年開始招生，現(xiàn)已經(jīng)達到80人規(guī)模，開設的相關課程（含實驗）一般安排在第五學期。
開設“新能源發(fā)電技術”專業(yè)選修課的目的是為了幫助電氣工程及其自動化專業(yè)的學生全面了解能源科學概況、世界范圍內(nèi)面臨的能源問題及其解決對策和發(fā)展前景、新能源開發(fā)利用的重要性以及新能源開發(fā)利用技術等方面的知識。課程內(nèi)容涉及新能源基礎知識、太陽能、風能、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能等內(nèi)容。針對目前選修課的建設和完善已成為高校教學改革深化的重要環(huán)節(jié)，選修課教學已然成為高校基于社會對復合型人才的迫切需求，本文將以新能源發(fā)電技術課程為例，分別從教學內(nèi)容的選擇、教學方法、教學手段和教學理念等方面進行一些改革研究與分析，其目的在于提高選修課教學質(zhì)量、促進學生綜合能力。
一、精選教學內(nèi)容
新能源發(fā)電技術是一門專業(yè)性、綜合性較強的應用學科，涵蓋了風能、太陽能、生物質(zhì)能等多種新能源的內(nèi)容，綜合了電氣工程、機械工程、工程力學、物理學等學科知識。因其涉及的專業(yè)門類、知識面比較寬廣，學生普遍反映不太容易找到學習規(guī)律，難以把握重點，理解稍困難。因此，結合新能源發(fā)電技術課程的培養(yǎng)目標，適當選擇課程的教學內(nèi)容，綜合與電氣工程相關的專業(yè)課，在教學過程中以新能源的發(fā)電方式為核心，分析各種類型的新能源、能量轉化方式、發(fā)電原理等內(nèi)容之間的相關聯(lián)系，引導學生逐步把各個關聯(lián)的知識點匯成知識鏈，促進學生學習和記憶。對于各種新能源的發(fā)展歷史、資源分布和特點則可做簡單介紹。另一方面，考慮到電氣工程專業(yè)對學生的培養(yǎng)目標要求，比如有關風力機的空氣動力學原理、太陽能熱轉換原理、生物質(zhì)熱裂解過程等內(nèi)容可只做概述性講解，讓學生了解其基本概念。教師在教學過程中，需要注意引進當前國際國內(nèi)的最新科研成果來豐富新能源課程的教學內(nèi)容。該課程涵蓋多方面學科，是當前大力提倡發(fā)展的一個技術方向，其涉及到的信息量多，知識更新快。特別是最近幾年，不斷涌現(xiàn)出研究新能源發(fā)電及其相關技術的新方法，使得新能源發(fā)電技術得到大力發(fā)展。因此，在選擇和組織教學內(nèi)容時，以教材為主體，綜合大量的相關文獻資料及網(wǎng)絡資源，例如中國新能源網(wǎng)、中國新能源發(fā)電網(wǎng)等，適當增加一些不僅能反映新能源發(fā)電技術前沿領域的新理論、新技術，而且又能展現(xiàn)學科交叉、擴大學生視野的教學內(nèi)容，不斷在教學實踐過程中提高這門課程的教學質(zhì)量。
二、探索靈活的教學方法
在新能源發(fā)電技術課程的教學中，需要積極探索，發(fā)掘與課程特點相匹配的教學方法。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、討論式和流程式等多種不同的教學方法，目標明確，重點突出，充分調(diào)動學生的學習積極性。
1.啟迪式教學法。這種方法可以較好地激發(fā)學生的學習積極性，促進他們主動思考，培養(yǎng)他們分析和解決問題的能力。例如，在講解并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)時，根據(jù)學生之前掌握的光伏發(fā)電基本原理，啟發(fā)他們思考為什么要對獨立的大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)進行并網(wǎng)、并網(wǎng)的方式是怎樣的、并網(wǎng)的過程中還需要增加哪些相應的裝置。通過在教學過程中設置這樣一些問題，逐漸開闊他們的思維方式，讓他們認識到要使得太陽能發(fā)電得到大規(guī)模、高效率的利用，必然要對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行并網(wǎng)，在并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，并網(wǎng)逆變器又是核心設備，不僅能夠把光伏電池組件輸出的直流電轉換成與電網(wǎng)同頻同相的交流電饋入電網(wǎng)，同時還起到調(diào)節(jié)電力的作用。此外，在講解上述知識點的過程中，還能夠鞏固學生在電力電子技術課程中所學到的關于逆變器的知識點，培養(yǎng)他們對所學到的各種知識點進行融會貫通、舉一反三的學習能力。
2.比較式教學法。采用不同形式的圖表對各種新能源發(fā)電方式或同一種新能源的不同利用形式進行互相對比，不但形象直觀，還有利于培養(yǎng)學生綜合分析問題的能力。例如在講解恒速恒頻與變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)時，由于這兩種風電系統(tǒng)涉及到的知識點特別多，且較難理解，學生在學習過程中難以深入掌握各種系統(tǒng)的工作原理、結構差別等內(nèi)容，多數(shù)學生僅了解大概情況，因此，十分有必要采用圖表形式，分別從恒速恒頻與變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的拓撲結構、原理、發(fā)電機類型、并網(wǎng)方式等多種角度進行歸納、對比，加強學生對這兩種最重要的風力發(fā)電系統(tǒng)的認識，逐步化解學習風力發(fā)電的困惑。
3.討論式教學法。這種教學方法不僅可以發(fā)揮教師的導向作用，還可引發(fā)學生的學習主動性。比如在講解三種經(jīng)典的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)時，可以提前安排三組學生分別搜集關于槽式、塔式和碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的資料，并在上課時先分別邀請各組的學生代表描述他們所認識的這三種不同的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，可以從熱發(fā)電系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)結構、組成部件、系統(tǒng)功能、應用情況等方面進行闡述。在講述過程中，教師可適時啟發(fā)他們，就其中的某一知識點，可以是大家感興趣的，或者是十分重要的知識點進行展開，和同學們一起探討，幫助學生深入理解不同類型的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的工作原理等內(nèi)容。同時，在這種討論式教學過程中，結合不同太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的圖片進行講解，可以使得整個教學過程更生動、更豐富多彩。
4.流程式教學法。當涉及到知識點繁多、關聯(lián)性強的教學內(nèi)容時，可以采用流程式教學法。這種方法可首先從系統(tǒng)的角度進行說明，再逐層清晰講解，可幫助學生培養(yǎng)良好的思維習慣和分析解決實際問題的能力。例如，在講解有分揀場垃圾發(fā)電工藝流程時，結合美國的H-Power夏威夷垃圾發(fā)電廠實例，采用如圖1所示的垃圾發(fā)電工藝流程來介紹。
先闡述在垃圾焚燒前，需要經(jīng)過一系列輸送、篩選和粉碎裝置，把那些不易處理和不能燃燒的垃圾首先在分揀場清理掉。再介紹經(jīng)過處理后的垃圾則被送入高溫焚燒爐中焚燒，形成的殘渣、灰渣送出填埋。煙氣在排放前需注入石灰脫硫，中和酸性氣體，并傳熱給水變成高溫高壓蒸汽，進入汽輪機發(fā)電。最后，還要說明煙氣經(jīng)鍋爐尾部受熱面后，經(jīng)靜電除塵達標后，進入煙囪排放，靜電除塵后的細灰渣則可做建材進行綜合利用。通過這樣一個簡潔的垃圾發(fā)電工藝流程圖，可讓學生迅速掌握垃圾發(fā)電的基本原理，了解各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作用和相互關系，培養(yǎng)學生分析復雜問題的系統(tǒng)性思維。
三、采取多樣的教學手段
相對于必修課而言，專業(yè)選修課的特點決定了它的教學方式有所不同，其更注重知識體系的完整性和學生興趣的引導。這必然要求教師不斷革新自己的教育觀念，在教學過程中全面認真地設計教案，采用多樣化的教學手段調(diào)動學生的學習興趣，充分激發(fā)學生的學習積極性，引導他們主動參與到課堂教學過程中，展現(xiàn)他們的課堂主人翁精神。
1.主次分明，突出重點。由于新能源發(fā)電技術課程涵蓋內(nèi)容較多，而授課學時又有限，因此在教學中不可能講授全部內(nèi)容，必須做到重點突出，精講主要內(nèi)容。比如在縱多類型的新能源發(fā)電方式中，根據(jù)我們學院的專業(yè)設置特點，可重點講授太陽能發(fā)電、風能發(fā)電和小水力發(fā)電。此外，還要注意詳略結合，對主要的、基本的內(nèi)容仍可采用講課方式，而對其他內(nèi)容則可以講座、討論方式開展，增大課堂教學的信息容量。比如在講授太陽能發(fā)電時，就應以講課方式詳細講解光伏發(fā)電，而以講座方式講解太陽能熱發(fā)電。這種主次分明的講課模式，不僅能使學生扎實學到本課程最主要、最核心的內(nèi)容，還可以開闊他們的知識面和視野。
2.應用先進教學手段，提升教學效果。根據(jù)精選的授課內(nèi)容，有效地運用網(wǎng)絡資源，制作形象直觀的多媒體課件，以改善教學的直觀效果，增加授課內(nèi)容的信息量。例如，當介紹不同類型的水平軸式風力機和垂直軸式風力機時，可以多向學生演示一些與它們相關的圖片和Flas，結合這些多媒體資料講解，可加深學生印象，讓他們對這幾種典型的風力機及其工作方式等內(nèi)容有更深刻的理解。同時在上述教學過程中，要注意與傳統(tǒng)板書方式相結合，引導學生逐步分析，并適當?shù)亓艚o學生一些思考時間，較好地把握課堂節(jié)奏。
3.結合實事，激發(fā)學生學習積極性。新能源發(fā)電技術課程所講授的一些主要新能源發(fā)電方式在目前逐漸得到越來越多的應用，與人們的日常生活也越來越緊密。在介紹不同類型的新能源時，可以充分結合當前社會生活中出現(xiàn)的一些相關時事焦點事件，把它們提出來讓學生討論，既能激發(fā)他們的學習熱情，活躍課堂氣氛，還加強了他們對講課內(nèi)容的理解。例如，墨西哥灣的BP公司漏油事件、康菲環(huán)渤海灣污染事件，特別是全球石油供需關系的發(fā)展態(tài)勢、氣候變化和環(huán)境保護的壓力，都迫切需要全球共同確定和構筑能源發(fā)展的新理念，開創(chuàng)新時期能源發(fā)展的新路子。結合上述實例，引導學生思索大力發(fā)展新能源、調(diào)整能源結構的必要性，讓他們從新能源利用方式等層次進行探討。通過這種教學方式，不僅可讓學生深入理解課程內(nèi)容，激發(fā)他們的興趣，還能培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。
4.穿插習題，實時歸納。在風力發(fā)電部分的教學過程中，其涉及到的不同類型風力機結構、發(fā)電方式、并網(wǎng)方法等知識點比較多，多數(shù)學生會感到理解有一定困難。為了讓學生能夠及時掌握課堂所學內(nèi)容，講課過程中可在恰當時候穿插一些事先準備好的習題，這些習題不一定來自教材，教師可根據(jù)其他相關資料自主設計。通過課堂練習，可以考查學生對相關知識點的掌握程度和存在問題，及時解決他們的困惑。比如，在講解變速風機驅動雙饋異步發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)時，可穿插一個關于發(fā)電機轉子回路控制方式的多選題，通過該練習，能夠加深學生對這部分重要內(nèi)容的理解，從一定程度上也可改善課堂氛圍，充分激發(fā)學生的學習主動性，發(fā)揮學生的主體作用。
5.結合共同點，學習新能源發(fā)電。新能源發(fā)電方式與常規(guī)能源發(fā)電方式，除了在一次能源的來源與能量轉換方式等方面有較大不同外，它們在發(fā)電環(huán)節(jié)大多具有很多共同點。因此，在講授各種新能源發(fā)電形式時，注意隨時和常規(guī)能源發(fā)電方式進行類比，結合兩者之間的共同點講解，不僅可以促進學生對新能源發(fā)電方法的理解，還可以鞏固他們對常規(guī)能源發(fā)電方法的認識。例如，在講授地熱發(fā)電時，其和火力發(fā)電的原理基本一樣，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。所不同的是，地熱發(fā)電不象火力發(fā)電那樣要裝備龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能。
四、培育素質(zhì)教育的教學理念
不論是專業(yè)必修課，還是選修課，教師都需要培育素質(zhì)教育的教學理念，新能源發(fā)電技術課程的教學更是如此。通過在理論教學過程中，結合一些生動的經(jīng)典案例等進行講授，既可調(diào)動學生學習的主觀能動性，又能加強他們對新能源發(fā)電方法的認識，逐漸培養(yǎng)學生探索求知的精神。比如，通過介紹風能發(fā)電的幾種典型裝置與設備，以探究風能發(fā)電在當前得以大規(guī)模運用的原因。正是這些大量科研人員對風能發(fā)電裝置的研發(fā)，才使得風能發(fā)電不僅僅是論文里的成果。通過一些經(jīng)典案例，充分調(diào)動學生學習的主觀能動性、學習興趣和求知欲，這樣才能達到開設專業(yè)選修課“培養(yǎng)學生能力，挖掘學生潛能”的目的。
五、結語
新能源發(fā)電技術課程是一門知識覆蓋面廣、學科前沿的專業(yè)選修課，而隨著其利用方式和技術的不斷發(fā)展，這門課程的教學內(nèi)容也將不斷更新，教學方法也會隨之不斷改進，通過改進教學手段和逐步增加實驗環(huán)節(jié)，實時強化創(chuàng)新意識，這樣就一定能夠逐步改善人才培養(yǎng)過程中普遍出現(xiàn)的一些問題，如學生能力薄弱、缺乏創(chuàng)造性、主動性等，達到真正提升學生的思維創(chuàng)造能力以及綜合素質(zhì)的目的，培養(yǎng)出與時俱進的、創(chuàng)新型的合格應用型人才。
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