“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”課程的教材建設(shè)

申惠琪，朱永強(qiáng)

(華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，北京 102206)

為占據(jù)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，我們必須從教育入手，大力培養(yǎng)新能源專業(yè)人才，否則將會(huì)制約我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而，“新能源發(fā)電技術(shù)”課程在國(guó)內(nèi)高校缺乏現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以參考，相關(guān)內(nèi)容的專業(yè)教材相當(dāng)少，課堂教學(xué)和輔導(dǎo)材料也都匱乏零散，這種現(xiàn)狀不利于教學(xué)質(zhì)量的提高和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

因此，需要編寫能反映新能源開(kāi)發(fā)與利用及分布式發(fā)電技術(shù)等教學(xué)內(nèi)容的專業(yè)教材，將學(xué)科的前沿科學(xué)技術(shù)與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)成果反映到教材內(nèi)容中，體現(xiàn)專業(yè)特色，滿足社會(huì)對(duì)新能源人才的需求［1］。

1 新能源發(fā)電教材建設(shè)

1.1 課程對(duì)教材的基本要求

“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”課程，是對(duì)國(guó)內(nèi)外新能源發(fā)電技術(shù)的最新研究成果的總結(jié)與介紹［2］。該課程要求盡量將最新的科技知識(shí)和教學(xué)成果組織到教材內(nèi)容中，以體現(xiàn)專業(yè)特色，做到既滿足課堂教學(xué)的需要，又能便于學(xué)生的自學(xué)參考。

具體而言，該課程對(duì)教材有如下基本要求。

(1)知識(shí)內(nèi)容要涵蓋新能源發(fā)電技術(shù)的各主要領(lǐng)域;如太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、波浪能、海水溫差能、鹽差能、海流能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能等可再生新能源，還有氫能和燃料電池等能源利用新技術(shù)，以及多種能源互補(bǔ)利用、冷熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式發(fā)電等綜合利用技術(shù);

(2)要針對(duì)某一具體的新能源形式，包括其利用的歷史、資源及分布、利用形式與發(fā)展現(xiàn)狀等方面，對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)形成整體知識(shí)體系;

(3)提供合適的實(shí)例，配備合理數(shù)量與難度的課后習(xí)題和思考題。

1.2 教材建設(shè)目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)途徑

為了實(shí)現(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)用的宗旨和體現(xiàn)易讀好教的理念，在編寫教材過(guò)程中需要從以下方面著手努力。

(1)事先做好調(diào)研，分析社會(huì)對(duì)從事新能源行業(yè)人才的能力需求，并征求相關(guān)師生的意見(jiàn);

(2)組織一支在該領(lǐng)域教學(xué)與科研方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)的編寫團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)要具備高的可信度;

(3)廣泛收集相關(guān)文獻(xiàn)資料，力求反映最新數(shù)據(jù)和最新技術(shù)，充分體現(xiàn)課程特色;

(4)完善教材體系結(jié)構(gòu)，配合教材編制豐富多彩的教學(xué)課件，采用多種教學(xué)形式使教材內(nèi)容更加形象化。

2 教材的內(nèi)容與形式設(shè)計(jì)

該教材在內(nèi)容設(shè)計(jì)上力求全面，涉及到新能源行業(yè)的幾乎所有熱點(diǎn)領(lǐng)域，已被列為“21世紀(jì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)規(guī)劃”教材。

教材總共分為十章。分別是:能源概述、太陽(yáng)能及其利用、風(fēng)能與風(fēng)力發(fā)電、潮汐能與潮汐發(fā)電、海洋能多種發(fā)電技術(shù)、地?zé)崮芗捌淅?、生物質(zhì)能及其利用、氫能和燃料電池、互補(bǔ)發(fā)電與綜合利用和分布式發(fā)電技術(shù)。

各章均從各類新能源的基本概念、特點(diǎn)、資源分布和發(fā)展歷史入手，引伸至該類新能源的利用形式與發(fā)電原理，并介紹該新能源目前在國(guó)內(nèi)外的最新發(fā)展情況。形成了完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架，層次鮮明，且將新能源有關(guān)的各部分知識(shí)有機(jī)的組織起來(lái)。教材在形式設(shè)計(jì)上具有如圖1所示的特點(diǎn)。

(1)開(kāi)篇提出問(wèn)題，引導(dǎo)讀者快速建立相關(guān)知識(shí)體系的整體結(jié)構(gòu);

(2)明確教學(xué)目標(biāo)和要求，利于讀者在學(xué)習(xí)過(guò)程中有的放矢，提高效率;

(3)推薦閱讀教材，幫助希望深入學(xué)習(xí)的讀者擴(kuò)展知識(shí);

(4)列出基本概念，便于讀者了解和集中復(fù)習(xí)重點(diǎn)概念;

(5)設(shè)置引例故事，建立讀者原有知識(shí)與新能源利用的聯(lián)系;

(6)介紹應(yīng)用歷史，利于讀者理解能源的重要性和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì);

(7)說(shuō)明資源情況，有助于讀者熟悉新能源的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展遠(yuǎn)景;

(8)詳述利用技術(shù)，讓讀者掌握新能源的利用方式和基本原理;

(9)提供實(shí)例，激發(fā)讀者興趣，促進(jìn)感性認(rèn)識(shí)。

圖1 教材形式設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)

我們以教材第三章“風(fēng)能與風(fēng)力發(fā)電”為例，在開(kāi)篇之前，給出了風(fēng)輪、風(fēng)力機(jī)、風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)電場(chǎng)、偏航系統(tǒng)和葉尖速比等基本概念，為學(xué)習(xí)風(fēng)能知識(shí)打下基礎(chǔ)。開(kāi)篇處即提出以下問(wèn)題:“人類從何時(shí)開(kāi)始懂得對(duì)風(fēng)能的利用?又是如何利用風(fēng)能的?風(fēng)力發(fā)電的原理是怎樣的?風(fēng)力發(fā)電的設(shè)備是什么樣的?風(fēng)力發(fā)電能達(dá)到什么樣的規(guī)模?風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r如何?”。籍此引發(fā)讀者的思考，并引導(dǎo)讀者快速建立知識(shí)體系結(jié)構(gòu)。然后用表格的形式作出教學(xué)要求，突出重點(diǎn)，讓讀者在閱讀時(shí)可做到有的放矢。在推薦閱讀資料部份，列舉了兩本學(xué)習(xí)風(fēng)電相關(guān)知識(shí)的優(yōu)秀書籍，供讀者參考。

3 教材的特色

《新能源與分布式發(fā)電技術(shù)》教材在新能源知識(shí)體系完整、層次分明的基礎(chǔ)之上，加入了一些激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的特色內(nèi)容，主要包括如下內(nèi)容。

(1)世界之最和中國(guó)之最:幫助拓寬讀者的視野，完善讀者的知識(shí)體系;

(2)小檔案和小知識(shí)提示:是對(duì)相關(guān)知識(shí)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用，幫助讀者理解知識(shí)難點(diǎn)，擴(kuò)大了教學(xué)信息量，豐富教學(xué)內(nèi)容;

(3)趣聞和發(fā)現(xiàn)故事:激發(fā)讀者的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，改善教學(xué)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)新能源人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，深入分析了“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”課程對(duì)教材的具體要求，并提出了相關(guān)教材建設(shè)的目標(biāo)和具體實(shí)現(xiàn)途徑。該21世紀(jì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材在形式布局和內(nèi)容設(shè)計(jì)上都充分考慮了“新能源與分布式發(fā)電技術(shù)”課程的自身特點(diǎn)，做到了易讀和好教，不僅為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了便利條件，同時(shí)滿足該課程的教學(xué)要求。教材具有鮮明的特色，能夠滿足培養(yǎng)跟上時(shí)代發(fā)展的新能源領(lǐng)域人才的要求。

［1］ 朱永強(qiáng).新能源與分布式發(fā)電技術(shù)［M］.北京:北京大學(xué)出版社，2010

［2］ 付蓉，郭前崗，王瑾.電力電子與新能源發(fā)電方向課程體系的構(gòu)建與實(shí)踐［J］.北京:中國(guó)電力教育，2009(8):86-87