“新能源與分布式發電技術”課程的教材建設

申惠琪，朱永強

(華北電力大學電氣與電子工程學院，北京 102206)

為占據新能源產業發展的戰略制高點，我們必須從教育入手，大力培養新能源專業人才，否則將會制約我國新能源產業的發展。然而，“新能源發電技術”課程在國內高校缺乏現成的經驗可以參考，相關內容的專業教材相當少，課堂教學和輔導材料也都匱乏零散，這種現狀不利于教學質量的提高和創新型人才的培養。

因此，需要編寫能反映新能源開發與利用及分布式發電技術等教學內容的專業教材，將學科的前沿科學技術與教學經驗成果反映到教材內容中，體現專業特色，滿足社會對新能源人才的需求［1］。

1 新能源發電教材建設

1.1 課程對教材的基本要求

“新能源與分布式發電技術”課程，是對國內外新能源發電技術的最新研究成果的總結與介紹［2］。該課程要求盡量將最新的科技知識和教學成果組織到教材內容中，以體現專業特色，做到既滿足課堂教學的需要，又能便于學生的自學參考。

具體而言，該課程對教材有如下基本要求。

(1)知識內容要涵蓋新能源發電技術的各主要領域;如太陽能、風能、潮汐能、波浪能、海水溫差能、鹽差能、海流能、地熱能和生物質能等可再生新能源，還有氫能和燃料電池等能源利用新技術，以及多種能源互補利用、冷熱電聯產和分布式發電等綜合利用技術;

(2)要針對某一具體的新能源形式，包括其利用的歷史、資源及分布、利用形式與發展現狀等方面，對新能源發電技術形成整體知識體系;

(3)提供合適的實例，配備合理數量與難度的課后習題和思考題。

1.2 教材建設目標和實現途徑

為了實現嚴謹實用的宗旨和體現易讀好教的理念，在編寫教材過程中需要從以下方面著手努力。

(1)事先做好調研，分析社會對從事新能源行業人才的能力需求，并征求相關師生的意見;

(2)組織一支在該領域教學與科研方面具有豐富經驗的編寫團隊，該團隊要具備高的可信度;

(3)廣泛收集相關文獻資料，力求反映最新數據和最新技術，充分體現課程特色;

(4)完善教材體系結構，配合教材編制豐富多彩的教學課件，采用多種教學形式使教材內容更加形象化。

2 教材的內容與形式設計

該教材在內容設計上力求全面，涉及到新能源行業的幾乎所有熱點領域，已被列為“21世紀創新型人才培養規劃”教材。

教材總共分為十章。分別是:能源概述、太陽能及其利用、風能與風力發電、潮汐能與潮汐發電、海洋能多種發電技術、地熱能及其利用、生物質能及其利用、氫能和燃料電池、互補發電與綜合利用和分布式發電技術。

各章均從各類新能源的基本概念、特點、資源分布和發展歷史入手，引伸至該類新能源的利用形式與發電原理，并介紹該新能源目前在國內外的最新發展情況。形成了完整的知識結構框架，層次鮮明，且將新能源有關的各部分知識有機的組織起來。教材在形式設計上具有如圖1所示的特點。

(1)開篇提出問題，引導讀者快速建立相關知識體系的整體結構;

(2)明確教學目標和要求，利于讀者在學習過程中有的放矢，提高效率;

(3)推薦閱讀教材，幫助希望深入學習的讀者擴展知識;

(4)列出基本概念，便于讀者了解和集中復習重點概念;

(5)設置引例故事，建立讀者原有知識與新能源利用的聯系;

(6)介紹應用歷史，利于讀者理解能源的重要性和技術發展趨勢;

(7)說明資源情況，有助于讀者熟悉新能源的應用價值和發展遠景;

(8)詳述利用技術，讓讀者掌握新能源的利用方式和基本原理;

(9)提供實例，激發讀者興趣，促進感性認識。

圖1 教材形式設計上的特點

我們以教材第三章“風能與風力發電”為例，在開篇之前，給出了風輪、風力機、風力發電、風電場、偏航系統和葉尖速比等基本概念，為學習風能知識打下基礎。開篇處即提出以下問題:“人類從何時開始懂得對風能的利用?又是如何利用風能的?風力發電的原理是怎樣的?風力發電的設備是什么樣的?風力發電能達到什么樣的規模?風力發電的發展狀況如何?”。籍此引發讀者的思考，并引導讀者快速建立知識體系結構。然后用表格的形式作出教學要求，突出重點，讓讀者在閱讀時可做到有的放矢。在推薦閱讀資料部份，列舉了兩本學習風電相關知識的優秀書籍，供讀者參考。

3 教材的特色

《新能源與分布式發電技術》教材在新能源知識體系完整、層次分明的基礎之上，加入了一些激發學生學習興趣的特色內容，主要包括如下內容。

(1)世界之最和中國之最:幫助拓寬讀者的視野，完善讀者的知識體系;

(2)小檔案和小知識提示:是對相關知識的進一步開發和利用，幫助讀者理解知識難點，擴大了教學信息量，豐富教學內容;

(3)趣聞和發現故事:激發讀者的學習興趣，培養其創新精神和實踐能力，改善教學效果。

4 結語

本文針對新能源人才培養的特點，深入分析了“新能源與分布式發電技術”課程對教材的具體要求，并提出了相關教材建設的目標和具體實現途徑。該21世紀創新型人才培養規劃教材在形式布局和內容設計上都充分考慮了“新能源與分布式發電技術”課程的自身特點，做到了易讀和好教，不僅為學生的學習提供了便利條件，同時滿足該課程的教學要求。教材具有鮮明的特色，能夠滿足培養跟上時代發展的新能源領域人才的要求。

［1］ 朱永強.新能源與分布式發電技術［M］.北京:北京大學出版社，2010

［2］ 付蓉，郭前崗，王瑾.電力電子與新能源發電方向課程體系的構建與實踐［J］.北京:中國電力教育，2009(8):86-87