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新能源科學與工程范文1
摘要：《工程熱力學》和《傳熱學》是為新能源科學與工程專業學生開設的兩門專業必修課，也是該專業大學生所必須掌握的熱工類課程。該課程具有知識豐富、專業性強、課時多等特點。在《工程熱力學》和《傳熱學》課程教學中，大學生創新能力的培養是很重要的一環。本文對該課程的教學內容、教學方法和考核方式等方面進行了探討，并對大學生創新精神與創新思維的培養進行了研究。
關鍵詞：工程熱力學；傳熱學；新能源；教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）52-0176-02
能源是現代社會賴以生存和發展的物質基礎，是國民經濟和社會發展的先決條件。新能源專業的畢業生，肩負著為國家能源發展貢獻力量的重要責任。為達到培養專業知識面廣、基本功扎實和創新能力強的本科人才的目標，作為新能源專業非常重要的必修課――《工程熱力學》和《傳熱學》的課程設計和教學方法探索就顯得尤為重要[1，2]。此前的相關文獻中報道了《工程熱力學》和《傳熱學》教學的優秀經驗[3-6]。本文在此教學經驗的基礎上，對熱工課程的教學內容和教學方法進行優化和探索，以更好地提高學生的創新精神和創新思維。
一、教學內容的優化
教學內容的優化和精選是教學改革的關鍵。作為專業必修課，在學時有限的情況下，如何最大程度地講授最有價值的知識點成為教學的關鍵。
熱工類課程由《工程熱力學》和《傳熱學》兩門課組成?！豆こ虩崃W》按熱力學基本概念、熱力學第一定律、理想氣體的性質與過程、熱力學第二定律與熵、氣體動力循環、水蒸氣、蒸汽動力循環、制冷循環、理想混合氣體和濕空氣、實際氣體的性質等內容分為若干章節；《傳熱學》按照傳熱基本概念、穩態熱傳導、非穩態熱傳導、對流換熱、熱輻射及輻射換熱、傳熱過程與換熱器等分為若干章節。由于新能源科學與工程專業屬于新興產業專業，學科領域廣泛，涉及能源類（如生物質能、太陽能、風能）、化工類（如基礎化學、物理化學、新能源材料）、力學類（如工程力學、流體力學）等多門課程和領域。
在實際的教學過程中，教學內容必須有所側重，應充分考慮到不與新能源科學與工程專業開設的其他相關課程的知識點產生重復。另外由于《工程熱力學》和《傳熱學》課程難度較大，在教學過程中要講清課程中的要點和基礎知識?？梢砸浴盎驹悫D公式推導―影響因素―實際應用”為主線介紹該課的有關知識，建立每章知識結構圖，讓學生清楚該門課程的知識體系結構。對重點的熱力學第一和第二定律進行原理介紹，仔細推導相關公式，讓學生夯實基礎，使學生在進一步的學習中不會混淆概念，相對輕松地應對課程。此外，注重理論與實踐相結合，例如介紹空調在夏天與冬天的工作原理、冰箱開門對室內的影響，積極引導學生利用熱力學定律進行分析，增加課程的趣味性以提高學生的創新能力。通過優選教學內容，使教學內容始終能反映本學科的專業特點和學術水平，加強學生對后續專業方向的把握。
二、教學方法的探索
（一）以創新性地教帶動創新性地學
科學技術是第一生產力。要想發展經濟，需要加大科研力度、提高科技含量。這已被證明是一種行之有效的道路。與此對應的是，要促進教學質量、提高教學效率，必須加大教學與科研的力度、提高教學與科研互動水平。在當今大力發展科學技術的大背景下，如何提高身為未來科學技術發展主力軍的大學生的學習熱情和創新能力，成為目前高校教學的難題和重點。傳統的直白講課和搜集各種習題以供學生練習只會讓課程變得生硬和枯燥，導致學生的學習效率和學習熱情越來越低，甚至出現了普遍的抄襲作業和遲到早退等不良現象。為了改變這些不良現象，就需要在教學手段上進行創新。教師通過對平時科研工作成果的再學習，并結合對教材的研究，創造性地運用某些方法，使學生對重要問題達到本質上的領悟。在這種途徑中，教師的創新思維方式以及從中體現的一言一行，讓學生耳濡目染、潛移默化，對帶動學生進行創新學習、開發創新思維起到積極的作用。
例如，在進行《傳熱學》教學時，學生往往對傳熱的基本概念，尤其是二維與三維的導熱理論及方程很難理解。一般地教學方式是，教師在黑板上進行微觀導熱原理推導，得出一維傅里葉導熱定律和二維三維傅里葉導熱定律，并給出幾個常用的導熱方程。這種教學方式中，推導過程比較晦澀，給出的方程也較為難懂，學生們很可能只會死記硬背，不能靈活運用。針對以上問題，筆者建議將導熱理論與生活問題相結合，或者采取數學建模的方法，將導熱方程與實踐相結合，選取最適合該問題的模型，以達到課程有趣生動、富有創新性，激發學生們的創新思維。以創新性地“教”帶動創新性地“學”，學生收獲的不僅僅是知識點，更是如何去發現問題、解決問題的實際能力，為以后在新能源科學與工程專業領域的探索中打下良好基礎。
（二）板書教學與多媒體輔助教學相結合
多媒體技術以其圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的呈現使課堂教學達到了全新的境界。在《傳熱學》的講授中，一維的傳熱理論和公式很好理解和應用，但二維與三維牽扯到微觀傳熱理論，以至于推導過程較為復雜，傳熱方程較為抽象難懂。因此需要教師精心準備多媒體課件，通過動態描繪各向同性材料的微觀傳熱過程，讓學生理解不同形狀材料在具有不同位置的熱源時如何進行熱傳導。通過繪制動態的卡諾循環過程，使學生深入理解熱力學第二定律，并理解第二類永動機無法制成的原因。同時需要注意的是，對于工程熱力學和傳熱學，由于信息量大、內容廣，過多地依賴多媒體教學可能會讓學生在短時間內難以消化，因此在教學中對于難度較大的基礎理論部分和原理的學習，板書不可缺少，使學生能夠有充分時間緊跟老師的思維去理解每一個知識點。
（三）課程教學與科研活動相結合
教師可以將全班學生分為若干調研小組，每五個人為一組，選擇新能源與熱工基礎理論相結合的課題，通過查找國內外科技文獻，調研總結新能源專業前沿知識，形成調研報告，鍛煉學生閱讀科技文獻的能力，提前為畢業設計的開展奠定基礎。各小組也可以參與指導教師的科研項目，在實驗室做一些力所能及的科研活動，并通過文獻調研，形成工程熱力學和傳熱學知識系統。課程結束時，各小組以PPT形式向全班同學作匯報，授課老師根據報告提出問題，該組同學進行即時答辯，考查學生對相關知識點的掌握情況。
三、課程考核方式的探索
工程熱力學和傳熱學覆蓋面廣、知識點多，應該采取靈活多樣的考核辦法。在成績的評定方式上，可以設定了四項考核內容，第一部分是學生考勤、課堂互動表現和課堂筆記，通過此部分的考核，提高學生的聽課注意力，鍛煉學生提煉課程重點內容的能力；第二部分是根據每個小組的調研報告、PPT展示、答辯情況打分，鍛煉學生的團隊合作能力、口頭表達能力和應變能力；第三部分是每節課結束前的思考題，采取加分方式，鼓勵學生積極思考；第四部分是傳統的期末考試，考試內容為課程講授的基本內容，專業性強的理論部分強調定性了解，讓學生對熱工基礎有個整體的認識。
隨著新能源科學領域的不斷發展，熱工基礎理論散發出強大的活力。根據新能源科學與工程專業特點，教師還需要在教學過程中，不斷探索教學方法和考核方式，不斷優化課程內容，提升教學質量，使課程教學體系更加科學合理，更好地適應社會對新能源科學與工程專業人才的需求。
參考文獻：
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新能源科學與工程范文2
關鍵詞：新能源科學與工程；風力發電；太陽能發電；人才需求；課程體系
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）26-0046-02
新能源屬于我國戰略性新興產業，也是國民經濟發展的基礎性產業。面對環境污染與能源危機的雙重壓力，全球都在加快推進新能源產業發展。規?；_發與利用太陽能、風能、生物質能、地熱能等為代表的新能源，實現我國傳統化石能源過渡為清潔、可再生能源為主的能源結構是必然之舉。中國將大力推動新能源產業的發展，在加大水電、核電、太陽能和風能設施建設的同時，計劃在2020年前使新能源消費比例達到15%。特別是近年來風力發電和太陽能發電作為新能源電力的兩支主力軍迅猛發展，出現并駕齊驅的局面，新能源電力產業的蓬勃發展對新能源專業人才提出迫切需求。在這種形勢下，怎樣培養適應新能源產業需求的人才，既有巨大的機遇，也有很大的挑戰性。
為適應我國戰略性新興產業的需要，自2006年以來我國相繼有華北電力大學、河海大學、長沙理工大學等多所高等院校開辦風能與動力工程本科專業；2010年教育部緊急下達《關于戰略性新興產業相關專業申報和審批工作的通知》，自2011年開始，我國部分高等院校設置了新能源科學與工程、新能源材料與器件等新能源產業相關的本科專業。但怎么樣才能更好地為國家發展新能源產業起到人才培養的支撐作用，培養什么樣的新能源產業人才以及如何培養，怎么樣結合學校自身的特色與資源優勢開設專業方向和課程體系，是當前面臨的主要課題。
一、我國新能源電力產業的發展形勢
自2007年，我國風電裝機容量呈高速增長趨勢。2010年，我國（不包括臺灣地區）新增風電裝機1893萬千瓦，累計風電裝機容量4473萬KW，超過美國躍居世界第一位。至2012年底，全國新增安裝風電機組7872臺，裝機容量1296萬KW；累計安裝風電機組53764臺，裝機容量達到7532萬KW；風電并網總量達到6083萬KW，發電量達到1004億千瓦時，風電已超過核電成為繼煤電和水電之后的第三大主力電源。2013年我國風電又新增風電并網容量1492萬千瓦。2014年我國風電發展目標為1800萬千瓦。根據2014年國家能源局印發“十二五”第四批風電項目計劃顯示，列入“十二五”第四批風電核準計劃的項目總裝機容量為2760萬千瓦（27.6GW）。從2011年開始，我國為把握風電發展節奏，促進產業健康有序發展，國家能源局開始制定風電項目核準計劃，前三批風電核準規模分別為2683萬千瓦、1676萬千瓦（后又增補852萬千瓦）和2797萬千瓦。至此，“十二五”以來擬核準的風電項目規模累計已超過1億千瓦。
在風電大規模發展的同時，自2009年以來我國太陽能光伏發電也迅速擴張。截至2012年底，我國累計光伏裝機容量達到7.5GWp；截至2013年底，中國光伏發電新增裝機容量達到10.66GWp，光伏發電累計裝機容量達到18.16GWp。2013年全球光伏新增裝機39GWp，比2012年增長28%。2013年，就新增光伏裝機而言，中國、日本和美國成為世界上最大的三個市場，而德國則退居第四。中國2014年光伏發電的發展目標是全年新增光伏裝機14GWp。根據《太陽能發電“十二五”規劃》，中國光伏發電裝機容量與發展目標如表1所示。
在太陽能光伏發電快速成長的過程中，全球太陽能光熱發電也正以驚人的速度發展。截至2013年底為止，美國已有5座大型太陽能光熱發電站投入運行，規模都在100MW以上。其中美國NRG能源公司聯合Google、Brightsource公司投資22億美元在加州莫哈維沙漠建設的太陽能發電站于2013年成功發電，裝機規模為392MW，這是目前世界上規模最大的塔式電站。美國能源部SunShot計劃光熱發電的研發目標是到2020年實現75%的成本削減，在不依賴政策補貼的前提下將光熱發電推至每千瓦時6美分甚至更低的水平。歐洲早在2009年12家跨國公司在德國慕尼黑簽署協議，計劃投資4000億歐元在北非建立太陽能熱發電廠，10年后開始供電，據估計到2050年，該項目在北非的發電廠將滿足歐洲15%的用電需求，這也是目前世界上擬建中太陽能發電廠同類中最大的太陽能項目。此外，西班牙、南非、印度、智利、摩洛哥、以色列、沙特、阿聯酋、科威特以及澳大利亞都已經開始了大規模光熱發電的興建，印度已有50MW規模的電站并網運行。中國在北京延慶縣八達嶺建設了首個規模為1MW的太陽能熱發電示范電站，于2012年8月成功發電，但還沒有商業化規模電站?？梢灶A見，隨著國外太陽能光熱發電公司進入中國和國內太陽能光熱發電技術的研究進展，中國未來十年將在太陽能光熱發電方向上大有作為。
二、新能源科學與工程專業人才培養的定位
2012年，教育部將原風能與動力工程和新能源科學與工程合并統一改為新能源科學與工程。相應地，風動專業也將面向更寬廣意義的新能源產業需求，需要對專業培養方案進行調整；特別是更名為新能源科學與工程，就業的主戰場不能較好地定位，致使專業課程體系達不到市場的期望值，對該專業課程體系怎樣設計仍需繼續研究探討。從用人單位和學生自身需求上來看，專業課程設置和職業能力培養占有很重要的位置。其主要原因有兩個：一是我國經濟水平還欠發達，從讀大學所付出的成本上來看，大多數學生期望接受到職業技能方面的訓練；二是用人單位企盼招收到適合于工程技術需要的、能夠盡快進入工作角色的應用型、技能型、復合型人才。
對于專業設置，國內其它專業的普遍做法是根據就業渠道下設專業方向。專業必須有支撐產業為基礎才會有生命力。因此，本文提出“以學科為基礎設置大類專業，以產業為支撐開設專業方向”的觀點。新能源科學與工程專業應該在強化“工程實踐能力培養”的基礎上，必須以風力發電、太陽能發電作為就業主戰場，分別面向風電機組設計與制造、風電場工程、太陽能發電工程三個主要領域，設置各具特色的專業方向的課程體系。
三、新能源科學與工程專業課程體系的優化
新能源科學與工程專業自2010年教育部批準開設以來，全國已有34所高校開設此專業。2013年5月19日，“首屆全國新能源科學與工程專業建設研討會”在華北電力大學召開，指出課程體系是否合理、課程內容是否先進直接關系到人才培養的質量?，F階段我國系統培養新能源科學與工程專業本科生、研究生的工作才剛剛起步，對于相應課程體系的構建正處于探索階段。
根據國內部分高校新能源科學與工程專業公布的培養方案，其課程體系設置與專業定位（如表2所示）?？傮w上來看，各高校的課程體系呈現自由發展、特色發展的局面，這有利于各學科交叉融合，促進新能源產業發展，但同時應注意一些專業基礎課程的共性、相通性問題。課程體系可以大致分為兩大類：一類是遵循厚基礎、寬口徑的原則，強調能源類基礎理論課程教學（A類），但專業核心課程各高校有所偏重；另一類則是專業方向針對性較強，更強調職業能力培養（B類）。例如風動方向加強了力學、機械、電氣方面的課程模塊，太陽能方向則強調了半導體物理、材料科學的課程模塊，但缺少光學、熱學、電氣工程方面的教學。
表2 國內部分高校新能源科學與工程專業的課程設置與專業定位
學 校 專業課程體系 專業定位
A類：
浙江大學、華中科技大學、西安交通大學、中南大學、重慶大學、上海理工大學等 專業基礎課程：工程熱力學、工程流體力學、傳熱學、應用電化學、固體與半導體物理、材料科學基礎、工程制圖、機械設計基礎、電工電子技術、自動控制原理等
專業核心課程：可再生能源和新能源概論、太陽能電池原理與制造技術、太陽能光伏發電系統與應用、太陽能熱利用原理與技術、風力發電原理、生物質能轉化原理與技術、核能發電概論、氫氣大規模制取的原理和方法、能源與環境、燃料電池概論、薄膜材料與器件、半導體材料、新能源材料、熱泵技術、能源低碳利用技術、Matlab及其工程應用、CFD軟件應用等 具備熱學、力學、電學、機械、自動控制、能源科學、系統工程等理論基礎，掌握可再生能源與新能源專業知識
B類1：
華北電力大學、河海大學、長沙理工大學、沈陽工業大學等 專業基礎課程：理論力學、風力機空氣動力學、材料力學、機械設計基礎與CAD、、畫法幾何與機械制圖、電機學、電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、電機學、電力電子技術、自動控制原理、微機原理與接口技術等
專業核心課程：新能源與可再生能源概論、風力發電原理、風資源測量與評估、風電機組設計與制造、液壓與氣壓傳動、風電場電氣工程、風電機組控制與優化運行、風力機組狀態監測與故障診斷、風電機組測試與認證、風電場施工與管理、風電場建模與仿真、風力機設備材料、新能源材料、近海風力發電、風能與其它能源互補發電系統、風電場并網、風力發電機組計算機輔助設計、風電場規劃與設計等 面向風電機組設計與制造、風電場工程等
B類2：
福建師范大學 理論物理基礎、材料科學基礎、固體物理學、材料分析方法與技術、材料熱力學、單片機技術、電工電子技術、工程制圖、磁性材料與器件、光電子材料與技術、太陽電池物理、光伏工程與技術、光熱工程與技術、固體發光材料、半導體材料、電化學基礎、磁熵變材料與磁制冷技術、傳感材料及其傳感技術、X射線分析技術、儲能材料與技術、先進功能材料、光電薄膜與器件、鋰離子電池原理與技術、材料設計與模擬計算、納米材料與應用、新型能源材料與技術、太陽能光熱轉換理論及設備、太陽能熱利用、薄膜材料與技術、光源設計與應用技術等 面向太陽電池及其它新能源材料技術研發
應當指出，大學的專業課程體系不可能完全為企業的需求而量身定做；即使課程體系相同，但由于學校資源的差別和培養方式、途徑及方法的不同，人才培養的類型、質量與層次也會存在很大的差別。因此新能源本科專業教育主要考慮人才質量的基礎性、技能型、創新型、復合型與可拓展性。專業基礎課應該以能源科學為基礎，兼顧高校各自的資源優勢，設定各具特色的專業課程。
以長沙理工大學（以下簡稱“我?！保┬履茉纯茖W與工程專業為例，應針對風機制造、風電場、太陽能發電站三個就業領域，結合學校現有學科與專業優勢，培養目標定位于既具有較寬廣、厚實的專業基礎，又有專業方向的特長。為此，針對新能源產業的發展需求和我校的學科優勢，新能源科學與工程專業可增設太陽能發電工程方向。主要面向太陽能光伏、光熱發電站及并網工程，同時兼顧太陽能領域的技術研發，為太陽能光熱發電儲備人才，開設材料科學、光學、熱學、電氣工程等模塊的課程，主干學科為材料科學、電氣工程，使學生具有材料科學、光學、熱學理論基礎，具備電氣工程的職業能力。目前我校已有的材料科學與工程、光電信息科學與工程、熱能與動力工程、電氣工程及自動化專業為太陽能方向的開設奠定了基礎。
四、結論
當前，我國風電、光伏發電呈規?；l展的趨勢，太陽能光熱發電也未雨綢繆。為適應新能源電力產業蓬勃發展的需要，新能源科學與工程專業應該“以學科為基礎設置大類專業，以產業為支撐開設專業方向”。在風力發電、太陽能發電專業方向上，遵循厚基礎、寬口徑的原則，在強化“工程實踐能力培養”的基礎上，分別面向風機制造、風電場工程、太陽能發電工程三個主要領域，專業基礎課應以能源科學為基礎，兼顧高校各自的資源優勢，設定各具特色的專業課程體系。新能源產業屬于國家戰略性新興產業，也是國民經濟發展的基礎性產業；面對環境污染與能源危機的雙重壓力，全球都在加速發展新能源產業。應當抓住這一有利時機，整合各校相關的資源優勢，推動新能源科學與工程專業人才培養的發展，打造新能源專業品牌。
參考文獻：
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新能源科學與工程范文3
摘要：本文根據“動畫設計”課程特點，結合實踐教學需要，構建適合于教師教學與學生自主化學習的資源學習網站，并重點剖析了“在線教學，教學論壇，作業管理，在線測試，后臺管理”等模塊的特色功能與實現的關鍵技術。
關鍵詞：動畫；資源；教學網站；流媒體
中圖分類號：G642
文獻標識碼：B
傳統課堂教學由于受時間和地點的限制，給師生課后進一步交流、各種研究性學習活動的開展帶來了制約和影響[1]。網絡教學將傳統的教學延伸到網絡空間，既能發揮教師主導作用，又體現學生“主體、探究、合作”主體地位的教學方式?！秳赢嬙O計》是一門日新月異的課程，動畫制作所需的圖像、音頻、視頻素材以及動畫教學的電子教案體積又相當龐大，如何保證電子教材的前沿化，構建既服務于教師的教學又滿足學生的學習的網絡課程，通過構建功能完整的《動畫設計》資源學習網，本文重點研究了網站核心模塊功能與關鍵技術的實現。
1總體設計思路
“動畫設計”資源學習網站主要是基于動畫教學資源庫的功能、以及網絡化的教學平臺的研究與開發。其主要功能模塊包括：會員管理，新聞資訊，在線教學，作品展示，資源下載，教學論壇，作業管理，在線測試與后臺管理等功能。網站的核心模塊及實現的特色主要體現在：基于流媒體技術的“在線教學”模塊，體現“學生為主體，教師為主導”的“教學論壇”模塊，“一體化”的“作業管理”模塊，智能化的“在線測試”模塊以及功能強大的“后臺管理”模塊。
2開發環境
“動畫設計”資源學習網站開發與運行的環境：硬件環境為普通的PC機，軟件環境采用瀏覽器/服務器 (Browser/ Server)三層架構模式，開發軟件為Dreamweaver、Flash、Access等，開發語言為HTML,ASP,JAVA,SMIL等?？蛻舳诉\行環境為 Windows 95/98/2000/ XP+ IE5.5，Windows media player以上版本，服務器端采用Windows 2000 Server + ASP+Access2000框架。
3網站總體架構
“動畫設計”資源學習網站根據網站的功能劃分的模塊結構圖如圖1所示，網站首頁如圖2所示。
4核心模塊功能與關鍵技術剖析
4.1基于流媒體技術的“在線教學”模塊
4.1.1流媒體技術原理
流媒體是一種可以使音頻、視頻和其他多媒體能在Internet及Intranet上以實時的、無需下載等待的方式進行播放的技術[2]。流式傳輸方式是將動畫、音/視頻等多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由視頻服務器向用戶計算機連續、實時傳送[3]。
4.1.2在線教學模塊的實現
在線教學模塊主要由在線課堂、電子教案、在線答疑三部分組成。在線課堂主要是課堂實錄視頻教程，專家視頻教程以及各專題講座視頻組成，提供在線點播放功能。電子教案由動畫源碼、PPT及網頁和文本等組成，并提供各章節打包下載等功能。在線答疑主要提供面向課堂教學教師與學生之間的交流，問題解決等功能?；诹髅襟w技術的在線課堂代碼如下[4]：
＜object id=NSPlay
……
＜param name="AutoRewind" value="1"＞＜!--在播放完成后回到起點--＞
＜param name="FileName" value=＜%=rs("MovieAddr") %＞＞ ＜!--告訴IE這個變量的名稱叫FileName,它的值是
＜%=rs("MovieAddr")%＞--＞
＜param name="ShowControls" value="1"＞ ＜!--顯示控制欄(包括播放控件及可選的聲音和位置控件)--＞
＜param name="ShowPositionControls" value="1"＞ ＜!--在控制欄顯示位置控件(包括向后跳進、快退、快進、向前跳進、預覽播放列表中的每個剪輯)--＞
＜param name="ShowAudioControls" value="1"＞ ＜!--在控制欄顯示聲音控件(靜音按鈕和音量滑塊)--＞
＜param name="ShowTracker" value="1"＞＜!--顯示搜索欄--＞
＜!--播放控制條--＞
＜param name="ShowDisplay" value="0"＞＜!―不顯示顯示面板(用來提供節目與剪輯的信息)--＞
＜param name="ShowStatusBar" value="1"＞＜!--顯示狀態欄--＞
＜!--播放時間--＞
＜param name="ShowGotoBar" value="0"＞＜!―不顯示轉到欄--＞
＜!--播放下面一條框框--＞
＜param name="ShowCaptioning" value="0"＞ ＜!--是否顯示字幕--＞
＜param name="AutoStart" value="1"＞ ＜!--自動開始或者自動啟動--＞
……
＜/object＞
4.2體現“學生為主體，教師為主導”的“教學論壇”模塊
教學論壇可以為教學與學生之間的交互學習提供一個交流的平臺。電子公告板(BBS)采用成員登陸方式，是一種最便于管理、最有優勢的網上信息交流形式[5]。對于具有代表性的問題，學員可以把問題張貼到電子公告板上，這樣其他學員也可以看到問題的解答。教師也可在論壇中相關的教學信息,以及討論課程教學中的相關問題等等。由于公告板可以保留住每個信息者的信息,也便于信息的保存與查閱，充分體現了以“學生為主體，教師為主導”的教學模式。利用BBS教學論壇，可為教師與學生提供信息溝通，學術交流，疑難解答以及資源共享等功能。動畫設計資源教學論壇分為交流區、精華區、討論區和評價區四個區。其中交流區包括了多媒體制作開發、卡通動畫設計、游戲開發三個版塊，而精華區包括了鼠繪區、腳本區、基礎區三個板塊，討論區主要是技術交流區，評價區是對網站評價。
4.3 “一體化”的“作業管理”模塊
作業管理系統分別為教師與學生兩種權限。教師可以上傳作業資料，修改、查看學生作業以及對學生帳戶與權限進行管理功能。所謂“一體化”體現在學生的“檔案―選課―作業”管理的一體化。學生的個人信息集中存放在教務處的檔案管理系統數據庫中，學生檔案包括學生的姓名、學號及電子郵箱等信息。學生的選課信息由教務處的專業課表與網絡的選修課結合，作業管理系統的帳戶不用人工創建，系統管理員可在校園網上將教務處的學生檔案數據庫與課表信息直接導入并自動化生成，帳戶名為學生的學號，密碼統一由系統初始化生成并發送到學生帳戶所對應的郵箱，從而保證了用戶管理的安全性與方便性。教師可人工添加，管理學生帳戶和權限，可對學生帳戶密碼強制更改，或帳戶封鎖等功能，并可限制學生帳戶的容量上限，比如每個帳戶不超過30M等。教師帳戶可以按科目，按班級查看學生的作業，可選擇在線批改也可以下載備份再批改。學生帳戶中可以看到不同老師的教學下載區，實驗區中的作業資料，但學生只能對自己的實驗區中的資料進行修改，而無法更改教師教學下載區中的內容。
4.4智能化的“在線測試”模塊
在線測試系統是一個基于Web與數據庫的網絡測試系統。為學生對理論的學習提供了檢驗的方法。其智能化主要體現在后臺管理功能與考試功能的自動化：后臺管理功能有：(1)自由設置考試科目(2)自動初始化題庫(3)自動生成試卷(4)多功能自動化的查詢；考試功能主要有：(1)自動控制考試時間(2)防刷新功能(3)考試成績自動生成功能。由于動畫的考核主要是對作品的人工主觀性評價，所以測試功能主要是對一些理論基礎知識的測試[6]。
4.5功能強大的“后臺管理”模塊
動畫設計學習資源網網站后臺管理系統，提供的強大、便捷的后臺管理功能，其主要功能包括網站常規管理，會員管理，新聞管理，編輯器管理，菜單管理，以及數據庫的管理包括備份、復制及壓縮等功能。其主要功能的關鍵技術如下：
4.5.1菜單管理
菜單管理導航的內容有：菜單欄目管理的首頁、添加菜單欄目(主要有所屬菜單的類別、菜單的名稱、相關說明、鏈接地址等)、一級菜單排序、N級菜單排序、復位所有菜單欄目和菜單欄目合并。其中，需要注意的地方是：如果選擇復位所有菜單，則所有菜單都將作為一級菜單，這時您需要重新對各個菜單進行歸屬的基本設置。不要輕易使用該功能，僅在做出了錯誤的設置而無法復原菜單之間的關系和排序的時候使用。相關代碼為：
＜form name="form1" method="post" action=" Admin_Class_Menu.asp?Action=SaveReset"＞
＜input type="submit" name="Submit" value="復位所有菜單"＞
＜input name="Cancel" type="button" id="Cancel" value="取消"onClick= "window.location.href= 'Admin_Class_Menu.asp'" style="cursor:hand; "＞ ＜/form＞
4.5.2數據庫管理
(1) 備份數據庫：
當前數據庫的位置(指相對路徑目錄)，備份目錄(也是指相對路徑目錄，如目錄不存在，將自動創建)，備份名稱(填寫備份數據庫的名稱，如有同名文件，將覆蓋)。相關代碼[7]：
＜form method="post" action="Admin_Database. asp?action=BackupData"＞
＜% if request("action")="BackupData" then call backupdata()else%＞
＜input name="db" type="text" size="40" value= "＜%=db%＞"＞＜/td＞
＜input type=text size=40 name=bkfolder value="
Databackup"＞＜/td＞
＜input type=text size=40 name=bkDBname value=" #Data##Back"＞＜/td＞
＜input name="submit" type=submit value=" 開始備份 "
＜% IfObjInstalled=false Then response.Write "disabled"%＞ ＞＜/td＞
＜% If ObjInstalled=false Then Response.Write "＜b＞
＜font color=red＞你的服務器不支持 FSO(Scripting. FileSystemObject)!
不能使用本功能＜/font＞＜/b＞"end if%＞ ＜/form＞
(2) 復制數據庫：
可選擇確定當前數據庫的相對路徑和備份的數據庫的相對路徑。
(3) 壓縮數據庫：
壓縮之前，先選擇好壓縮后的數據庫存放位置，需要注意的是壓縮前，建議先備份數據庫，以免發生意外錯誤。
正在使用中數據庫不能壓縮，請選擇備份數據庫進行壓縮操作(當前壓縮數據庫名為默認備份文件名)。系統空間占用情況：可以查看網站各種資源所占用的空間，也可查看系統占用的總空間。
5結語
“動畫設計”資源學習網站成功開發并已運行，其網址為：/syn，經測試與修改，目前已初步投入試用階段。實踐表明，在線教學為學生構建了遠程教學的平臺，為學生的自主學習拓展了學習空間，流媒體技術的應用提高了視頻的點播放速度及實時性；教學論壇的開通，為教師與學生之間的溝通以及新技術的學習與問題求解構建了一座橋梁；一體化的作業管理模塊，不僅有利于教師收發學生作業，也有利于開展課堂教學，學生也可以利用作業管理的帳戶空間作為暫存課堂資料的磁盤空間。在線測試模塊為基礎理論知識的測試提供了環境和依據；后臺管理模塊確保了數據庫的管理、備份與更新，是網站管理與維護的必不可少的組成部分。
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新能源科學與工程范文4
關鍵詞：新能源科學與工程；實踐教學；遠程監控
近年來，能源科技日新月異，風電等新能源快速發展，新能源領域的人才培養日益受到政府、高校和社會各界的廣泛重視[1]。2011年教育部批準設置新能源科學與工程專業本科專業（080503T），全國許多高校紛紛增設新能源科學與工程專業，2012年原有的風能與動力工程和新能源科學與工程合并統一調整為新能源科學與工程，如何辦好戰略性新興產業背景下的新專業是一項全新而艱巨的課題。作為傳統能源特色高校的風電等新能源學科和專業發展面臨著許多新的挑戰，由風能與動力工程專業調整轉變過來的新能源科學與工程專業人才面臨諸多現實和復雜的研究課題[2]，正在進行中的新能源專業人才培養應該予以及時解決。本文將結合校企共建遠程監控中心建設項目的實踐，探索一種新型的實際教學模式。
一、新能源專業校外實習面臨的挑戰
新能源專業的實踐教學模式的探索和實踐是一項十分緊迫的現實任務。新能源專業直接面對新能源產業的生產一線，具有很強的工程實踐性，實踐教學必須與生產實踐相結合，需要有良好的實驗環境和實踐基地[3]。學校辦學應與企業需求緊密結合，加強校企雙向調研，優化新能源專業設置及相關課程設置，修訂專業教學計劃，共同培養出更多符合企業需要的高素質的實踐型人才。在長沙理工大學的新能源專業的培養方案中，有兩次校外集中實習和兩次校內集中實踐教學環節，探索有效可行的實踐教學模式是一項重要的任務。風電專業校外實習面臨較大的實際困難。長沙理工大學開設的“新能源科學與工程”專業主要面向風力發電生產一線，實習單位主要為建成運行的風電場，而當前周邊的風電場大都建在遠離市區的山頂，風電專業學生實習路途遙遠、費用高、費時長、交通不便、安全隱患重重，而且風電場一般不能為集體實習的師生提供住宿和飲食條件，生活極為不便，給校外實習的經費、實習時間、安全、住宿和生活帶來很大困難，很大程度上影響了實習效果。為了破解這一難題，結合智能風場和互聯網+行動計劃，學校在產學研合作的基礎上，開創性地探索校企共建遠程集中監控平臺，探索校企聯合人才培養的新模式。
二、校企共建風電遠程集中監控平臺建設的可行性分析
遠程監控技術成熟?，F代遠程監控與診斷模式是隨著通信、計算機和網絡技術發展而產生的[4]，其特點是現場的采樣設備將各種傳感器獲得的設備狀態信息轉變成數字信號后，通過網絡傳送給遠程診斷工程師[5]?；谟嬎銠C網絡技術的遠程實時監控系統不僅可以實現異地控制，也可實現多風場大范圍的資源共享。采用無線通信技術為安裝具有開通快捷、維護遷移方便、造價低等優點的監視控制和數據采集系統已經運行使用多年，技術成熟、性能穩定可靠[6]。校企共建遠程集控平臺和校企雙方經濟效益顯著。將新能源發電遠程監控中心建在學校校區，企業可以節省房屋建設或租賃費用；企業可以充分利用學校的相關資源和校區內完善的生活設施，降低運行成本和員工的生活成本。另外，企業投資建設新能源發電遠程監控及仿真中心，學校則可節省新能源發電遠程監控中心的建設成本；新能源發電遠程監控中心由企業對其進行運行維護，學校還可節省新能源發電遠程監控中心的運行維護成本。這種模式能充分發揮新能源發電遠程監控示范效益、人才培養效益、科研效益、社會效益。學校在全國電力行業特別是中南地區電力行業有一定優勢，為企業的相關業務向中南地區電力行業推廣有一定較好的作用。人才培養效益主要是為學校能源類本科生提供認識實習、風電場運行與維護實習、風電機組遠程監控實習基地；為研究生提供新能源技術領域的課題研究機會，特別是風電場遠程監控和故障診斷的機會。在新能源發電遠程監控建設和運行中開展科研合作能使校企雙方共同受益；新能源發電遠程監控與仿真中心建成后，可以對湖南省新能源發電進行監控和故障診斷，對相關人員技術提供培訓服務，還可作為示范中心向全國相關單位推廣。
三、新能源校企共建共享新模式的構建
學生在校內能借助“遠程監控”完成運行跟班實習，充分利用多風場、多機型和多種風資源狀況的實時運行情況，全面提高實習效果。建立一套具有統一軟、硬件架構平臺的集中監控系統，滿足新能源自身監控需求及企業對所轄風電場、光伏電站的集中監管、調度控制，為新能源領域相關教師及工程技術人員提供科研平臺。隨著裝機容量的快速增長，以及電網公司對風電場、光伏電站調度規劃的需求，企業在借鑒國內外風電集中監控系統建設經驗的基礎上，建立了一套具有統一軟、硬件架構平臺的集中監控系統，可以滿足新能源自身監控需求，同時公司可對所轄風電場、光伏電站的集中監管、調度控制，實現湖南區域風場群、光伏電站群的遠程監控和管理。企業還充分利用學校能源動力學科的優勢，合作開展新能源發電領域科學技術研究，以及開展下屬企業新進員工開展業務培訓。這種模式能很好地破解實踐教學難題，全面提升專業辦學水平。在整合學校特別是能源動力工程類學科現有技術機構、設施設備、人才隊伍的基礎上，建成新能源發電遠程監控與仿真中心、新能源發電遠程監控與仿真產學研基地，以及“新能源發電遠程監控與仿真大學生實踐教學基地”，實行統一的運行管理機制，從而大力提升學校新能源發電遠程監控與仿真中心水平，推動學校新能源發電技術領域科學研究、學生實習、社會服務等方面的健康、協調和可持續發展，保障學校新能源發電技術大學生校內實習基地目標的順利實現。
四、新能源遠程監控中心建設的內容
根據項目建設目標，擬建的“新能源發電遠程監控與仿真中心”建設內容主要分為“新能源發電遠程監控平臺、新能源發電實習實訓平臺、新能源發電關鍵技術研究與開發平臺、學術交流與培訓中心”等四個主要部分。1.新能源發電遠程監控平臺。主要由企業負責建設。根據公司的發展規劃，該平臺將納入該公司下屬十余個能源開發項目，總規劃容量達1000MW以上。具體建設內容分為軟件、硬件兩大部分。軟件部分包括大容量實時/歷史數據庫、報表系統等；硬件部分包括采集設備、存儲設備、傳輸設備、互聯互通設備等。2.新能源發電實習實訓平臺。主要由學校負責建設。利用該平臺可對在校學生開展各項實踐教學活動（包括認識實習、運行實習、仿真實習、畢業實習、新能源綜合實驗、創新性實驗、課外科技活動等），年均達1000人次以上。具體建設內容包括場地建設、相關設備及儀器儀表建設、師資隊伍教室、文檔資料建設等。3.新能源發電關鍵技術研究與開發平臺。校企合作共建科研和實驗平臺，對新能源發電的關鍵技術難題（如新能源發電并網技術、先進控制技術、狀態監測與故障診斷技術、風資源評估及風功率預測技術等）聯合攻關，合作開發科學研究項目，建設內容包括場地建設、專用工具和儀器儀表、測試及分析軟件等。4.學術交流與培訓中心。主要由學校負責建設，可承接企業員工培訓、相關教師的工程化鍛煉及業內學術交流等，培訓人工年均人次數達50人次以上，每年教師赴企業進行工程化鍛煉3—5人次，每年不定期舉行多場次以上學術交流活動。建設內容包括培訓教室、會議中心等場地建設、培訓計劃制訂、培訓教材編寫、工程案例準備等。
五、新能源專業多環節實踐教學的效果
在中心建設和運行過程中，研究新能源實驗課程、核心專業課程的課程設計、仿真實習、認識實習、運行實習和畢業設計等環節的調整，實驗室和實習條件的建設方案等。這主要包括以下方面內容：新能源專業實踐教學內容和環節的研究、省部共建風能與動力工程專業實驗室功能的調整與改造、新能源實驗和實踐教學環節教學質量標準的研究、新能源新增實踐教學條件的建設方案研究。利用筆者所在高?！半娏ιa與控制國家級虛擬仿真實驗教學中心”的優質資源，高標準建設新能源發電過程仿真實驗室。產學研結合不僅是新能源這樣的工科專業人才培養的必然要求，能使學校學科和教學受益，同時也應做足做實讓企業獲利，實現雙贏，這樣的產學研合作模式才能真正發揮其應有的效能。本文不僅為高校新能源專業人才培養模式提供一種新思路，也為企業的校企合作提供有用的參考。
參考文獻：
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新能源科學與工程范文5
關鍵詞：工程教育認證；地方高校；新能源科學與工程；人才培養
地方應用型高校因在辦學歷史、經費投入以及社會關注程度等方面與高水平研究型大學有較大的差異而使其辦學水平、師資隊伍、實踐條件以及生源質量等方面均處于不利地位，這導致其人才培養質量特別是學生的創新實踐能力明顯不足[1-2]。工程教育認證背景下，如何針對地方高校辦學所存在的問題，結合地方經濟與社會發展的實際需求，培養具有地方高校自身特色、符合工程教育認證要求的卓越工程技術人才已經成為地方高校亟待解決的問題。
1地方本科高校人才培養現狀
工程教育認證強調“以學生為中心、產出導向、持續改進”的OBE理念。多數地方本科高校在現有人才培養過程中，存在著與地方經濟產業聯系不夠緊密、人才培養目標定位不清晰、專業特色不突出、課程體系設置不科學、教育教學方式不靈活、考核評價方式過于單一、實驗室建設和校企合作較薄弱、協同育人機制不健全、人才培養質量評價、反饋和保障機制不完善等諸多問題[3-5]，和工程教育認證要求還存在著較大差距，迫切需要探索與工程教育認證要求相匹配的人才培養模式。
2人才培養模式改革的探索
河南城建學院是以工科為主、以“城建”為特色的多學科協調發展的省屬地方本科高校，自2017年開始對標工程教育認證的要求，以培養學生解決“復雜工程問題”的能力為出發點，實施“校企合作，產教融合”戰略，建設有資產經營管理有限公司、大學科技園、產業技術發展研究院、河南省城鎮綜合設計研究院、百城建設技術研究院，搭建了壩道工程醫院河南城建學院分院、河南省城鄉規劃大數據應用技術工程研究中心、河南省高分數據平頂山分中心、白龜湖國家濕地公園生態科研監測中心、城市固廢綜合處置與生態利用協同創新中心、健康食品協同創新中心、尼龍產業技術學院、BIM技術研究中心、城市建設發展中心等科研創新服務平臺等，致力于開展人才培養模式改革的探索。本文以新能源科學與工程專業為例進行探討。
2.1基于工程教育認證的人才培養方案重構
人才培養方案是體現人才培養定位與目標，確定專業人才培養課程體系的綱領性文件，是實施專業教育的依據。河南城建學院新能源科學與工程專業于2014年開始設置并招生，人才培養方案經歷了2015版、2017版和2019版3次修訂，2017年開始探索工程教育認證模式，但還未完全按照工程教育認證畢業要求12條構建畢業要求與培養目標和課程體系的關聯矩陣，在2019版人才培養方案修訂時，構建了畢業要求與培養目標和課程體系的關聯矩陣，但是還存在著培養目標定位不清晰、不能夠反映學生畢業后5年左右能夠達到的職業和專業成就的總體要求、畢業要求指標點分解不科學、課程體系設置不能有效支撐畢業要求等問題。針對這些問題，重構了基于工程教育認證模式的人才培養方案。2.1.1對標工程教育認證標準，重構人才培養目標對工程教育認證標準開展深入分析，以往的人才培養目標僅僅做到了形似，尚未完全契合工程教育認證要求的內涵。經過近2年的實踐，不僅使任課教師接納工程教育認證方法，使得工程教育認證理念更加深入人心，而且使任課教師對工程教育認證標準的內涵理解更加全面透徹。目前正在積極推進基于專業認證標準的2021版人才培養方案修訂工作，力爭做到針對學生的畢業要求“明確、可衡量、全覆蓋”、畢業要求可以有效支撐人才培養目標、課程體系可以有效支撐畢業要求等3個方面。2.1.2結合工程人才培養目標，優化產教融合方式工程人才培養目標要求培養具備扎實的工程理論基礎，具備優秀的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決復雜工程實際問題的能力。合理的產教融合方式可以有效促進學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。從頂層設計上作出合理布局，對接新能源領域的優勢主導產業、戰略新興產業和重大工程項目。以市場為導向，推動產教融合和校企合作，探求與企業合作建設研究所、實訓基地、共建校企合作課程等，并探求將學生送入企業一線開展生產實習、畢業實習等工作，共同培養擁有工程實踐背景的高素質創新型人才。
2.2優化課程體系、體現新能源專業特色
新能源專業培養方向涵蓋了太陽能、風能、生物質能、地熱能、氫能、核能等，學科涉及面廣，不同方向要求的專業基礎知識不同，課程之間跨度較大，基于河南城建學院長期形成的城建類學科專業優勢和辦學特色，依據學?！耙劳薪ㄔO行業、服務城鎮化”的服務面向，河南城建學院開設的新能源科學與工程專業側重于太陽能的轉化與應用，偏重于太陽能光伏、光熱系統設計及其在建筑中的應用，如太陽能建筑一體化及分布式能源系統等，處于產業鏈的中下游。在以往的課程體系設置中，存在著課程內容交叉重復、學科知識體系不完整、專業特色不明顯等問題。在2021版人才培養方案中重新整合和規劃課程體系，認真梳理課程的內容與關鍵知識點，著重突出工程能力和設計能力這2條主線，增設了鋰電池儲能系統設計及應用專業核心課程，設置了Matlab技術工程應用、計算機輔助制圖、能源工程管理與工程經濟、單片機原理與應用、新能源發電并網技術等個性拓展課程模塊，構建了知識結構完整、課程銜接合理、更能體現新能源專業特色的課程體系，并著力構建風、光、儲、輸以及生物質能、地熱能、氫能等的全流程新能源應用體系。
2.3加強工程實踐能力和創新能力培養
2.3.1提高實踐教學環節比例工程教育認證要求學生具備解決復雜工程問題的能力，其中實踐教學是培養新工科人才要求的實際操作技能、解決實際問題能力和創新能力的重要環節。目前河南城建學院新能源專業的實踐教學環節主要包括課內實驗、課程設計、認識實習、社會實踐、生產實習、畢業實習和畢業設計等。著力提高實踐教學環節在人才培養課程體系中所占比例，可以有效提高學生工程實踐能力，和2017版、2019版相比，2021版新能源專業實踐教學環節學分占總學分的比例分別由31.4%、34.3%提高至35.3%。2.3.2理論教學與實踐教學相融合結合新能源專業的課程特點，將課程的理論教學與實踐教學相融合，采用目標教學法、案例教學法、現場教學法等，引導學生開展探究式學習，培養學生的工程實踐能力和創新思維能力。對于對應有課程設計實踐環節的理論課程，在課程開始的時候即給學生下發設計任務書，讓學生帶著任務、帶著目的去預習課程內容。在講述每個知識點前，先介紹其在工程設計中的作用，結合工程實際告訴學生可以解決什么樣的問題，激發學生的求知欲望，引導學生主動尋求解決方法，有助于加強學生對專業理論知識的理解和掌握，提高其分析問題、解決問題的能力；在講解每個知識點時，著力描述其在工程設計中的應用，多講述實際工程案例，培養學生的工程應用思維，有助于強化學生對專業理論知識的應用，提高其對專業的認知，增強對專業知識應用于工程設計中的能力；課后，通過在學在城建等網絡學習平臺向學生有關工程設計方面的知識，要求學生打卡，完成所布置的任務以鞏固所學知識；在所學課程結束后，安排相關實驗、實習環節，將所學理論知識有效應用在工程設計中。由此，通過課前、課中、課后以及實驗、實習環節4步層層遞進地滲透解決工程問題的思想、思路和方法[6]。從而有效促進理論教學與實踐教學相結合，切實提高學生工程實踐能力和創新思維能力。2.3.3第一課堂與第二課堂相融合在開展好理論教育第一課堂的同時，將專業教育與工程實踐、創新創業教育相融合，以“協同育人”“實踐育人”理念開展第二課堂。讓學生在學好專業技術理論的同時，通過第二課堂的社會實踐、科技競賽等活動，培養學生理論和實踐相結合的能力，鍛煉學生的創新思維和實踐能力，培養良好的團隊協作意識，還有利于促進學科交叉融合、知識融會貫通。在第一課堂中利用已有的創新創業課程，初步建立學生的理論知識和能力，并引導學生的工程實踐、創新創業理念，同時利用“協同育人”“實踐育人”方式將學生帶入工程實踐中來，讓學生參與到工程中去，參與到科研工作中去，通過科技競賽促進學生深入思考所學專業知識，并將其有效應用到實踐中去。做好第一課堂與第二課堂相融合，可以有效培養學生的工程實踐、創新創業能力。2.3.4狠抓畢業設計質量本科階段的畢業設計作為學歷教育的最后一部分，是教育教學質量的最終體現，是專業素養的凝練和升華，是理論教學轉向應用研究的堡壘。畢業設計可以深入反映學生對所學專業知識的綜合運用能力、實踐動手能力和創新能力的重要環節，新能源專業應加強對學生畢業設計的選題、開題、中期檢查、答辯等環節的全周期管理，把好指導教師關，把好選題關，把好指導過程關，把好答辯關，把好誠信關，把好學術關，保證設計質量。在設計選題方面，提倡真題真做，一人一題，盡量選擇既能滿足課程目標要求，又能聯系生產實際和工程實際的課題，強化規范意識，讓學生在設計中接受實際工程的訓練，培養學生的專業系統思維能力、學習與應用能力、綜合分析與判斷能力；在設計實踐方面，培養學生搜集資料、查閱文獻的能力，培養學生凝練精華的意識，培養學生將所學理論知識應用到設計中去的思維；在創新創業拓展方面，鼓勵學生在畢業設計期間深入參與一項相關學科競賽或科研項目，既可以提升學生的創新能力，又可以提高學生的畢業設計質量。
2.4構建虛實結合的實踐教學平臺
加強實踐教學資源建設，以現代教育技術為支撐，以虛擬仿真項目為依托，以提高學生實踐能力為重點構建虛實結合的實踐教學平臺。在虛擬仿真教學方面，充分利用MOOC等線上優質共享實踐教學平臺內的資源，深入推進校企合作，搭建虛擬仿真實習實踐基地，建設綜合性、智能化、開放性的虛擬仿真實踐教學平臺，為培養學生實踐能力創造條件。在搭建實踐實訓基地方面，充分運用教育部產學協同育人平臺，與企業簽訂戰略合作協議，建立長期戰略合作關系，合作搭建實踐實訓基地，著力提升專業內涵建設。
2.5構建專業人才培養持續改進機制
深化持續改進理念，不斷完善專業各主要教學環節的質量評價標準，規范教學過程管理，在校院二級教學質量保障體系的基礎上，形成自下而上的專業層面的教學質量監控與保障閉環機制，把“以學生為中心”的OBE教育理念和課堂教學改革聯系起來，把成果導向、過程性評價與教學評價制度改革結合起來，把持續改進和質量保障體系完善與質量文化建設有機融合起來，不斷加強自覺、自省、自律、自查、自糾的質量文化建設，將質量價值觀落實到人才培養各環節，持續提升新能源專業卓越工程人才培養質量。
3結束語
隨著工程教育認證和新工科建設的深入推進，河南城建學院新能源專業人才培養質量得到了很大提高，但是與工程教育認證標準和新工科的要求仍有一定的差距。在工程教育認證背景下，構建一個注重理論和實踐相結合、適應工程教育認證標準和OBE理念的人才培養模式，培養工程實踐能力強、富有創新精神、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才，仍需進一步強化工程教育認證理念，并將這一理念貫穿于人才培養全過程，落實到教育教學的每項具體工作中并持續改進。
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新能源科學與工程范文6
新能源是相對常規能源而言的,一般具有以下特征:尚未大規模作為能源開發利用,有的甚至還處于初期研發階段;資源賦存條件和物化特征與常規能源有明顯區別;開發利用技術復雜,成本較高;清潔環保,可實現二氧化碳等污染物零排放或低排放;資源量大、分布廣泛,但大多具有能量密度低的缺點。根據技術發展水平和開發利用程度,不同歷史時期以及不同國家和地區對新能源的界定也會有所區別。發達國家一般把煤、石油、天然氣、核能以及大中型水電都作為常規能源,而把小水電歸為新能源范圍。
我國是發展中國家,經濟、科技水平跟發達國家差距較大,能源開發利用水平和消費結構跟發達國家有著明顯不同,對新能源的界定跟發達國家也存在著較大差異。小水電在我國的開發利用歷史悠久,裝機容量占全球小水電裝機總容量的一半以上,歸為新能源顯然是不合適的。核能在我國的發展歷史不長,在能源消費結構中所占比重很低,僅相當于全球平均水平的八分之一,比發達國家的水平更是低得多,核能在我國應該屬于新能源的范圍。
根據以上分析,可以把新能源范圍確定為:太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能、氫能、天然氣水合物、核能、核聚變能等共9個品種。生物質能在廣義上分為傳統生物質能和現代生物質能,傳統生物質能屬于非商品能源,是經濟不發達國家尤其是非洲國家的主要能源,利用方式為柴草、秸稈等免費生物質的直接燃燒,用于烹飪和供熱;現代生物質能包括生物質發電、沼氣、生物燃料等,是生物質原料加工轉換產品,新能源中的生物質能僅指現代生物質能。傳統生物質能和大中小水電可稱之為傳統可再生能源,太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能則統稱為新型可再生能源,是新能源的主要組成部分。
資源評價
跟常規能源相比,新能源最顯著的優勢就是資源量巨大(見表1)。太陽能是資源量最大的可再生能源,即使按最保守的可開發資源量占理論資源量1%計算,每年可供人類開發的太陽能也有1.3萬億toe,約相當于目前全球能源年需求量的100倍。風能的可開發資源量較低,但開發技術難度和成本也較低,全球陸上風電年可發電量約53億kWh,相當于46億toe。生物質能可開發資源量為48~119億toe,不過由于存在糧食安全和環境問題,可開發資源量難以全部轉化為能源。地熱能的熱源主要來自于長壽命放射性同位素的衰變,每年的再生量可達200億toe以上。按照目前的技術進展情況,全球40~50a內可開發地熱資源為1200億toe,10~20a內可開發地熱資源為120億toe。海洋能資源量并不算豐富,按照全球技術可裝機容量64億kW、年利用2000小時計算,只有11億toe。天然氣水合物屬于新型的化石能源,資源量相當于傳統化石能源資源量的2倍,達20萬億toe。全球鈾礦資源量為992.7萬t,如果用于熱中子反應堆,所釋放的能量約相當于1400億toe,而如果用于快中子反應堆,所釋放的能量可提高60~70倍。核聚變所消耗的燃料是氘,海水中的氘有40萬億t,理論上可釋放出的能量為3萬億億toe,按目前能源消費量計算,可供人類使用200億年以上。氫能的制備以水為原料,燃燒后又產生水,可無限循環利用,既是二次能源也可在廣義上稱之為可再生能源。
從以上數據可以看出,能源資源完全不存在短缺或枯竭問題,人類需要克服的最大障礙是開發利用的技術和成本問題。隨著技術的進步和能源價格的上漲,目前不可開發的新能源資源有可能變為可開發資源,因此,對新能源來說,理論資源量是相對不變的,而可開發資源量卻可能會大幅度增加。
開發利用現狀
不同種類的新能源在資源分布、技術難度、使用成本等多方面存在相當大的差異,因而新能源的開發利用程度各不相同。在新型可再生能源中,太陽能、風能、生物質能和地熱能發展勢頭良好,已經進入或接近產業化階段,尤其是太陽能熱水器、風電以及生物燃料,已經形成較大的商業規模,成本也降至可接受水平。核能技術已經成熟,核電在國外已過發展高峰期,在我國則剛剛興起。核聚變、氫能、天然氣水合物、海洋能仍處于研究和發展之中,距離商業化還有較大距離。
截止到2009年2月,全球核電裝機已達3.72億kW,年發電量2.6萬億kWh,在全球一次能源結構中的比重約為6%左右。相比而言,新型可再生能源的開發利用程度還很低,以2006年為例,其在全球一次能源供應量中的比重僅為1%左右,占全部可再生能源的比例也僅為8%左右。2007年,全球新型可再生能源發電裝機量為1.65億kW,相當于全球電力裝機總容量的3.7%(見表2)。德國、美國、西班牙、日本等發達國家的可再生能源產業化水平已達到較高程度,其市場規模和裝備制造水平跟其他國家相比具有明顯優勢。我國也是世界重要的可再生能源大國,太陽能熱水器產量和保有量、光伏電池產量、地熱直接利用量以及沼氣產量都位居世界第一。不過,我國對新型可再生能源的開發多集中在技術含量較低的供暖和制熱領域,在可再生能源發電技術水平和利用規模方面跟國外相比還存在較大差距。我國新型可再生能源發電裝機容量僅為905萬kW,占全球5.5%,遠低于我國電力裝機總容量占全球16%的比重。
我國發展新能源的政策建議
我國是世界第一大碳排放國、第二大能源消費國、第三大石油進口國,發展新能源具有優化能源結構、保障能源安全、增加能源供應、減輕環境污染等多重意義,同時也是全面落實科學發展觀,促進資源節約型、環境友好型社會和社會主義新農村建設,以及全面建設小康社會和實現可持續發展的重大戰略舉措。我國政府把發展新能源上升到國家戰略的高度而加以重視,陸續出臺了多部法律法規和配套措施。
從近幾年的總體發展情況來看,我國新能源發展勢頭良好,增速遠高于世界平均水平,不過由于種種原因,新能源發展過程中的許多障礙和瓶頸仍未消除,主要表現在:資源評價工作不充分,技術總體水平較低,成本跟常規能源相比不具備競爭力,產業投資不足,融資渠道不暢,市場規模偏小,公眾消費意愿不強,政策法規體系不夠完善。結合國內外新能源發展的歷史和現狀,借鑒全球各國新能源發展經驗,針對目前我國新能源發展過程中存在的問題,特提出如下對策建議。
(一)正確選擇新能源發展方向
根據資源狀況和技術發展水平,確立以太陽能為核心、核能和風能為重點的發展方向。太陽能是資源潛力最大的可再生能源,化石能源、風能、生物質能及某些海洋能都間接或直接來自于太陽能,地球每年接收的太陽輻射能量相當于當前世界一次能源供應量的1萬倍。我國的太陽能熱利用已經走在世界最前列,太陽能光伏電池的產量也已經躍居世界第一,不過在太陽能光伏發電方面卻與光伏電池生產大國的地位極不相符。我國應進一步擴大在太陽能熱利用方面的優勢,同時把發展并網光伏和屋頂光伏作為長期發展重點。風能是利用成本最低的新型可再生能源,風電成本可以在幾年內降低到常規發電的水平,目前已經初步具備市場化運作的條件。我國風力資源較豐富的區域為西部地區及東部沿海,屬于電網難以到達或電力供應緊張的地區,發展風電應是近期和中期的努力方向。核燃料的能量密度遠高于常規能源,核電站可以在較短時間內大量建造,迅速彌補電力裝機缺口,最近國家發改委已經把核電規劃容量提高了一倍多。
(二)加大新能源技術研發力度
我國從事新能源技術研究的機構分布在上百個高校和科研機構,數量雖多,但由于力量分散,具有世界水平的研究成果并不多。建議整合具有一定實力的新能源研究機構,成立中央級新能源科學研究院。抓住當前因金融危機而引發全球裁員潮的有利時機,積極創造條件吸引國外高端研究人才。以新能源重大基礎科學和技術的研究為重點,加強科研攻關,盡快改變我國新能源科學技術落后的面貌。密切與國外的技術合作與交流,充分利用CDM機制,注重先進技術的引進并進行消化吸收與再創新,努力實現技術水平的跨躍式發展。
可再生能源大多具有能量密度低、資源分布不均衡等缺點,對其進行低成本、高效率利用是新能源開發的首要問題。顯然,可再生能源開發技術的復雜程度要比常規能源高得多,涉及資源評價、材料和設備制造、工程設計、配發和管理等多個領域,必須進行跨學科聯合攻關,這對我國目前相對封閉的科研體制提出了挑戰。國家需要在搞活科研創新機制、打造科研合作平臺、加大知識產權保護力度等方面做更多的努力,營造良好的科研環境。
(三)有序推進新能源產業化和市場化進程
只有實現新能源的大規模產業化和市場化,才有可能使新能源的利用成本降至具有競爭力的水平,為新能源普及打下基礎。在新能源開發成本較高、使用不便的情況下,推進新能源產業化和市場化必須由政府作為推手。促進產業化和市場化的措施涉及電價、配額、示范工程、技術轉化、稅費減免、財政補貼、投資融資等,要對各種新能源的不同特點進行充分分析,分門別類地制定合適的激勵政策。為保證政策的長期有效要建立完善的督促檢查機制,對違規行為進行懲處,以維護國家政策措施的嚴肅性。
國家應及時更新新能源產業的投資指導目錄,引導、鼓勵企業和個人對新能源的投資。同時,也要對新能源投資行為進行規范,避免一哄而上,造成局部重復投資或投資過熱。防止企業借投資新能源套取財政補貼、減免稅費或增加火電投資配額等不良行為。約束高污染新能源行業的投資行為,尤其是多晶硅副產品四氯化硅所帶來的環境污染問題值得關注。
(四)及早實施“走出去”戰略
我國是鈾礦資源貧乏的國家,資源量遠不能滿足未來核電發展的需要,鈾礦供應必須依賴國際市場。有關資料統計世界上鈾礦資源豐富的國家有澳大利亞、美國、哈薩克斯坦、加拿大、俄羅斯等,這5個國家的資源量合計占全球的比重為三分之二。其中,澳大利亞和哈薩克斯坦都是無核電國家,所生產的鈾礦主要用于出口。我國與哈薩克斯坦等國家關系良好,可作為實施鈾礦“走出去”戰略的重要目的國。合作重點應該放在最上游的勘探、開采領域,爭取獲得盡可能多的探礦權和采礦權,為我國核電站提供穩定、長期的核燃料來源。
目前全球對天然氣水合物的地質工作程度還非常低,這為我國獲取海外天然氣水合物資源提供了絕好的機會。在油氣資源領域,美國、日本等發達國家已經把全球的優質資源瓜分完畢,而在天然氣水合物領域,我國還存在較多獲取海外資源的機會。太平洋邊緣海域陸坡、陸隆區及陸地凍土帶的天然氣水合物資源豐富,這一地帶所涉及的國家主要是俄羅斯、美國、加拿大,應努力爭取獲得跟上述三國合作開發的機會。拉丁美洲國家沿海的天然氣水合物資源也比較豐富,要充分利用這些國家技術力量薄弱、研究程度低的現狀,加強與這些國家合作,以期能夠在未來取得這些國家的天然氣水合物份額。
東南亞處于熱帶地區,自然植被以熱帶雨林和熱帶季雨林為主,特別適合油料作物的生長,是發展生物柴油產業的理想區域。東南亞國家是我國的近鄰,可為我國的生物柴油產業提供豐富而廉價的原料。我國可采取以技術、市場換資源的合作方式,在當地設立林油一體化生產基地,產品以供應我國國內為主。
(五)調整、完善新能源發展規劃和政策措施
我國已經出臺的新能源發展規劃有《可再生能源中長期發展規劃》、《可再生能源發展“十一五”規劃》、《核電中長期發展規劃(2005-2020年)》等,部分行業部門和地方地府也針對實際情況制定了各自的發展規劃。國家級的規劃存在兩個問題:一是發展目標定得偏低,如風能到2010年的發展目標為1000萬kW,到2020年的發展目標為3000萬kW,而事實上,1000萬kW的目標已經于2008年實現,3000萬kW的目標也可能提前于2012年左右實現;二是缺乏設備制造產業和資源評價方面的目標。
國家有關部門應密切跟蹤國外新能源現狀,充分考慮新能源資源量、技術發展水平、環境減排目標、常規能源現狀等因素,對我國新能源發展規劃作出適當調整和完善,為新能源產業發展提供指導。我國有關新能源與可再生能源的規定和政策措施并不比國外少,但這其中有許多已經不再符合我國的實際,應立即對不合時宜或相互矛盾的規定和措施進行清理,制定出切實可行、可操作性高的配套法規和實施細則。
(六)建立符合國際標準的新能源統計體系
