项目教学法在新能源发电技术课程中的应用

陈伟

【摘 要】本文分析项目教学法的优势，以新能源发电技术课程为例，提出项目教学法的构建思路，从教学目标、学生分组、明确小组项目任务、项目实施阶段、项目成果展示及评价等方面论述项目教学法的具体应用，并对教学实践进行反思。

【关键词】项目教学法  新能源发电技术  应用  思路  实践

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2018）11B-0118-02

新能源发电技术是自动化专业、电气工程专业的一门重要的前沿特色课程，其主要目标是让学生掌握当前最新的能源发电技术知识、熟悉各类新能源的具体应用，为社会及企业培养专业型应用人才。由于该课程内容多、课时少，涉及控制、机械、动力、电气等诸多领域，具有极强的综合性，在有限的课时内采用传统理论式的教学方法并不能满足课程的教学需求。因此，为了提高课程教学的效率，笔者尝试在新能源发电技术课程中引入项目教学法，并积极探索项目教学的具体实施方案，目的在于提高课堂教学质量，有效培养学生专业技能和综合素质，为社会发展提供复合型的技术人才。

一、项目教学法的优势

项目教学法是一种将整个学习过程以项目任务形式完成知识学习与探究的教学模式，它以学生获得理论知识、操作技能、职业能力、解决问题能力为终极目标。项目教学将传统教学中的知识技能目标和情感目标充分融入整个项目中，为学生创设近似真实的专业项目环境，学生以小组为单位的形式参与到项目的各个环节中，在“做中学、学中做”，有效实现“教、学、做”合一。与传统教学法相比，项目教学法具有以下优势。

1.开展项目教学法的主要目的是让学生运用已有知识经验和技能，在完成项目过程中学会知识迁移，并形成新的能力，有效解决传统教学只注重传授知识和技能这种单一教学模式造成的学生基础知识掌握不够牢固、不会应用等问题。

2.开展项目教学法可以充分发挥教师“教”和学生“学”的积极性和创造性，促使师生、生生形成良好的互动氛围，实现教学相长、相互促进，有效解决传统教学中“教师讲、学生听”这种固态模式导致的学生课堂参与度不高、学习被动等问题。

3.开展项目教学法有利于推动教师教研教改和课程教改，有助于培养学生的多种能力，实施理实一体化教学模式。

新能源发电技术作为一门新的课程，其教学模式仍然在进一步探索与实践中，引入项目教学法，并进行恰当的变通与应用，使其能够更好地适用于学校课程教学和学生发展的实际状况，培养更多能够扎实掌握和运用新能源发電技术的高端人才。

二、项目教学法的构建思路

在新能源发电技术课程中实施项目教学法，是以具体工作项目为引领，以工作过程为导向，将“教、学、做”有机结合起来，以任务驱动学生在做的过程中学习知识与技能，学会知识的迁移与应用。其中，科学合理设计项目任务是影响项目教学法实施效率的关键因素。

（一）拟订方案。在实施项目教学法前调研企业岗位对学生职业技能的需求及学校学生的专业发展水平，拟定适应学校实际情况的项目教学法实施方案。

（二）编写项目任务书。深入钻研新能源发电技术课程教学内容及教学大纲，对课程内容按照项目教学法的需求模块化和细化，科学设计项目主题，合理设置项目难度，并编写项目任务书。

新能源发电技术课程内容包括新能源基础知识、生物发电、太阳能发电、海洋能发电、天然气发电、燃气发电等诸多知识点，充分体现了该课程“多而广”的特点。为了让学生扎实掌握这些知识，运用这些技术解决当前能源危机的问题，对课程实施项目化教学，并细化项目任务，帮助学生更好地完成项目任务。

1.项目一：核能发电技术调研（8 学时）

任务 1：核能发电原理;任务 2：核能发电行业前景预测数据收集;任务 3：核能发电企业产销情况调研，包括生产设备、产能情况、销售模式、产品销量等;任务 4：核能发电可行性分析;任务 5：核能发电的成本及经济效益分析;任务 6：核能发电项目工程计划书。

2.项目二：风力发电技术及应用

任务 1：风力发电的现状及前景;任务 2：风力发电的优点及缺点;任务 3：风力发电机工作原理;任务 4：直流电机的结构;任务 5：直流电机的可逆运行原理;任务 6：设计风能发电，利用直流电动机、电吹风机、数字万能表、线圈等仪器，自行设计风能发电方案和步骤，并通过操作实现风能发电。

3.项目三：生物质能发电技术及应用

任务 1：生物质能认知;任务 2：沼气发电技术;任务 3：生物质气化发电原理;任务 4：城市有机垃圾能源的利用。

4.项目四：太阳能并网发电系统装置设计及系统测试

任务 1：太阳能发电工作原理;任务 2：太阳能电池板最大输出功率与转换效率测试;任务 3：太阳能发电装置设计;任务 4：太阳能光伏电源系统的组装、测试及使用。

（三）实施形式。按照学生各方面能力发展状况，对其进行科学分组，并指导学生按照项目任务书明确项目任务、细化项目内容、合理进行小组分工，共同协作完成项目任务。

三、项目教学法在新能源发电技术课程中的实践应用

下面以“项目四：太阳能并网发电系统装置设计及系统测试”教学为例，分析项目教学法的具体实施过程。

（一）教学目标。本项目教学目标在于使得学生具备项目的调研、立项、设计、选型、光伏行业图纸绘制、计算机软件应用等基本技能，培养学生的实际工作能力，并让学生在完成项目过程中掌握太阳能发电系统的工作原理及其在实际中的测试与应用。

（二）学生分组。根据学生学习能力和基础水平进行科学分组，每个小组 6 至 8 人，并选派能力较强的学生作为小组组长，负责协调小组成员完成学习任务。

（三）明确小组项目任务。教师设计教学项目内容后，明确每个小组的项目任务，学生利用网络资源、图书馆资源查阅与项目任务相关的资料，每个小组组长组织成员进行讨论，并明确每个成员的具体任务。

（四）项目实施阶段。太阳能并网发电系统设计前期准备。

1.教师创设教学情境，导入项目内容，帮助学生了解太阳能发电工作原理，掌握光伏电站运作流程、太阳能辐射量估算、发电系统规模评估方法、项目科研报告的编制方法。

2.学生分组探究光伏并网的分类、国家电网对并网发电的质量要求、系统功率与电压调节、安全与保护措施、通用技术条件、电能表与电价计量、光伏电站通信方式与信号传输、系统测试方法与测试报告，掌握光伏发电系统设计的理论知识，在分组探究结束后，学生以“小老师”的形式，进行分组汇报，促进学生对理论知识的牢固掌握。

3.师生共同探讨光伏并网发电系统设计步骤，形成初步的设计方案。

第一，阵列系统设计。完成并网站址选择、太阳能资源分析、组件串并联匹配、系统支架与安装方式设计、阵列和战区布置等内容。

第二，电气系统设计。选择太阳能发电系统的并网方式、并网控制保护系统设计、绘制主接线系统图、无功补偿基本参数设计。

第三，安全系統设计。消防系统、接地系统、监控系统、防雷系统、安全防护措施等方面设计。

第四，设备选型和质量控制。光伏电池参数、种类及选型;汇流箱与逆变器参数、选型和质量要求;无功补偿装置选型参数和选型;箱式变压器参数和选型。

在此环节中，每个小组设计初步的太阳能并网系统方案，并通过小组汇报的形式，共同商讨方案的可行性，最后选择一种经济的、易于实现的项目方案进行下一步研究，并利用光伏发电系统设计软件进行系统测试，通过设计软件进行项目创建，完成对光伏发电系统设计的地域选择和光照模拟、光伏板的选型与布置、参数设置，进行实际项目的集成设计。

（五）项目成果展示及评价。学生在完成系统方案测试后，认真完成项目任务指导书，并将项目内容制作成 PPT，在课堂上进行项目成果展示和经验交流，通过教师点评、学生互评发现项目的存在问题，并给出相应的改进建议。小组成员根据相关建议对项目任务指导书进行修改与完善。最后，教师引导学生复习整个项目完成的过程及本课程的学习重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系，深化学生对理论知识的理解。

四、项目教学法在新能源发电技术课程中应用的反思

项目教学法在新能源发电技术课程中的有效实施，除了需要学校提供有力的教学硬件和软件环境、加强对教研教改的重视与探索外，要实现新能源发电技术课程的高效教学，还需要在以下方面做进一步的探索。

1.新能源发电技术作为一门新的课程，其教学模式和教学内容都需要教师进行积极的探索，并要加强自身对新能源发电技术相关理论知识的学习;同时，由于项目教学法的实施，需要教师具备较强的专业技能和广泛的知识，这就需要教师到相关企业中去深入了解新能源发电技术的生产及应用过程，并掌握其关键技术，才能确保项目教学的顺利实施。

2.教师在设计教学项目时，应充分考虑到不同专业学生的学习重点不同，且每个专业的课时安排也不相同，项目教学的开展既要让学生在有限的时间能够按时完成，还要具有一定的挑战性和难度。这无形中增加了教师的教学工作量，在一定程度上影响了项目教学的实施效果。为此，学校可以采取集体教研的形式，通过建立网络化的教学平台，让教师进行集体备课、共同商讨教学方法、分享教学资源和经验。

3.项目教学转变了传统课堂教学中教师与学生的角色和地位，项目教学的设计可以让学生充分参与其中，让学生以小组为单位，真正地动起来，逐渐成为项目教学的主角，充分锻炼他们的思维能力、创造能力，提高他们的学习积极性。

综上所述，新能源发电技术课程采用项目教学法，将理论教学与实践教学有机地结合起来，有利于激发学生的学习热情，让学生在完成项目的过程中消化与吸收课堂知识，并促使学生分析问题、解决问题的能力得到充分锻炼，有效提高了学生的专业技能和综合素质，达到提高课程教学效果与教学质量的目的。

【参考文献】

[1]于东升，李星汐.以学生为中心的《新能源发电技术》课程FCM教学模式初探[J].教育现代化，2018（4）

[2]张巧杰.“新能源发电技术”课程教学改革初探[J].教育教学论坛，2016（28）

（责编 罗汝君）