《新能源發電與并網技術》課程教學改革與探索

一、引言
2010教育部發布了《關于大力推進高等學校創新
創業教育和大學生自主創業工作的意見》。2015年舉辦首屆中國“互聯網+”大學生創新創業大賽。2016年我國正式成為《華盛頓協議》會員，開展工程教育專業認證，工程教育與世界接軌。2017年以來，教育部積極推進新工科建設，全國各高等院校應結合自身的優勢進行新工科建設與發展的路徑選擇，地方高校要對區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用。2019年10月，教育部教育發布了《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》，指出要嚴格教育教學管理堅決取消畢業前補考等“清考”行為。大學生是最具創新、創業潛力的群體之一；同時高等教育在數量提升時要嚴把質量關。新時期，高校面臨教學理念的轉變和課程體系的改革，尤其是如何改革應用型本科的教學體系，培養行業發展的人才隊伍和技術儲備，參與世界范圍的人才和技術競賽。
二、課程教學現狀
隨著國家智能電網的建設、新能源技術的發展和
應用，電力電子技術在其中扮演著重要作用，也急需一批掌握技術的應用型人才隊伍。為此，在進行電力電子相關課程的學習之后，智能電網信息工程專業新開設了《新能源發電與并網技術》，主要講授太陽能、風能等新興能源的發電技術，以及如何將發出的電能接入大電網。這是一門典型的以應用為主的課程，在教學過程中，發現下列主要問題。
（一）缺少高質量的教材，教學內容陳舊。新能源發電技術日新月異，發展迅猛；目前還沒有一本被廣泛認可的教材，已面世的一些教材，教學內容相對陳舊，質量一般。新能源發電與并網技術的核心是電力電子變流技術，但已有一門專業課程《電力電子技術》。如果還是以講授電力電子技術為主，顯然課程重復性大。
（二）教學方法以理論教學為主，缺少實踐環節。該課程實際上是一門偏重應用的課程，單純的理論教學顯得過于抽象、乏味，無法調動學生的學習興趣和自主學習的動力。學生無法感受到新能源發電技術在現實生產、生活中的重要性；導致學習只是為了拿到學分，為了考試通過而采取死記硬背的方法。
（三）缺乏實踐創新能力的培養。應用學科或課程培養的目的是對知識的應用，目前的教學缺少應用環節，教師自身大多也缺乏工程應用的經驗，對知識的講授普遍停留在“紙上談兵”的層面。沒有為學生提供實踐創新的平臺或條件，最終導致學生懷疑課程學習的必要性。
三、課程教學改革與探索
（一）更新并優化教學內容。新能源發電與并網技術的核心是電力電子技術，基礎是功率器件，核心是功率變換技術。經過幾十年的發展，特別是近些年以SiC、GaN為代表的新型功率器件發展迅猛，因此在課堂教學中有必要引入新型電力電子器件的介紹。同時引入實際的工程應用案例，特別是我國在新能源開發與應用領域的最新成果，例如太陽能和風力發電技術，微網和智能電網的建設，儲能、電動汽車和高速鐵路中的應用。激發學生的學習興趣和自主學習的熱情。對于一些老舊、與現有《電力電子技術》重復的內容需進行適當刪減，重構知識架構，側重應用，盡量避免過多的復雜理論推導。
（二）改進教學方法，加強實踐環節。以實際工程案例為素材，以問題為線索，通過flash動畫、視頻等資源展示課程內容，豐富課堂教學環節。同時通過專業電力電子仿真軟件，構建基本電源系統模型，演示所講授內容的工作原理；在此基礎上增設課堂仿真環節。提供相關的課外學習資料，并對部分熱點、難點問題進行課堂討論。建立本地相關行業的校企實踐基地，讓學生到研發、生產一線；有條件的高校可以建立新能源發電、智能微電網相關的實驗平臺，在此基礎上開設部分實踐教學環節，讓學生有機會感受到所學知識具體應用的一面。我校目前已建立了新能源發電與智能微電網實驗平臺、新能源發電與仿真測試平臺，并在此基礎上開設了部分相關的實踐環節，有力促進的該課程的教學改革發展。
（三）嚴格教學管理，完善考核體系。大學生的數量逐年提升，質量問題已成為擺在高等教育工作者面前的嚴峻問題。課程的考核方式直接影響到學生的積極性和對知識的掌握程度。根據工程教育專業認證為基本要求，建立多樣化、多層次、全過程、客觀公正的考核學生的學習效果。指定明確的考核方式，提前告知學生。通過課前預習環節考核學生的自主學習情況，通過課堂小組討論形式加強學生互動；通過實驗或項目情況考核學生對所學知識的運用能力，傳統的期末考試作為必要的補充。
（四）加強專任教師的學習培訓，鼓勵教師積極申報相關的教研課題。作為一門新開設的專業課程，缺少教學經驗和教學資源，學校應創造條件，讓教師走出去，避免閉門造車的現象。到其他有開設該課程的高校交流學習，到企業了解行業需求。在交流過程中不斷改進教學內容、教學方法，取長補短；同時也有助于教師自身專業能力的提升。
（五）校企深度合作，提升學生專業素質與科技創新能力。邀請生產研發一線的工程技術人員開展課程講座，讓學生了解到行業的應用需求、研究熱點和最新動態，從而主動進行相關知識的學習和創新創業活動。柔性聘請企業專家全程參與人才培養方案的修訂與課程教學過程；教師與企業開展技術合作，引入企業實戰和科技創新項目，為學生創造應用實踐機會，
全面提升學生的創新創業能力。
（六）為學生參與學科競賽、創新創業活動提供專業技能培訓和資金支持。當前，行業企業、各級政府和國家層面為大學生的學科競賽、創新創業提供了豐富的平臺。鼓勵學生的奇思異想、大膽實踐，積極參與相關的學科競賽，以賽促教，形成教學與競賽互相促進的良性循環。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。學生自己動手學習、運用知識，比教師課堂灌輸的千言萬語來得更直接有效。在此基礎上進一步提升，好的項目推薦參與創新創業活動。
四、結語
新工科建設作為新時代高等教育改革的一次努力嘗試，應用型本科教學，在嚴格教學質量的同時，形成教學與學科競賽互相促進的良性循環，著力培養學生對知識的應用能力和創新創業能力。充分發揮校企合作的優勢，培養高素質的行業需求人才。