《新能源發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)》課程教學(xué)改革與探索

張強(qiáng) 鄭雪欽 張達(dá)敏 曾建斌 康少波

[摘 要] 在當(dāng)前的本科教育中，應(yīng)用型課程教學(xué)，缺乏對(duì)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)。本文結(jié)合近年來(lái)智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)開設(shè)的《新能源發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)》課程教學(xué)的探索，分析了教學(xué)中主要存在的問(wèn)題，就如何在課程教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提供思路。

[關(guān)鍵詞] 新能源發(fā)電;應(yīng)用本科教學(xué);創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);校企合作

[基金項(xiàng)目] 廈門理工學(xué)院教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“新工科建設(shè)背景下的《新能源發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)》課程教學(xué)改革與探索”（JG2018011）

[作者簡(jiǎn)介] 張 強(qiáng)（1985—），男，福建南平人，博士，講師，研究方向?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù);鄭雪欽（1975—），女，福建莆田人，博士，教授，研究方向?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù);張達(dá)敏（1983—），男，博士，副教授，研究方向?yàn)樾履茉窗l(fā)電技術(shù)。

[中圖分類號(hào)] G642? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）35-0283-02? ? ?[收稿日期] 2019-10-21

一、引言

2010教育部發(fā)布了《關(guān)于大力推進(jìn)高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》。2015年舉辦首屆中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。2016年我國(guó)正式成為《華盛頓協(xié)議》會(huì)員，開展工程教育專業(yè)認(rèn)證，工程教育與世界接軌。2017年以來(lái)，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)[1]，全國(guó)各高等院校應(yīng)結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇，地方高校要對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)揮支撐作用。2019年10月，教育部教育發(fā)布了《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》，指出要嚴(yán)格教育教學(xué)管理堅(jiān)決取消畢業(yè)前補(bǔ)考等“清考”行為。大學(xué)生是最具創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)潛力的群體之一;同時(shí)高等教育在數(shù)量提升時(shí)要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)[2]。新時(shí)期，高校面臨教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變和課程體系的改革，尤其是如何改革應(yīng)用型本科的教學(xué)體系[3-5]，培養(yǎng)行業(yè)發(fā)展的人才隊(duì)伍和技術(shù)儲(chǔ)備，參與世界范圍的人才和技術(shù)競(jìng)賽。

二、課程教學(xué)現(xiàn)狀

隨著國(guó)家智能電網(wǎng)的建設(shè)、新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，電力電子技術(shù)在其中扮演著重要作用，也急需一批掌握技術(shù)的應(yīng)用型人才隊(duì)伍。為此，在進(jìn)行電力電子相關(guān)課程的學(xué)習(xí)之后，智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)新開設(shè)了《新能源發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)》，主要講授太陽(yáng)能、風(fēng)能等新興能源的發(fā)電技術(shù)，以及如何將發(fā)出的電能接入大電網(wǎng)。這是一門典型的以應(yīng)用為主的課程，在教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)下列主要問(wèn)題。

（一）缺少高質(zhì)量的教材，教學(xué)內(nèi)容陳舊。新能源發(fā)電技術(shù)日新月異，發(fā)展迅猛;目前還沒有一本被廣泛認(rèn)可的教材，已面世的一些教材，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊，質(zhì)量一般。新能源發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)的核心是電力電子變流技術(shù)，但已有一門專業(yè)課程《電力電子技術(shù)》。如果還是以講授電力電子技術(shù)為主，顯然課程重復(fù)性大。

（二）教學(xué)方法以理論教學(xué)為主，缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)。該課程實(shí)際上是一門偏重應(yīng)用的課程，單純的理論教學(xué)顯得過(guò)于抽象、乏味，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力。學(xué)生無(wú)法感受到新能源發(fā)電技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活中的重要性;導(dǎo)致學(xué)習(xí)只是為了拿到學(xué)分，為了考試通過(guò)而采取死記硬背的方法。

（三）缺乏實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。應(yīng)用學(xué)科或課程培養(yǎng)的目的是對(duì)知識(shí)的應(yīng)用，目前的教學(xué)缺少應(yīng)用環(huán)節(jié)，教師自身大多也缺乏工程應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)知識(shí)的講授普遍停留在“紙上談兵”的層面。沒有為學(xué)生提供實(shí)踐創(chuàng)新的平臺(tái)或條件，最終導(dǎo)致學(xué)生懷疑課程學(xué)習(xí)的必要性。

三、課程教學(xué)改革與探索

（一）更新并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。新能源發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)的核心是電力電子技術(shù)，基礎(chǔ)是功率器件，核心是功率變換技術(shù)。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，特別是近些年以SiC、GaN為代表的新型功率器件發(fā)展迅猛，因此在課堂教學(xué)中有必要引入新型電力電子器件的介紹。同時(shí)引入實(shí)際的工程應(yīng)用案例，特別是我國(guó)在新能源開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域的最新成果，例如太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，微網(wǎng)和智能電網(wǎng)的建設(shè)，儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車和高速鐵路中的應(yīng)用。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的熱情。對(duì)于一些老舊、與現(xiàn)有《電力電子技術(shù)》重復(fù)的內(nèi)容需進(jìn)行適當(dāng)刪減，重構(gòu)知識(shí)架構(gòu)，側(cè)重應(yīng)用，盡量避免過(guò)多的復(fù)雜理論推導(dǎo)。

（二）改進(jìn)教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。以實(shí)際工程案例為素材，以問(wèn)題為線索，通過(guò)flash動(dòng)畫、視頻等資源展示課程內(nèi)容，豐富課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。同時(shí)通過(guò)專業(yè)電力電子仿真軟件，構(gòu)建基本電源系統(tǒng)模型，演示所講授內(nèi)容的工作原理;在此基礎(chǔ)上增設(shè)課堂仿真環(huán)節(jié)。提供相關(guān)的課外學(xué)習(xí)資料，并對(duì)部分熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行課堂討論。建立本地相關(guān)行業(yè)的校企實(shí)踐基地，讓學(xué)生到研發(fā)、生產(chǎn)一線;有條件的高?？梢越⑿履茉窗l(fā)電、智能微電網(wǎng)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上開設(shè)部分實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)感受到所學(xué)知識(shí)具體應(yīng)用的一面。我校目前已建立了新能源發(fā)電與智能微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、新能源發(fā)電與仿真測(cè)試平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上開設(shè)了部分相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，有力促進(jìn)的該課程的教學(xué)改革發(fā)展。

（三）嚴(yán)格教學(xué)管理，完善考核體系。大學(xué)生的數(shù)量逐年提升，質(zhì)量問(wèn)題已成為擺在高等教育工作者面前的嚴(yán)峻問(wèn)題。課程的考核方式直接影響到學(xué)生的積極性和對(duì)知識(shí)的掌握程度。根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證為基本要求，建立多樣化、多層次、全過(guò)程、客觀公正的考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。指定明確的考核方式，提前告知學(xué)生。通過(guò)課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)考核學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況，通過(guò)課堂小組討論形式加強(qiáng)學(xué)生互動(dòng);通過(guò)實(shí)驗(yàn)或項(xiàng)目情況考核學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力，傳統(tǒng)的期末考試作為必要的補(bǔ)充。

（四）加強(qiáng)專任教師的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，鼓勵(lì)教師積極申報(bào)相關(guān)的教研課題。作為一門新開設(shè)的專業(yè)課程，缺少教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)資源，學(xué)校應(yīng)創(chuàng)造條件，讓教師走出去，避免閉門造車的現(xiàn)象。到其他有開設(shè)該課程的高校交流學(xué)習(xí)，到企業(yè)了解行業(yè)需求。在交流過(guò)程中不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，取長(zhǎng)補(bǔ)短;同時(shí)也有助于教師自身專業(yè)能力的提升。

（五）校企深度合作，提升學(xué)生專業(yè)素質(zhì)與科技創(chuàng)新能力。邀請(qǐng)生產(chǎn)研發(fā)一線的工程技術(shù)人員開展課程講座，讓學(xué)生了解到行業(yè)的應(yīng)用需求、研究熱點(diǎn)和最新動(dòng)態(tài)，從而主動(dòng)進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)。柔性聘請(qǐng)企業(yè)專家全程參與人才培養(yǎng)方案的修訂與課程教學(xué)過(guò)程;教師與企業(yè)開展技術(shù)合作，引入企業(yè)實(shí)戰(zhàn)和科技創(chuàng)新項(xiàng)目，為學(xué)生創(chuàng)造應(yīng)用實(shí)踐機(jī)會(huì)，全面提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

（六）為學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)提供專業(yè)技能培訓(xùn)和資金支持。當(dāng)前，行業(yè)企業(yè)、各級(jí)政府和國(guó)家層面為大學(xué)生的學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了豐富的平臺(tái)。鼓勵(lì)學(xué)生的奇思異想、大膽實(shí)踐，積極參與相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽，以賽促教，形成教學(xué)與競(jìng)賽互相促進(jìn)的良性循環(huán)。紙上得來(lái)終覺淺，絕知此事要躬行。學(xué)生自己動(dòng)手學(xué)習(xí)、運(yùn)用知識(shí)，比教師課堂灌輸?shù)那а匀f(wàn)語(yǔ)來(lái)得更直接有效。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升，好的項(xiàng)目推薦參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)。

四、結(jié)語(yǔ)

新工科建設(shè)作為新時(shí)代高等教育改革的一次努力嘗試，應(yīng)用型本科教學(xué)，在嚴(yán)格教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，形成教學(xué)與學(xué)科競(jìng)賽互相促進(jìn)的良性循環(huán)，著力培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。充分發(fā)揮校企合作的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)高素質(zhì)的行業(yè)需求人才。

參考文獻(xiàn)

[1]林建.面向未來(lái)的中國(guó)新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究，2017（2）：26-35.

[2]王洋，何曉芳.雙一流建設(shè)背景下本科教育的價(jià)值、困境及路徑突破[J].中國(guó)高等教育評(píng)估，2017（3）：18-21.

[3]張鳴放.關(guān)于應(yīng)用型本科教育若干基本問(wèn)題的探討[J].現(xiàn)代教育科學(xué)（高教研究），2009（3）：1-4.

[4]路江，倪澤強(qiáng)，張硯.應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)模式探討——以合肥學(xué)院教學(xué)改革的理論與實(shí)踐為例[J].教育教學(xué)論壇，2014（32）：47-49.

[5]桑玉軍.應(yīng)用型本科院?；?大工程"理念的創(chuàng)新與實(shí)踐[J].高等工程教育研究，2009（3）：51-53.