“新能源与分布式发电技术”课程的教材建设

申惠琪，朱永强

(华北电力大学电气与电子工程学院，北京 102206)

为占据新能源产业发展的战略制高点，我们必须从教育入手，大力培养新能源专业人才，否则将会制约我国新能源产业的发展。然而，“新能源发电技术”课程在国内高校缺乏现成的经验可以参考，相关内容的专业教材相当少，课堂教学和辅导材料也都匮乏零散，这种现状不利于教学质量的提高和创新型人才的培养。

因此，需要编写能反映新能源开发与利用及分布式发电技术等教学内容的专业教材，将学科的前沿科学技术与教学经验成果反映到教材内容中，体现专业特色，满足社会对新能源人才的需求［1］。

1 新能源发电教材建设

1.1 课程对教材的基本要求

“新能源与分布式发电技术”课程，是对国内外新能源发电技术的最新研究成果的总结与介绍［2］。该课程要求尽量将最新的科技知识和教学成果组织到教材内容中，以体现专业特色，做到既满足课堂教学的需要，又能便于学生的自学参考。

具体而言，该课程对教材有如下基本要求。

(1)知识内容要涵盖新能源发电技术的各主要领域;如太阳能、风能、潮汐能、波浪能、海水温差能、盐差能、海流能、地热能和生物质能等可再生新能源，还有氢能和燃料电池等能源利用新技术，以及多种能源互补利用、冷热电联产和分布式发电等综合利用技术;

(2)要针对某一具体的新能源形式，包括其利用的历史、资源及分布、利用形式与发展现状等方面，对新能源发电技术形成整体知识体系;

(3)提供合适的实例，配备合理数量与难度的课后习题和思考题。

1.2 教材建设目标和实现途径

为了实现严谨实用的宗旨和体现易读好教的理念，在编写教材过程中需要从以下方面着手努力。

(1)事先做好调研，分析社会对从事新能源行业人才的能力需求，并征求相关师生的意见;

(2)组织一支在该领域教学与科研方面具有丰富经验的编写团队，该团队要具备高的可信度;

(3)广泛收集相关文献资料，力求反映最新数据和最新技术，充分体现课程特色;

(4)完善教材体系结构，配合教材编制丰富多彩的教学课件，采用多种教学形式使教材内容更加形象化。

2 教材的内容与形式设计

该教材在内容设计上力求全面，涉及到新能源行业的几乎所有热点领域，已被列为“21世纪创新型人才培养规划”教材。

教材总共分为十章。分别是:能源概述、太阳能及其利用、风能与风力发电、潮汐能与潮汐发电、海洋能多种发电技术、地热能及其利用、生物质能及其利用、氢能和燃料电池、互补发电与综合利用和分布式发电技术。

各章均从各类新能源的基本概念、特点、资源分布和发展历史入手，引伸至该类新能源的利用形式与发电原理，并介绍该新能源目前在国内外的最新发展情况。形成了完整的知识结构框架，层次鲜明，且将新能源有关的各部分知识有机的组织起来。教材在形式设计上具有如图1所示的特点。

(1)开篇提出问题，引导读者快速建立相关知识体系的整体结构;

(2)明确教学目标和要求，利于读者在学习过程中有的放矢，提高效率;

(3)推荐阅读教材，帮助希望深入学习的读者扩展知识;

(4)列出基本概念，便于读者了解和集中复习重点概念;

(5)设置引例故事，建立读者原有知识与新能源利用的联系;

(6)介绍应用历史，利于读者理解能源的重要性和技术发展趋势;

(7)说明资源情况，有助于读者熟悉新能源的应用价值和发展远景;

(8)详述利用技术，让读者掌握新能源的利用方式和基本原理;

(9)提供实例，激发读者兴趣，促进感性认识。

图1 教材形式设计上的特点

我们以教材第三章“风能与风力发电”为例，在开篇之前，给出了风轮、风力机、风力发电、风电场、偏航系统和叶尖速比等基本概念，为学习风能知识打下基础。开篇处即提出以下问题:“人类从何时开始懂得对风能的利用?又是如何利用风能的?风力发电的原理是怎样的?风力发电的设备是什么样的?风力发电能达到什么样的规模?风力发电的发展状况如何?”。籍此引发读者的思考，并引导读者快速建立知识体系结构。然后用表格的形式作出教学要求，突出重点，让读者在阅读时可做到有的放矢。在推荐阅读资料部份，列举了两本学习风电相关知识的优秀书籍，供读者参考。

3 教材的特色

《新能源与分布式发电技术》教材在新能源知识体系完整、层次分明的基础之上，加入了一些激发学生学习兴趣的特色内容，主要包括如下内容。

(1)世界之最和中国之最:帮助拓宽读者的视野，完善读者的知识体系;

(2)小档案和小知识提示:是对相关知识的进一步开发和利用，帮助读者理解知识难点，扩大了教学信息量，丰富教学内容;

(3)趣闻和发现故事:激发读者的学习兴趣，培养其创新精神和实践能力，改善教学效果。

4 结语

本文针对新能源人才培养的特点，深入分析了“新能源与分布式发电技术”课程对教材的具体要求，并提出了相关教材建设的目标和具体实现途径。该21世纪创新型人才培养规划教材在形式布局和内容设计上都充分考虑了“新能源与分布式发电技术”课程的自身特点，做到了易读和好教，不仅为学生的学习提供了便利条件，同时满足该课程的教学要求。教材具有鲜明的特色，能够满足培养跟上时代发展的新能源领域人才的要求。

［1］ 朱永强.新能源与分布式发电技术［M］.北京:北京大学出版社，2010

［2］ 付蓉，郭前岗，王瑾.电力电子与新能源发电方向课程体系的构建与实践［J］.北京:中国电力教育，2009(8):86-87