新能源科学与技术精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇新能源科学与技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：新能源发电；教学方法；教学改革；教学理念

中图分类号：TM619 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）14-0217-03

从2006年秋季学期开始，我校电气信息学院就面向电气工程及其自动化专业学生开设了新能源发电技术方面的选修课，2009年学院改革，对原有专业进行重组、调整，新成立了电气与新能源学院，开始招收电气工程及其自动化（新能源发电方向）专业的本科生，重点培养从事新能源技术领域的研究、开发、维护、管理等方面的高级工程技术人才，并在2010年开始招生，现已经达到80人规模，开设的相关课程（含实验）一般安排在第五学期。

开设“新能源发电技术”专业选修课的目的是为了帮助电气工程及其自动化专业的学生全面了解能源科学概况、世界范围内面临的能源问题及其解决对策和发展前景、新能源开发利用的重要性以及新能源开发利用技术等方面的知识。课程内容涉及新能源基础知识、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等内容。针对目前选修课的建设和完善已成为高校教学改革深化的重要环节，选修课教学已然成为高校基于社会对复合型人才的迫切需求，本文将以新能源发电技术课程为例，分别从教学内容的选择、教学方法、教学手段和教学理念等方面进行一些改革研究与分析，其目的在于提高选修课教学质量、促进学生综合能力。

一、精选教学内容

新能源发电技术是一门专业性、综合性较强的应用学科，涵盖了风能、太阳能、生物质能等多种新能源的内容，综合了电气工程、机械工程、工程力学、物理学等学科知识。因其涉及的专业门类、知识面比较宽广，学生普遍反映不太容易找到学习规律，难以把握重点，理解稍困难。因此，结合新能源发电技术课程的培养目标，适当选择课程的教学内容，综合与电气工程相关的专业课，在教学过程中以新能源的发电方式为核心，分析各种类型的新能源、能量转化方式、发电原理等内容之间的相关联系，引导学生逐步把各个关联的知识点汇成知识链，促进学生学习和记忆。对于各种新能源的发展历史、资源分布和特点则可做简单介绍。另一方面，考虑到电气工程专业对学生的培养目标要求，比如有关风力机的空气动力学原理、太阳能热转换原理、生物质热裂解过程等内容可只做概述性讲解，让学生了解其基本概念。教师在教学过程中，需要注意引进当前国际国内的最新科研成果来丰富新能源课程的教学内容。该课程涵盖多方面学科，是当前大力提倡发展的一个技术方向，其涉及到的信息量多，知识更新快。特别是最近几年，不断涌现出研究新能源发电及其相关技术的新方法，使得新能源发电技术得到大力发展。因此，在选择和组织教学内容时，以教材为主体，综合大量的相关文献资料及网络资源，例如中国新能源网、中国新能源发电网等，适当增加一些不仅能反映新能源发电技术前沿领域的新理论、新技术，而且又能展现学科交叉、扩大学生视野的教学内容，不断在教学实践过程中提高这门课程的教学质量。

二、探索灵活的教学方法

在新能源发电技术课程的教学中，需要积极探索，发掘与课程特点相匹配的教学方法。在课堂教学中，需要注重知识性、趣味性，注意理论与实际相结合，可在教学过程中采用启迪式、比较式、讨论式和流程式等多种不同的教学方法，目标明确，重点突出，充分调动学生的学习积极性。

1.启迪式教学法。这种方法可以较好地激发学生的学习积极性，促进他们主动思考，培养他们分析和解决问题的能力。例如，在讲解并网光伏发电系统时，根据学生之前掌握的光伏发电基本原理，启发他们思考为什么要对独立的大规模光伏发电系统进行并网、并网的方式是怎样的、并网的过程中还需要增加哪些相应的装置。通过在教学过程中设置这样一些问题，逐渐开阔他们的思维方式，让他们认识到要使得太阳能发电得到大规模、高效率的利用，必然要对光伏发电系统进行并网，在并网的光伏发电系统中，并网逆变器又是核心设备，不仅能够把光伏电池组件输出的直流电转换成与电网同频同相的交流电馈入电网，同时还起到调节电力的作用。此外，在讲解上述知识点的过程中，还能够巩固学生在电力电子技术课程中所学到的关于逆变器的知识点，培养他们对所学到的各种知识点进行融会贯通、举一反三的学习能力。

2.比较式教学法。采用不同形式的图表对各种新能源发电方式或同一种新能源的不同利用形式进行互相对比，不但形象直观，还有利于培养学生综合分析问题的能力。例如在讲解恒速恒频与变速恒频风力发电系统时，由于这两种风电系统涉及到的知识点特别多，且较难理解，学生在学习过程中难以深入掌握各种系统的工作原理、结构差别等内容，多数学生仅了解大概情况，因此，十分有必要采用图表形式，分别从恒速恒频与变速恒频风力发电系统的拓扑结构、原理、发电机类型、并网方式等多种角度进行归纳、对比，加强学生对这两种最重要的风力发电系统的认识，逐步化解学习风力发电的困惑。

3.讨论式教学法。这种教学方法不仅可以发挥教师的导向作用，还可引发学生的学习主动性。比如在讲解三种经典的太阳能热发电系统时，可以提前安排三组学生分别搜集关于槽式、塔式和碟式太阳能热发电系统的资料，并在上课时先分别邀请各组的学生代表描述他们所认识的这三种不同的太阳能热发电系统，可以从热发电系统的基本原理、系统结构、组成部件、系统功能、应用情况等方面进行阐述。在讲述过程中，教师可适时启发他们，就其中的某一知识点，可以是大家感兴趣的，或者是十分重要的知识点进行展开，和同学们一起探讨，帮助学生深入理解不同类型的太阳能热发电系统的工作原理等内容。同时，在这种讨论式教学过程中，结合不同太阳能热发电系统的图片进行讲解，可以使得整个教学过程更生动、更丰富多彩。

4.流程式教学法。当涉及到知识点繁多、关联性强的教学内容时，可以采用流程式教学法。这种方法可首先从系统的角度进行说明，再逐层清晰讲解，可帮助学生培养良好的思维习惯和分析解决实际问题的能力。例如，在讲解有分拣场垃圾发电工艺流程时，结合美国的H-Power夏威夷垃圾发电厂实例，采用如图1所示的垃圾发电工艺流程来介绍。

先阐述在垃圾焚烧前，需要经过一系列输送、筛选和粉碎装置，把那些不易处理和不能燃烧的垃圾首先在分拣场清理掉。再介绍经过处理后的垃圾则被送入高温焚烧炉中焚烧，形成的残渣、灰渣送出填埋。烟气在排放前需注入石灰脱硫，中和酸性气体，并传热给水变成高温高压蒸汽，进入汽轮机发电。最后，还要说明烟气经锅炉尾部受热面后，经静电除尘达标后，进入烟囱排放，静电除尘后的细灰渣则可做建材进行综合利用。通过这样一个简洁的垃圾发电工艺流程图，可让学生迅速掌握垃圾发电的基本原理，了解各个生产环节的作用和相互关系，培养学生分析复杂问题的系统性思维。

三、采取多样的教学手段

相对于必修课而言，专业选修课的特点决定了它的教学方式有所不同，其更注重知识体系的完整性和学生兴趣的引导。这必然要求教师不断革新自己的教育观念，在教学过程中全面认真地设计教案，采用多样化的教学手段调动学生的学习兴趣，充分激发学生的学习积极性，引导他们主动参与到课堂教学过程中，展现他们的课堂主人翁精神。

1.主次分明，突出重点。由于新能源发电技术课程涵盖内容较多，而授课学时又有限，因此在教学中不可能讲授全部内容，必须做到重点突出，精讲主要内容。比如在纵多类型的新能源发电方式中，根据我们学院的专业设置特点，可重点讲授太阳能发电、风能发电和小水力发电。此外，还要注意详略结合，对主要的、基本的内容仍可采用讲课方式，而对其他内容则可以讲座、讨论方式开展，增大课堂教学的信息容量。比如在讲授太阳能发电时，就应以讲课方式详细讲解光伏发电，而以讲座方式讲解太阳能热发电。这种主次分明的讲课模式，不仅能使学生扎实学到本课程最主要、最核心的内容，还可以开阔他们的知识面和视野。

2.应用先进教学手段，提升教学效果。根据精选的授课内容，有效地运用网络资源，制作形象直观的多媒体课件，以改善教学的直观效果，增加授课内容的信息量。例如，当介绍不同类型的水平轴式风力机和垂直轴式风力机时，可以多向学生演示一些与它们相关的图片和Flas，结合这些多媒体资料讲解，可加深学生印象，让他们对这几种典型的风力机及其工作方式等内容有更深刻的理解。同时在上述教学过程中，要注意与传统板书方式相结合，引导学生逐步分析，并适当地留给学生一些思考时间，较好地把握课堂节奏。

3.结合实事，激发学生学习积极性。新能源发电技术课程所讲授的一些主要新能源发电方式在目前逐渐得到越来越多的应用，与人们的日常生活也越来越紧密。在介绍不同类型的新能源时，可以充分结合当前社会生活中出现的一些相关时事焦点事件，把它们提出来让学生讨论，既能激发他们的学习热情，活跃课堂气氛，还加强了他们对讲课内容的理解。例如，墨西哥湾的BP公司漏油事件、康菲环渤海湾污染事件，特别是全球石油供需关系的发展态势、气候变化和环境保护的压力，都迫切需要全球共同确定和构筑能源发展的新理念，开创新时期能源发展的新路子。结合上述实例，引导学生思索大力发展新能源、调整能源结构的必要性，让他们从新能源利用方式等层次进行探讨。通过这种教学方式，不仅可让学生深入理解课程内容，激发他们的兴趣，还能培养学生解决实际问题的能力。

4.穿插习题，实时归纳。在风力发电部分的教学过程中，其涉及到的不同类型风力机结构、发电方式、并网方法等知识点比较多，多数学生会感到理解有一定困难。为了让学生能够及时掌握课堂所学内容，讲课过程中可在恰当时候穿插一些事先准备好的习题，这些习题不一定来自教材，教师可根据其他相关资料自主设计。通过课堂练习，可以考查学生对相关知识点的掌握程度和存在问题，及时解决他们的困惑。比如，在讲解变速风机驱动双馈异步发电机并网系统时，可穿插一个关于发电机转子回路控制方式的多选题，通过该练习，能够加深学生对这部分重要内容的理解，从一定程度上也可改善课堂氛围，充分激发学生的学习主动性，发挥学生的主体作用。

5.结合共同点，学习新能源发电。新能源发电方式与常规能源发电方式，除了在一次能源的来源与能量转换方式等方面有较大不同外，它们在发电环节大多具有很多共同点。因此，在讲授各种新能源发电形式时，注意随时和常规能源发电方式进行类比，结合两者之间的共同点讲解，不仅可以促进学生对新能源发电方法的理解，还可以巩固他们对常规能源发电方法的认识。例如，在讲授地热发电时，其和火力发电的原理基本一样，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要装备庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。

四、培育素质教育的教学理念

不论是专业必修课，还是选修课，教师都需要培育素质教育的教学理念，新能源发电技术课程的教学更是如此。通过在理论教学过程中，结合一些生动的经典案例等进行讲授，既可调动学生学习的主观能动性，又能加强他们对新能源发电方法的认识，逐渐培养学生探索求知的精神。比如，通过介绍风能发电的几种典型装置与设备，以探究风能发电在当前得以大规模运用的原因。正是这些大量科研人员对风能发电装置的研发，才使得风能发电不仅仅是论文里的成果。通过一些经典案例，充分调动学生学习的主观能动性、学习兴趣和求知欲，这样才能达到开设专业选修课“培养学生能力，挖掘学生潜能”的目的。

五、结语

新能源发电技术课程是一门知识覆盖面广、学科前沿的专业选修课，而随着其利用方式和技术的不断发展，这门课程的教学内容也将不断更新，教学方法也会随之不断改进，通过改进教学手段和逐步增加实验环节，实时强化创新意识，这样就一定能够逐步改善人才培养过程中普遍出现的一些问题，如学生能力薄弱、缺乏创造性、主动性等，达到真正提升学生的思维创造能力以及综合素质的目的，培养出与时俱进的、创新型的合格应用型人才。

参考文献：

[1]高婷，童莉葛，王新立.公共选修课《新能源技术》的教学[J].河北理工大学学报（社会科学版），2006，6（1）：156-158.

[2]李桂峰，肖春玲.运用现代教育技术培养学生的创新能力[J].农业与技术，2008，28（3）：175-176.

[3]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].中国电力教育，2009，（8）：86-87.

[4]孙云莲.新能源及分布式发电技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

[5]翟秀静，刘奎仁，韩庆.新能源技术[M].北京：化学工业出版社，2011.

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文章编号：1671-489X（2017）08-0091-03

Course Construction and Teaching Reform of New Energy Power

Generation and Grid Connected Technology//JIAO Yuechao， QU Boyang， XIAO Junming， WU Mingyi， ZHOU Qian

Abstract In this paper， the content of the course of the New Energy Power Generation and Grid Connected Technology teaching content， teaching methods and the construction of experimental practice platform are analyzed in depth， and the new scheme of adjustment and optimization is presented. Adopting theoretical teaching and experimental practice is able to stimulate students’ learning interest and enhance students’ ability of practice and engineering practice.

Key words new energy power generation and grid connected tech-nology； experimental platform； teaching reform

1 引言

能源是社??发展最重要的基础性资源之一，是社会发展的原动力。为保证人类稳定、持久的能源供应，必须优化现存的、以不可再生的化石能源为主体的能源结构，大力发展太阳能、风能、生物质能、水能等可再生能源[1]。新能源发电与并网技术主要涉及电气、材料、控制、电力电子技摘 要 针对地图学课程教学中存在的问题，应用任务驱动教学理念，结合网络教学综合平台、专业竞技大赛、地理信息系统专业公共云平台等，构建线上线下的多维一体教学模式，并在课程中进行实践应用，激发学生的学习主动性，取得良好的教学效果。

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）08-0089-03

Teaching Reform and Practice on Course of Cartography based on Task-driven and Multi-dimensional Integrated Mode//YIN Min， WANG Shitai

Abstract Aiming at the existing problems in the teaching of carto-graphy， the author applied task-driven teaching model， combined with network teaching integrated platform， professional competitive contest， GIS public cloud platform， and constructed a multi-dimen-sional integrated teaching mode online and offline. Through the prac-

tice on the course of cartography， it found that the teaching mode stimulated students’ learning initiative， and have achieved good tea-ching results.

Key words course of cartography； task-driven； multi-dimensional integrate teaching mode

1 前言

地图学是地理科学及其相关专业的学生必修的一门专业基础课，是一门技术性强、应用范围广、融理论与实践于一体、综合性极强的学科。地图学教学以培养学生理解地图学的相关理论，熟悉地图编制的基本过程，掌握地图的应用以及高新技术在地图学中的渗入及应用为目的。地图学的学习要求学生掌握地图学基础理论、地图设计、编制的方法，掌握空间信息可视化的能力，掌握阅读、使用各类地图解译空间信息的科学方法，为将来从事有关工作与研究奠定基础。

目前的地图学课程开设过程中，主要采用多媒体教学方式。虽然将传统的板书“文字表达理论、手绘相关模型”的教学方式改进为“图片呈现地图、动画表达模型”，但相较于完整实现上述教学目的，在教学方法上仍存在一些问题：1）教―学的学习模式，学生没有主动感；2）平面的视觉感受，学生没有空间感；3）原理方法的分块分条，学生没有实用感。

针对上述问题，网络时代的教师亟待根据学生的特性、技术现状，从三个方面进行改进：1）教学模式的改变；

2）（实物）立体感受的增加；3）以任务驱动的实践项目为中心进行概念串讲，以此来提高教学质量。

2 任务驱动式多维一体教学模式设计

任务驱动教学法基本思想 该方法从结果出发，以解决问题、完成任务为根本，采用探究式学习方式，让学习者处于主动的学习状态，根据团队共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题[1-5]。任务驱动式教学法是适用于操作性、实践性课程的有效教学模式[2]，将其应用于地图学课程教学中，具有较强的针对性和实效性。

任务驱动式多维一体教学模式设计 任务驱动式多维一体教学模式，以任务驱动教学方法为核心，通过网络教学综合平台、专业竞技大赛、地理信息系统（简称GIS）专业公共云平台构建多维综合体，如图1所示。

教师结合生产实践与专业竞赛内容，将课程的核心教学内容通过若干个任务进行贯穿，通过教学综合平台向学生布置任务；学生接受任务后，利用教学综合平台的资源找到任务的解决办法，进而在专业的云平台上，如ArcGIS门户云平台、天地图平台等将地图任务进行实现。教学综合平台还为教师与学生提供了多种交流形式，将传统的课堂教学形式有效地拓展到课堂之外，让学生不受时间、地点的限制，打造没有“围墙”的知识流[6]。

任?涨?动式多维一体教学模式将课堂与课下的学习时间与学习内容互置，用实践带领学生寻找知识点、理解知识点并加以有效应用，本着“实用性”的学习态度完成作品，让学生在任务的驱动下学会思考、运用、协作与解决，从而达到主动学习与创新性学习的目标。

3 任务驱动式多维一体教学模式建设内容

任务驱动式教学方法实施流程设计 针对学生的专业特点和前期课程的基础特点，应用任务驱动式教学方法的理论基础，确定教学实施的关键点，建立任务驱动教学模式实施流程图[7-8]，确定具体实施的流程步骤，如图2所示。

地图学课程教学任务设计 针对人才培养方案中的知识能力矩阵设计，结合任务驱动教学模式的任务设计原

则[8]，将地图学课程的知识点融会贯通，设计四大任务，如表1所示。

教学综合平台的建设 教学综合平台是任务驱动式多维一体教学模式得以顺利实施的物质基础，充足、丰富的学习资源是学生进行有效学习的前提。教学综合平台主要由课程管理、教学资源、教学活动三大模块构成，平台具体结构见图3。

课程管理模块让学生了解课程、教学资源模块让学生学习课程、教学活动模块让学生实践课程。教师布置的任务根据难易程度出现在课程作业、答疑讨论、研究型教学板块中。教师在课堂上可直接利用教学综合平台进行任务成果的点评，进而引出知识点的讲解。

GIS专业云平台的实践应用 云平台是地图学课程中任务完成的渠道和工具。在课程中，学生在平台使用和创建地图、访问即用型图层和工具、作为Web图层数据、协作和共享、使用任何设备访问地图、使用Microsoft Excel数据制作地图等，完成团队作品。

4 应用成效

任务驱动式多维一体教学模式在两个校区相同专业的学生中做了对比教学实验。实验表明，采用任务驱动式教学的实验组学生听课的主动性更强；在知识点考核中发现，实验组对任务中涉及的内容掌握更深刻。在这一教学模式的推动下，学生对本专业的学习兴趣显著提升，本着“实用性”的学习态度完成作品，让学生在任务的驱动下学会思考、运用、协作与解决，从而达到主动学习与创新性学习的目标。

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关键词: 应用型本科院校艺术设计理论教学学生创新能力

应用型本科院校主要指省属本二类型的高等院校。这些高校在艺术设计专业教学中一般都安排艺术设计理论课程,但艺术设计理论课程在这些院校中的受重视程度普遍不高,很多高校的艺术设计专业以偏重“应用型”作为借口,大量删减艺术设计理论课程。这严重影响了艺术设计理论课程功能的发挥,如不改变,就将直接影响到学生的创新能力的培养。

一、重视艺术设计理论教学在培养学生创新能力中的作用

创新是艺术设计的灵魂。艺术设计理论教育是艺术设计创新的前提和基础,它为艺术设计人员在艺术设计创新道路上节省了大量的理论摸索时间,为艺术设计创新提供了大量可借鉴的成功经验,为艺术设计人员设计思想的成熟提供了强有力的艺术设计理论知识基础。我们在艺术设计专业人才培养中,要重视艺术设计理论课程的重要作用,采用各种教学方法,不断培养艺术设计专业学生的理论思维能力,不断提升艺术设计专业学生的理论知识运用能力与设计创新能力。

二、应用型本科院校艺术设计理论教学中学生创新能力的培养途径

应用型本科院校大部分是本二类省属地方院校,受招生批次、地域、学校知名度和影响力等各方面因素的影响,所招艺术设计类学生大部分文化成绩较低,学习艺术设计理论的积极性不高。要通过艺术设计理论教学培养他们的创新能力,高校与教师就必须从教学观念、教学内容、教学方法等方面进行有针对性的革新,不断提升学生的艺术设计创新能力。

1.革新旧有观念,引导学生重视艺术设计理论学习。

高校与教师要真正重视艺术设计理论教学,革除片面重视技法教学、艺术设计理论教学可有可无的旧有观念,革除急功近利的思想;要有长远目光,从艺术设计理论课程设置、课程建设、师资配备等方面强化艺术设计理论教学;要改变学生只重直觉、技能而轻视逻辑推论、理论思维的思想观念。所谓“应用型”是在一定的理论学习的基础上的“应用型”,艺术设计理论学习是培养学生创新能力的重要途径,一名设计师创新能力的大小,往往与他所学习的及自己总结的艺术设计理论知识的多少成正比。高校与教师要从培养学生创新能力高度,引导学生重视艺术设计理论知识的学习。

2.艺术设计理论课程体系化,逐步提升学生的设计创新思维能力。

学生艺术设计理论知识结构越完善,设计创新能力越强。而要使艺术设计理论知识结构完善,则必须使艺术设计理论课程有一定体系。删减艺术设计理论课程,课程设置七零八落,不仅会严重损害学生艺术设计理论知识结构的完整性,而且在很大程度上会影响学生设计创新能力的培养。艺术设计理论课程体系化,首先要保证艺术设计理论必修课程与选修课程门数开足、课时充足。其次要注意艺术设计理论课程开设的时间先后顺序、前后联系性和对专业技能课程的指导作用。基础类设计理论课程如艺术概论、中外美术史、设计概论、设计艺术史等在一二年级开设,其中艺术概论、中外美术史在设计概论、设计艺术史前面开设。三四年级随着专业技能课程的不断开设,可伴随着开设设计美学、设计心理学、设计方法学、民俗学、设计伦理、设计思维科学、设计文化等课程。这样才能使得艺术设计理论教学在整个教学过程中有一个完整的体系,让学生较全面地学习艺术设计理论知识,逐步提升他们的设计创新思维能力。

3.革新教学内容,培养学生的研究型学习习惯。

目前,艺术设计专业设计理论本科阶段教材大部分偏于史论发展过程的讲解,对每个时代的政治、经济、科技、文化等方面背景,设计师的生平、设计组织的发展概况和历史意义等方面讲述内容过多,教学内容重点不突出,教师往往“满堂灌”,学生的听课效率低。由于文化基础本来就相对薄弱,学生往往会产生厌学情绪,因此,教材编写者应当根据应用型本科院校艺术设计专业学生的学习实际,编写适合的教材。教材内容分必修与自学两部分。必修部分删繁就简,在理论知识上留下最重要的、目前应用价值高的核心理论和与之相配套的应用实例,在设计史知识上留下一些重要的设计风格、设计流派、设计师及其作品的介绍性内容。在必修部分设计史论内容的编写上,不宜深挖,而应注重基本知识的传授,在课堂教学中,教师无需将所有知识点都讲透,而应留下一些有一定深度的理论知识引导学生课后去研究与探索。在选修部分,可以适当多介绍其他不同流派的设计师和不同风格的作品,适当加以分析,引导有兴趣的学生进一步学习与研究。这样,既能减轻教师的授课负担,提高学生的学习效率,又能培养学生的研究型学习习惯。

4.多种教学方法综合使用,注重课堂实训,培养学生的创新能力。

在教学方法上,教师可以综合利用讲授法、图示法、讨论法、案例示范法、习题法等多种教学方法,增加课程教学效果,与学生保持经常性的交流,随时掌握学生的学习状况。讨论法有助于学生发表自己的看法、提出自己的疑问,与教师、同学针对某一命题展开广泛交流,改变艺术设计理论课程教学过程中学生只用耳不用脑的不良习惯,培养他们的探索精神,提高艺术设计理论的教学效果。教师在讲解某一设计理论或者某一设计历史知识时,不仅要配合图例讲解,而且要联系实际,采用这一设计理论进行创作示范,给学生留下学以致用的深刻印象。教师理论联系实际的创作示范,不仅能便于学生理解某一部分设计史论知识,而且能引导学生进行课堂设计训练。

教师要改变设计理论教学只是单纯讲授设计理论知识的传统观念,在课程教学中,针对某些重要设计理论知识,可以适当增加课堂训练,这样既能使学生的设计实践知识得到拓展,各种设计技能得到训练,又便于学生进一步理解这些史论知识,更重要的是能改变学生对设计理论知识作用理解不清的认识状态。例如,我在讲授艺术设计史课程中“新艺术”运动章节知识时,在这部分理论知识讲授过程中,用“新艺术”运动时期典型的“C”型、“S”型自由流畅的抽象线条进行创作示范,并要求学生根据我所给的与当代实际运用紧密联系的课题进行设计创作,最后我进行集中的作业讲评。我校在艺术设计理论教学过程中常常辅助以艺术设计训练,取得了极好的教学效果。第一,激发了学生的学习兴趣,丰富了学生的设计创作技巧与经验。第二,通过设计训练,学生较好地理解了相关的艺术设计理论知识,便于以后在设计中更好地运用。第三,学生认识了艺术设计理论课程与专业设计课程的联系,认识了艺术设计理论对专业设计实践的指导作用,提升了学习艺术设计理论的积极性。第四,检查了学生的艺术设计理论知识的掌握情况。哪些艺术设计理论知识学生掌握了,哪些没有掌握或掌握得不熟练,都可以通过设计训练检查出来,便于教师在以后的教学中进行补充与强化。第五,学生提升了艺术设计创新能力。

5.采用网络手段,为培养学生创新能力服务。

当今世界,网络无所不在。教师可以将自己的艺术设计理论课程教学内容到学校相关教学网络或自己设立的网页上,这有利于学生课外学习。同时在网络上,师生可以展开交流,学生的作业、相关问题可以通过网络提交,教师直接在网络上批改,便于批改意见的及时反馈。我校采用网络教学,取得了较好的教学效果。教师还应鼓励学生使用网络查找与艺术设计理论课程相关的学习资料,丰富艺术设计理论知识,进一步提升设计创新能力。此外,通过网络信息查询,学生还可以在网上不断参加设计竞赛,在实践中培养自己的创新能力。

三、结语

艺术设计理论课程是艺术设计专业课程的重要组成部分。我们要重视艺术设计理论课程教学在培养学生设计创新能力中的教学研究,从教学观念革新、教学内容调整、教学方法多样化、理论教学与实践训练相联系等方面,为培养学生的设计创新能力服务,让艺术设计理论教学在新世纪创新人才的培养过程中发挥出应有的作用。

参考文献:

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新能源科学与工程专业简介

新能源科学与工程是中国普通高等学校本科专业。

该专业培养具备能源工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等基础知识，掌握新能源转换与利用原理、新能源装置及系统运行技术、风能、太阳能、生物质能等方面的新能源科学领域专业知识，能在国家风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域开展教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的高级应用型人才，跨学科复合型高级工程技术人才，和具有较强工程实践和创新能力的专门人才。

新能源科学与工程专业课程

工程力学，空气动力学，电路，电机学，电子技术基础，自动控制理论，电力电子技术，机械设计基础，风能资源测量与评估，风力机理论与设计，风力发电机组原理，风电机组调节与控制，风电场电气部分，风电场规划与设计等。

新能源科学与工程专业就业前景

新能源基本用来发电。分别有风能，太阳能，生物能，潮汐能，地热等。但现在技术上比较成熟的还是前两者。不过其中风能的缺点就是在国内并网比较困难，风能应用最好的是欧盟。太阳能的话，其制造过程污染很大。总的来说新能源前景绝对光明，只是道路可能有些曲折，还要看国家政策的侧倾力度。

本专业毕业生就业前景广阔，可在风能、太阳能、生物质能等新能源和节能减排领域的企事业单位、高等院校和政府部门从事技术研发、工程设计、新能源科学教育与研究、新能源管理等相关工作。

专业培养在风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域从事相关工程技术领域的开发研究、工程设计、优化运行及生产管理工作的跨学科复合型高级工程技术人才，和具有较强工程实践和创新能力的专门人才。专业学生主要学习新能源科学与工程的基础理论和基技能，受到新能源科学与工程方面的基训练，具有独立思考能力、动手能力和工程实践能力。

新能源科学与工程科必备能力

1.具有较扎实的数学、物理、化学、机械、电子等学科基础知识;

2.较好的人文社会科学基础和管理科学基础知识;

3.掌握新能源科学与工程的基知识和基理论;

4.具有综合分析和解决实际问题的基能力;

5.能比较熟练地阅读专业的外文资料;

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关键词：新能源；新能源科学与工程；培养方案；课程体系

作者简介：韩新月（1982-），女，河南商丘人，江苏大学能源与动力工程学院，讲师；何志霞（1976-），女，甘肃泾川人，江苏大学能源与动力工程学院，副教授。（江苏 镇江 212013）

基金项目：本文系江苏大学教学改革项目（项目编号：JGZD2009025）、江苏省高等教育教学改革研究重中之重课题（课题编号：2011JSJG006）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0009-03

一、我国高校设立新能源专业的必要性

能源问题与环境问题是21世纪人类面临的两大基本问题，发展新能源是解决这两大问题的必由之路。新能源是相对于常规能源而言，以采用新技术和新材料而获得，在新技术基础上系统地开发利用的能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能等。由于新能源具有再生、清洁、低碳、可持续利用等优势，所以越来越多的国家开始重视它。而且新能源可以作为促进人类发展和保护环境的重要途径，所以这些国家在相关政策中都增加了新能源的元素。新能源产业的发展也是未来中国可持续发展的关键。但是，和发达国家相比，我国新能源产业化发展起步较晚，技术相对落后，总体产业化程度不高。不过，我国天然资源非常丰富，市场需求空间很大，在政府大力发展新能源及可再生能源政策的带动下，新能源领域成为大型能源集团、民营企业、国际资本、风险投资等诸多投资者的投资热点，技术利用水平正逐步提高，具有较大的发展空间。“十二五”期间将是我国新能源产业从起步阶段进入大规模发展的关键转折时期。我国新能源在这一时期的发展总目标是：建立初步适应大规模新能源发展的电网等重大基础设施体系，推动新能源装备制造业的壮大和升级，促进新能源市场的不断扩大，争取在2015年将非化石能源在能源消费中的比重提高到12%左右。[1]

尽管国家已经把发展新能源放在一个重要的战略位置上，一场新的能源革命已在悄然进行，它必将带来新的经济繁荣、新的社会理念和新的生活方式。但是，我国新能源产业发展过程中的一大难题是缺少成熟先进的新能源技术。我国主要的新能源设备和技术完全依赖进口，新能源领域的科技创新能力明显不足。而新能源产业化进程中的这些难题有待专业人士去破解。所以，培养新能源方面的专业和复合型人才是重中之重。[2]但是，新能源产业作为一个错综复杂的资源环境复合体，涉及物理学、化学、流体力学、传热学、电子电工学、材料科学、生物学、管理学、工业经济学等学科内容，是一个典型的多学科交叉的新兴产业。[3]因此，需要设立专门的新能源专业来满足，新能源产业对新能源人才要有宽的知识面、自主的学习能力、丰富的想象力、敏锐的洞察力以及较强的沟通协调能力等要求，进而要求高校做好优化人才培养层次、改进人才培养方案等工作。

国外已有一些著名大学建立了新能源的本科专业，用于培养太阳能、风能、生物质能等方面的科技人才，如澳大利亚的新南威尔士大学设立了专门的光伏与可再生能源工程学院，并于2000年开设了光伏与太阳能本科专业，2003年又开设了可再生能源工程本科专业；澳大利亚国立大学依托其可持续能源系统中心也建立了四年制的可再生能源系统专业。此外，意大利的都灵理工大学和米兰理工大学都开办了四年制的可再生能源专业。美国的俄勒冈州科技学院于2005年也建立了可再生能源四年大学本科学位课程。随着全球能源结构的变化，对于新能源方面的人才需求不断增加，世界上将会有更多的高校开办有关新能源的专业。

我国高校在新能源专业设置和新能源产业专业人才培养方面还落后于发达国家。为顺应时代的发展，为国家培养新能源这一新兴产业的专业人才，2010年7月经教育部审批，浙江大学、中南大学、江苏大学等11所高校首次设立新能源科学与工程专业。其中江苏大学的新能源科学与工程本科专业由能源与动力工程学院承担开设任务，已分别于2011年9月和2012年9月招收第一批和第二批本科生。关于新能源科学与工程专业本科生的培养方案、培养模式和培养体系则处于不断探索和完善中。

二、 新能源科学与工程专业的培养方案

在对国内外新能源相关专业人才培养充分调研的基础上，分析国家社会和经济发展要求，基于新能源产业特点及企业和社会对新能源专业人才知识结构和能力结构的要求，同时结合本校自身的学科特色和优势，确定了新能源专业人才培养方案，主要包括专业培养目标的确立及科学、合理的课程体系的设置、可行的教学计划的制订等。

1.培养目标

专业的培养目标是专业建设和一切教学活动的基础、依据，也是人才培养的最终目的。新能源科学与工程专业在国内甚至在世界上都是非常新的专业，目前处于初步形成和探索阶段，因此，找准本校专业人才培养定位和确立该专业人才培养的长远目标尤为重要。江苏大学能源与动力工程学院结合自身实际情况，依托机械工程、电气信息工程、材料科学与工程、化学化工、土木工程等学科专业的支持，并结合新能源产业的特点设立了新能源科学与工程专业，使培养出来的学生具有良好的综合素质和创新意识，富有社会责任感，具有国际一流的视野，具备新能源科学与工程这一强交叉学科宽厚扎实的物理、化学及热流体科学基础理论，系统掌握新能源科学与工程应用专业知识及技能、新能源转换与利用原理、新能源装置及系统运行技术，能胜任新能源技术相关的科学研究、工程设计、技术开发及技术经济管理等工作的高级专门人才。

2.课程体系的构建

尽管自2010年以来国内陆续已有许多高校正式获批新能源科学与工程专业在本科阶段的招生资格。但总体来看，我国系统培养新能源科学与工程本科生、研究生的工作才刚刚起步，对于相应课程体系的构建也处于探索阶段。一个专业所设置的课程相互间的分工与配合构成课程体系。课程体系是否合理、课程内容是否先进直接关系到培养人才的质量。而且，一个专业要具有区别于其他专业的培养方向和业务范围，就应有自己独立的课程体系。[4]新能源科学与工程专业是一门内容丰富而又广泛的科学与工程，属交叉学科。它与数学、物理、化学、生物学等紧密相关，又强烈地依托于能源与动力工程、材料、机械、电气、化工、自控和生物工程技术的发展。由于国内在这方面的研究几乎为空白，因此，如何以这些学科为依托，形成内容先进、结构合理的课程体系是急需解决的一项重大课题。笔者根据孙根年有关课程体系优化的思路给出了系统思考下新能源科学与工程专业课程体系的总体结构，如图1所示。[5]

由图1可以看出，在层次上将新能源科学与工程课程划分为通识教育平台课程、学科专业基础课程、专业（方向）课程、集中实践环节和课外实践环节五个方面。新能源科学与工程课程体系作为一个系统，不同的课程类别在培养目标和培养规格的指导下相互作用、相互影响，共同服务于新能源科学与工程专门人才培养这一特定的功能。

3.教学组织与实施

基于新能源科学与工程专业的培养目标及课程体系结构，考虑到本地区、本学校的实际情况，笔者制定的新能源科学与工程专业的指导性教学计划如图2所示。

由图2可以看出，在教学组织上前五学期主要进行普通文化课和专业技术基础课的教学，为后续专业课程的学习打下良好基础。同时，在第二、三、四、五学期还安排了金工实习、专业认知实习、电工电子实习和机械设计课程设计，目的是增加学生在校期间的动手操作机会。第六、七学期组织专业（方向）课程的教学和实习实训，核心课程均采用一体化教学方式。第八学期开展毕业设计环节，从而培养学生综合运用所学知识、结合实际独立完成课题的工作能力。

三、 新能源科学与工程专业培养计划的特色

1.以厚基础、宽平台、交叉学科为理念，强调扎实的物理、化学和热流体科学基础理论

课程建设时，首先在物理、化学基础理论方面增加了“大学化学”、“物理化学”、“能源与环境化学”和“半导体物理”课程。其次，根据新能源专业的特点，强调物理、化学基础的同时，通过减少“工程图学”、“工程力学”和“机械原理与设计”课程的学时数来弱化机械类课程。再次，为了充分发挥本校本学院学科优势和特点，在热流体理论方面除了开设“流体力学”、“工程热力学”和“传热学”课程外，还开设了“热流体数值计算基础”和“新能源利用中的热流体理论与技术”两门专业特色课程。目的是提升专业内涵，强化特色，确保学生具备新能源领域相关的扎实的基础理论，是学生今后在本专业及相关领域是否具备发展潜力的关键所在。

2.强调实践教学及新能源工程训练

首先，增加了“现代分析测试技术”课程。其次，增加了实习环节的学时数，把一般安排在第六学期的三周生产实习变为第四学期末的一周认知实习和第六学期的三周生产实习。目的是增加实践教学，先认知实习，后生产实习，使实习环节更为科学和合理。再次，还增加了项目设计，把一般安排在第七学期的两周课程设计修订为第六学期末的两周课程设计和第七学期末的两周项目设计。目的是先开展某门课程的课程设计，后进行具体的项目设计，设置更为科学和合理。通过指导学生开展设计性、综合性项目设计，培养学生发现问题、解决问题的创新能力。此外，还增加了新能源工程训练环节，在此环节中学生和指导老师双向选择后，学生参与到老师的科研项目中。指导老师在与国内外新能源企业合作中，向学生提供不同类型的专业实践机会。这个环节是在第七学期前完成，设置此环节的目的是培养学生实践创新和工程应用能力。通过明确的学分要求保证学业导师制的落实。指导老师通过这样一个环节对于特别优秀的学生可向学院推荐其保研，实现本研贯通培养，前后的培养具备一定的连续性。最后，为了充分利用学科资源及已有的实验条件，培养学生实践创新能力，更好地满足新能源专业对学生实践能力和新能源技术工程应用能力的高要求，在课内及集中实践环节总学分要求基础上还增加大于等于六个学分的课外实践要求（社会实践、竞技活动）。

3.体现多学科交叉特点

在课程设置时，除开设“工程图学”、“工程力学”、“电工电子学”、“机械原理”、“工程材料”等课程外，还增开了物理、化学方面的课以及“新能源材料”、“现代生物学导论”、“能源与环境”、“新能源系统自动控制原理”课程，这样充分体现了新能源科学与工程专业和动力工程及工程热物理、应用化学、材料物理、机械工程、化学工程与技术、环境科学与工程各学科的交叉。

4.重视形成宽阔的国际视野

首先，学校开设了全英文及双语课程，比如全英文的“太阳能光伏技术”以及双语的“热流体数值计算基础”、“热泵原理与应用”、“生物质燃烧及混燃技术”课程。其次，借鉴国外新能源专业的课程设置增设了反映新能源领域前沿的“生命周期评价”课程。此外，还增设“新能源前沿及工程应用专题”必修课。这门课要求学生在第七学期结束前听取学院安排的新能源前沿及工程应用专题讲座7次以上。专题可以是合作企业、国内外知名专家的讲座，也可以是本专业教师科研最新进展的讲座，目的是让学生了解本专业领域的最新研究进展及发展趋势，拓宽视野，尽快适应社会发展要求，同时提高学生的专业兴趣。

5.以太阳能为主，兼顾生物质能和风能，提供其他种类新能源的广泛选择的专业定位

首先，在太阳能方面，学校设置有“太阳能热利用”和“太阳能光伏技术”专业课；在生物质能方面，开设有“现代生物学导论”和“生物质能转化原理与技术”；而在风能方面，设置有“风力机空气动力学”和“风力发电与控制技术”专业课。其次，还提供了广泛的新能源相关选修课程来满足学生对不同专业的需求，比如“氢能与新型能源动力系统”、“新能源发电并网技术”、“水力发电与水电站”、“燃料电池原理与技术”、“热泵原理与应用”、“生物柴油制备及应用”、“生物质燃烧与混燃技术”、“能源工程管理”、和“能源经济学概论”等课程。

四、结束语

新能源科学与工程专业的设置顺应时代的发展，是我国可持续发展的需要。但是，由于新能源科学与工程专业是非常新的专业，与之配套的培养方案、课程安排等还处于起步探索阶段。笔者考虑到本地区、本学校的实际情况，同时结合新能源产业对人才的要求提出了具有鲜明特色的新能源科学与工程专业的培养方案，以供参考。笔者相信江苏大学有能力、有信心建设好该专业，为国家经济的可持续健康发展输送合格的人才。

参考文献：

[1]任东明.中国新能源产业的发展和制度创新[J].中外能源，2011，

（1）.

[2]王伟东，艾建军，杨坤.新能源产业人才培养问题与对策[J].中国电力教育，2011，（12）.

[3]张珏.新能源产业发展所需专业人才培养探讨[J].中国人才，

2010，（8）.