“風力發(fā)電原理”課程的說課設(shè)計探析

摘要：說課是教師向同行或?qū)＜谊U述自己對課程教學內(nèi)容的設(shè)置與理解、學情的分析以及采取何種教學手段、教學方案、如何評價的一種教學研究方式。通過說課，可以促使教師投身教學改革，學習教育理論，不斷改進教學方法，提高教學質(zhì)量，提高教師的思想素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平。針對高校說課競賽，以“風力發(fā)電原理”課程為例，進行了“說課”的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：說課；風力發(fā)電原理；設(shè)計

中圖分類號：G642.421#8195；#8195；#8195；#8195；#8195；文獻標識碼：A#8195；#8195；#8195；#8195；#8195；文章編號：1007-0079（2014）17-0077-02

說課是建立在教學活動之上的一種教研活動，是在教師備課的基礎(chǔ)上向同行和專家系統(tǒng)地敘述教學設(shè)計及其依據(jù)的一種教學研究活動，是教師應(yīng)該具備的一項重要技能。[1]說課能有效促進教師靈活運用教學理念進行教學的設(shè)計、深入鉆研課程教材以及自覺進行教學反思。說課內(nèi)容設(shè)計的準確性、說課的清晰度，決定于教師對該門課程定位、內(nèi)容、學生學情以及教學手段的熟悉程度。完成一門課程的說課，將會大大縮短青年教師的工作適應(yīng)期，提高課堂教學水平，促進專業(yè)的快速成長。本文以新疆農(nóng)業(yè)大學說課大賽為背景，針對新辦專業(yè)的“風力發(fā)電原理”課程進行了一次說課內(nèi)容的設(shè)計。本次說課的重點在于以下四個“說”：說目標（課程的定位、任務(wù)與目標）、說學情（學生對象特征）、說內(nèi)容（課程內(nèi)容的選擇與教學手段和方法）、說評價（考核方式的實施）。

一、說目標

“風力發(fā)電原理”課程是新疆農(nóng)業(yè)大學機械交通學院（以下簡稱“我院”）、機械設(shè)計及其自動化（風電工程方向）專業(yè)和新能源科學與工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程。該課程的任務(wù)是較系統(tǒng)地講授風力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)、原理及控制的基本理論，培養(yǎng)學生對風力發(fā)電機系統(tǒng)的獨立分析能力，是對電工電子技術(shù)、機械制造工程原理、風力機空氣動力學、PLC技術(shù)以及自動控制原理等專業(yè)基礎(chǔ)課的綜合應(yīng)用和延伸，并且為后續(xù)開設(shè)的風電場并網(wǎng)技術(shù)、風電機組檢測與控制、風電場運行與維護等專業(yè)限選課程奠定一定基礎(chǔ)。因此，該門課程處于承上啟下的重要一環(huán)。

以我院該專業(yè)目標“培養(yǎng)面向企業(yè)需求、具有優(yōu)秀素質(zhì)、好用實用適用人才的風電工程專業(yè)”為依據(jù)，將“風力發(fā)電原理”的課程目標劃分為三部分：知識目標、技能目標和素質(zhì)目標。

第一，知識目標：使學生了解風力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，掌握風力發(fā)電機組機械結(jié)構(gòu)、風電原理及控制的基本理論。

第二，技能目標：培養(yǎng)學生實際動手操作能力和獨立思考能力，探究知識的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高分析和解決問題的能力。

第三，素質(zhì)目標：激發(fā)學生對風力發(fā)電事業(yè)的興趣，培養(yǎng)學生尊重科學、實事求是的科學態(tài)度。風電行業(yè)現(xiàn)場工作的特殊性，必須給學生樹立勇于實踐的工作作風，培養(yǎng)團隊協(xié)作、規(guī)范嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度以及吃苦耐勞的精神。

因此，本課程注重學生綜合素質(zhì)和能力培養(yǎng)，應(yīng)注重實踐教育，加大教學內(nèi)容中的實踐環(huán)節(jié)，采取合理的教學方案和手段。

二、說學情

目前我院有機械設(shè)計制造及其自動化（風電工程方向）2011級、2012級以及新能源科學與工程專業(yè)2013級，共計3個班級近100名學生開設(shè)此課程。上述兩個不同專業(yè)課程體系不同，對“風力發(fā)電原理”教學目標側(cè)重點略有不同。在已完成一個班次的課程講授工作中發(fā)現(xiàn)，學生基礎(chǔ)薄弱，學習動力不足，缺乏抽象思維，學習自律性差，對過多的理論學習不感興趣。但是，學生對新生事物興趣濃厚，更注重自身實際應(yīng)用能力的提高。

以失速型風機講解內(nèi)容為例：“被動失速控制風輪機的槳葉是經(jīng)過適當設(shè)計的，當實際風速增大到某一特定的數(shù)值時，槳葉的沖角就會達到失速邊界，開始出現(xiàn)失速。而大型風機（1MW及以上）基本全部為主動失速型控制”。大部分學生在課堂上仍然較難理解“失速”的概念，并對“主動失速”和“被動失速”提出了相關(guān)問題，這就是因為其先修課程“風力機空氣動力學”基礎(chǔ)不牢固。若此問題不得到及時解決，學生更加不能消化后續(xù)的“變速恒頻”等相關(guān)知識，從而會削弱其學習積極性。

則教師應(yīng)對方案為：“復習在先、學生參與、引出新問題”。即，教師綜述空氣動力學基礎(chǔ)，回顧相關(guān)知識，集體或單組討論基本概念沖角、升力系數(shù)、阻力系數(shù)的同時提出新問題。這樣，學生的參與和學習成就感就會促進其學習積極性，形成良性循環(huán)。

三、說內(nèi)容

本課程選擇機械工業(yè)出版社出版的《風力發(fā)電原理》為講課教材。[3]該教材適用于普通高等教育風能與動力工程專業(yè)，能夠較好地體現(xiàn)教學大綱的科學性、思想性和實踐性；能夠反映風力發(fā)電技術(shù)的最新發(fā)展水平；內(nèi)容通俗易懂，符合學生的接受能力。針對課程目標和學生學情，確定課程教學內(nèi)容與教學方法如下：

1.課堂授課內(nèi)容

課堂講授內(nèi)容及以及總體實踐內(nèi)容分配學時數(shù)如表1所示。

表1#8194；課程內(nèi)容分配學時

序號教學內(nèi)容學時學時分配校外實踐

課堂講授校內(nèi)實驗

1緒論 2

2風能及其轉(zhuǎn)換原理 6

3風力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu) 64

4風力發(fā)電機 6 20

5風力發(fā)電機組的控制及安全保護 82

6垂直軸風力發(fā)電機組 4

7離網(wǎng)風力發(fā)電系統(tǒng) 4

合計6236620

2.授課外實踐環(huán)節(jié)

課外實踐環(huán)節(jié)包括實驗課和現(xiàn)場實踐環(huán)節(jié)兩部分。

（1）實驗課。目前我院已具規(guī)模的實驗室包括機械制造、電氣工程。風電工程實驗教學中心也正在按照規(guī)劃建設(shè)。風電實驗設(shè)備主要有：大型風機輔助教學及仿真應(yīng)用軟件、雙饋風力發(fā)電機實驗臺、小型風力發(fā)電仿真測試系統(tǒng)、1.5兆瓦等比例微縮發(fā)電機、1.5兆瓦等比例微縮液壓站及剎車系統(tǒng)等，以上實驗室試驗臺均可利用。本課程針對大型風機輔助教學及仿真應(yīng)用軟件編寫了實驗手冊，已完成一個班次的實驗課，學生通過仿真模擬風力發(fā)電機組模型以及風力發(fā)電場SCADA軟件，增加對風力發(fā)電技術(shù)的感性認識

（2）現(xiàn)場實踐環(huán)節(jié)。我院大力推動校企合作與高校之間的合作。目前，累計已有5位教師赴華北電力大學可再生能源學院及其他專業(yè)領(lǐng)先的高校進行學習（內(nèi)容包括專業(yè)課程、實驗室建設(shè)、科研活動）。未來可采取教師到企業(yè)實踐、學生到企業(yè)現(xiàn)場實習等多種形式。

目前，我國幾家風電企業(yè)在各自領(lǐng)域已處于世界領(lǐng)先地位，對于教師而言，在這些企業(yè)中實踐可以學習最先進的風電專業(yè)技術(shù)，為教學打下良好的基礎(chǔ)；對于學生而言，依附先進企業(yè)深入風電現(xiàn)場實踐，則可以得到全面的鍛煉，并為就業(yè)創(chuàng)造一定條件。

3.教學手段與教學方法

針對學生對新生事物興趣濃厚的特點，教師可將多種教學手段和方法相融合。以傳統(tǒng)教學手段、仿真實驗教學為輔，網(wǎng)絡(luò)課程平臺教學、實踐教學等方式為主。以提高學生學習積極性及其實踐創(chuàng)新能力為目的，建立學生對風力發(fā)電系統(tǒng)的整體概念，同時加強學科前沿知識與教材內(nèi)容相結(jié)合以及課堂教學與實踐教學相結(jié)合。[4]主要方法如下：

（1）課堂講授采用啟發(fā)式教學。培養(yǎng)學生思考問題、分析問題和解決問題的能力；注重介紹風力發(fā)電研究領(lǐng)域的最新動態(tài)，鼓勵并指導學生查閱科技期刊，通過實踐和自學獲取知識。在教學中采用多媒體教學系統(tǒng)等先進教學手段，以先進風電企業(yè)主流機型進行案例分析，結(jié)合教材內(nèi)容加深學生對風電原理的掌握和理解。

（2）增加“情景”教學。利用風電場實習條件，在不侵犯企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)的前提下，通過將現(xiàn)場實踐過程拍攝和錄制，整理成教學錄像，以聲、像集合于一體地動態(tài)展示，使學生更直觀生動地觀看和了解風力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)、工作調(diào)試過程，使理論聯(lián)系實際；實行“企業(yè)導師制”，設(shè)立本門課程有必要通過實踐教學完成的章節(jié)，專門由實踐教學環(huán)節(jié)完成。

（3）充分利用校園網(wǎng)“課程中心”教學平臺。教師將課程大綱、教學課件、動畫模擬軟件及其他相關(guān)教學資料等全部上網(wǎng)，實現(xiàn)開放式教學。通過“課程中心”教學平臺，教師與學生可在線交流，解答學生的疑問，探討共同關(guān)心的問題，了解學生的學習和其他方面的動態(tài)，及時調(diào)整教學方法和進度。學生可以自行在“課程中心”體系中學習教師上傳的資料，以加強對課程的自學能力培養(yǎng)。

四、說評價

考核是檢查教師教學效果、衡量學生是否達到規(guī)定的教學目標的重要手段?？己朔椒ㄊ欠窈侠?，將直接影響評價的公正性和客觀性，以及教師與學生的積極性。[5]學習的過程就是一個逐步考核的過程，學是為了做，而考是為了更好地學。本課程考核體系，主要由以下幾類考核內(nèi)容由教師選擇：期末試卷成績、考勤提問成績、實驗報告成績、書面作業(yè)成績以及網(wǎng)絡(luò)“課程中心”教學平臺自主學習成績；同時可以結(jié)合學生在實習單位進行實踐學習時，由企業(yè)導師給予的成績，得出最終課程綜合評價。評價應(yīng)將實踐類考核比重加大，以適應(yīng)該課程的教學目標。

五、結(jié)束語

新疆農(nóng)業(yè)大學本次的“說課”大賽，有利于加快師資隊伍的培養(yǎng)，提高青年教師備課質(zhì)量和課堂教學效率，從準備到比賽的過程對提高青年教師的思想素質(zhì)也有很大幫助。此外，掌握說課的方法與技巧也是提高教師自身教學水平，提升教學藝術(shù)的重要教研手段。不同于一般的基礎(chǔ)理論課程和實踐課程，“風力發(fā)電原理”要求理論與實踐相結(jié)合非常緊密。為實現(xiàn)良好教學效果，必須合理設(shè)置教學目標，了解學生實際學情，具備客觀性和公正性的考核方式加以配合積極、多樣的教學方法和教學手段。同時，教師通過廣泛地吸取專業(yè)知識，進一步挖掘?qū)W生潛力，調(diào)動學生學習的積極性以提高其實踐與創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]姜小軍.高校教師說課技巧芻議[J].教育與職業(yè)，2012，（3）.

[2]張鵬.“電子產(chǎn)品工藝”課程的說課設(shè)計[J].高職論叢，2011，（6）.

[3]徐大平，柳亦兵，呂躍剛.風力發(fā)電原理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[4]管曉虎，李雪蓮，石砦.繼電保護課程教學模式之探索[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2013，（1）.

[5]李慧.課程說課的基本步驟和技巧[J].成功（教育版），2012，（10）.

（責任編輯：王意琴）