項(xiàng)目教學(xué)法在新能源發(fā)電技術(shù)課程中的應(yīng)用

陳偉

【摘 要】本文分析項(xiàng)目教學(xué)法的優(yōu)勢，以新能源發(fā)電技術(shù)課程為例，提出項(xiàng)目教學(xué)法的構(gòu)建思路，從教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生分組、明確小組項(xiàng)目任務(wù)、項(xiàng)目實(shí)施階段、項(xiàng)目成果展示及評(píng)價(jià)等方面論述項(xiàng)目教學(xué)法的具體應(yīng)用，并對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行反思。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目教學(xué)法? 新能源發(fā)電技術(shù)? 應(yīng)用? 思路? 實(shí)踐

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2018）11B-0118-02

新能源發(fā)電技術(shù)是自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程專業(yè)的一門重要的前沿特色課程，其主要目標(biāo)是讓學(xué)生掌握當(dāng)前最新的能源發(fā)電技術(shù)知識(shí)、熟悉各類新能源的具體應(yīng)用，為社會(huì)及企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)型應(yīng)用人才。由于該課程內(nèi)容多、課時(shí)少，涉及控制、機(jī)械、動(dòng)力、電氣等諸多領(lǐng)域，具有極強(qiáng)的綜合性，在有限的課時(shí)內(nèi)采用傳統(tǒng)理論式的教學(xué)方法并不能滿足課程的教學(xué)需求。因此，為了提高課程教學(xué)的效率，筆者嘗試在新能源發(fā)電技術(shù)課程中引入項(xiàng)目教學(xué)法，并積極探索項(xiàng)目教學(xué)的具體實(shí)施方案，目的在于提高課堂教學(xué)質(zhì)量，有效培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，為社會(huì)發(fā)展提供復(fù)合型的技術(shù)人才。

一、項(xiàng)目教學(xué)法的優(yōu)勢

項(xiàng)目教學(xué)法是一種將整個(gè)學(xué)習(xí)過程以項(xiàng)目任務(wù)形式完成知識(shí)學(xué)習(xí)與探究的教學(xué)模式，它以學(xué)生獲得理論知識(shí)、操作技能、職業(yè)能力、解決問題能力為終極目標(biāo)。項(xiàng)目教學(xué)將傳統(tǒng)教學(xué)中的知識(shí)技能目標(biāo)和情感目標(biāo)充分融入整個(gè)項(xiàng)目中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)近似真實(shí)的專業(yè)項(xiàng)目環(huán)境，學(xué)生以小組為單位的形式參與到項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)中，在“做中學(xué)、學(xué)中做”，有效實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”合一。與傳統(tǒng)教學(xué)法相比，項(xiàng)目教學(xué)法具有以下優(yōu)勢。

1.開展項(xiàng)目教學(xué)法的主要目的是讓學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和技能，在完成項(xiàng)目過程中學(xué)會(huì)知識(shí)遷移，并形成新的能力，有效解決傳統(tǒng)教學(xué)只注重傳授知識(shí)和技能這種單一教學(xué)模式造成的學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠牢固、不會(huì)應(yīng)用等問題。

2.開展項(xiàng)目教學(xué)法可以充分發(fā)揮教師“教”和學(xué)生“學(xué)”的積極性和創(chuàng)造性，促使師生、生生形成良好的互動(dòng)氛圍，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長、相互促進(jìn)，有效解決傳統(tǒng)教學(xué)中“教師講、學(xué)生聽”這種固態(tài)模式導(dǎo)致的學(xué)生課堂參與度不高、學(xué)習(xí)被動(dòng)等問題。

3.開展項(xiàng)目教學(xué)法有利于推動(dòng)教師教研教改和課程教改，有助于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力，實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)模式。

新能源發(fā)電技術(shù)作為一門新的課程，其教學(xué)模式仍然在進(jìn)一步探索與實(shí)踐中，引入項(xiàng)目教學(xué)法，并進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖兺ㄅc應(yīng)用，使其能夠更好地適用于學(xué)校課程教學(xué)和學(xué)生發(fā)展的實(shí)際狀況，培養(yǎng)更多能夠扎實(shí)掌握和運(yùn)用新能源發(fā)電技術(shù)的高端人才。

二、項(xiàng)目教學(xué)法的構(gòu)建思路

在新能源發(fā)電技術(shù)課程中實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，是以具體工作項(xiàng)目為引領(lǐng)，以工作過程為導(dǎo)向，將“教、學(xué)、做”有機(jī)結(jié)合起來，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生在做的過程中學(xué)習(xí)知識(shí)與技能，學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移與應(yīng)用。其中，科學(xué)合理設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)是影響項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施效率的關(guān)鍵因素。

（一）擬訂方案。在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法前調(diào)研企業(yè)崗位對(duì)學(xué)生職業(yè)技能的需求及學(xué)校學(xué)生的專業(yè)發(fā)展水平，擬定適應(yīng)學(xué)校實(shí)際情況的項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施方案。

（二）編寫項(xiàng)目任務(wù)書。深入鉆研新能源發(fā)電技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)大綱，對(duì)課程內(nèi)容按照項(xiàng)目教學(xué)法的需求模塊化和細(xì)化，科學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題，合理設(shè)置項(xiàng)目難度，并編寫項(xiàng)目任務(wù)書。

新能源發(fā)電技術(shù)課程內(nèi)容包括新能源基礎(chǔ)知識(shí)、生物發(fā)電、太陽能發(fā)電、海洋能發(fā)電、天然氣發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電等諸多知識(shí)點(diǎn)，充分體現(xiàn)了該課程“多而廣”的特點(diǎn)。為了讓學(xué)生扎實(shí)掌握這些知識(shí)，運(yùn)用這些技術(shù)解決當(dāng)前能源危機(jī)的問題，對(duì)課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，并細(xì)化項(xiàng)目任務(wù)，幫助學(xué)生更好地完成項(xiàng)目任務(wù)。

1.項(xiàng)目一：核能發(fā)電技術(shù)調(diào)研（8 學(xué)時(shí)）

任務(wù) 1：核能發(fā)電原理;任務(wù) 2：核能發(fā)電行業(yè)前景預(yù)測數(shù)據(jù)收集;任務(wù) 3：核能發(fā)電企業(yè)產(chǎn)銷情況調(diào)研，包括生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)能情況、銷售模式、產(chǎn)品銷量等;任務(wù) 4：核能發(fā)電可行性分析;任務(wù) 5：核能發(fā)電的成本及經(jīng)濟(jì)效益分析;任務(wù) 6：核能發(fā)電項(xiàng)目工程計(jì)劃書。

2.項(xiàng)目二：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用

任務(wù) 1：風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀及前景;任務(wù) 2：風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn);任務(wù) 3：風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理;任務(wù) 4：直流電機(jī)的結(jié)構(gòu);任務(wù) 5：直流電機(jī)的可逆運(yùn)行原理;任務(wù) 6：設(shè)計(jì)風(fēng)能發(fā)電，利用直流電動(dòng)機(jī)、電吹風(fēng)機(jī)、數(shù)字萬能表、線圈等儀器，自行設(shè)計(jì)風(fēng)能發(fā)電方案和步驟，并通過操作實(shí)現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電。

3.項(xiàng)目三：生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用

任務(wù) 1：生物質(zhì)能認(rèn)知;任務(wù) 2：沼氣發(fā)電技術(shù);任務(wù) 3：生物質(zhì)氣化發(fā)電原理;任務(wù) 4：城市有機(jī)垃圾能源的利用。

4.項(xiàng)目四：太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)及系統(tǒng)測試

任務(wù) 1：太陽能發(fā)電工作原理;任務(wù) 2：太陽能電池板最大輸出功率與轉(zhuǎn)換效率測試;任務(wù) 3：太陽能發(fā)電裝置設(shè)計(jì);任務(wù) 4：太陽能光伏電源系統(tǒng)的組裝、測試及使用。

（三）實(shí)施形式。按照學(xué)生各方面能力發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)分組，并指導(dǎo)學(xué)生按照項(xiàng)目任務(wù)書明確項(xiàng)目任務(wù)、細(xì)化項(xiàng)目內(nèi)容、合理進(jìn)行小組分工，共同協(xié)作完成項(xiàng)目任務(wù)。

三、項(xiàng)目教學(xué)法在新能源發(fā)電技術(shù)課程中的實(shí)踐應(yīng)用

下面以“項(xiàng)目四：太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)及系統(tǒng)測試”教學(xué)為例，分析項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)施過程。

（一）教學(xué)目標(biāo)。本項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)在于使得學(xué)生具備項(xiàng)目的調(diào)研、立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、選型、光伏行業(yè)圖紙繪制、計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用等基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力，并讓學(xué)生在完成項(xiàng)目過程中掌握太陽能發(fā)電系統(tǒng)的工作原理及其在實(shí)際中的測試與應(yīng)用。

（二）學(xué)生分組。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ)水平進(jìn)行科學(xué)分組，每個(gè)小組 6 至 8 人，并選派能力較強(qiáng)的學(xué)生作為小組組長，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)小組成員完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

（三）明確小組項(xiàng)目任務(wù)。教師設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目內(nèi)容后，明確每個(gè)小組的項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館資源查閱與項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)的資料，每個(gè)小組組長組織成員進(jìn)行討論，并明確每個(gè)成員的具體任務(wù)。

（四）項(xiàng)目實(shí)施階段。太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備。

1.教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，導(dǎo)入項(xiàng)目內(nèi)容，幫助學(xué)生了解太陽能發(fā)電工作原理，掌握光伏電站運(yùn)作流程、太陽能輻射量估算、發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模評(píng)估方法、項(xiàng)目科研報(bào)告的編制方法。

2.學(xué)生分組探究光伏并網(wǎng)的分類、國家電網(wǎng)對(duì)并網(wǎng)發(fā)電的質(zhì)量要求、系統(tǒng)功率與電壓調(diào)節(jié)、安全與保護(hù)措施、通用技術(shù)條件、電能表與電價(jià)計(jì)量、光伏電站通信方式與信號(hào)傳輸、系統(tǒng)測試方法與測試報(bào)告，掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，在分組探究結(jié)束后，學(xué)生以“小老師”的形式，進(jìn)行分組匯報(bào)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的牢固掌握。

3.師生共同探討光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟，形成初步的設(shè)計(jì)方案。

第一，陣列系統(tǒng)設(shè)計(jì)。完成并網(wǎng)站址選擇、太陽能資源分析、組件串并聯(lián)匹配、系統(tǒng)支架與安裝方式設(shè)計(jì)、陣列和戰(zhàn)區(qū)布置等內(nèi)容。

第二，電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。選擇太陽能發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)方式、并網(wǎng)控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、繪制主接線系統(tǒng)圖、無功補(bǔ)償基本參數(shù)設(shè)計(jì)。

第三，安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)。消防系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)、安全防護(hù)措施等方面設(shè)計(jì)。

第四，設(shè)備選型和質(zhì)量控制。光伏電池參數(shù)、種類及選型;匯流箱與逆變器參數(shù)、選型和質(zhì)量要求;無功補(bǔ)償裝置選型參數(shù)和選型;箱式變壓器參數(shù)和選型。

在此環(huán)節(jié)中，每個(gè)小組設(shè)計(jì)初步的太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)方案，并通過小組匯報(bào)的形式，共同商討方案的可行性，最后選擇一種經(jīng)濟(jì)的、易于實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目方案進(jìn)行下一步研究，并利用光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行系統(tǒng)測試，通過設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行項(xiàng)目創(chuàng)建，完成對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的地域選擇和光照模擬、光伏板的選型與布置、參數(shù)設(shè)置，進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目的集成設(shè)計(jì)。

（五）項(xiàng)目成果展示及評(píng)價(jià)。學(xué)生在完成系統(tǒng)方案測試后，認(rèn)真完成項(xiàng)目任務(wù)指導(dǎo)書，并將項(xiàng)目內(nèi)容制作成 PPT，在課堂上進(jìn)行項(xiàng)目成果展示和經(jīng)驗(yàn)交流，通過教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生互評(píng)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目的存在問題，并給出相應(yīng)的改進(jìn)建議。小組成員根據(jù)相關(guān)建議對(duì)項(xiàng)目任務(wù)指導(dǎo)書進(jìn)行修改與完善。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)整個(gè)項(xiàng)目完成的過程及本課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系，深化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。

四、項(xiàng)目教學(xué)法在新能源發(fā)電技術(shù)課程中應(yīng)用的反思

項(xiàng)目教學(xué)法在新能源發(fā)電技術(shù)課程中的有效實(shí)施，除了需要學(xué)校提供有力的教學(xué)硬件和軟件環(huán)境、加強(qiáng)對(duì)教研教改的重視與探索外，要實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電技術(shù)課程的高效教學(xué)，還需要在以下方面做進(jìn)一步的探索。

1.新能源發(fā)電技術(shù)作為一門新的課程，其教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容都需要教師進(jìn)行積極的探索，并要加強(qiáng)自身對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí);同時(shí)，由于項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施，需要教師具備較強(qiáng)的專業(yè)技能和廣泛的知識(shí)，這就需要教師到相關(guān)企業(yè)中去深入了解新能源發(fā)電技術(shù)的生產(chǎn)及應(yīng)用過程，并掌握其關(guān)鍵技術(shù)，才能確保項(xiàng)目教學(xué)的順利實(shí)施。

2.教師在設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)充分考慮到不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)重點(diǎn)不同，且每個(gè)專業(yè)的課時(shí)安排也不相同，項(xiàng)目教學(xué)的開展既要讓學(xué)生在有限的時(shí)間能夠按時(shí)完成，還要具有一定的挑戰(zhàn)性和難度。這無形中增加了教師的教學(xué)工作量，在一定程度上影響了項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施效果。為此，學(xué)?？梢圆扇〖w教研的形式，通過建立網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)平臺(tái)，讓教師進(jìn)行集體備課、共同商討教學(xué)方法、分享教學(xué)資源和經(jīng)驗(yàn)。

3.項(xiàng)目教學(xué)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教師與學(xué)生的角色和地位，項(xiàng)目教學(xué)的設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生充分參與其中，讓學(xué)生以小組為單位，真正地動(dòng)起來，逐漸成為項(xiàng)目教學(xué)的主角，充分鍛煉他們的思維能力、創(chuàng)造能力，提高他們的學(xué)習(xí)積極性。

綜上所述，新能源發(fā)電技術(shù)課程采用項(xiàng)目教學(xué)法，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中消化與吸收課堂知識(shí)，并促使學(xué)生分析問題、解決問題的能力得到充分鍛煉，有效提高了學(xué)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，達(dá)到提高課程教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量的目的。

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[2]張巧杰.“新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)改革初探[J].教育教學(xué)論壇，2016（28）

（責(zé)編 羅汝君）