新能源概論課程教學(xué)改革與探索

白秀娟，范晨陽，吳鳳英，劉春梅，蘭維娟

(河南科技大學(xué) 車輛與交通工程學(xué)院，河南 洛陽 471003)

能源為人類文明進步提供物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代社會發(fā)展不可或缺的基本條件。能源問題已經(jīng)上升為一個國家的戰(zhàn)略問題。由于目前使用的能源仍是以化石能源為主，如目前發(fā)電能源中煤仍是主要能源，交通領(lǐng)域的燃料主要還是汽油和柴油，所以存在一系列環(huán)境問題，如排放產(chǎn)物硫化物、氮氧化物會形成酸雨以及二氧化碳造成的全球氣候變暖。新能源一般是指除了傳統(tǒng)能源以外的能源，如風(fēng)能、生物質(zhì)能、氫能、太陽能、地?zé)崮艿?，是一種可循環(huán)利用、清潔、環(huán)保的能源形式，目前利用占比還比較小，主要原因是技術(shù)還不夠成熟、成本太高、系統(tǒng)配置不到位等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及工業(yè)生產(chǎn)的不斷進步，節(jié)能增效也愈加重要，那么新能源的利用也會隨之增加。

1 新能源概論課程的改革與探索

新能源概論是河南科技大學(xué)車輛與交通工程學(xué)院能源與動力工程專業(yè)的新開課程，主要針對熱力發(fā)電廠、熱力發(fā)動機、制冷專業(yè)的學(xué)生，共32學(xué)時，是在新能源發(fā)展和利用的背景下開設(shè)的。為了緊跟時代發(fā)展的步伐，有必要讓學(xué)生了解除傳統(tǒng)能源之外的多種能源形式，以便開闊學(xué)生的眼界，了解專業(yè)發(fā)展的最新動態(tài)，為后續(xù)的工作打好基礎(chǔ)。本文主要根據(jù)上課經(jīng)驗與感受，提出有關(guān)新能源概論課程改革的幾點建議。

1.1 打好各個相關(guān)專業(yè)課的基礎(chǔ)

新能源課程總共六章，其中主要講授了太陽能、生物質(zhì)能、氫能、核能。其內(nèi)容涉及面廣，故需要打好相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)。以太陽能為例，太陽能的利用可以大致分為兩類：一類是熱電轉(zhuǎn)換，另一類是光電轉(zhuǎn)換。熱電轉(zhuǎn)化就是先把太陽能通過集熱器內(nèi)的儲熱介質(zhì)把熱能收集起來，然后在利用儲熱介質(zhì)的相變推動汽輪機做功發(fā)電。因為能量的熱電轉(zhuǎn)換內(nèi)容涉及到本專業(yè)三門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課：傳熱學(xué)、流體力學(xué)、工程熱力學(xué)，故此節(jié)的內(nèi)容相對便于理解。而太陽能的光電轉(zhuǎn)換，叫光伏發(fā)電，是利用太陽電池直接將光能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電設(shè)備，其涉及物理、化學(xué)、半導(dǎo)體、電子、光學(xué)、材料等相關(guān)知識內(nèi)容。盡管光電轉(zhuǎn)換涉及的眾多知識內(nèi)容在大一、大二的基礎(chǔ)課程也學(xué)過，但是綜合利用起來還是有一定的難度，故本節(jié)內(nèi)容需要重新復(fù)習(xí)之前學(xué)過的內(nèi)容，加強學(xué)生的理解。這也對學(xué)生提出了更高的要求，即需要學(xué)好大學(xué)里的每門課程，同時也對老師提出了更高的備課要求。

1.2 合理利用各種先進的教學(xué)方法和設(shè)備

當(dāng)今是一個網(wǎng)絡(luò)信息化的時代，合理利用各種先進的教學(xué)方法將是未來教學(xué)工作的發(fā)展趨勢，現(xiàn)在多媒體技術(shù)已經(jīng)普及，可以利用PPT上課，但是一般的PPT上課還是以講授為主。目前許多學(xué)校已經(jīng)開始利用多媒體的另外一種形式，如微課、雨課堂，其核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻(課例片段)，同時還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測試及學(xué)生反饋、教師點評等輔助性教學(xué)資源，它們以一定的組織關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同“營造”了一個半結(jié)構(gòu)化、主題式的資源單元應(yīng)用“小環(huán)境”。該教學(xué)方法能夠充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性、參與性、探索性，所以今后將會嘗試雨課堂的教學(xué)方法，提高教學(xué)效率。

1.3 豐富課程內(nèi)容

由于課本內(nèi)容的滯后性，許多知識點都需要隨時更新，需要任課老師隨時關(guān)注新能源的發(fā)展動態(tài)，以便調(diào)整課程內(nèi)容。另一方面，由于課本內(nèi)容有限，不可能面面俱到。就以氫能為例，課本內(nèi)容涉及氫的制取、氫的儲存、氫的利用以及氫的安全，但就目前氫能利用的實例涉及較少或者已經(jīng)滯后。為了豐富課堂內(nèi)容、激發(fā)學(xué)生興趣，內(nèi)容增加了許多實例，如車載氫燃料電池在國內(nèi)外應(yīng)用進展。重點講解了日本、韓國、美國、德國以及中國車載氫燃料電池車的特點。從實例當(dāng)中，更能讓學(xué)生真實體驗到知識的價值以及今后需要努力的方向。除此之外，還需要增設(shè)實踐內(nèi)容，以便加強學(xué)生對內(nèi)容的全面認知，避免只停留在書本理論知識內(nèi)容。國內(nèi)很多高校的老師也持相同的觀點，提出了開發(fā)圍繞新能源技術(shù)的多項探索性新實驗，來加強創(chuàng)新實踐能力鍛煉；建立了基于校園網(wǎng)絡(luò)平臺的實驗仿真輔助系統(tǒng)，使教學(xué)手段現(xiàn)代化、多樣化、網(wǎng)絡(luò)化。

2 結(jié)論

新能源課程是在目前節(jié)能減排的背景下開設(shè)的一門新興學(xué)科，便于學(xué)生了解目前各種能源形式，拓寬其認知范圍，指引其今后的工作方向。但因新能源是一門交叉學(xué)科，內(nèi)容涉及面廣，故需要學(xué)生在打好本專業(yè)基礎(chǔ)的同時，也要拓寬自己的知識面，以便成為一個綜合性人才。由于時代的發(fā)展變化，今后的工作將要求學(xué)生形成一個復(fù)合型人才，所以也對老師備課提出了更高的要求。在利用各種新興教學(xué)方法的同時，增加多項探索性新實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新實踐的探索精神。