時間：2022-07-11 02:17:42
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇太陽能發(fā)電技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
論文摘要：從技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的定義出發(fā)，闡述其特征與功能結(jié)構(gòu)，并由此發(fā)展出全球化自然生態(tài)系統(tǒng)的概念，闡述其特征結(jié)構(gòu)與實施必要性。并在當前提倡低碳社會的背景下，以太陽能產(chǎn)業(yè)為例，對GIES環(huán)境下的我國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行分析，并提出建議。
1、創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)
創(chuàng)新是指以科學技術(shù)為基礎(chǔ)創(chuàng)造出新型的經(jīng)濟價值和社會價值。為了強化國際競爭力，解決地球規(guī)模的問題，就必須將科學知識、技術(shù)、手段轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟和社會層面的價值，其原動力即為創(chuàng)新。在創(chuàng)新的過程中，構(gòu)思設想于各階段間循環(huán)反饋發(fā)展進化，將牽涉到大量的經(jīng)濟要素與社會要素，具有復雜性和不確定性。這種綜合性的復雜系統(tǒng)表現(xiàn)為創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。
創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)是"面向客戶需求、協(xié)作R&D、知識產(chǎn)權(quán)許可、技術(shù)標準合作、戰(zhàn)略聯(lián)盟"為核心的基于構(gòu)件模塊的知識異化、共存共生、協(xié)同進化的創(chuàng)新體系，具有類似自然生態(tài)系統(tǒng)的基本特征。
創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，由起點的研發(fā)理論，戰(zhàn)略構(gòu)想為基礎(chǔ)，通過大學，企業(yè)，學術(shù)機構(gòu)等各領(lǐng)域的研究開發(fā)，確立創(chuàng)新思維體系的核心部分。而創(chuàng)新思維的實證，則在各式各樣的創(chuàng)新型網(wǎng)絡相互作用的"場"內(nèi)進行。創(chuàng)新型網(wǎng)絡是圍繞創(chuàng)新思維形成的各種正式與非正式協(xié)作關(guān)系的總結(jié)構(gòu)，連同各種各樣的經(jīng)濟要素和社會要素形成了"場"。在網(wǎng)絡化的"場"中，人才，資金，情報等創(chuàng)新要素相互作用，促進創(chuàng)新的進程，同時相應的"場"也隨之變化。即在動態(tài)變化的"場"中進行創(chuàng)新過程。
2、全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
2.1通過創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)解決全球化問題
在全球化進程加速和愈演愈烈的國際競爭背景下，各個國家為了維持自身發(fā)展，爭相推進國家創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)（National Innovation Ecosystem，NIES）的結(jié)構(gòu)擴展。為了解決全球性問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標，各國的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)推廣到國家所在地域范圍，進一步推廣到全球?qū)用妫瑯?gòu)筑全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，成了當務之急。
2.2全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)
全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)（Global Innovation EcoSystem，GIES）不局限于各國國內(nèi)，在世界規(guī)模的系統(tǒng)環(huán)境下，科學技術(shù)、市場、社會、人才、制度、資金等積極地相互作用，積極推進國際性的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的形成，實現(xiàn)社會和地球的可持續(xù)發(fā)展。
GIES主要由三方面的要素構(gòu)成。
(1)"場"的推動要素，即科學技術(shù)、市場和社會。
(2)"場"的構(gòu)成要素，即人才、制度、資金。
(3)"場"的構(gòu)成要素的調(diào)整，國際協(xié)作框架下的公共部門以及企業(yè)部門。
三方面的要素相互作用，促成創(chuàng)新過程，通過對已有實例的分析，把握動態(tài)要素的活動方向，可以對GIES下的新型創(chuàng)新項目提供支持。
3、全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境下中國太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動向
3.1 GIES環(huán)境下中國太陽能產(chǎn)業(yè)的不均衡問題
中國太陽能產(chǎn)業(yè)近幾年來雖呈現(xiàn)出較快的發(fā)展勢頭，但發(fā)展速度依然緩慢，太陽能產(chǎn)業(yè)與市場間存在著巨大的不均衡，不符合可持續(xù)發(fā)展前提下的能源計劃與環(huán)境產(chǎn)業(yè)的步調(diào)。總結(jié)起來，主要有以下兩個方面：
國內(nèi)太陽能市場的發(fā)展程度遠低于產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展，對中國能源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生不利因素的同時，也不利于維持太陽能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。太陽能產(chǎn)業(yè)的成長不僅需要一個良好的國際市場環(huán)境，更重要的是擁有一個良好的國內(nèi)市場。國內(nèi)市場的成長不僅為國內(nèi)產(chǎn)業(yè)提供新的成長空間，還將解決非太陽能用電區(qū)域內(nèi)的電力問題，對改善中國能源結(jié)構(gòu)有著重要的意義。
研究開發(fā)能力和自主創(chuàng)新能力的脆弱。近年來，多數(shù)企業(yè)設置自身的研發(fā)中心，并與國內(nèi)外的大學和科研機關(guān)進行緊密的合作，各級政府在太陽能的研究領(lǐng)域投入也明顯加大。中國太陽能領(lǐng)域的科研能力不足，產(chǎn)學研交流不足的情況得到了一定的緩解。但是技術(shù)水平和人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)的落后，中國太陽能產(chǎn)業(yè)的研發(fā)能力依然很薄弱，同時存在自主創(chuàng)新不足的問題。企業(yè)技術(shù)人才的明顯不足，導致了對國際先進技術(shù)的消化，吸收和更新更加困難。在激烈的國際競爭氛圍下，加速人才培養(yǎng)，提高中國自主創(chuàng)新能力是當務之急，也是重要的戰(zhàn)略性任務。
3.2 GIES環(huán)境下對中國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議
GIES是NIES基礎(chǔ)上的逐步擴展，當前國際太陽能產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶動了中國太陽能產(chǎn)業(yè)，給中國太陽能產(chǎn)業(yè)提供了一個良好的國際氛圍。這也要求中國太陽能產(chǎn)業(yè)在拓展海外市場的同時，應該優(yōu)先健全國內(nèi)市場，積極調(diào)整國內(nèi)市場結(jié)構(gòu)，加強投入力度，加大政策扶持，以內(nèi)在市場推動海外市場發(fā)展，真正成為太陽能產(chǎn)業(yè)的大國強國。所以，針對GIES環(huán)境下，中國太陽能產(chǎn)業(yè)提出以下建議：
強化太陽能發(fā)電的戰(zhàn)略研究。集合專家學者對世界與中國的能源形勢進行深入研究，準確捕捉世界太陽能發(fā)電的發(fā)展趨勢和行進路線。據(jù)此規(guī)劃中國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的中長期科學發(fā)展計劃，并且該計劃與低碳社會和可持續(xù)發(fā)展的要求相一致。
強化支援太陽能發(fā)電技術(shù)，科學技術(shù)的進步是太陽能發(fā)電成本削減的重要因素之一，加大科技投入，加強中國太陽能技術(shù)力，加速太陽能成本的削減。重點支援多晶硅制造的核心技術(shù)開發(fā)，提高中國太陽能電池多晶硅制造技術(shù)水準。
建設國家級的太陽能技術(shù)研究機構(gòu)，提高中國太陽能自主研發(fā)能力。設立國家級的太陽能技術(shù)研發(fā)機關(guān)，是提高中國自主研發(fā)能力的重要途徑，從技術(shù)面和政策面上對太陽能發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)提供最直接的科學指導。
強化太陽能發(fā)電的宣傳普及和教育，提高全民對太陽能發(fā)電的認識，同時應在大學等教育機構(gòu)設立與太陽能相關(guān)聯(lián)的專門學科，培養(yǎng)優(yōu)秀人才。
強化太陽能技術(shù)的國際交流合作，尤其是在法制層面上，使中國太陽能發(fā)電的法律構(gòu)造和體系健全化，強化中國太陽能發(fā)電相關(guān)法規(guī)以及實施細則的科學性和實用性。在科技，人才，資源和協(xié)議加強國際交流合作，不僅可以促進中國太陽能發(fā)電技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)水準的提高，同時也將對中國和世界的能源可持續(xù)發(fā)展和低碳社會建設做出積極的貢獻。
4、結(jié)論
在全球性問題日益突出的今天，全球化創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)尋求聯(lián)合性的技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)品交流，政策上的，推動世界市場的發(fā)展，解決社會問題。通過對太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向的分析，根據(jù)先進國的動向發(fā)現(xiàn)中國太陽能產(chǎn)業(yè)尚存在的問題，結(jié)合GIES的諸要素基準，不斷完善發(fā)展國內(nèi)市場環(huán)境，使中國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展更加均衡，更加切合低碳社會和可持續(xù)發(fā)展的準則。
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關(guān)鍵詞：太陽能，LED，樓道燈，照明系統(tǒng)
0.引言
目前，國內(nèi)的樓宇樓道照明都是采用傳統(tǒng)的~220V的白熾燈或節(jié)能燈，每層樓道裝上手控或聲控等控制開關(guān)，加上時間控制器。論文參考網(wǎng)。這種樓道照明系統(tǒng)使用已經(jīng)幾十年了，現(xiàn)在還在被廣泛采用。但這種樓道照明系統(tǒng)存在著其與生俱來的缺點：1、電費分攤難，一個樓道有好多住戶，樓道燈的電源接在哪一戶都不合理。2、白熾燈或節(jié)能燈使用壽命短，尤其是樓道燈需要經(jīng)常啟閉的情況下，燈的使用壽命更短。3、損壞了沒人修，因為是公共使用，修理的責任不明確；這樣，有些樓道燈隨著時間的延長，損壞了沒人修，成了盲道，沒有起到樓道燈的作用，給住戶帶來很大的不便。現(xiàn)在隨著太陽能發(fā)電技術(shù)與發(fā)光二極管照明技術(shù)的應用普及，我公司完美地融合了太陽能和LED兩大高新技術(shù)，已成功地開發(fā)出太陽能樓宇樓道照明系。
1.樓宇樓道照明系統(tǒng)的原理及組成
太陽能樓宇樓道照明系統(tǒng)的工作原理是：利用白天太陽能電池吸收太陽能，儲存在蓄電池中，晚上蓄電池放電供樓道燈照明。
太陽能樓宇樓道照明系統(tǒng)主要由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）、大功率LED照明燈、時間控制器、各樓層控制開關(guān)等部件組成。論文參考網(wǎng)。各部分的作用為：
1）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能樓宇樓道照明系統(tǒng)中的核心部分。其作用是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為電能，送往蓄電池中存儲起來；目前較常用的太陽能電池板是多晶硅太陽能電池板，它的轉(zhuǎn)換效率一般為14~17%，國產(chǎn)的轉(zhuǎn)換率低一點，進口的相對高一點。
2）蓄電池：一般為免維護鉛酸電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到晚上需要的時候再釋放出來，供樓道燈用。
3）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。
4）LED照明燈：這也是太陽能樓宇樓道照明系統(tǒng)中主要的部件。LED（Light-Emitting-Diode 中文意思為發(fā)光二極管）是一種能夠?qū)㈦娔苤苯愚D(zhuǎn)換為可見光的半導體，采用電場發(fā)光。LED的特點是壽命長、光效高、無輻射與低功耗。其壽命可大于10萬小時以上，比普通的白熾燈長幾十倍；其光效已經(jīng)達100Lm/w以上（節(jié)能燈80Lm/w）；節(jié)能明顯，比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4；除此之外，LED還具有光線質(zhì)量高、低壓直流驅(qū)動（一般為3~3.5v）、基本上無輻射等優(yōu)點，屬于典型的綠色照明光源；太陽能電池發(fā)出的是直流電，LED的驅(qū)動也是直流電，它們之間不需要復雜的能量轉(zhuǎn)換，所以太陽能與LED的組合是最完美的組合。LED照明燈用在樓宇樓道照明系統(tǒng)中還有一個更大的優(yōu)勢是，因為其驅(qū)動電壓低，啟動時沒有大的沖擊，適合頻繁啟閉，不影響使用壽命。
5）時間控制器：也是這個系統(tǒng)中的主要部件。它與普通的樓道照明系統(tǒng)中的時間控制器的作用一樣，當每層樓的控制開關(guān)動作后，樓道燈就點亮，用時間延遲器控制亮燈時間，一般是在1~3分鐘之間可調(diào)。太陽能樓宇樓道照明系統(tǒng)中的時間延遲器是采用直流延遲控制的。
6）各樓層的控制開關(guān)，這與傳統(tǒng)系統(tǒng)中的一樣。可采用手控、聲控、紅外線光控等。所起的作用也是一樣的。
2.太陽能樓宇樓道照明系統(tǒng)的設計需要考慮如下因素
太陽能樓宇樓道照明系統(tǒng)的原理比較簡單，主要的元器件也不復雜，但在系統(tǒng)的設計時以下幾方面的問題必須充分考慮到。
1）根據(jù)樓層的高低、樓道燈的多少、燈負載的大小、每次亮燈的時間、遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣的多少，來匹配太陽能電池板的大小與儲能用的蓄電池的大小。我們開發(fā)的樓宇樓道燈一般以六到七層、每層一盞3~5w的LED照明燈為一個單元，如果是高層建筑的，最好能考慮多個系統(tǒng)單元。每次亮燈時間為2~3分鐘，南方地區(qū)要考慮7~10天的陰雨天氣，北方地區(qū)可以根據(jù)各地的氣候特點作相應的調(diào)整。這方面需要進行精確的計算。
2）根據(jù)LED照明燈的驅(qū)動電壓，來選擇太陽能電池和蓄電池的電壓等級，從安全、經(jīng)濟等因素的考慮。我們認為選擇12V等級的比較好。
3）LED照明燈盡可能選擇用大功率LED制成的。現(xiàn)在大功率LED的技術(shù)已經(jīng)較成熟，性能也較穩(wěn)定，價格也合理；盡可能采用功率為3~5w的燈具，這樣的LED燈的實際照度相當于白熾燈的25w~40w，作為樓道燈已經(jīng)足夠了。我們采用3個1w的大功率LED串聯(lián)，其驅(qū)動電壓接近12V，與上面的驅(qū)動電壓正好相匹配。論文參考網(wǎng)。
4）太陽能控制器，一定要選用質(zhì)量、性能穩(wěn)定的，并具有對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用的，它的好壞直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的運行情況與使用壽命。
3.系統(tǒng)的適用范圍及推廣價值
太陽能樓宇樓道照明系統(tǒng)，不僅可應用在普通的住宅，也可應用在學校、機關(guān)、工廠、商廈等所有的樓道照明上；它不僅僅能解決傳統(tǒng)樓宇照明系統(tǒng)中存在的普遍問題，使所有樓道燈真正起到樓道照明的作用，還能節(jié)約大量的人力、物力；尤其是提倡低碳經(jīng)濟的現(xiàn)在，它還是真正意義上的節(jié)能環(huán)保、安全可靠的照明系統(tǒng)；一旦市電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，它也能保證樓道照明的正常。這種照明系統(tǒng)如果在全國推廣，它的經(jīng)濟價值是無法估量的，它的社會價值是不可低估的。
關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電； 鋰電儲能；混合供電管理；雙向逆變
Abstract：In recent years，The photovoltaic power generation has become an important form of distributed generation，Step-by-step into the civilian。In order to meet the family，F(xiàn)ocuses on the use of photovoltaic power generation system，Lithium energy storage systems，Discharge management system，User side of the power situation，City of electrical intervention and control management system integrated the run design content。By Photovoltaic power、The friendly intervention of electrical，storage of energy storage systems and home power grid，To achieve the photovoltaic and Mains complementary support load， Effectively play the energy-saving effect。
Keywords：photovoltaic power generation；lithium energy storage；a mixed supply management；bidirectional inverter
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
0引言
太陽能具有資源豐富、開發(fā)方便、清潔無污染等優(yōu)點，光伏發(fā)電作為太陽能發(fā)電的主要應用形式，已成為一種重要的分布式發(fā)電技術(shù)。隨著光伏、風電等可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，分布式發(fā)電日漸成為滿足負荷增長需求、提高能源綜合利用效率、提高供電可靠性的一種有效途徑，并在配電網(wǎng)中得到廣泛的應用。
但分布式發(fā)電的大規(guī)模滲透也產(chǎn)生了一些負面影響，如單機接入成本較高、控制復雜、對大系統(tǒng)的電壓和頻率存在沖擊等。這限制了分布式發(fā)電的運行方式，削弱了其優(yōu)勢和潛能。混合動力型系統(tǒng)設計為發(fā)電技術(shù)及可再生能源發(fā)電技術(shù)的整合和利用提供了靈活、高效的平臺。
光伏發(fā)電受光照和溫度等外界條件的影響較大，其功率輸出具有較強的波動性與間歇性，給電能質(zhì)量和電網(wǎng)調(diào)度帶來了很大的挑戰(zhàn)，因此在家庭應用中配備一定的儲能裝置組成光伏-蓄電池混合發(fā)電系統(tǒng)，改善系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)特性特性。
本文首先介紹含鋰電池儲能的光伏發(fā)電和市電混合供電設計系統(tǒng)的詳細方案，其特征是：
集光伏、市電和錳酸鋰電池供電為一體；具有邏輯控制功能；逆變輸出純正的正弦波；同時具有電壓調(diào)整功能，輸出電壓穩(wěn)定可靠。通過光伏發(fā)電、儲能和市電控制管理系統(tǒng)研究和設計，完成獨立光伏儲能發(fā)電接入工程總體技術(shù)方案，為實現(xiàn)綠色光伏電源無障礙介入提供技術(shù)指導。
1總體方案設計
光伏發(fā)電陣列通過充電控制連接鋰電儲能系統(tǒng)，鋰電儲能經(jīng)由一個雙向DC/DC 換流器通過充放電系統(tǒng)接入逆變單元，同時連接市電。市電輸出控制電路和隔離逆變都連接AC輸出接口。該系統(tǒng)以光伏發(fā)電用電為主，光伏發(fā)電不足時由市電介入，在沒有市電和光伏發(fā)電不足時采用蓄電逆變支持負載工作的先后順序。
2光伏發(fā)電系統(tǒng)設計
2.1 光伏電池陣列設計
系統(tǒng)的光伏組件選用功率為195 Wp 的單晶硅太陽電池組件，工作電壓約為36.5 V，開路電壓約為41 V。根據(jù)家庭用電情況滿足室內(nèi)照明、冰箱、電視、電腦等用電設備。系統(tǒng)電壓DC48V，雙向逆變器功率為2KW，光伏方陣為4塊195Wp組件，采用2串2并方式連接。
光伏電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)中最基本的電能產(chǎn)生單元，單體電池的輸出功率較小，需經(jīng)串并聯(lián)形成光伏陣列以獲得較高的輸出電壓和較大的輸出功率。
太陽電池的輸出特性
光伏性能圖
3蓄電系統(tǒng)設計
3.1 儲能裝置選擇
綜合比較各種儲能技術(shù)在新能源發(fā)電領(lǐng)域的應用特點，鋰電池作為新型綠色儲能產(chǎn)品，具有壽命長、體積小、容量大等特點，在該項目中我們選用錳酸鋰電池，在功率配比、循環(huán)使用壽命、使用費用等各個方面，均比較適合本項目的設計要求。
3.2 儲能裝置充放電系統(tǒng)
對于儲能系統(tǒng)，設計采用雙向逆變器實現(xiàn)光伏發(fā)電、鋰電池儲能系統(tǒng)與市電的能量交互。雙向逆變器采用逆變/充電一體機可以實現(xiàn)純正弦波輸出交流電壓，以及在交流逆變器中集合了蓄電池充電功能、交流自動切換開關(guān)等。該儲能系統(tǒng)配置的監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍覆蓋充電電流、蓄電池容量等各方面。充、放電電流實時測量，系統(tǒng)同時實時監(jiān)控電壓值，以保證系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)下，延長系統(tǒng)使用時間。
4市電接入及控制管理系統(tǒng)設計
4.1市電介入工作模式
該工作模式為當光伏不處于發(fā)電狀態(tài)或光伏發(fā)電不能滿足負載用電時，由市電（交流）輸入經(jīng)隔離變壓器隔離降壓后，經(jīng)整流器進行整流濾波，由逆變器逆變后給負載提供純正弦波電能。同時市電通過整流后可以為蓄電進行充電。
4.2整體控制管理系統(tǒng)設計原理
具體工作原理如下：
1）、當日照充足，系統(tǒng)光伏輸入功率大于負載功率時，保持長期由光伏輸入經(jīng)逆變DC-AC轉(zhuǎn)換，輸出交流電向負載提供電能，同時對逆變器后備鋰電電池進行充電，直至鋰電電池組電壓充到設定的過高壓保護點Vch值。
2）、當日照不充足或光伏輸入功率小于負載功率時，當鋰電電池組電壓降低到設定點Vb時，由蓄電逆變轉(zhuǎn)為市電交流供電，并且交流電經(jīng)由逆變控制單元和光伏發(fā)電同時向鋰電電池組進行充電。當逆變器后備電池組電壓恢復到Vch時，斷開交流供電，重新由光伏輸入或逆變器后備電池組對負載提供電能。
3）、當光伏電池處于不發(fā)電狀態(tài)時，該系統(tǒng)將處于交流市電供電模式，同時由交流供電經(jīng)由雙向逆變單元向后備鋰電電池組進行充電。只有當具有光伏發(fā)電時轉(zhuǎn)至1和2狀態(tài)。
4）、該系統(tǒng)供電由三路供電組成，分別為市電供電模式，后備鋰電電池提供供電模式以及光伏發(fā)電供電模式。根據(jù)工作環(huán)境按1）、2）、3）的邏輯模式工作。
系統(tǒng)原理圖
5結(jié)論
本系統(tǒng)設計具有真正包含光伏發(fā)電、蓄電儲能和市電接入的實際運行能力，能夠真正實現(xiàn)分布式光伏發(fā)電、蓄電儲能和市電供電之間的混合式供電。通過光伏發(fā)電和市電接入有效的保證系統(tǒng)供電的穩(wěn)定可靠，可體現(xiàn)分布式光伏發(fā)電、市電接入及儲能系統(tǒng)智能協(xié)調(diào)工作，有利于光伏分布式發(fā)展和提高光伏發(fā)電經(jīng)濟效益。
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[6] 茹美琴.風光柴蓄復合發(fā)電及其智能控制系統(tǒng)研究[D].合肥工業(yè)大學，2004, 6
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教育 新能源 人才培養(yǎng)
中圖分類號：F240；G645
文獻標識碼：A
文章編號：1004-4914（2016）05-177-02
引言
近十幾年來，我國新能源產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展，在風力發(fā)電、太陽能光熱發(fā)電、生物質(zhì)能源利用、氫能開發(fā)等方面處于世界領(lǐng)先地位{1}。但與這種情況相悖的是，無論在新能源利用技術(shù)方面還是相關(guān)的裝備制造業(yè)，新能源產(chǎn)業(yè)的人才明顯滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，存在著嚴重的人才缺失現(xiàn)象。這種現(xiàn)實狀況制約了我國新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，對于為社會培養(yǎng)高級技術(shù)人才的高等院校來說，培養(yǎng)新能源方面人才已成為迫切任務{(diào)2}。
大學生創(chuàng)業(yè)教育理念是強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓練，增強高校學生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應國家建設需要的高水平人才{4}。在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式下培養(yǎng)新能源領(lǐng)域緊缺人才，能夠極大地促進新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一、風力發(fā)電
筆者所在專業(yè)為農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)，主要培養(yǎng)電氣工程類專業(yè)技術(shù)人才。目前，小型風力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，已達到商品化程度，風力發(fā)電機、風力發(fā)電已初步形成產(chǎn)業(yè)。風力發(fā)電技術(shù)為本專業(yè)的一門專業(yè)選修課，風力發(fā)電原理是利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。風力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染，是一種特別好的發(fā)電方式。
近年來，筆者所在的佳木斯大學大力支持大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目的開展，學生在指導教師的指導下申請一些風力發(fā)電方面的項目。風力發(fā)電技術(shù)課程涉及到直流發(fā)電機、同步交流發(fā)電機、異步交流發(fā)電機、發(fā)電機組的控制、充電器及逆變器方面的知識，這些知識大多抽象，學生只會理論計算，對工程實際應用及運行情況不了解，使項目進行過程中遇到很多阻礙。為此，本專業(yè)帶學生到學校附近的大唐依蘭風電公司進行參觀實習，使學生了解風力發(fā)電實際運行情況，在實踐與創(chuàng)新理論的指導下完成課題。
二、太陽能光熱發(fā)電
1.太陽能光伏發(fā)電。太陽能是石油和煤炭等常規(guī)能源最理想的替代能源，太陽能光伏發(fā)電是各種新能源中應用前景最廣闊的一種{4}。鼓勵學生申請光伏裝置設計方面的課題，通過裝置搭建過程中掌握太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作的原理，在實際操作過程中發(fā)現(xiàn)問題，然后通過交流學習解決問題，掌握逆變技術(shù)、最大功率點跟蹤技術(shù)的原理和方法。此外，還通過太陽能光伏板完成太陽能充電器、太陽能滅蟲等設計，使學生的創(chuàng)新能力、實踐能力得到了極大的提高。
2.太陽能熱電發(fā)電。太陽能熱利用技術(shù)按終端使用溫度范圍大致分為低溫、中溫、高溫：低溫范圍在100℃以下，主要用于生活用水、采暖、干燥、蒸餾、農(nóng)用溫室等；中溫100～300℃之間，用于工業(yè)用熱、制冷空調(diào)、烹調(diào)等；高溫則為300℃以上，用于熱發(fā)電、材料高溫處理和有毒物料的去毒處理等。太陽能利用技術(shù)也是農(nóng)村新能源利用的核心，在社會主義新農(nóng)村的新能源建設中起到至關(guān)重要的作用。
太陽能熱電發(fā)電有兩種形式，一種是利用太陽熱能產(chǎn)生高溫蒸汽推動汽輪機發(fā)電，另一種是將太陽熱能耦合到熱電材料，利用熱電材料的賽貝克效應進行發(fā)電。其中，第二種太陽能發(fā)電形式被稱為太陽能溫差發(fā)電，這種發(fā)電方式更適合大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。作為本項目的前期鋪墊，目前已經(jīng)指導學生完成2015年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，智能半導體溫差發(fā)電裝置設計（201510222017），目前發(fā)表學術(shù)論文2篇，申請專利1項（ZL201520418516.8）。項目實施過程中，學生從對溫差發(fā)電一知半解，最后通過學習、研討、反復實驗解決各種問題，提高理論與科學技能的同時，創(chuàng)新能力及團隊合作能力都得到了極大的鍛煉，此外，項目申請與答辯過程中都需要項目組成員自已完成PPT制作與解說，使學生得到了專業(yè)鍛煉，為今后工作中遇到同樣問題打下良好基礎(chǔ)。下個項目的目標是完成太陽能溫差發(fā)電裝置的設計，使學生在項目實施過程中掌握更多太陽能利用的理論與技術(shù)。
三、水力發(fā)電
水力發(fā)電雖然不是新能源發(fā)電，但也是節(jié)能環(huán)保的可再生能源發(fā)電。水力發(fā)電是利用河流、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處，將其中所含勢能轉(zhuǎn)換成水輪機之動能，再借水輪機為原動力，推動發(fā)電機產(chǎn)生電能{5}。在水力發(fā)電中，主要培養(yǎng)學生控制方面的技能，目前已經(jīng)完成“基于PLC的水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)”。學生采用上位機與下位機協(xié)同工作的控制方式，RS485通訊方式進行數(shù)據(jù)的傳輸，以PLC為系統(tǒng)的控制核心，完成對水電站閘門的全程監(jiān)控。實現(xiàn)功能主要包括：通過人機交互界面―觸摸屏，實現(xiàn)對閘門的啟動上升、停止、下降的控制；實現(xiàn)對閘門開放度信息的采集、顯示及處理功能；在緊急情況下緊急落門和緊急抱閘剎車的功能；報警信息的顯示以及通過觸摸屏可以監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài)；控制閘門上升或下降到指定開度。項目實施過程中，學生的組態(tài)軟件編程能力、PLC控制能力、上位機與下位機的通訊能力都得到了很大的提高。
總結(jié)
1.新能源發(fā)電領(lǐng)域的人才除了需要具備多學科理論知識，涉及機械、電機學、電力電子技術(shù)、自動控制理論等學科，主要還要求具備一定的實踐技能。在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式下，結(jié)合項目研發(fā)，使學生具備了更多新能源發(fā)電方面的理論知識與實踐技能，符合新能源產(chǎn)業(yè)對人才多方位的、多層次的要求。新能源產(chǎn)業(yè)不僅需要技術(shù)領(lǐng)域的人才，還有相關(guān)的工程管理、項目規(guī)劃、金融、財務等方面的人才。這些能力在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目實施過程中都能得到極大的提高。
2.在認識到新能源產(chǎn)業(yè)人才的缺失如此嚴重的同時，也促進本專業(yè)的課程調(diào)整。考慮培養(yǎng)多層次的學生，既培養(yǎng)有從事科研、開發(fā)的領(lǐng)域的人才，也培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)的技能人才，增強專業(yè)的活力。同時，新能源產(chǎn)業(yè)日新月異，新產(chǎn)品、新技能層出不窮，也要求專業(yè)教師們時刻更新自己的知識結(jié)構(gòu)，跟上變化的步伐，打造更加專業(yè)的教師隊伍。
3.目前高校都面臨巨大的就業(yè)壓力問題，社會上還缺少創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才，通過大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目培養(yǎng)出的學生，在專業(yè)技能、創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)能力、管理能力、商務能力等多方面得到鍛煉和提高。即使學生不進入到新能源產(chǎn)業(yè)工作，也可選其他領(lǐng)域的工作，這在一定程度上增加了本專業(yè)的就業(yè)渠道，緩解就業(yè)壓力大的社會問題。
注釋：
{1}李春曦，王佳，葉學民等.我國新能源發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].電力科學與工程，2012（28）4：1-8.
{2}王偉東，艾建軍，楊坤.新能源產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)問題與對策[J].中國電力教育，2011（12）：5-6.
{3}鄧淇中，周志強.大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系的問題與對策[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2014，5（1）：33-35.
{4}諶權(quán)章.我國新能源產(chǎn)業(yè)及其發(fā)展對策初探[J].重慶交通大學學報（社科版）.2011，11（3）： 20-23.
{5}張春友，趙華洋.新能源教學改革的幾點思考[J].內(nèi)蒙古民族大學學報（自然科學版），2014，29（4）：405-406.
（作者單位：佳木斯大學機械工程學院 黑龍江佳木斯 154007）
論文關(guān)鍵詞：電力生產(chǎn)；自主教學法；學習興趣；教學效果
“電力生產(chǎn)概論”是高校非電氣專業(yè)開設的一門全校性選修課。它是為了讓工商管理、市場營銷及會計學等專業(yè)的學生了解一定的電力生產(chǎn)方面的知識，為以后在電力系統(tǒng)從事相關(guān)工作做準備。但是經(jīng)濟與管理學院的學生大多是文科類學生，數(shù)學、物理基礎(chǔ)不扎實，而且大學期間又沒有開設電氣專業(yè)基礎(chǔ)課（如“電路”、“電機”、“發(fā)電廠電氣部分”等），所以學習起來有難度，而且很多學生認為這門課與他們的專業(yè)不相關(guān)，學習的積極性也不高。針對課程的特點和學生的學習心理，筆者在經(jīng)過兩三年的“電力生產(chǎn)概論”教學后，在重點講述常規(guī)發(fā)電、電力生產(chǎn)原理等的基礎(chǔ)上，把學生自主教學法成功應用到教學過程中。通過課堂教學效果的驗證，本方法是行之有效的。
一、教材內(nèi)容及教學方法介紹
長沙理工大學選定的“電力生產(chǎn)概論”教材是普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材，李光輝主編。該教材內(nèi)容全面、難度適中，是一本非常適合非電氣類學生學習電力生產(chǎn)方面知識的通用教材。全書共九章，教材前四章先介紹了電力系統(tǒng)與電力生產(chǎn)方面的知識，然后重點講述了三大常規(guī)能源發(fā)電：火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。第五章為未來能源發(fā)電技術(shù)，依次介紹了風力發(fā)電、地熱發(fā)電、太陽能發(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、氫能發(fā)電等相關(guān)知識。后面四章分別介紹了變電站、電力線路、直流輸電以及計算機在電力行業(yè)中的應用等與電力生產(chǎn)密切相關(guān)的一些專業(yè)知識。教材內(nèi)容安排合理，難度適中。只要學生跟著老師系統(tǒng)地把教材學完，對電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)應該有一個比較全面、系統(tǒng)的了解，收獲是很大的。
針對學生數(shù)學、物理及電氣方面基礎(chǔ)不扎實的特點，要在開始就使學生對這門課程的學習感興趣，并做好心理準備。第一節(jié)課在介紹了教材內(nèi)容后，講述該課程要采用的教學方法，即采用教師課堂講述為主、學生自主講述為輔的創(chuàng)新教學法。前四章常規(guī)能源發(fā)電等電力生產(chǎn)方面的知識由教師重點在課堂上講述，讓學生切實掌握電力生產(chǎn)過程的特點以及每一種常規(guī)能源發(fā)電的原理。后面第五章的未來能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)電原理與常規(guī)能源發(fā)電基本是一樣的，只是所使用的一次能源不同而已，而且新能源發(fā)電技術(shù)是現(xiàn)在研究的熱點。所以針對教材上所提供的五種新能源發(fā)電，可讓每個班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發(fā)電技術(shù)作為自主講述的內(nèi)容。這門課一般是兩個或三個行政班級組成，如果是兩個行政班級則每班可分兩組各選一種新能源發(fā)電技術(shù)講述；如果是三個行政班級，則以班為單位各選一種新能源發(fā)電技術(shù)自主講述。學生自主講述的出力情況及講課效果直接影響學生課程期末考核成績。
在讓每個學生詳細了解教學方法之后，又提醒學生，如果前四章的基礎(chǔ)內(nèi)容沒學好，要想在自主講述的內(nèi)容上面取得好成績是很困難的。所以第一堂課下來，學生對這門課的學習興趣就被激發(fā)起來了。課間休息時班干部就召集全班同學討論選擇自主講述的新能源發(fā)電方式，最后把選定的結(jié)果向全體同學公布，并告訴他們，只有發(fā)揮全班同學的合力，共同參與、合理分配任務才能在自主講述環(huán)節(jié)取得良好的效果。在時間安排上，為了使學生有充分的時間準備課件，在學生授課前2～3周提前通知他們。 轉(zhuǎn)貼于
二、常規(guī)能源發(fā)電原理講述
通過第一節(jié)課教學內(nèi)容、方法的介紹，學生都心中有數(shù)，對這門課程的學習也做好了充分的思想準備。因此，在講述電力系統(tǒng)及電力生產(chǎn)方面基礎(chǔ)知識以及三大常規(guī)能源發(fā)電原理時，首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉(zhuǎn)換為電能就是學習的重點。電能已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通等國民經(jīng)濟各部門不可缺少的動力，所以作為當代大學生，了解電力生產(chǎn)方面的知識以及電力系統(tǒng)的發(fā)展方向和動態(tài)是完全有必要的。
了解了這門課程的重要性和學習了該課程的必要性之后，學生對后續(xù)的授課內(nèi)容興趣明顯提高了。電磁感應定律是發(fā)電的基本原理，這在初中物理課程里面已經(jīng)學過。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律之后，很快出現(xiàn)了原始的交流發(fā)電機、直流發(fā)電機和交、直流電動機，為了給用戶輸送電能，慢慢發(fā)展了高壓直流和交流輸電。以至于到現(xiàn)在的特高壓交流、直流輸電技術(shù)。另外，重點講述我國的電力發(fā)展現(xiàn)狀以及在特高壓輸電領(lǐng)域的一些世界領(lǐng)先技術(shù)。學生對該課程的學習興趣明顯提高了。
電力生產(chǎn)就是要把自然界的一次能源轉(zhuǎn)換為電能。火力發(fā)電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學能經(jīng)過燃燒轉(zhuǎn)化為高溫高壓水蒸氣的內(nèi)能，然后通過水蒸氣膨脹做功推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，汽輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn)，在固定不動的定子繞組周圍形成變化的磁場，從而在繞組內(nèi)感應出電動勢。若定子中的繞組按一定的繞線規(guī)律，與外電路形成回路，則繞組中就會產(chǎn)生相應的電流。在一定的電壓下，電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發(fā)電是在水電站中水輪機將水的勢能和動能轉(zhuǎn)換為推動水輪機旋轉(zhuǎn)的機械能，水輪機轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電。而核能發(fā)電的原理與火力發(fā)電很相似，也就是說核電廠只是以核反應堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能，其能量轉(zhuǎn)換過程是：核能水和水蒸氣的內(nèi)能發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械能電能。
三、新能源發(fā)電學生自主講述
畢業(yè)設計的主體是學生，他們在畢業(yè)設計中投入的精力以及對待畢業(yè)設計的態(tài)度對畢業(yè)設計質(zhì)量起著決定性因素。然而在畢業(yè)設計期間，多數(shù)學生忙于找工作，簽就業(yè)協(xié)議以及考研復試等諸多問題，致使學生在畢業(yè)設計過程中投入的精力少造成在畢業(yè)設計過程中學生投入的時間和精力不足。同時學生也忽略了畢業(yè)設計的重要性，不重視畢業(yè)設計，認為畢業(yè)設計對未來的工作沒有多大作用。另外找工作面試等也花費了不少時間，考研的學生在設計過程中伴隨著考研的復試、調(diào)劑等諸多問題，致使學生在畢業(yè)設計中投入的時間少，從而使設計質(zhì)量大打折扣。
二、提高畢業(yè)設計質(zhì)量的方法與措施
（一）結(jié)合電氣專業(yè)特點以及電氣行業(yè)發(fā)展，優(yōu)化畢業(yè)設計選題
畢業(yè)設計選題從工程、科研等先進的科技成果中選題，借鑒其他電力院校畢業(yè)設計經(jīng)驗，克服傳統(tǒng)畢業(yè)設計與社會、與工程實際脫節(jié)的弊端，具體作法如下：（1）依托每個學生學識水平以及就業(yè)去向，與企業(yè)聯(lián)合，以工程實踐為背景，研究畢業(yè)設計題目、設計內(nèi)容、設計要求；（2）依托遼寧省錦州市光伏產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展需求，進行畢業(yè)設計選題；（3）依托光伏技術(shù)實驗中心的設備及實驗系統(tǒng)功能進行畢業(yè)設計選題；（4）依托電力系統(tǒng)自動化實驗室的發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)進行畢業(yè)設計題目；（5）依托專業(yè)教師縱向科研、橫向科研進行畢業(yè)設計選題。
（二）充分利用電氣專業(yè)校內(nèi)外實踐條件，進行畢業(yè)設計改革以往的虛擬的、紙上談兵的畢業(yè)設計模式。根據(jù)學生實際情況以及就業(yè)去向，有計劃安排優(yōu)秀學生到校內(nèi)外實習基地、實驗室進行畢業(yè)設計，做到真題真做。目前可以被本專業(yè)利用進行畢業(yè)設計的校外資源有：“許繼電氣股份有限公司”、“錦州施維電器有限公司”、“錦州拓新電力電子有限公司”、“錦州節(jié)能有限公司”等4個企業(yè)；校內(nèi)資源有“遼工變電所”、“電力系統(tǒng)自動化實驗室”、“微電網(wǎng)技術(shù)實驗室”、“新能源技術(shù)基礎(chǔ)實驗室”、“工業(yè)控制網(wǎng)絡實驗室”。
（三）校企聯(lián)合、實行雙導師制
“雙導師制”源于20世紀90年代初，其目的是提升學生的理論與實踐的結(jié)合能力，為社會培養(yǎng)出更多更適應的應用型人才。畢業(yè)設計實行雙導師制源于以下三個方面：第一，就業(yè)方面，工科學生就業(yè)既需要接受一定的工程教學培養(yǎng)，又需要一定的工程項目訓練背景；第二，經(jīng)濟發(fā)展和社會需求，學校的教學與專業(yè)工程實踐需求之間存在矛盾；第三，電力行業(yè)具有較強的應用性，沒有經(jīng)過工程實際訓練的畢業(yè)生，不能滿足行業(yè)需求，基本上要半年以上時間才能基本上滿足需求。為解決這一問題，我校電氣工程及其自動化專業(yè)在畢業(yè)設計過程中采用“雙導師制”。聘請了錦州拓新電力電子有限公司楊云龍高級工程師、許繼電氣股份有限公司的李瑞生高級工程師等具有實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員為畢業(yè)設計指導教師，并挑選部分學生到企業(yè)，根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品以及科研的需求，確定畢業(yè)設計題目，學生直接參與企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)或課題研究。這種模式的畢業(yè)設計對學生將來參加工作非常有利，提前接觸工程實際，利于培養(yǎng)學生工程實踐能力，大大縮短了畢業(yè)生適應期，降低了企業(yè)成本。
（四）依托導師制的畢業(yè)設計模式的實施
按照教學計劃，畢業(yè)設計均設置在大學的最后一個學期，這期間學生面臨著就業(yè)、研究生復試、研究生調(diào)劑等諸多事情，同時本科畢業(yè)生在最后一個學期畢業(yè)離校還要占用許多時間。扣除上述原因所占用的時間，可以用在畢業(yè)設計上的時間就所剩無幾了。要想在如此短的時間里完成畢業(yè)設計，注定了大多數(shù)畢業(yè)論文的質(zhì)量是難以得到保證的。為解決這個問題，本專業(yè)采取導師制的畢業(yè)設計指導。我校電氣工程及其自動化專業(yè)本科生導師制是在大三開始申請的，所以在此基礎(chǔ)上確定導師即為畢業(yè)設計指導教師。在大三時，導師針對學生實際情況制定學生最后兩年的學習計劃。這樣在大三期間提前把畢業(yè)設計課題的研究方向定下來，使學生提前進入畢業(yè)設計階段，最大限度消除就業(yè)、考研等對畢業(yè)設計帶來的影響，使學生有足夠的時間緊緊圍繞畢業(yè)設計查閱資料，進行畢業(yè)設計，為畢業(yè)設計的真題真作提供了必要的基礎(chǔ)條件，延長了畢業(yè)設計實踐，有利于提高畢業(yè)設計論文質(zhì)量。
（五）傳統(tǒng)個體指導模式與多群體指導模式有機結(jié)合
所謂的傳統(tǒng)個體指導模式就是：一個學生只有一個畢業(yè)設計指導教師，指導教師依據(jù)自己的教學能力、工程經(jīng)驗以及對專業(yè)培養(yǎng)方向掌握程度，指導教師擬出畢業(yè)設計題目及其畢業(yè)設計任務書，學生依據(jù)指導教師下達的任務書完成畢業(yè)設計，這種統(tǒng)個體指導模式的優(yōu)點是指導教師對他指導的學生全程負責，指導的責任明確，缺點是畢業(yè)設計質(zhì)量受教師的水平和責任心限制，是教師的個人行為，是典型的師傅帶徒弟的模式，具有強制的對應關(guān)系，沒有做到因材施教，不適應不同層次學生的需要[3]。為了提高畢業(yè)設計質(zhì)量，改革了傳統(tǒng)個體指導模式，探索多群體指導模式，組建了電力系統(tǒng)繼電保護畢業(yè)設計指導小組、光伏發(fā)電技術(shù)應用指導小組、PLC控制技術(shù)應用于指導小組、計算機控制技術(shù)應用指導小組等若干小組。多群體指導方式能夠充分發(fā)揮骨干教師的作用，能促進教師積極性，同時多群體指導，有利于學生從不同的教師身上吸取各有專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，這一模式的實施不僅能夠提高畢業(yè)設計質(zhì)量，同時對年輕教師還起到了傳幫帶的作用，利于教師整體素質(zhì)的提高。
（六）強化對指導教師、學生的考核
在整個畢業(yè)設計過程中，首先是畢業(yè)設計開題答辯，然后是中期檢查和答辯，最后是論文的評閱和答辯。在開題答辯的第一個階段，主要是學生依據(jù)畢業(yè)設計題目及任務書，進行資料查閱與收集。即在指導教師的耐心引導下，使學生根據(jù)所要進行的畢業(yè)設計選題獨立完成收集查閱文獻資料，到相應的企事業(yè)單位實習調(diào)研，了解目前畢業(yè)設計題目的在國內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀，為學生總體設計方案確定，奠定良好的基礎(chǔ)。（1）首先規(guī)范強化了對指導教師指導情況考核：（2）指導教師每周和學生至少見面3次，每次時間至少為2小時；（3）指導教師要做好指導答疑記錄以及學生畢業(yè)設計進度考核表；（4）制訂了畢業(yè)設計質(zhì)量監(jiān)控方法；（5）所有的畢業(yè)設計指導教師每一屆都成立畢業(yè)設計指導小組QQ群，與學生實時交流，及時解決學生問題。其次，嚴格監(jiān)督學生在設計過程中的表現(xiàn)，在中期答辯中，對不能按時保質(zhì)保量完成設計任務的學生，給予警告，責令限期修改完善，一周后進行第二次中期答辯，還沒有通過的中期檢查的，直接進入二辯；在最后的畢業(yè)設計答辯，對那些沒有按質(zhì)按量完成畢業(yè)設計的學生進入二次答辯，二次答辯時間安排在1個月后，即下一學期開學初進行，這樣學生可以利用一個月的時間進行畢業(yè)設計修改完善，這一舉措不但保證了畢業(yè)設計質(zhì)量，同時也對下一屆學生起到了警醒的作用，有利于畢業(yè)設計質(zhì)量的提高。為了保證畢業(yè)設計論文撰寫質(zhì)量，增加了集中授課方式的指導。具體的、個別性的問題適合教師個別指導，而對于通用、普遍存在的問題就采用集中統(tǒng)一授課方式進行指導，聘請學術(shù)水平高、指導經(jīng)驗豐富的教師給學生上課，講授文獻檢索、開題報告撰寫、摘要、結(jié)論、總體設計方案的論述等等與畢業(yè)設計說明書有關(guān)的環(huán)節(jié)的設計與書寫。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：工程教育；專業(yè)認證；課程體系
作者簡介：黃云志（1976-），女，安徽淮南人，合肥工業(yè)大學電氣與自動化工程學院，教授。（安徽 合肥 230009）
基金項目：本文系安徽省重點教學研究項目（項目編號：2012jyxm024）的研究成果。
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0093-02
近十年來，我國高等教育快速發(fā)展，但在數(shù)量快速發(fā)展的同時，也面臨著很多問題，突出表現(xiàn)為工程教育缺乏行業(yè)的引導和支持，人才培養(yǎng)定位不明，培養(yǎng)模式單一，專業(yè)教師普遍缺乏工程經(jīng)歷，產(chǎn)學脫節(jié)使工科畢業(yè)生工程實踐能力不足，不能適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求等。為促進我國工程教育的改革，加強工程實踐教育，提升工程教育質(zhì)量；建立與注冊工程師制度相銜接的工程教育專業(yè)認證體系；促進我國工程教育參與國際競爭，教育部在2006年啟動了工程教育專業(yè)認證試點工作，并依“國際實質(zhì)等效性”原則制定了認證標準。截止到2012年，已經(jīng)完成國內(nèi)部分高校的機械工程及其自動化、電氣工程及其自動化、化學工程與工藝、計算機科學與技術(shù)等7類專業(yè)的認證工作。
在工程教育的學歷互認方面，目前國際上有三個協(xié)議，即《華盛頓協(xié)議》、《悉尼協(xié)議》和《都柏林協(xié)議》。《華盛頓協(xié)議》是世界知名度最高的工程教育國際認證協(xié)議，是1989年由美國、加拿大、英國、愛爾蘭、澳大利亞和新西蘭等國的民間工程專業(yè)團體代表上述6國簽訂的國際性協(xié)議。該協(xié)議承認簽約國所認證的工程專業(yè)（主要針對四年制本科高等工程教育）培養(yǎng)方案具有實質(zhì)等效性，認為經(jīng)任何成員國認證的專業(yè)的畢業(yè)生均達到了從事工程師職業(yè)的學術(shù)要求和基本質(zhì)量標準。
2013年6月19日，在韓國首爾召開的國際工程聯(lián)盟大會經(jīng)過正式表決結(jié)果，同意接納中國為《華盛頓協(xié)議》的預備成員。為順應國際教育與科技的發(fā)展趨勢，培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才已成為當前高等工程教育發(fā)展中的重點目標。工程教育專業(yè)認證制度融入了國際先進的高等教育理念，是提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保證，也是我國高等教育參與國際競爭的重要基礎(chǔ)，將成為引領(lǐng)我國工程教育發(fā)展的航標。
一、工程教育專業(yè)認證標準
工程教育專業(yè)認證的核心是其認證標準，認證標準依國際實質(zhì)等效性的準則建立，既是專業(yè)認證思想和理念的體現(xiàn)，又是專業(yè)認證制度實施的根本。適用于普通高等學校工程教育本科專業(yè)認證的《全國工程教育專業(yè)認證標準（試行）》包括通用標準與專業(yè)補充標準兩個部分。通用標準是各工程教育專業(yè)應該達到的基本要求，專業(yè)補充標準是在通用標準基礎(chǔ)之上根據(jù)本專業(yè)特點提出的具體要求。通用標準包括學生、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、持續(xù)改進、課程體系、師資隊伍和支持條件等7項一級指標。[3]
專業(yè)認證是以學生為中心，評價全體學生的表現(xiàn)；以培養(yǎng)目標為導向，培養(yǎng)目標是圍繞著學生工程能力的培養(yǎng)，內(nèi)容設計是對學生進入工程專業(yè)領(lǐng)域的的預期，師資隊伍和支持條件必須有利于學生達成目標；強調(diào)持續(xù)改進，持續(xù)改進的基礎(chǔ)是對常規(guī)教學活動進行的常態(tài)性評估與評價，效果通過學生的表現(xiàn)來體現(xiàn)。
二、電氣專業(yè)課程體系建設
我國的電力行業(yè)正處在高速發(fā)展之中。改善能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用可再生能源，建設智能電網(wǎng)等都需要大量工程技術(shù)人才，目前高等學校制約工程技術(shù)人才培養(yǎng)的因素主要是工程教育與企業(yè)需求脫節(jié)、缺乏自主性的工程實訓平臺、實踐教學沒有落到實處等。合肥工業(yè)大學電氣工程及其自動化專業(yè)以工程教育專業(yè)認證的標準為導向，根據(jù)社會需求和行業(yè)引領(lǐng)，定位專業(yè)培養(yǎng)目標；并在此基礎(chǔ)上認真梳理了畢業(yè)要求和課程的對應關(guān)系，建立符合認證標準的課程體系；通過持續(xù)改進的途徑保障教學質(zhì)量。
1.畢業(yè)要求
專業(yè)認證的通用標準中明確規(guī)定了專業(yè)畢業(yè)生知識、能力與素質(zhì)的10條畢業(yè)要求。專業(yè)的培養(yǎng)規(guī)格一定要覆蓋通用標準的基本要求，培養(yǎng)規(guī)格確定后，建立畢業(yè)要求與專業(yè)教學過程的對應關(guān)系。通過公共基礎(chǔ)課、學科基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程體系的設置、課程的講授，以及實驗實習、課程設計、工程實訓等實踐教學環(huán)節(jié)的安排，畢業(yè)設計（論文）綜合訓練、各種形式的人文素質(zhì)及科技講座、學生社會實踐活動等環(huán)節(jié)保障學生的知識、能力和素質(zhì)目標的實現(xiàn)。具體實施中：第一，遵循“精減學時、整合資源、突出實踐、構(gòu)建平臺、完善標準、交叉教學”的總原則制訂培養(yǎng)方案。第二，本著“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)、重實踐”的原則，加強通識教育，構(gòu)建人文社科基礎(chǔ)、自然科學基礎(chǔ)、工程技術(shù)基礎(chǔ)和基本技能等有機結(jié)合的公共基礎(chǔ)教育平臺；按學科大類構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺和實踐教學平臺，拓寬專業(yè)面向，形成寬口徑專業(yè)培養(yǎng)計劃。第三，“以學生為主體”，因材施教，注重個性發(fā)展原則，進一步壓縮課內(nèi)學時，設置個性化學分，為學生自主學習留下充足空間，引導學生形成研究性、批判性、創(chuàng)新性學習思維。強化學生學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使其達到知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，個性得到充分發(fā)展。
2.課程體系建設
為支持培養(yǎng)目標的達成，專業(yè)教學充分依托和利用科研優(yōu)勢與特色，以工程應用創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，提出“優(yōu)化基礎(chǔ)理論，注重工程思維，強化實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神”課程體系建設原則，依據(jù)專業(yè)認證標準對專業(yè)知識點的要求，按照工程基礎(chǔ)知識、技術(shù)知識、能力模塊三部分構(gòu)建特色鮮明的課程體系。
對于專業(yè)基礎(chǔ)課程“自動控制原理”、“電力電子技術(shù)”、“工程電磁場”、“電機學”、“電力拖動基礎(chǔ)”等課程，以優(yōu)化夯實為導向，整合和完善課程之間內(nèi)容上的銜接和知識點上的更迭，實現(xiàn)整體的優(yōu)化。對于專業(yè)課程，拓展兩個方向：電力系統(tǒng)及其自動化、電機與電力電子。在電力系統(tǒng)方向“電力系統(tǒng)繼電保護”、“電力系統(tǒng)自動裝置”、“電力系統(tǒng)調(diào)度自動化”等課程；電機與電力電子方向“現(xiàn)代電源技術(shù)”、“電機設計基礎(chǔ)”、“特種電機”等課程中注重培養(yǎng)學生工程思維能力，對抽象出來的數(shù)學描述從工程實際需求引入，強調(diào)符合工程實際的參數(shù)選擇等。對于專業(yè)課程設計和綜合實踐課程，要求在實驗裝置上調(diào)試而非單獨的計算機上機仿真。同時結(jié)合科研優(yōu)勢與特色，將太陽能發(fā)電技術(shù)、風力發(fā)電技術(shù)、柔性輸電技術(shù)、現(xiàn)代電源技術(shù)等新能源利用方面的課程納入到教學計劃中，將前沿技術(shù)引入課堂教學內(nèi)容，加強學生專業(yè)綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
通過三個層次的實踐教學體系，保障實踐教學落到實處。實踐內(nèi)容包含基礎(chǔ)認識、綜合應用和研究創(chuàng)新等三個層次。具體內(nèi)容為認識實習、專業(yè)社會實踐、課程設計、綜合實驗、實習實訓、畢業(yè)設計和課外科技活動等環(huán)節(jié)，給出各環(huán)節(jié)與培養(yǎng)目標的對應關(guān)系，列出能力矩陣。
基礎(chǔ)層次涵蓋物理綜合實驗、電路理論、電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程實驗、基礎(chǔ)課程設計和基礎(chǔ)綜合實驗，以及工程訓練、電子實習、EDA與數(shù)字系統(tǒng)課程設計、認識實習等實踐教學環(huán)節(jié)，側(cè)重于基本實驗方法、操作技能和初步工程概念培養(yǎng)，使學生認識專業(yè)，掌握基本技能。綜合應用層次通過專業(yè)課程和綜合實驗/設計、專業(yè)課程設計等實踐教學環(huán)節(jié)，著力培養(yǎng)學生的專業(yè)技能和初步工程實踐能力，使學生了解專業(yè)知識，掌握解決工程問題的方法。研究創(chuàng)新層次通過畢業(yè)實習、畢業(yè)設計，創(chuàng)新計劃項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等系列創(chuàng)新實踐活動，主要加強學生工程實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)，使學生真正學以致用。
內(nèi)容豐富的實踐教學體系注重將教學實驗室、校內(nèi)實習基地、大學生科技創(chuàng)新基地和校外實習基地進行統(tǒng)籌規(guī)劃與建設，同時結(jié)合專業(yè)教師反映學科發(fā)展方向的科研成果，自行研制實驗設備，加強實驗條件建設。
針對優(yōu)化的理論和實踐體系，采用了“以學生為中心，以工程問題為引導”的課程教學，并結(jié)合認證標準，重新編寫了課程教學大綱和實踐大綱，強調(diào)課程與培養(yǎng)目標的關(guān)系、知識點的掌握具體通過哪些教學目標的實施，課程過程規(guī)范等內(nèi)容。
3.持續(xù)改進
專業(yè)認證通用標準要求：專業(yè)應建立教學過程質(zhì)量監(jiān)控機制。各主教學環(huán)節(jié)有明確的質(zhì)量要求，通過課程教學和評價方法促進達成培養(yǎng)目標；定期進行課程體系設置和教學質(zhì)量的評價。結(jié)合學院本科教學管理的實踐經(jīng)驗與質(zhì)量保障體系的理論研究，面向“基礎(chǔ)學習、專業(yè)學習、實踐訓練”三個階段的教學全過程，本專業(yè)建立“以質(zhì)量監(jiān)控為基礎(chǔ)，以過程評價為核心，約束與激勵結(jié)合，反饋與改進互補”的校院兩級教學質(zhì)量保障體系，以教學督導組為主體，全體師生參加，保證人才培養(yǎng)模式的實施。
在教學管理中，過程評價體系的建立尤為重要。過程評價體系包括評價對象、評級內(nèi)容和評價主體三個基本要素。評價對象是全體教師，評價內(nèi)容是理論教學和實踐教學過程，實踐教學包含綜合實驗、課程設計、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。評價主體是學院的教學委員會、教學督導委員會及全體學生。評價體系是通過各種制度化的學院教學管理文件來表現(xiàn)，按照評價內(nèi)容建立相應的評價制度和量化評分標準。理論課程教學包括：講稿及課件、督導及聽課、學生評教、試題評價、試卷分析等。課程設計教學包括：培訓過程的督導、教學計劃及實施方案、指導過程評價、答辯過程、報告及成績評定評價等。畢業(yè)設計教學主要包括畢業(yè)設計選題及任務書評價、開題報告、中期進度檢查評價、論文情況、答辯情況、指導答疑過程及畢業(yè)論文文檔等評價。實習實訓類課程主要包括培訓過程的督導、教學計劃及實施方案評價、報告及成績評定評價。
面向理論教學全過程，建立了重過程、重平時的課程成績評價方法。面向?qū)嵺`教學全過程，解決了傳統(tǒng)工程教育實踐教學環(huán)節(jié)評價難的問題，切實促進學生理論學習與實踐學習相結(jié)合，提高學生的實踐創(chuàng)新能力。
從專業(yè)基礎(chǔ)課課程設計及課內(nèi)外實訓項目入手，例如電子技術(shù)基礎(chǔ)的課程設計，采取精細化管理，按照多教師、小分組、一人一題，小組答辯的方式，督促學生改變過去課程設計相互抄襲、蒙混過關(guān)的現(xiàn)象；在綜合實驗環(huán)節(jié)發(fā)揮科研的優(yōu)勢，將科研中的問題抽取出來，作為設計性的實驗。如“自動控制原理”中磁懸浮系統(tǒng)和倒立擺系統(tǒng)的設計；“現(xiàn)代電源技術(shù)”中開關(guān)電源負載實驗；“繼電保護與調(diào)度自動化綜合實驗”中負荷預測和狀態(tài)估計等；積極組織學生參加全國大學生電子設計大賽、挑戰(zhàn)杯大學生課外科技作品大賽、全國嵌入式設計應用大賽、數(shù)學建模大賽、美新杯物聯(lián)網(wǎng)大賽、中國大學生DSP設計大賽等。
本專業(yè)對各門課程的課程目標達成狀況建立了持續(xù)的評價機制，對從各種途徑獲得的評價信息，通過分析、歸納、總結(jié)形成反饋信息，用于教學計劃修訂和教學過程各環(huán)節(jié)的持續(xù)改進，切實提高本科教學質(zhì)量。
三、小結(jié)
