發(fā)布時(shí)間：2022-07-04 04:04:56
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的能源與動(dòng)力工程論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
由于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，高等學(xué)校的專業(yè)設(shè)置顯得相對(duì)滯后，導(dǎo)致風(fēng)電相關(guān)技術(shù)人才匱乏，同時(shí)這方面的專業(yè)教育資源和專業(yè)的高級(jí)人才也相當(dāng)缺乏。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、風(fēng)電領(lǐng)域核心技術(shù)的突破很大程度上依賴我國(guó)風(fēng)電本科人才培養(yǎng)。伴隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大、風(fēng)力機(jī)組單機(jī)容量的進(jìn)一步增加以及風(fēng)電科技的快速發(fā)展，人才短缺的問題日益凸顯。風(fēng)電本科教育始于2006年，教育部相繼批準(zhǔn)華北電力大學(xué)、河海大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、東北電力大學(xué)和沈陽工業(yè)大學(xué)等少數(shù)高等院校開辦“風(fēng)能與動(dòng)力工程”本科專業(yè)。國(guó)內(nèi)設(shè)置風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)的院校，如蘭州理工大學(xué)主要依托能源與動(dòng)力工程學(xué)院，華北電力大學(xué)主要依托可再生能源學(xué)院，沈陽工業(yè)大學(xué)主要依托新能源工程學(xué)院，培養(yǎng)計(jì)劃偏重于動(dòng)力機(jī)械；專業(yè)設(shè)置側(cè)重于風(fēng)力發(fā)電的只有河海大學(xué)，由原電氣工程學(xué)院與水利水電工程學(xué)院部分學(xué)科專業(yè)調(diào)整合并組建了能源與電氣學(xué)院，并設(shè)置了新能源系，但是也成立于2009年，其人才培養(yǎng)和課程體系也屬于摸索階段。目前，設(shè)置本專業(yè)的高校因發(fā)展基礎(chǔ)和辦學(xué)定位等方面的差別，所制定的培養(yǎng)方案也存在一定差別和側(cè)重，對(duì)于風(fēng)電這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的需求及風(fēng)電人才培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)的、深入的研究。
師資短缺是新辦專業(yè)普遍面臨的問題，之前沒有這方面的人才儲(chǔ)備，也缺乏這方面的專業(yè)教育資源，現(xiàn)有的少數(shù)高級(jí)人才相對(duì)集中在一些科研單位。教師除部分從事過與新專業(yè)相關(guān)科研項(xiàng)目的骨干教師外，一般都對(duì)新專業(yè)課程體系缺乏總體掌握，在轉(zhuǎn)行教師中常出現(xiàn)的問題是教學(xué)內(nèi)容組織缺乏面向新專業(yè)的針對(duì)性。對(duì)于骨干教師應(yīng)注意的問題是科研成果向教學(xué)中的轉(zhuǎn)化問題，將風(fēng)能最新技術(shù)進(jìn)展融入到課堂教學(xué)中。結(jié)合我國(guó)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，從人才現(xiàn)實(shí)需求和高等教育銜接的角度立足于內(nèi)蒙古的資源優(yōu)勢(shì)、地域特色及畢業(yè)去向，構(gòu)建以風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)為核心，形成創(chuàng)新型、實(shí)踐型為主的風(fēng)電人才培養(yǎng)體系，不求規(guī)模的最大化，但求優(yōu)勢(shì)和特色的互補(bǔ)。在橫向?qū)Ρ绕渌盒ｏL(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，將培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力視為風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)的主要人才培養(yǎng)模式，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生具備到邊遠(yuǎn)艱苦地區(qū)工作的身體素質(zhì)和意志品質(zhì)。
二、風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系設(shè)置規(guī)劃
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)綜合電機(jī)制造、空氣動(dòng)力學(xué)、電力電子、電力系統(tǒng)、先進(jìn)控制理論等多學(xué)科知識(shí)的高度交叉的新技術(shù)系統(tǒng)工程，現(xiàn)有風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)的教材缺乏系統(tǒng)性、實(shí)用性和時(shí)效性，同時(shí)復(fù)合型師資和教育資源有所欠缺，各學(xué)科交叉聯(lián)合攻關(guān)研究的學(xué)術(shù)氛圍不濃。在調(diào)研其他院校風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上，本著學(xué)以致用的思想，立足內(nèi)蒙古風(fēng)電大發(fā)展的現(xiàn)實(shí)，面向風(fēng)電制造企業(yè)和風(fēng)電場(chǎng)，秉承服務(wù)社會(huì)的理念，優(yōu)化整合教學(xué)資源，既要保證理論知識(shí)的掌握又要提升學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，構(gòu)建科學(xué)合理、特色鮮明的以風(fēng)力發(fā)電為主體專業(yè)課程體系。在完善風(fēng)電人才教育體系的基礎(chǔ)上構(gòu)建了內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)選課指導(dǎo)，如圖1所示。
課程體系設(shè)置以綜合素質(zhì)教育為核心，實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為重點(diǎn)，要求學(xué)生具備較寬廣的電氣學(xué)科工程技術(shù)基礎(chǔ)和風(fēng)能與動(dòng)力工程領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)，接受風(fēng)能開發(fā)利用技術(shù)的基本科研和工程訓(xùn)練，具有分析和解決風(fēng)能利用方面問題的基本能力，能把握電機(jī)電器、電力系統(tǒng)、電力電子、自動(dòng)控制與風(fēng)力機(jī)械和風(fēng)電場(chǎng)的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化多學(xué)科交叉融合與實(shí)際工程應(yīng)用能力的緊密聯(lián)系。其專業(yè)主干課程主要包括：工程力學(xué)、機(jī)械制圖、電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、電機(jī)學(xué)、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)、風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)、風(fēng)資源測(cè)量與評(píng)估、風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)電氣工程、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測(cè)試與維護(hù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、可再生能源。
風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)作為一個(gè)工科專業(yè)，要求很強(qiáng)的實(shí)踐性，需要配備良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)踐基地。由于開辦時(shí)間短、缺少相關(guān)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，加之風(fēng)電機(jī)組的安裝條件等因素，高校雖然擁有良好的育人環(huán)境，但是教學(xué)資源和實(shí)踐基地的缺失已經(jīng)嚴(yán)重制約了風(fēng)電人才的培養(yǎng)。目前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)單位開發(fā)了演示性風(fēng)電實(shí)驗(yàn)裝置。為彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的問題，可以采用建立校企產(chǎn)學(xué)研合作的方式，充分利用地區(qū)優(yōu)勢(shì)，與內(nèi)蒙古范圍內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電企業(yè)建立實(shí)習(xí)基地。
目前我國(guó)正式出版的風(fēng)能技術(shù)書籍不少，但其中能直接用于本科教學(xué)的書籍較少。主要是由于這些書籍集中于以下三類：第一類為技術(shù)培訓(xùn)類教材，理論性和知識(shí)的系統(tǒng)性不足；第二類為理論性專著，偏重理論性，有深度，很多內(nèi)容源自作者的學(xué)位論文或技術(shù)報(bào)告，部分章節(jié)的難度遠(yuǎn)超本科生的理解能力；第三類是各國(guó)風(fēng)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，可作為教學(xué)輔助用書，但同樣不適于課堂教學(xué)。由于以上問題，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)在沒有進(jìn)行專業(yè)師資培訓(xùn)的前提下，教師們通過自身科研和刻苦自學(xué)克服了很多實(shí)際困難，采取自編校內(nèi)講義和其他近似參考教材相結(jié)合的方式開出了風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)所有大綱要求的專業(yè)課程，如風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測(cè)試與維護(hù)、無功補(bǔ)償技術(shù)等專業(yè)課程，計(jì)劃在經(jīng)過兩到三屆的試用和修改補(bǔ)充后正式出版一些教材。
三、結(jié)語
一、風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
由于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，高等學(xué)校的專業(yè)設(shè)置顯得相對(duì)滯后，導(dǎo)致風(fēng)電相關(guān)技術(shù)人才匱乏，同時(shí)這方面的專業(yè)教育資源和專業(yè)的高級(jí)人才也相當(dāng)缺乏。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、風(fēng)電領(lǐng)域核心技術(shù)的突破很大程度上依賴我國(guó)風(fēng)電本科人才培養(yǎng)。伴隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大、風(fēng)力機(jī)組單機(jī)容量的進(jìn)一步增加以及風(fēng)電科技的快速發(fā)展，人才短缺的問題日益凸顯。風(fēng)電本科教育始于2006年，教育部相繼批準(zhǔn)華北電力大學(xué)、河海大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、東北電力大學(xué)和沈陽工業(yè)大學(xué)等少數(shù)高等院校開辦“風(fēng)能與動(dòng)力工程”本科專業(yè)。國(guó)內(nèi)設(shè)置風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)的院校，如蘭州理工大學(xué)主要依托能源與動(dòng)力工程學(xué)院，華北電力大學(xué)主要依托可再生能源學(xué)院，沈陽工業(yè)大學(xué)主要依托新能源工程學(xué)院，培養(yǎng)計(jì)劃偏重于動(dòng)力機(jī)械；專業(yè)設(shè)置側(cè)重于風(fēng)力發(fā)電的只有河海大學(xué)，由原電氣工程學(xué)院與水利水電工程學(xué)院部分學(xué)科專業(yè)調(diào)整合并組建了能源與電氣學(xué)院，并設(shè)置了新能源系，但是也成立于2009年，其人才培養(yǎng)和課程體系也屬于摸索階段。目前，設(shè)置本專業(yè)的高校因發(fā)展基礎(chǔ)和辦學(xué)定位等方面的差別，所制定的培養(yǎng)方案也存在一定差別和側(cè)重，對(duì)于風(fēng)電這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的需求及風(fēng)電人才培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)的、深入的研究。
師資短缺是新辦專業(yè)普遍面臨的問題，之前沒有這方面的人才儲(chǔ)備，也缺乏這方面的專業(yè)教育資源，現(xiàn)有的少數(shù)高級(jí)人才相對(duì)集中在一些科研單位。教師除部分從事過與新專業(yè)相關(guān)科研項(xiàng)目的骨干教師外，一般都對(duì)新專業(yè)課程體系缺乏總體掌握，在轉(zhuǎn)行教師中常出現(xiàn)的問題是教學(xué)內(nèi)容組織缺乏面向新專業(yè)的針對(duì)性。對(duì)于骨干教師應(yīng)注意的問題是科研成果向教學(xué)中的轉(zhuǎn)化問題，將風(fēng)能最新技術(shù)進(jìn)展融入到課堂教學(xué)中。結(jié)合我國(guó)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，從人才現(xiàn)實(shí)需求和高等教育銜接的角度立足于內(nèi)蒙古的資源優(yōu)勢(shì)、地域特色及畢業(yè)去向，構(gòu)建以風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)為核心，形成創(chuàng)新型、實(shí)踐型為主的風(fēng)電人才培養(yǎng)體系，不求規(guī)模的最大化，但求優(yōu)勢(shì)和特色的互補(bǔ)。在橫向?qū)Ρ绕渌盒ｏL(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，將培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力視為風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)的主要人才培養(yǎng)模式，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生具備到邊遠(yuǎn)艱苦地區(qū)工作的身體素質(zhì)和意志品質(zhì)。
二、風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系設(shè)置規(guī)劃
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)綜合電機(jī)制造、空氣動(dòng)力學(xué)、電力電子、電力系統(tǒng)、先進(jìn)控制理論等多學(xué)科知識(shí)的高度交叉的新技術(shù)系統(tǒng)工程，現(xiàn)有風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)的教材缺乏系統(tǒng)性、實(shí)用性和時(shí)效性，同時(shí)復(fù)合型師資和教育資源有所欠缺，各學(xué)科交叉聯(lián)合攻關(guān)研究的學(xué)術(shù)氛圍不濃。在調(diào)研其他院校風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上，本著學(xué)以致用的思想，立足內(nèi)蒙古風(fēng)電大發(fā)展的現(xiàn)實(shí)，面向風(fēng)電制造企業(yè)和風(fēng)電場(chǎng)，秉承服務(wù)社會(huì)的理念，優(yōu)化整合教學(xué)資源，既要保證理論知識(shí)的掌握又要提升學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，構(gòu)建科學(xué)合理、特色鮮明的以風(fēng)力發(fā)電為主體專業(yè)課程體系。
在完善風(fēng)電人才教育體系的基礎(chǔ)上構(gòu)建了內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)選課指導(dǎo)。課程體系設(shè)置以綜合素質(zhì)教育為核心，實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為重點(diǎn)，要求學(xué)生具備較寬廣的電氣學(xué)科工程技術(shù)基礎(chǔ)和風(fēng)能與動(dòng)力工程領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)，接受風(fēng)能開發(fā)利用技術(shù)的基本科研和工程訓(xùn)練，具有分析和解決風(fēng)能利用方面問題的基本能力，能把握電機(jī)電器、電力系統(tǒng)、電力電子、自動(dòng)控制與風(fēng)力機(jī)械和風(fēng)電場(chǎng)的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化多學(xué)科交叉融合與實(shí)際工程應(yīng)用能力的緊密聯(lián)系。其專業(yè)主干課程主要包括：工程力學(xué)、機(jī)械制圖、電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、電機(jī)學(xué)、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)、風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)、風(fēng)資源測(cè)量與評(píng)估、風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)電氣工程、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測(cè)試與維護(hù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、可再生能源。
風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)作為一個(gè)工科專業(yè)，要求很強(qiáng)的實(shí)踐性，需要配備良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)踐基地。由于開辦時(shí)間短、缺少相關(guān)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，加之風(fēng)電機(jī)組的安裝條件等因素，高校雖然擁有良好的育人環(huán)境，但是教學(xué)資源和實(shí)踐基地的缺失已經(jīng)嚴(yán)重制約了風(fēng)電人才的培養(yǎng)。目前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)單位開發(fā)了演示性風(fēng)電實(shí)驗(yàn)裝置。為彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的問題，可以采用建立校企產(chǎn)學(xué)研合作的方式，充分利用地區(qū)優(yōu)勢(shì)，與內(nèi)蒙古范圍內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電企業(yè)建立實(shí)習(xí)基地。目前我國(guó)正式出版的風(fēng)能技術(shù)書籍不少，但其中能直接用于本科教學(xué)的書籍較少。主要是由于這些書籍集中于以下三類：第一類為技術(shù)培訓(xùn)類教材，理論性和知識(shí)的系統(tǒng)性不足；第二類為理論性專著，偏重理論性，有深度，很多內(nèi)容源自作者的學(xué)位論文或技術(shù)報(bào)告，部分章節(jié)的難度遠(yuǎn)超本科生的理解能力；第三類是各國(guó)風(fēng)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，可作為教學(xué)輔助用書，但同樣不適于課堂教學(xué)。由于以上問題，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)在沒有進(jìn)行專業(yè)師資培訓(xùn)的前提下，教師們通過自身科研和刻苦自學(xué)克服了很多實(shí)際困難，采取自編校內(nèi)講義和其他近似參考教材相結(jié)合的方式開出了風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)所有大綱要求的專業(yè)課程，如風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組測(cè)試與維護(hù)、無功補(bǔ)償技術(shù)等專業(yè)課程，計(jì)劃在經(jīng)過兩到三屆的試用和修改補(bǔ)充后正式出版一些教材。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞：風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)；認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)；拆裝實(shí)習(xí)；風(fēng)電場(chǎng)仿真實(shí)習(xí)；畢業(yè)實(shí)習(xí)
中圖分類號(hào)：G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）29-0084-03
風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)是適應(yīng)當(dāng)前風(fēng)電等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好形勢(shì)、準(zhǔn)確把握當(dāng)今能源和環(huán)境等熱點(diǎn)問題的發(fā)展方向、適應(yīng)建設(shè)“兩型”社會(huì)和發(fā)展“低碳”經(jīng)濟(jì)要求而戰(zhàn)略性開設(shè)的新興專業(yè)。實(shí)習(xí)模式是現(xiàn)代高等教育中的一個(gè)重要組成部分，是將理論課程中的二次經(jīng)驗(yàn)知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生個(gè)人的直接實(shí)踐認(rèn)識(shí)的一個(gè)重要手段，是理論教育和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的一個(gè)重要方式。[1-2]開展實(shí)習(xí)模式的研究與實(shí)踐是“風(fēng)能與動(dòng)力工程”專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容之一。通過開展對(duì)風(fēng)電場(chǎng)、風(fēng)電制造企業(yè)、國(guó)內(nèi)相關(guān)專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、人才需求、人才培養(yǎng)的調(diào)研與分析，針對(duì)風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合培養(yǎng)“寬口徑、多層次、強(qiáng)能力”應(yīng)用型專業(yè)人才的要求，為提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，課題組從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)、實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)習(xí)教學(xué)方式等方面對(duì)專業(yè)實(shí)習(xí)模式進(jìn)行了研究與實(shí)踐，構(gòu)建了具有特色的“四層次、四結(jié)合”的風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)習(xí)模式。
一、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展迫切需要大量風(fēng)電專業(yè)人才
為了保障國(guó)家能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“2020年非化石能源消費(fèi)比重提高到15%、單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳減排40%～45%”的目標(biāo)，近年來我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，2013年我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)9142萬千瓦，占世界累計(jì)裝機(jī)總量的28.7%；新增裝機(jī)容量已達(dá)1610萬千瓦，占世界新增裝機(jī)總量的45.1%，兩項(xiàng)指標(biāo)均已居世界第一位，目前風(fēng)電已經(jīng)成為我國(guó)的第三大能源，開始引領(lǐng)世界風(fēng)電發(fā)展。[3，4]
根據(jù)我國(guó)規(guī)劃，2020年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到1.5億kW～2.5億kW，形成每年4000多億的工業(yè)附加值，提供約50萬人的就業(yè)崗位。今后幾十年，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)將持續(xù)、高速發(fā)展，亟需大量的風(fēng)動(dòng)專業(yè)人才。但由于我國(guó)風(fēng)電是近幾年發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè)，之前缺乏這方面的專業(yè)教育資源，我國(guó)從事風(fēng)電的技術(shù)骨干大多數(shù)是從其他行業(yè)轉(zhuǎn)行過來的，他們普遍缺少風(fēng)電方面的系統(tǒng)專業(yè)培訓(xùn)和技術(shù)學(xué)習(xí)。實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)的高級(jí)風(fēng)電專業(yè)人才尤為短缺，已經(jīng)影響了我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。從風(fēng)電企業(yè)新需求的職位來看，風(fēng)電企業(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程師、維護(hù)工程師等工程類人才、電氣研發(fā)設(shè)計(jì)人才和復(fù)合材料專業(yè)人才十分需要。[5，6]
二、風(fēng)電專業(yè)人才需要具備過硬的意志和創(chuàng)新實(shí)踐能力
經(jīng)過大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電行業(yè)與火電行業(yè)不同，風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)人員很少。經(jīng)過在內(nèi)蒙古華電輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)、江西長(zhǎng)嶺風(fēng)電場(chǎng)、湖南郴州仰開湖風(fēng)電場(chǎng)、湖南邵陽南山風(fēng)電場(chǎng)、湘電風(fēng)能、南車時(shí)代風(fēng)電、浙江運(yùn)達(dá)等風(fēng)電企業(yè)實(shí)地調(diào)研的結(jié)果表明，裝機(jī)容量在5萬千瓦左右的風(fēng)電場(chǎng)，整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行、巡檢及管理人員總共只需要15～30人；而100萬千瓦火電廠一般需要500～1000人，且主要集中在集控運(yùn)行與設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域。風(fēng)電行業(yè)最大的人才需求在裝備制造環(huán)節(jié)，以及風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造、風(fēng)能資源測(cè)量與評(píng)估、風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目開發(fā)等風(fēng)電相關(guān)的技術(shù)與管理方面。我國(guó)風(fēng)資源主要分布在“三北”（東北、華北、西北）地區(qū)、東南沿海及其島嶼地區(qū)，主要包括東北三省和內(nèi)蒙古、甘肅、青海、、新疆、河北等省區(qū)；海上風(fēng)能豐富，我國(guó)海上風(fēng)能資源豐富，海上風(fēng)速高，很少有靜風(fēng)期；內(nèi)陸湖泊和特殊地形等只有局部有風(fēng)能豐富地區(qū)。幾乎所有風(fēng)電項(xiàng)目都遠(yuǎn)離都市，工作環(huán)境比較惡劣，風(fēng)電人才需要具備到邊遠(yuǎn)艱苦地方工作的身體素質(zhì)和意志品質(zhì)，大多數(shù)風(fēng)電技術(shù)人員都要到現(xiàn)場(chǎng)去。這些特點(diǎn)也導(dǎo)致目前一部分人才不愿轉(zhuǎn)行到風(fēng)電行業(yè)，導(dǎo)致目前風(fēng)電人才更加緊缺。[5，6]因此，風(fēng)電人才的需求面雖然很廣，但風(fēng)電專業(yè)人才需要具備過硬的意志和創(chuàng)新實(shí)踐能力。
三、風(fēng)電專業(yè)人才需具備多學(xué)科、強(qiáng)實(shí)踐的知識(shí)結(jié)構(gòu)能力
近年來盡管我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，但由于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè)，之前沒有這方面的技術(shù)儲(chǔ)備，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)品的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)非常缺乏，導(dǎo)致很多企業(yè)都是從國(guó)外購(gòu)買圖紙和技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)制造，風(fēng)電行業(yè)人才需要具有較強(qiáng)的國(guó)際交流能力；而且，風(fēng)電是一門涉及機(jī)械、流體、材料、電氣和控制等多學(xué)科的新興行業(yè)，風(fēng)電產(chǎn)品的開發(fā)需要具備多學(xué)科的知識(shí)體系；另外，風(fēng)電產(chǎn)品在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行時(shí)還面臨很多并網(wǎng)控制、安全可靠性、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造成本等方面的難題，需要不斷研究創(chuàng)新予以解決；此外，風(fēng)電設(shè)備制造和風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行與維護(hù)是一項(xiàng)集空氣動(dòng)力、機(jī)械制造、發(fā)電技術(shù)、電子控制和高可靠性設(shè)計(jì)為一體的綜合性高新技術(shù)工作。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)需要有設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試及運(yùn)營(yíng)管理的系統(tǒng)化的人才培養(yǎng)體系。[5]所以，風(fēng)電專業(yè)人才需具備多學(xué)科、強(qiáng)實(shí)踐、國(guó)際化等多方面的知識(shí)結(jié)構(gòu)能力和創(chuàng)新意識(shí)，給風(fēng)電專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)帶來很大挑戰(zhàn)。
四、風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)習(xí)模式應(yīng)當(dāng)遵循的原則
1.符合風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃要求
長(zhǎng)沙理工大學(xué)“風(fēng)能與動(dòng)力工程”專業(yè)實(shí)習(xí)模式的設(shè)置應(yīng)當(dāng)以符合“風(fēng)能與動(dòng)力工程”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)需求為指導(dǎo)原則。“風(fēng)能與動(dòng)力工程”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)：風(fēng)能與動(dòng)力工程本科教育是以培養(yǎng)德、智、體、美等全面發(fā)展，基礎(chǔ)扎實(shí)，知識(shí)面寬，有較高的綜合素質(zhì)、一定的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，能勝任風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行與維護(hù)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造、風(fēng)能資源測(cè)量與評(píng)估、風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目開發(fā)等風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)的技術(shù)與管理工作，并能從事其他相關(guān)領(lǐng)域的專門技術(shù)工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。
2.滿足風(fēng)電專業(yè)人才就業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)需要
風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)本科學(xué)生的就業(yè)主要集中在風(fēng)電場(chǎng)、風(fēng)電制造企業(yè)、考研深造等領(lǐng)域，風(fēng)電專業(yè)人才需具備機(jī)械、流體、材料、電氣和控制等多學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)和復(fù)合型工程技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐能力的需要。所以，風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)習(xí)模式的設(shè)置應(yīng)當(dāng)遵循“寬口徑、多層次、強(qiáng)實(shí)踐”的原則進(jìn)行具體設(shè)置。一方面為風(fēng)電領(lǐng)域培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)人員，另一方面能為風(fēng)電研究生、風(fēng)電高層次研究人才的培養(yǎng)提供強(qiáng)有力的支持。
五、風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)習(xí)模式的研究與實(shí)踐
針對(duì)風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)生實(shí)習(xí)中遇到的“山高路遠(yuǎn)坑深、不便實(shí)習(xí)”、“實(shí)習(xí)費(fèi)用昂貴、難以承擔(dān)”、“實(shí)習(xí)中只能看、不能動(dòng)”的難題，通過“校內(nèi)與校外結(jié)合、虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)結(jié)合、集中與分散結(jié)合”的四結(jié)合原則，探索建立了“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、拆裝實(shí)習(xí)、風(fēng)電場(chǎng)仿真實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)”共四個(gè)層次的專業(yè)實(shí)習(xí)模式。
1.認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)模式的研究與實(shí)踐
“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)（風(fēng)動(dòng)）”是風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)生在完成基礎(chǔ)理論課程學(xué)習(xí)后進(jìn)入專業(yè)理論課程學(xué)習(xí)之前的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)“電機(jī)學(xué)、風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)、風(fēng)資源測(cè)理與評(píng)估、風(fēng)力發(fā)電原理、風(fēng)電場(chǎng)電氣工程、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造”等專業(yè)理論課程前大致了解風(fēng)電機(jī)組的總體構(gòu)成、控制方式和風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行管理，建立初步概念和認(rèn)識(shí)，為深入理解和掌握專業(yè)理論課程知識(shí)打下基礎(chǔ)。
鑒于湖南省風(fēng)電場(chǎng)一般位于多風(fēng)的偏遠(yuǎn)山區(qū)，面臨“山高路遠(yuǎn)坑深、不便實(shí)習(xí)”、“實(shí)習(xí)費(fèi)用昂貴、難以承擔(dān)”、“實(shí)習(xí)中只能看、不能動(dòng)”的難題，本課題組提出了“充分利用多媒體、校內(nèi)與校外結(jié)合”的風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)模式，即在學(xué)生校外參加認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)之前，在校內(nèi)精心組織實(shí)習(xí)動(dòng)員，除了為學(xué)生講解風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)注意的安全知識(shí)和紀(jì)律要求，還播放精心制作的風(fēng)電視頻文件，并邀請(qǐng)風(fēng)電領(lǐng)域的資深教師為學(xué)生講解有關(guān)風(fēng)電專業(yè)知識(shí)，讓學(xué)生在校外參加認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)之前就對(duì)風(fēng)電有了一個(gè)大致的了解；到達(dá)風(fēng)電場(chǎng)以后，再請(qǐng)風(fēng)電場(chǎng)的專職人員為學(xué)生詳細(xì)講解風(fēng)電機(jī)組、集中控制室、功率因數(shù)補(bǔ)償、變電站等部分的結(jié)構(gòu)和功能。實(shí)踐證明，采用這種認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)模式后，學(xué)生在有限的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)和有限的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)，大致了解風(fēng)電機(jī)組的總體構(gòu)成、控制方式和風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行管理，激發(fā)了探究式學(xué)習(xí)的興趣，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。
2.拆裝實(shí)習(xí)模式的研究與實(shí)踐
“拆裝實(shí)習(xí)”是風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)完“電機(jī)學(xué)、風(fēng)力發(fā)電原理、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造”等專業(yè)核心課程之后，加深學(xué)生對(duì)風(fēng)電機(jī)組零部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能與作用的理解、并提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力的一個(gè)關(guān)鍵實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵零部件（如葉輪、主軸、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、剎車系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等）主要位于機(jī)艙內(nèi)，而機(jī)艙位于聳立在70～100m高空的塔筒的頂端，并且這些關(guān)鍵零部件一般都體積龐大，拆裝與檢修都非常困難，學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)幾乎是不可能進(jìn)行拆裝與檢修的。針對(duì)這種情況，本課題組提出了“充分利用CAD軟件及實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源，虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合”建設(shè)風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)拆裝實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)室，形成了獨(dú)具特色的虛實(shí)結(jié)合的風(fēng)動(dòng)專業(yè)拆裝實(shí)習(xí)模式。
課題組組織專業(yè)老師利用CAD軟件，在第一階段開發(fā)設(shè)計(jì)了MW級(jí)風(fēng)力機(jī)葉片三維模型、風(fēng)電齒輪箱三維模型、風(fēng)電塔筒三維模型等CAD模型，使在實(shí)驗(yàn)室條件下不可能以實(shí)體尺寸建設(shè)、也不可能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)體拆裝的龐大實(shí)物得以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)展示和拆裝練習(xí)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)整體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。
另外，課題組還組織專業(yè)老師建設(shè)了“風(fēng)動(dòng)專業(yè)拆裝實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”，配置了TRM-JX3型風(fēng)光互補(bǔ)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、Z-300W（A）小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、行星齒輪箱、設(shè)備點(diǎn)檢故障診斷儀、軸承診斷振動(dòng)分析儀、粗糙度儀、數(shù)字存儲(chǔ)示波器等拆裝與檢修實(shí)習(xí)設(shè)備及儀器，克服了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)難以反映實(shí)際故障的弱點(diǎn)，提高了學(xué)生解決實(shí)踐問題的能力。
3.風(fēng)電場(chǎng)仿真實(shí)習(xí)模式的研究與實(shí)踐
針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成本昂貴、風(fēng)電場(chǎng)地處偏遠(yuǎn)不便實(shí)習(xí)、以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)困難的問題，本課題組提出了“廣泛吸引社會(huì)資源、學(xué)校與企業(yè)結(jié)合”共建校內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)仿真實(shí)驗(yàn)室，形成產(chǎn)學(xué)研良性循環(huán)的風(fēng)電場(chǎng)仿真實(shí)習(xí)模式。
課題組在建設(shè)風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的過程中，充分發(fā)揮我校在能源動(dòng)力領(lǐng)域的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，廣泛吸引社會(huì)資源支持新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)辦學(xué)，與北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司簽訂了《產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議》和《WEPAS教學(xué)版軟件贈(zèng)送協(xié)議》，北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司向我校捐贈(zèng)19套WEPAS教學(xué)軟件，總價(jià)值為205.2萬元，對(duì)本專業(yè)“風(fēng)電場(chǎng)建模與仿真”、“風(fēng)電場(chǎng)仿真實(shí)習(xí)”課程的教學(xué)起到了良好的促進(jìn)作用。同時(shí)，專業(yè)師生將軟件使用中的一些體會(huì)反饋給企業(yè)，并開展一些相關(guān)研究，促進(jìn)軟件的改進(jìn)與推廣，形成了產(chǎn)學(xué)研的良性循環(huán)。
另外，課題組還爭(zhēng)取中央財(cái)政項(xiàng)目支持，購(gòu)置了35臺(tái)計(jì)算機(jī)、1套PH-1移動(dòng)式氣象站、1套PH-1車載氣象站、2臺(tái)PH450手持式氣象站、1套氣象數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)和1套用于復(fù)雜地形風(fēng)電場(chǎng)資源分析的WINDSIM軟件，方便學(xué)生將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，完成真實(shí)風(fēng)電場(chǎng)的仿真實(shí)習(xí)，提高學(xué)生分析實(shí)際問題的能力。
4.畢業(yè)實(shí)習(xí)模式的研究與實(shí)踐
畢業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)生在畢業(yè)之前進(jìn)行的一個(gè)歷時(shí)最長(zhǎng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)、啟發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作思路、積累實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在進(jìn)入企業(yè)工作之前進(jìn)一步提升創(chuàng)新實(shí)踐能力。
針對(duì)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈極度分散分布、多學(xué)科的風(fēng)電專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)需求、風(fēng)電企業(yè)容納學(xué)生實(shí)習(xí)能力有限以及學(xué)生就業(yè)需求主要集中在風(fēng)電制造企業(yè)和風(fēng)電場(chǎng)的特點(diǎn)，本課題組提出了“多學(xué)科領(lǐng)域拓展，集中與分散相結(jié)合”的風(fēng)動(dòng)專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)模式，允許學(xué)生提早聯(lián)系就業(yè)單位實(shí)習(xí)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)動(dòng)專業(yè)學(xué)生“寬口徑、強(qiáng)能力”培養(yǎng)。
課題組牽頭與大唐華銀城步南山風(fēng)電場(chǎng)、華電郴州仰天湖風(fēng)電場(chǎng)、中電投江西長(zhǎng)嶺風(fēng)電場(chǎng)等建立了穩(wěn)定的風(fēng)電場(chǎng)實(shí)習(xí)基地，為專業(yè)學(xué)生到風(fēng)電場(chǎng)的集中實(shí)習(xí)提供了保障；還與湘電集團(tuán)有限公司、湘潭興業(yè)太陽能科技有限公司、北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司等簽訂了產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，為部分優(yōu)秀學(xué)生到風(fēng)電生產(chǎn)企業(yè)實(shí)習(xí)提供了條件；也有部分學(xué)生自主聯(lián)系了福建六鰲風(fēng)電場(chǎng)、華儀風(fēng)能有限公司等單位分散實(shí)習(xí)，有效緩解了風(fēng)動(dòng)專業(yè)學(xué)生集中實(shí)習(xí)面臨的難題。
六、教學(xué)效果
在本課題的研究與實(shí)踐過程中，已將研究成果轉(zhuǎn)化為風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的修訂、完成了“風(fēng)能與動(dòng)力工程”（現(xiàn)已按教育部目錄統(tǒng)一修改為“新能源科學(xué)與工程”）專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃2013版的修訂工作；研究成果已指導(dǎo)風(fēng)電專業(yè)課程教學(xué)大綱的制訂、風(fēng)電專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)室條件建設(shè)等方面的工作，具有較好的指導(dǎo)意義。
通過本項(xiàng)目研究，針對(duì)風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)生實(shí)習(xí)中遇到的“山高路遠(yuǎn)坑深、不便實(shí)習(xí)”、“實(shí)習(xí)費(fèi)用昂貴、難以承擔(dān)”、“實(shí)習(xí)中只能看、不能動(dòng)”的難題，探索提出了“四層次、四結(jié)合”的風(fēng)動(dòng)專業(yè)實(shí)習(xí)模式，取得了良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：水輪機(jī)；卓越工程師；教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介：劉恩喆（1981-），男，江西于都人，南昌工程學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院，講師；李志紅（1963-），女，江西南昌人，南昌工程學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院，副教授。（江西?南昌?330099）
基金項(xiàng)目：本文系南昌工程學(xué)院教改項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）27-0072-02
水電是世界范圍內(nèi)大力發(fā)展的清潔可再生能源，也是我國(guó)的主要能源之一。[1]而水電行業(yè)應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才的不足一直是管理者們的“心病”，生產(chǎn)一線的技術(shù)水平偏低和高技能人才缺乏，造成了電廠的運(yùn)行管理水平跟不上、設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)思想老化、制造廠的工藝水平無法上臺(tái)階等一系列問題。據(jù)調(diào)查，全國(guó)有100多所高等院校開辦有熱能與動(dòng)力工程本科專業(yè)，定位于應(yīng)用型的本科院校辦有水利水電動(dòng)力工程方向的，只有長(zhǎng)春工程學(xué)院和南昌工程學(xué)院兩所。
“水輪機(jī)”是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的一門專業(yè)主干課，授課目的是使學(xué)生初步掌握水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)原理、機(jī)組運(yùn)行等一般基本理論和基本技能，并能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決工程實(shí)際相關(guān)問題，為從事水力機(jī)組選型設(shè)計(jì)、水輪發(fā)電機(jī)組的安裝檢修以及水電站運(yùn)行維護(hù)和管理工作打下基礎(chǔ)。
一、“水輪機(jī)”課程教學(xué)中存在的問題
目前存在的主要問題是：首先，沒有針對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求的水輪機(jī)教材，在學(xué)時(shí)縮減的形勢(shì)下理論分析內(nèi)容比重偏大，不適用；其次，現(xiàn)有的教材中缺少近年來我國(guó)大力開發(fā)的抽水蓄能機(jī)組和應(yīng)用于水電低水頭電站的燈泡貫流式機(jī)組的內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)與用之間脫節(jié)。因此，根據(jù)應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)要求，重構(gòu)“水輪機(jī)”課程內(nèi)容，確保應(yīng)用型水電人才培養(yǎng)質(zhì)量，已成為亟待解決的重要問題。
二、應(yīng)用型水電廠“水輪機(jī)”課程體系的建設(shè)手段
“水輪機(jī)”課程內(nèi)容繁多、設(shè)計(jì)面廣，具有綜合性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的特點(diǎn)，以往在課堂講解中雖然配合一些教學(xué)掛圖和教學(xué)模型，但由于各方面條件的限制，學(xué)生所能見到的水輪機(jī)模型及其輔助設(shè)備寥寥無幾，缺乏感性認(rèn)識(shí)，往往挫傷學(xué)生學(xué)好該課程的積極性，達(dá)不到預(yù)期的效果。因此我們應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)需要設(shè)置多種形式的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。
1.重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，確定新的教學(xué)目標(biāo)
隨著教學(xué)改革的深入和課程體系的調(diào)整，“水輪機(jī)”課程的教學(xué)學(xué)時(shí)越來越少，但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科的發(fā)展，需要向?qū)W生講授的內(nèi)容卻越來越多，怎樣在有限的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)，同時(shí)取得較好的教學(xué)效果？我們除了重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，在課堂教學(xué)中突出重點(diǎn)、難點(diǎn)，結(jié)合課程特點(diǎn)，講授原理、方法及應(yīng)用外，還要研究課程新的教學(xué)大綱和實(shí)施計(jì)劃，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，把培養(yǎng)適應(yīng)工程實(shí)際的創(chuàng)新人才作為改革的根本目標(biāo)，突出設(shè)計(jì)的觀念和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力的培養(yǎng)。
2.應(yīng)用多媒體課件和視頻助教助學(xué)
根據(jù)“水輪機(jī)”課程教學(xué)特點(diǎn)，由精品課程小組開發(fā)了豐富的多媒體助教資源和助學(xué)資源，包括電子課件、圖紙庫(kù)、圖片庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、虛擬動(dòng)畫庫(kù)、FLASH庫(kù)、視頻庫(kù)、三維教學(xué)模型，方便了教師教學(xué)與學(xué)生自學(xué)，站在專業(yè)課程包的角度為教學(xué)提供了全套的解決方案。如對(duì)于“水輪機(jī)”課程中比較抽象、復(fù)雜的內(nèi)容（蝸殼、轉(zhuǎn)輪室、尾水管中水的流動(dòng)等等），我們采用“水流在水輪機(jī)過水部件中的流動(dòng)”模擬軟件，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。
此外，我們還組織學(xué)生觀看了關(guān)于“三峽大壩”、“南水北調(diào)”等國(guó)家重大水利工程的紀(jì)錄片，參觀各種類型水輪機(jī)的模型室，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)本課程的興趣。
3.課程網(wǎng)站
“水輪機(jī)”精品課網(wǎng)站的課程資源建設(shè)是基于專業(yè)的整體積累與收集。精品網(wǎng)站設(shè)有電子教案、電子課件、助學(xué)交互動(dòng)畫（FLASH形式和JAVA形式）、圖片庫(kù)、圖紙庫(kù)、技術(shù)論文、工程案例、錄像（教學(xué)錄像、現(xiàn)場(chǎng)錄像）、自測(cè)習(xí)題、三維交互漫游、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等助教助學(xué)項(xiàng)目，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教師和學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生可在網(wǎng)上進(jìn)行討論、交流互動(dòng)。
4.重視各種實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的熱愛和學(xué)習(xí)興趣
熱能與動(dòng)力工程專業(yè)為南昌工程學(xué)院辦學(xué)最早的專業(yè)之一，長(zhǎng)期的辦學(xué)過程中已積累了豐富的理論和實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。目前已有中電投江西分公司、柘林水力發(fā)電廠、贛州發(fā)電設(shè)備成套公司、葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司等4家校外實(shí)習(xí)與產(chǎn)學(xué)研基地，為教學(xué)改革的研究提供了良好的條件。為了上好這門課，我們安排學(xué)生到有關(guān)水電站認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生了解水輪機(jī)在水電站的地位、能量轉(zhuǎn)換過程；組織學(xué)生到贛州發(fā)電集團(tuán)參觀水輪機(jī)制造流程，讓學(xué)生對(duì)水輪機(jī)各部件的結(jié)構(gòu)有一定感性認(rèn)識(shí)；最后在畢業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生全程參與電站的年度檢修計(jì)劃，有利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
5.加強(qiáng)水輪機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
實(shí)驗(yàn)是工科院校實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的最主要的形式。南昌工程學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院2007年成功申報(bào)了中央和地方共建高等學(xué)校共建專項(xiàng)資金項(xiàng)目——水電動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)中心，為水輪機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革提供了良好的平臺(tái)。2011年建成的模擬水電站，將調(diào)速器、勵(lì)磁系統(tǒng)、機(jī)組現(xiàn)地控制和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，將生產(chǎn)控制過程、管理過程、試驗(yàn)、實(shí)際操作演練和事故模擬有機(jī)結(jié)合，能夠滿足對(duì)高級(jí)技能和技術(shù)人才的教學(xué)、培訓(xùn)、鑒定的要求，極大地提高了教學(xué)培訓(xùn)質(zhì)量和效率。目前，我們能夠進(jìn)行水電站開停機(jī)過程和水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真等實(shí)驗(yàn)，大大提高了水動(dòng)專業(yè)學(xué)生工程應(yīng)用能力。
關(guān)鍵詞：工科；專業(yè)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式；考核方式
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）39-0232-04
實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)工科類研究生的培養(yǎng)十分重要，建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及考核方式，對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)思維、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神都尤為重要。“葉輪機(jī)特性實(shí)驗(yàn)”是北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院開設(shè)的一門針對(duì)葉輪機(jī)專業(yè)研究生的特色實(shí)驗(yàn)課程，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備建設(shè)、課程教學(xué)模式和考核形式等方面都做了一些有益的嘗試。通過對(duì)該課程教學(xué)過程數(shù)據(jù)的分析，可以反映出目前工科研究生教學(xué)體系的一些問題，讓今后的教學(xué)改革更有針對(duì)性。
一、課程教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)模式
“葉輪機(jī)特性實(shí)驗(yàn)”是一門專業(yè)性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程，一般要求選擇這門課程的研究生有足夠的專業(yè)知識(shí)或工程經(jīng)驗(yàn)，并能對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)靈活地運(yùn)用，通過本門實(shí)驗(yàn)課程，期望學(xué)生將獲得以下幾點(diǎn)收獲：
1.在知識(shí)層面上，對(duì)在理論課上學(xué)習(xí)的知識(shí)有一個(gè)真實(shí)的認(rèn)識(shí)，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的。
2.在工程訓(xùn)練上，完全由學(xué)生動(dòng)手完成整個(gè)大型實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
3.在能力提高上，完整地領(lǐng)導(dǎo)或參與一整套工程項(xiàng)目的全過程，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、可行性分析、項(xiàng)目分工與合作、實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施、數(shù)據(jù)的整理與分析及最終報(bào)告，對(duì)學(xué)生將來的就業(yè)起到訓(xùn)練作用。
4.在創(chuàng)新探索上，本實(shí)驗(yàn)中，只要能滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)康模⑶覍?shí)驗(yàn)室的條件具備，學(xué)生可以自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的釋放。另外，本實(shí)驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)一些課堂上未曾講授的內(nèi)容，讓學(xué)生通過獨(dú)立思考得出結(jié)論，有利于培養(yǎng)科學(xué)的思維習(xí)慣。
這類實(shí)驗(yàn)課程的專業(yè)性很強(qiáng)，學(xué)生必須在實(shí)驗(yàn)前做大量的工作，包括熟悉專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，安排實(shí)驗(yàn)分工等。本門實(shí)驗(yàn)課的教師由四名教師指導(dǎo)，其中兩人是主講教師，兩人是實(shí)驗(yàn)輔助教師。課程分為四個(gè)階段進(jìn)行：第一階段是理論講解階段，由一名主講教師在課堂上帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行回顧，并對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的目的與內(nèi)容進(jìn)行講解；第二階段是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)階段，經(jīng)過第一階段后，要求每組學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，找另一名主講教師討論，教師尊重學(xué)生的想法，只在可行性上給予指導(dǎo)，經(jīng)過幾次反復(fù)，得到切實(shí)可行的方案；第三階段是實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段，學(xué)生按照事先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，由兩名實(shí)驗(yàn)輔助教師分別在設(shè)備與儀器使用上給予技術(shù)上的支持；第四階段是完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告及問題討論，要求每名學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獨(dú)立完成。
二、課程的數(shù)據(jù)分析
本學(xué)期選課人數(shù)為79人，而實(shí)驗(yàn)設(shè)備只有一套，且實(shí)驗(yàn)課沒有固定課時(shí)，只能在與學(xué)生其他課程不沖突的前提下進(jìn)行，且時(shí)間限定在一個(gè)月內(nèi)。我們將學(xué)生分為8組，每組9～10人，每次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)間為3個(gè)小時(shí)左右。我們?cè)趯W(xué)生中發(fā)放了問卷，結(jié)果顯示多數(shù)學(xué)生認(rèn)為每組的人數(shù)應(yīng)該控制在4～6人，這與教師的想法是一致的。在學(xué)生人數(shù)逐年增多的現(xiàn)狀下，要解決這個(gè)問題，應(yīng)該增加設(shè)備臺(tái)套數(shù)，并給實(shí)驗(yàn)課較為固定且充裕的時(shí)間安排。
實(shí)驗(yàn)小組是由學(xué)生自行劃分的，因此各組情況并不均衡，有的組集中了較多的博士生，有的組則主要由外專業(yè)的專業(yè)碩士（工程碩士）構(gòu)成，如表1所示。可以初步看出的是第三組和第四組的學(xué)生基礎(chǔ)似乎更好，而第六組學(xué)生的基礎(chǔ)相對(duì)差些。在后面的分析中可以看到，表1并不能完全反映出學(xué)生的基礎(chǔ)，因?yàn)榈诹M中有些學(xué)生來自廠所，這部分人有較多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一定程度上彌補(bǔ)了知識(shí)上的不足。另外，我們的假定是抄襲效應(yīng)會(huì)讓整個(gè)組的成績(jī)向最好學(xué)生靠攏，一個(gè)好學(xué)生的存在可以讓整個(gè)組的成績(jī)都有明顯的提高，使各組內(nèi)部的分?jǐn)?shù)差別較小，因此，后面的分析中我們主要按照每組的平均進(jìn)行。
為了進(jìn)行客觀的量化評(píng)估，從基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)和主動(dòng)性三個(gè)方面對(duì)各組學(xué)生進(jìn)行了打分。這里的基礎(chǔ)是綜合了學(xué)生本科的院校、專業(yè)、相關(guān)專業(yè)課成績(jī)的結(jié)果，遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)是綜合了學(xué)生研究生階段的專業(yè)和將來的職業(yè)規(guī)劃的結(jié)果，主動(dòng)性則是綜合了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況和現(xiàn)場(chǎng)情況的結(jié)果，最終量化的結(jié)果如表2所示。這些量化值未必完全合理，但應(yīng)該基本可以代表各組的情況。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分?jǐn)?shù)是根據(jù)認(rèn)真度、正確性和討論深度三部分評(píng)定的，這里面的后兩者更易互相借鑒與抄襲，因此報(bào)告的認(rèn)真度有時(shí)成為了區(qū)分同組學(xué)生分?jǐn)?shù)的主要因素。表3給出了最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)，可以看出，各組的平均分有明顯的差別，鑒于本次實(shí)驗(yàn)各組的實(shí)驗(yàn)方案和數(shù)據(jù)質(zhì)量沒有本質(zhì)差異，各組的成績(jī)差完全是學(xué)生自身認(rèn)真度和能力的體現(xiàn)。從各組內(nèi)部的報(bào)告相似度可以判斷抄襲的嚴(yán)重程度，但不能確定原創(chuàng)與抄襲者。這里用版本數(shù)（內(nèi)容基本相同的被確定為一個(gè)版本）來表示，并在表3的最后一列中給出。
下面對(duì)各表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，來分析各影響因素之間的關(guān)系。圖1和圖2分別給出了學(xué)生的基礎(chǔ)和遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)對(duì)主動(dòng)性的影響。從圖1中可以看出，除第六組外，其余各組的主動(dòng)性與其基礎(chǔ)呈現(xiàn)強(qiáng)正相關(guān)的特性，也就是說學(xué)生的基礎(chǔ)越好，其主動(dòng)性也越強(qiáng)。從圖2中可以看出，除第六組和第四組外，其余各組的主動(dòng)性與遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)也呈現(xiàn)強(qiáng)正相關(guān)的特性。對(duì)第六組進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，這組的特點(diǎn)是包含了多名來自相關(guān)研究所的成員，有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，且對(duì)葉輪機(jī)較為熟悉，雖然原來本科專業(yè)相關(guān)性不強(qiáng)，但對(duì)葉輪機(jī)有較高的熟悉度。這其實(shí)說明了我們?cè)诹炕A(chǔ)和遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)該把是否在相關(guān)廠所工作過作為重要的因素考慮。第四組的特點(diǎn)是基礎(chǔ)好，雖然當(dāng)前的專業(yè)和將來的工作預(yù)期使其遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)得分不高，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣保證了這一組的主動(dòng)性。
圖3-圖5是各組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)與其基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)以及主動(dòng)性之間的關(guān)系，總體上看來，基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)以及主動(dòng)性這三者對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)都有正的影響。對(duì)于圖3和圖4，如果去除第一組，則可以看出實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)與學(xué)生的基礎(chǔ)和遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。第一組的特殊性有兩點(diǎn)，一個(gè)是這一組是第一個(gè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，沒有借鑒對(duì)象；另一個(gè)更重要的因素是這一組的學(xué)生嚴(yán)重依賴一名來自廠所、有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的成員，而該同學(xué)的報(bào)告完成得并不好。從后面關(guān)于抄襲部分的分析也可以看出，該組的報(bào)告只有一個(gè)版本。圖4中另一個(gè)偏離較多的是第四組，原因前面已經(jīng)說過，這一組的分?jǐn)?shù)較高主要由基礎(chǔ)決定，遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)的影響較小。從圖5中可以看到，第六組較高的主動(dòng)性并不能保證這一組有高的實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)，這也是確立考核方式時(shí)應(yīng)該考慮的一個(gè)因素。將上述三種影響因素按1：1：1的權(quán)重合并，則得到圖6的基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)和主動(dòng)性的綜合影響。可以看出，除第一組外，其余各組基本上符合預(yù)測(cè)，即基礎(chǔ)、遠(yuǎn)景動(dòng)機(jī)和主動(dòng)性這三者共同決定了實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)。
嚴(yán)格看來，圖6中的第三組和第八組也與一般規(guī)律有所偏離，即報(bào)告分偏低一些，這其實(shí)與這兩組的抄襲現(xiàn)象較為嚴(yán)重有關(guān)。圖7是各組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告版本數(shù)與報(bào)告分的關(guān)系，可以看出報(bào)告的版本數(shù)與成績(jī)呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，版本數(shù)越多分?jǐn)?shù)也越高。第一、三、八組就是因?yàn)槌u現(xiàn)象嚴(yán)重才導(dǎo)致報(bào)告分偏低，使其在圖6上與一般規(guī)律有所偏離的。抄襲現(xiàn)象導(dǎo)致分?jǐn)?shù)低這一情況與我們的預(yù)想是不一致的，我們的假定是抄襲效應(yīng)會(huì)讓整組的成績(jī)向最好學(xué)生靠攏，而實(shí)際情況是越是獨(dú)立完成，則分?jǐn)?shù)越高。這種現(xiàn)象的原因之一可能是真正有自主思考能力的學(xué)生抄襲和被抄襲的現(xiàn)象都較少。
三、課程考核方式的探討
傳統(tǒng)的課程一般采用筆試的方式進(jìn)行考核，在公平性上最為合理，但卻不能完全反應(yīng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用能力。有的課程采用課下大作業(yè)或小論文等方式，一定程度上更能體現(xiàn)出學(xué)生的能力，但卻無法解決抄襲問題。實(shí)驗(yàn)課程有其固有的特點(diǎn)，不適合采用考試的形式，而采取的實(shí)驗(yàn)報(bào)告方式則與上述的課下大作業(yè)有相同的問題。很多教師在實(shí)驗(yàn)課程的考核方式方面進(jìn)行了有益的探索，原安娟等針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)了各種考核方式的優(yōu)缺點(diǎn)，指出有些考核方式雖然效果好，但對(duì)師資等條件要求很高，應(yīng)根據(jù)的實(shí)際情況選擇考核方式[1]。劉葵等強(qiáng)調(diào)了預(yù)習(xí)及理論準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)課程中的重要性[2]。閆迎利等則認(rèn)為應(yīng)把學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對(duì)儀器故障的處理能力作為考核指標(biāo)之一[3]，然而這些文章都沒有分析抄襲現(xiàn)象對(duì)考核方式的巨大影響。本文作者在這些工作的基礎(chǔ)上對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的幾種考核方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，見表4。
一般而言，結(jié)合口試、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告來綜合評(píng)價(jià)可以得到較好的效果，但對(duì)師資的要求非常高。我們采用的方案是實(shí)驗(yàn)方案（口試）20%，實(shí)驗(yàn)操作20%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告60%的方式，以期盡量公平地給定成績(jī)。實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)不易確立，且每組成員的實(shí)驗(yàn)方案是一樣的，因此不能完全體現(xiàn)每一個(gè)學(xué)生的水平。受每組人數(shù)過多的影響，實(shí)驗(yàn)操作中總有幾人處于觀察者狀態(tài)，因此實(shí)驗(yàn)操作的評(píng)分也不易執(zhí)行。因此，實(shí)際上最終的分?jǐn)?shù)還是主要由實(shí)驗(yàn)報(bào)告決定。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，除了數(shù)據(jù)和結(jié)果外，我們?cè)O(shè)置了很多的討論題，有利于學(xué)生的自由發(fā)揮。抄襲現(xiàn)象的存在大大影響了評(píng)分結(jié)果的公正性，成為本課程最棘手也是最需要解決的問題。如果不能解決抄襲問題，不但這類課程評(píng)分體系的公正性大受影響，也會(huì)極大地影響學(xué)生對(duì)課程的參與性和積極性。在下一年度的課程中，我們打算在以下幾個(gè)方面對(duì)課程的考核方式進(jìn)行改革：
1.增大口試環(huán)節(jié)的分?jǐn)?shù)比重，不但在實(shí)驗(yàn)方案評(píng)審中進(jìn)行口試，還要對(duì)最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求每個(gè)人進(jìn)行5～10分鐘的表述與回答問題。
2.增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)或在同樣設(shè)備上增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生可以分更多的組，每組人數(shù)更少，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容差別更大。
3.加大學(xué)風(fēng)宣傳工作，并嚴(yán)肅處理抄襲事件。
參考文獻(xiàn)：
[1]原安娟，丁曉紅.“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核方式評(píng)價(jià)”[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2009，22（1）.
[2]劉葵，汪建民，孫華.“建立實(shí)驗(yàn)成績(jī)綜合評(píng)價(jià)體系的探索與實(shí)踐”[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2010，（2）.
英文名稱：Journal of Huazhong University of Science and Technology(Nature Science Edition)
主管單位：中華人民共和國(guó)教育部
主辦單位：華中科技大學(xué)
出版周期：月刊
出版地址：湖北省武漢市
語
種：中文
開
本：大16開
國(guó)際刊號(hào)：1671-4512
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：42-1658/N
郵發(fā)代號(hào)：38-9
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創(chuàng)刊時(shí)間：1972
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CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
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《華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》是由華中科技大學(xué)主辦、教育部主管的綜合性科學(xué)技術(shù)類核心學(xué)術(shù)刊物，創(chuàng)刊于1973年，月刊，國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行。主要刊登機(jī)械科學(xué)與工程、材料科學(xué)與工程、能源與動(dòng)力工程、船舶與海洋工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子與信息工程、光電子科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)、電力工程、土木工程、環(huán)境工程、化學(xué)工程等學(xué)科的最新科研成果。
關(guān)鍵詞：可再生能源；發(fā)電技術(shù)；教學(xué)模式；考核
當(dāng)今人類面臨著能源短缺和環(huán)境污染的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石燃料資源的有限性與社會(huì)的巨大需求形成了尖銳的矛盾，同時(shí)受開采條件和資源枯竭等因素影響，人類將會(huì)面臨資源危機(jī)，而且化石類能源所排出的廢氣給生態(tài)環(huán)境帶來很大影響，社會(huì)影響巨大。因此研究開發(fā)無污染的、可持續(xù)的可再生能源與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)成了當(dāng)前科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的重要研究方向，也是工程技術(shù)應(yīng)用中的熱點(diǎn)問題，而且已經(jīng)上升到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和戰(zhàn)略安全的范疇。工科高校擔(dān)負(fù)培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人員的重任，因此，為了適應(yīng)科技和社會(huì)的發(fā)展，滿足工程實(shí)際對(duì)人才的要求，可再生能源發(fā)電方面的人才培養(yǎng)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急和重中之重的工作。[1，2]因此在新的能源形勢(shì)及人才需求下，上海電力學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我校”）在高年級(jí)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)（熱力發(fā)電方向）開設(shè)了“可再生能源發(fā)電技術(shù)”的課程，讓學(xué)生在全面掌握常規(guī)火力發(fā)電的基礎(chǔ)上，掌握可再生能源利用基礎(chǔ)知識(shí)、能源利用形式及其相關(guān)技術(shù)，了解可再生能源發(fā)電的前沿技術(shù)，從而擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，適應(yīng)社會(huì)需求。[3，4]
本文通過分析“可再生能源發(fā)電技術(shù)”的課程特點(diǎn)和存在的問題，探討了該課程的教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革，內(nèi)容包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等，從而達(dá)到激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的精神，孕育學(xué)生科學(xué)的素養(yǎng)，提高學(xué)生分析與解決實(shí)際問題的能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程的全面了解。
一、“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)的特點(diǎn)
1.教學(xué)內(nèi)容多學(xué)科交叉
“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程主要包括水力發(fā)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和海洋能發(fā)電等內(nèi)容，課程的主體是分別對(duì)上述發(fā)電形式進(jìn)行較為系統(tǒng)的解析，重點(diǎn)介紹各種可再生能源發(fā)電技術(shù)的基本原理和開發(fā)利用的基本方式，以及目前國(guó)內(nèi)外該發(fā)電形式利用的現(xiàn)狀和最新進(jìn)展。所有以上內(nèi)容涉及工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、半導(dǎo)體物理、空氣動(dòng)力學(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)理論和相關(guān)知識(shí)，因此教學(xué)內(nèi)容涉及領(lǐng)域廣、研究對(duì)象較多，知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣、學(xué)科交叉非常突出、知識(shí)點(diǎn)集成度高等特點(diǎn)，這將給講授帶來挑戰(zhàn)，即如何將這些知識(shí)點(diǎn)，尤其是跨學(xué)科的內(nèi)容傳授給學(xué)生，并讓學(xué)生能夠較容易地掌握是該課程需要解決的重點(diǎn)問題之一。
2.教學(xué)方式亟待改革
由于“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程的多學(xué)科交叉，一般而言，在短時(shí)間內(nèi)掌握非本專業(yè)理論知識(shí)較困難，因?yàn)闆]有該專業(yè)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，經(jīng)常會(huì)很難理解有關(guān)知識(shí)點(diǎn)，這將嚴(yán)重影響學(xué)生的積極性，甚至部分學(xué)生會(huì)產(chǎn)生抵觸情緒。因此，以教師講授為主的教學(xué)方式，學(xué)生沒有參與進(jìn)來，不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，可能導(dǎo)致學(xué)生無法理解所講授的內(nèi)容；同時(shí)該教學(xué)方式忽略了學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。因此如何將教師的“教”轉(zhuǎn)化為學(xué)生的“學(xué)”，將多學(xué)科交叉課程的課堂組織好是該課程教學(xué)需要解決的問題之一。
二、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)
可再生能源發(fā)電技術(shù)的研究屬于當(dāng)今研究的前沿問題。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新技術(shù)、新方法和新工藝等不斷涌現(xiàn)，教學(xué)內(nèi)容需要與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新，現(xiàn)有的教材顯然不能很快地響應(yīng)這樣的變化，以教材為教學(xué)內(nèi)容難以滿足教學(xué)要求。在筆者的教學(xué)實(shí)踐中，教學(xué)內(nèi)容上通過參考權(quán)威書籍、資料和自身的研究成果，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外期刊文章、學(xué)術(shù)專著及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，掌握當(dāng)前研究的動(dòng)向，并整合所有材料作為課堂教學(xué)內(nèi)容及課外拓展閱讀資料。廣泛獲取信息，動(dòng)態(tài)更新與拓展教學(xué)內(nèi)容，把握最新的專業(yè)前沿，有助于引導(dǎo)學(xué)生去探索新知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。另一方面，由于課程涉及多學(xué)科的交叉，在有些學(xué)科領(lǐng)域上，學(xué)生缺乏知識(shí)儲(chǔ)備，課堂教學(xué)較難獲取有效的效果，因此，摒棄一些晦澀難懂的理論知識(shí)是非常必要的。[5，6]以太陽能熱發(fā)電為例，太陽能熱發(fā)電涉及流體力學(xué)、傳熱學(xué)、自動(dòng)控制等多學(xué)科，當(dāng)整合最新的科技發(fā)展成果作為案例講解時(shí)，主要向?qū)W生闡述太陽能熱發(fā)電的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)及政策激勵(lì)等，讓學(xué)生充分接觸各種知識(shí)，拓寬視野，了解科技前沿的最新動(dòng)態(tài)，目的是給學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的形成提供一個(gè)有利、有效的平臺(tái)。課程內(nèi)容應(yīng)深入淺出、科普性與前沿性并重，當(dāng)學(xué)生的興趣被調(diào)動(dòng)起來后，再進(jìn)行該學(xué)科的基本理論的講授或?qū)W生自學(xué)就非常容易切入，這樣就可達(dá)到較為理想的教學(xué)效果。
三、新型的教學(xué)模式
根據(jù)“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點(diǎn)，本文提出新型教學(xué)模式的設(shè)計(jì)，使得教師成為課堂的組織者，通過設(shè)定教學(xué)內(nèi)容，明確教學(xué)任務(wù)，課堂教學(xué)以學(xué)生為本，體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程進(jìn)行積極思考，自主學(xué)習(xí)，從而在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和增強(qiáng)其科學(xué)素養(yǎng)等方面發(fā)揮作用。
1.專題講授
可再生能源利用形式多樣，涉及本學(xué)科各個(gè)分支學(xué)科，具有多學(xué)科交叉與耦合的特點(diǎn)。為了避免各分支學(xué)科相互之間影響導(dǎo)致學(xué)生難以理解的問題，提出采用專題講座的授課形式，集中時(shí)間講授某一類型的可再生能源發(fā)電形式。此外，爭(zhēng)取請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家或工程技術(shù)人員每學(xué)期做1～2次課堂報(bào)告，將工程中碰到的問題簡(jiǎn)化并整合成案例，在教學(xué)中根據(jù)需要選擇案例進(jìn)行剖析，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)。
2.互動(dòng)教學(xué)
在教學(xué)過程中，教師做幾次完整的典型研究報(bào)告，包括幾種可再生能源的發(fā)電原理、設(shè)備組成、科研前沿等，目的是讓學(xué)生掌握宏觀現(xiàn)狀背景和如何從微觀把握問題與分析問題；引導(dǎo)學(xué)生充分利用圖書館資源，掌握歸納分析的方法；指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行撰寫科技或科普論文，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上安排學(xué)生參與課堂中來。具體做法是學(xué)生以小組為單位，各小組自主選擇相關(guān)研討課題，通過查閱文獻(xiàn)和小組研討，形成專題研究報(bào)告，并由小組成員在課堂進(jìn)行匯報(bào)，根據(jù)其匯報(bào)內(nèi)容，接受老師和同學(xué)的提問，并進(jìn)行解答，教師及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)并對(duì)其評(píng)分。形成教師指導(dǎo)，學(xué)生主講，教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生互動(dòng)討論的方法，教學(xué)實(shí)踐表明，該方法大大提高了學(xué)生的主動(dòng)性。學(xué)生經(jīng)歷查閱文獻(xiàn)、分析問題、報(bào)告寫作和報(bào)告陳述的全過程，顯著增強(qiáng)了創(chuàng)新能力、科研精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。利用對(duì)多個(gè)相關(guān)課題的討論，學(xué)生對(duì)可再生能源特點(diǎn)、可再生能源發(fā)電的前沿技術(shù)等有了更深入的認(rèn)識(shí)。
3.虛實(shí)結(jié)合
在學(xué)科平臺(tái)及自建教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過實(shí)物參觀、模型演示，多媒體教學(xué)等虛實(shí)結(jié)合、多位一體的教學(xué)模式，提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
（1）可再生能源發(fā)電技術(shù)模型的利用。熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的學(xué)生以往大部分接觸的是火力發(fā)電方面的知識(shí)內(nèi)容，對(duì)可再生能源發(fā)電技術(shù)認(rèn)知較少，特別缺乏針對(duì)可再生能源發(fā)電原理和發(fā)電設(shè)備等進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，如果直接進(jìn)行理論的學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)感到很枯燥，對(duì)一些基礎(chǔ)理論知識(shí)和發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)很難理解。為了提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，筆者所在課程組建立了可再生能源發(fā)電技術(shù)教學(xué)平臺(tái)。在學(xué)習(xí)課程的理論知識(shí)之前，學(xué)生首先了解小型模型的實(shí)物結(jié)構(gòu)，內(nèi)部構(gòu)成，基本組成和基本原理，使得學(xué)生具有整體的感性認(rèn)識(shí)，然后再學(xué)習(xí)本課程，同時(shí)結(jié)合模型進(jìn)行講解。
（2）健全的多媒體素材。“可再生能源發(fā)電技術(shù)”課程內(nèi)容較多，課時(shí)有限。相比較傳統(tǒng)的教學(xué)方式，多媒體信息量大，采用靈活的圖形、視頻和動(dòng)畫等表現(xiàn)形式，能夠直觀、形象地再現(xiàn)客觀事物。筆者在教學(xué)實(shí)踐中采用多種多媒體教學(xué)手段。例如：選用《國(guó)家地理》節(jié)目里的《偉大工程巡禮——太陽引擎》視頻作為太陽能熱發(fā)電原理及形式的教學(xué)內(nèi)容，直觀地介紹了槽式、塔式、菲涅爾等形式的太陽能熱發(fā)電原理，以及聚光器的制造工藝等。選用GE的水輪機(jī)設(shè)備，采用Flash方式制作水力發(fā)電中反擊式水輪機(jī)設(shè)備的教學(xué)內(nèi)容，直觀且易于理解。通過多媒體的應(yīng)用，展示現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備，簡(jiǎn)化教學(xué)中的難點(diǎn)，增加了課程的信息量。
四、小組式考核方式
“可再生能源發(fā)電技術(shù)”作為高年級(jí)的課程，課時(shí)有限，知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容模塊化強(qiáng)，科普性和專業(yè)性并存，采用常規(guī)的卷面考試方式難以準(zhǔn)確考核。筆者在該課程教學(xué)實(shí)踐中，進(jìn)行了小組式考核機(jī)制的嘗試，即以小組為單位，制作課程學(xué)習(xí)的整體報(bào)告，選派一名代表在課堂上進(jìn)行答辯，匯報(bào)內(nèi)容結(jié)束后，其他組成員和教師針對(duì)報(bào)告內(nèi)容進(jìn)行提問，組內(nèi)成員均可就相關(guān)問題進(jìn)行回答。其他組同學(xué)根據(jù)該小組的匯報(bào)情況進(jìn)行打分，打分表如表1所示。除此以外，在考核中增加動(dòng)態(tài)考核，每個(gè)小組選出組內(nèi)最佳貢獻(xiàn)成員，給予動(dòng)態(tài)加分；同時(shí)為了增加考核上互動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生思考問題，對(duì)于提問積極的學(xué)生在成績(jī)上給予加分。該考核方式，對(duì)課程的教學(xué)實(shí)行了動(dòng)態(tài)的考查與過程管理，實(shí)現(xiàn)了以考核促學(xué)習(xí)，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，推進(jìn)學(xué)生協(xié)作能力培養(yǎng)，增強(qiáng)了“教師與學(xué)生”、“學(xué)生與學(xué)生”的互動(dòng)，提高較整體的教學(xué)效果。
表1 考核打分表
小組名稱 選題創(chuàng)新性（共20分） 查閱文獻(xiàn)情況（共20分） 分析問題能力（共20分） 報(bào)告質(zhì)量 （共20分） 表達(dá)能力 （共20分） 總分
（100分）
五、結(jié)語
隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，“可再生能源發(fā)電技術(shù)”已經(jīng)成為熱能與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)科重要的專業(yè)課程。本課程具有典型的多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，同時(shí)該領(lǐng)域的研究成果日新月異，因此無論是在教學(xué)內(nèi)容還是在教學(xué)方法都需要進(jìn)行改革和創(chuàng)新。本文通過緊跟前沿的研究熱點(diǎn)，設(shè)計(jì)深入淺出的教學(xué)內(nèi)容；采取以學(xué)生為主體，通過引入工程案例，專題研究與課堂討論等模式，并輔以教學(xué)模型與多媒體動(dòng)畫演示等多種靈活多樣教學(xué)手段的改革，讓學(xué)生在了解可再生能源發(fā)電技術(shù)的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)了學(xué)生挖掘問題，解決問題，理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，鍛煉了學(xué)生查閱文獻(xiàn)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的技能，提高了學(xué)生的科研素養(yǎng)與工程實(shí)踐本領(lǐng)。
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