《新能源发电与并网技术》课程教学改革与探索

张强 郑雪钦 张达敏 曾建斌 康少波

[摘 要] 在当前的本科教育中，应用型课程教学，缺乏对学生知识应用能力的培养，与产业需求脱节。本文结合近年来智能电网信息工程专业开设的《新能源发电与并网技术》课程教学的探索，分析了教学中主要存在的问题，就如何在课程教学过程中加强实践教学，培养大学生的创新创业能力提供思路。

[关键词] 新能源发电;应用本科教学;创新创业;校企合作

[基金项目] 厦门理工学院教育教学改革研究项目“新工科建设背景下的《新能源发电与并网技术》课程教学改革与探索”（JG2018011）

[作者简介] 张 强（1985—），男，福建南平人，博士，讲师，研究方向为电力电子技术;郑雪钦（1975—），女，福建莆田人，博士，教授，研究方向为电力电子技术;张达敏（1983—），男，博士，副教授，研究方向为新能源发电技术。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）35-0283-02     [收稿日期] 2019-10-21

一、引言

2010教育部发布了《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》。2015年举办首届中国“互联网+”大学生创新创业大赛。2016年我国正式成为《华盛顿协议》会员，开展工程教育专业认证，工程教育与世界接轨。2017年以来，教育部积极推进新工科建设[1]，全国各高等院校应结合自身的优势进行新工科建設与发展的路径选择，地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用。2019年10月，教育部教育发布了《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》，指出要严格教育教学管理坚决取消毕业前补考等“清考”行为。大学生是最具创新、创业潜力的群体之一;同时高等教育在数量提升时要严把质量关[2]。新时期，高校面临教学理念的转变和课程体系的改革，尤其是如何改革应用型本科的教学体系[3-5]，培养行业发展的人才队伍和技术储备，参与世界范围的人才和技术竞赛。

二、课程教学现状

随着国家智能电网的建设、新能源技术的发展和应用，电力电子技术在其中扮演着重要作用，也急需一批掌握技术的应用型人才队伍。为此，在进行电力电子相关课程的学习之后，智能电网信息工程专业新开设了《新能源发电与并网技术》，主要讲授太阳能、风能等新兴能源的发电技术，以及如何将发出的电能接入大电网。这是一门典型的以应用为主的课程，在教学过程中，发现下列主要问题。

（一）缺少高质量的教材，教学内容陈旧。新能源发电技术日新月异，发展迅猛;目前还没有一本被广泛认可的教材，已面世的一些教材，教学内容相对陈旧，质量一般。新能源发电与并网技术的核心是电力电子变流技术，但已有一门专业课程《电力电子技术》。如果还是以讲授电力电子技术为主，显然课程重复性大。

（二）教学方法以理论教学为主，缺少实践环节。该课程实际上是一门偏重应用的课程，单纯的理论教学显得过于抽象、乏味，无法调动学生的学习兴趣和自主学习的动力。学生无法感受到新能源发电技术在现实生产、生活中的重要性;导致学习只是为了拿到学分，为了考试通过而采取死记硬背的方法。

（三）缺乏实践创新能力的培养。应用学科或课程培养的目的是对知识的应用，目前的教学缺少应用环节，教师自身大多也缺乏工程应用的经验，对知识的讲授普遍停留在“纸上谈兵”的层面。没有为学生提供实践创新的平台或条件，最终导致学生怀疑课程学习的必要性。

三、课程教学改革与探索

（一）更新并优化教学内容。新能源发电与并网技术的核心是电力电子技术，基础是功率器件，核心是功率变换技术。经过几十年的发展，特别是近些年以SiC、GaN为代表的新型功率器件发展迅猛，因此在课堂教学中有必要引入新型电力电子器件的介绍。同时引入实际的工程应用案例，特别是我国在新能源开发与应用领域的最新成果，例如太阳能和风力发电技术，微网和智能电网的建设，储能、电动汽车和高速铁路中的应用。激发学生的学习兴趣和自主学习的热情。对于一些老旧、与现有《电力电子技术》重复的内容需进行适当删减，重构知识架构，侧重应用，尽量避免过多的复杂理论推导。

（二）改进教学方法，加强实践环节。以实际工程案例为素材，以问题为线索，通过flash动画、视频等资源展示课程内容，丰富课堂教学环节。同时通过专业电力电子仿真软件，构建基本电源系统模型，演示所讲授内容的工作原理;在此基础上增设课堂仿真环节。提供相关的课外学习资料，并对部分热点、难点问题进行课堂讨论。建立本地相关行业的校企实践基地，让学生到研发、生产一线;有条件的高校可以建立新能源发电、智能微电网相关的实验平台，在此基础上开设部分实践教学环节，让学生有机会感受到所学知识具体应用的一面。我校目前已建立了新能源发电与智能微电网实验平台、新能源发电与仿真测试平台，并在此基础上开设了部分相关的实践环节，有力促进的该课程的教学改革发展。

（三）严格教学管理，完善考核体系。大学生的数量逐年提升，质量问题已成为摆在高等教育工作者面前的严峻问题。课程的考核方式直接影响到学生的积极性和对知识的掌握程度。根据工程教育专业认证为基本要求，建立多样化、多层次、全过程、客观公正的考核学生的学习效果。指定明确的考核方式，提前告知学生。通过课前预习环节考核学生的自主学习情况，通过课堂小组讨论形式加强学生互动;通过实验或项目情况考核学生对所学知识的运用能力，传统的期末考试作为必要的补充。

（四）加强专任教师的学习培训，鼓励教师积极申报相关的教研课题。作为一门新开设的专业课程，缺少教学经验和教学资源，学校应创造条件，让教师走出去，避免闭门造车的现象。到其他有开设该课程的高校交流学习，到企业了解行业需求。在交流过程中不断改进教学内容、教学方法，取长补短;同时也有助于教师自身专业能力的提升。

（五）校企深度合作，提升学生专业素质与科技创新能力。邀请生产研发一线的工程技术人员开展课程讲座，让学生了解到行业的应用需求、研究热点和最新动态，从而主动进行相关知识的学习和创新创业活动。柔性聘请企业专家全程参与人才培养方案的修订与课程教学过程;教师与企业开展技术合作，引入企业实战和科技创新项目，为学生创造应用实践机会，全面提升学生的创新创业能力。

（六）为学生参与学科竞赛、创新创业活动提供专业技能培训和资金支持。当前，行业企业、各级政府和国家层面为大学生的学科竞赛、创新创业提供了丰富的平台。鼓励学生的奇思异想、大胆实践，积极参与相关的学科竞赛，以赛促教，形成教学与竞赛互相促进的良性循环。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。学生自己动手学习、运用知识，比教师课堂灌输的千言万语来得更直接有效。在此基础上进一步提升，好的项目推荐参与创新创业活动。

四、结语

新工科建设作为新时代高等教育改革的一次努力尝试，应用型本科教学，在严格教学质量的同时，形成教学与学科竞赛互相促进的良性循环，着力培养学生对知识的应用能力和创新创业能力。充分发挥校企合作的优势，培养高素质的行业需求人才。

参考文献

[1]林建.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017（2）：26-35.

[2]王洋，何晓芳.双一流建设背景下本科教育的价值、困境及路径突破[J].中国高等教育评估，2017（3）：18-21.

[3]张鸣放.关于应用型本科教育若干基本问题的探讨[J].现代教育科学（高教研究），2009（3）：1-4.

[4]路江，倪泽强，张砚.应用型本科高校人才培养模式探讨——以合肥学院教学改革的理论与实践为例[J].教育教学论坛，2014（32）：47-49.

[5]桑玉军.应用型本科院校基于"大工程"理念的创新与实践[J].高等工程教育研究，2009（3）：51-53.