大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式下的新能源發(fā)電人才培養(yǎng)

梁秋艷 魏天路 姜永成 陳思羽 牛國玲

摘 要：針對目前新能源產(chǎn)業(yè)人才缺失的問題，在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式下，結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn)，培養(yǎng)符合新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)多方位的、多層次人才。同時，促進(jìn)本專業(yè)的課程調(diào)整，增強(qiáng)專業(yè)活力，打造更加專業(yè)的教師隊伍。項(xiàng)目實(shí)施后使學(xué)生在專業(yè)技能、創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)能力、管理能力、商務(wù)能力等多方面得到鍛煉和提高，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。

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(xiàn)標(biāo)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(fēng)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(yán)重的人才缺失現(xiàn)象。這種現(xiàn)實(shí)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(wù){(diào)2}。

大學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育理念是強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練，增強(qiáng)高校學(xué)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(yīng)國家建設(shè)需要的高水平人才{4}。在大學(xué)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(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

一、風(fēng)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(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，已達(dá)到商品化程度，風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電已初步形成產(chǎn)業(yè)。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)為本專業(yè)的一門專業(yè)選修課，風(fēng)力發(fā)電原理是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)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(xué)大力支持大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項(xiàng)目的開展，學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下申請一些風(fēng)力發(fā)電方面的項(xiàng)目。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)課程涉及到直流發(fā)電機(jī)、同步交流發(fā)電機(jī)、異步交流發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)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(xué)生只會理論計算，對工程實(shí)際應(yīng)用及運(yùn)行情況不了解，使項(xiàng)目進(jìn)行過程中遇到很多阻礙。為此，本專業(yè)帶學(xué)生到學(xué)校附近的大唐依蘭風(fēng)電公司進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，使學(xué)生了解風(fēng)力發(fā)電實(shí)際運(yùn)行情況，在實(shí)踐與創(chuàng)新理論的指導(dǎo)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(yīng)用前景最廣闊的一種{4}。鼓勵學(xué)生申請光伏裝置設(shè)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(shí)際操作過程中發(fā)現(xiàn)問題，然后通過交流學(xué)習(xí)解決問題，掌握逆變技術(shù)、最大功率點(diǎn)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(shè)計，使學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)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(shè)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(jī)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(yīng)進(jìn)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(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。作為本項(xiàng)目的前期鋪墊，目前已經(jīng)指導(dǎo)學(xué)生完成2015年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，智能半導(dǎo)體溫差發(fā)電裝置設(shè)計（201510222017），目前發(fā)表學(xué)術(shù)論文2篇，申請專利1項(xiàng)（ZL201520418516.8）。項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生從對溫差發(fā)電一知半解，最后通過學(xué)習(xí)、研討、反復(fù)實(shí)驗(yàn)解決各種問題，提高理論與科學(xué)技能的同時，創(chuàng)新能力及團(tuán)隊合作能力都得到了極大的鍛煉，此外，項(xiàng)目申請與答辯過程中都需要項(xiàng)目組成員自已完成PPT制作與解說，使學(xué)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(xiàng)目的目標(biāo)是完成太陽能溫差發(fā)電裝置的設(shè)計，使學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)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(jī)之動能，再借水輪機(jī)為原動力，推動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能{5}。在水力發(fā)電中，主要培養(yǎng)學(xué)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(shè)計與實(shí)現(xiàn)”。學(xué)生采用上位機(jī)與下位機(jī)協(xié)同工作的控制方式，RS485通訊方式進(jìn)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(shí)現(xiàn)功能主要包括：通過人機(jī)交互界面—觸摸屏，實(shí)現(xiàn)對閘門的啟動上升、停止、下降的控制；實(shí)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(yùn)行狀態(tài)；控制閘門上升或下降到指定開度。項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生的組態(tài)軟件編程能力、PLC控制能力、上位機(jī)與下位機(jī)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(xué)科理論知識，涉及機(jī)械、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、自動控制理論等學(xué)科，主要還要求具備一定的實(shí)踐技能。在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式下，結(jié)合項(xiàng)目研發(fā)，使學(xué)生具備了更多新能源發(fā)電方面的理論知識與實(shí)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(xiàng)目規(guī)劃、金融、財務(wù)等方面的人才。這些能力在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目實(shí)施過程中都能得到極大的提高。

2.在認(rèn)識到新能源產(chǎn)業(yè)人才的缺失如此嚴(yán)重的同時，也促進(jìn)本專業(yè)的課程調(diào)整。考慮培養(yǎng)多層次的學(xué)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(qiáng)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(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目培養(yǎng)出的學(xué)生，在專業(yè)技能、創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)能力、管理能力、商務(wù)能力等多方面得到鍛煉和提高。即使學(xué)生不進(jìn)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(xué)民等.我國新能源發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].電力科學(xué)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(qiáng).大學(xué)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(xué)學(xué)報（社科版）.2011，11（3）： 20-23.

{5}張春友，趙華洋.新能源教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，29（4）：405-406.

（作者單位：佳木斯大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 黑龍江佳木斯 154007）

[第一作者簡介：梁秋艷（1981—），女，黑龍江佳木斯人，講師，博士生，研究方向：電氣自動化、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育]

（責(zé)編：若佳）