項目教學法在新能源發電技術課程中的應用

陳偉

【摘 要】本文分析項目教學法的優勢，以新能源發電技術課程為例，提出項目教學法的構建思路，從教學目標、學生分組、明確小組項目任務、項目實施階段、項目成果展示及評價等方面論述項目教學法的具體應用，并對教學實踐進行反思。

【關鍵詞】項目教學法? 新能源發電技術? 應用? 思路? 實踐

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）11B-0118-02

新能源發電技術是自動化專業、電氣工程專業的一門重要的前沿特色課程，其主要目標是讓學生掌握當前最新的能源發電技術知識、熟悉各類新能源的具體應用，為社會及企業培養專業型應用人才。由于該課程內容多、課時少，涉及控制、機械、動力、電氣等諸多領域，具有極強的綜合性，在有限的課時內采用傳統理論式的教學方法并不能滿足課程的教學需求。因此，為了提高課程教學的效率，筆者嘗試在新能源發電技術課程中引入項目教學法，并積極探索項目教學的具體實施方案，目的在于提高課堂教學質量，有效培養學生專業技能和綜合素質，為社會發展提供復合型的技術人才。

一、項目教學法的優勢

項目教學法是一種將整個學習過程以項目任務形式完成知識學習與探究的教學模式，它以學生獲得理論知識、操作技能、職業能力、解決問題能力為終極目標。項目教學將傳統教學中的知識技能目標和情感目標充分融入整個項目中，為學生創設近似真實的專業項目環境，學生以小組為單位的形式參與到項目的各個環節中，在“做中學、學中做”，有效實現“教、學、做”合一。與傳統教學法相比，項目教學法具有以下優勢。

1.開展項目教學法的主要目的是讓學生運用已有知識經驗和技能，在完成項目過程中學會知識遷移，并形成新的能力，有效解決傳統教學只注重傳授知識和技能這種單一教學模式造成的學生基礎知識掌握不夠牢固、不會應用等問題。

2.開展項目教學法可以充分發揮教師“教”和學生“學”的積極性和創造性，促使師生、生生形成良好的互動氛圍，實現教學相長、相互促進，有效解決傳統教學中“教師講、學生聽”這種固態模式導致的學生課堂參與度不高、學習被動等問題。

3.開展項目教學法有利于推動教師教研教改和課程教改，有助于培養學生的多種能力，實施理實一體化教學模式。

新能源發電技術作為一門新的課程，其教學模式仍然在進一步探索與實踐中，引入項目教學法，并進行恰當的變通與應用，使其能夠更好地適用于學校課程教學和學生發展的實際狀況，培養更多能夠扎實掌握和運用新能源發電技術的高端人才。

二、項目教學法的構建思路

在新能源發電技術課程中實施項目教學法，是以具體工作項目為引領，以工作過程為導向，將“教、學、做”有機結合起來，以任務驅動學生在做的過程中學習知識與技能，學會知識的遷移與應用。其中，科學合理設計項目任務是影響項目教學法實施效率的關鍵因素。

（一）擬訂方案。在實施項目教學法前調研企業崗位對學生職業技能的需求及學校學生的專業發展水平，擬定適應學校實際情況的項目教學法實施方案。

（二）編寫項目任務書。深入鉆研新能源發電技術課程教學內容及教學大綱，對課程內容按照項目教學法的需求模塊化和細化，科學設計項目主題，合理設置項目難度，并編寫項目任務書。

新能源發電技術課程內容包括新能源基礎知識、生物發電、太陽能發電、海洋能發電、天然氣發電、燃氣發電等諸多知識點，充分體現了該課程“多而廣”的特點。為了讓學生扎實掌握這些知識，運用這些技術解決當前能源危機的問題，對課程實施項目化教學，并細化項目任務，幫助學生更好地完成項目任務。

1.項目一：核能發電技術調研（8 學時）

任務 1：核能發電原理;任務 2：核能發電行業前景預測數據收集;任務 3：核能發電企業產銷情況調研，包括生產設備、產能情況、銷售模式、產品銷量等;任務 4：核能發電可行性分析;任務 5：核能發電的成本及經濟效益分析;任務 6：核能發電項目工程計劃書。

2.項目二：風力發電技術及應用

任務 1：風力發電的現狀及前景;任務 2：風力發電的優點及缺點;任務 3：風力發電機工作原理;任務 4：直流電機的結構;任務 5：直流電機的可逆運行原理;任務 6：設計風能發電，利用直流電動機、電吹風機、數字萬能表、線圈等儀器，自行設計風能發電方案和步驟，并通過操作實現風能發電。

3.項目三：生物質能發電技術及應用

任務 1：生物質能認知;任務 2：沼氣發電技術;任務 3：生物質氣化發電原理;任務 4：城市有機垃圾能源的利用。

4.項目四：太陽能并網發電系統裝置設計及系統測試

任務 1：太陽能發電工作原理;任務 2：太陽能電池板最大輸出功率與轉換效率測試;任務 3：太陽能發電裝置設計;任務 4：太陽能光伏電源系統的組裝、測試及使用。

（三）實施形式。按照學生各方面能力發展狀況，對其進行科學分組，并指導學生按照項目任務書明確項目任務、細化項目內容、合理進行小組分工，共同協作完成項目任務。

三、項目教學法在新能源發電技術課程中的實踐應用

下面以“項目四：太陽能并網發電系統裝置設計及系統測試”教學為例，分析項目教學法的具體實施過程。

（一）教學目標。本項目教學目標在于使得學生具備項目的調研、立項、設計、選型、光伏行業圖紙繪制、計算機軟件應用等基本技能，培養學生的實際工作能力，并讓學生在完成項目過程中掌握太陽能發電系統的工作原理及其在實際中的測試與應用。

（二）學生分組。根據學生學習能力和基礎水平進行科學分組，每個小組 6 至 8 人，并選派能力較強的學生作為小組組長，負責協調小組成員完成學習任務。

（三）明確小組項目任務。教師設計教學項目內容后，明確每個小組的項目任務，學生利用網絡資源、圖書館資源查閱與項目任務相關的資料，每個小組組長組織成員進行討論，并明確每個成員的具體任務。

（四）項目實施階段。太陽能并網發電系統設計前期準備。

1.教師創設教學情境，導入項目內容，幫助學生了解太陽能發電工作原理，掌握光伏電站運作流程、太陽能輻射量估算、發電系統規模評估方法、項目科研報告的編制方法。

2.學生分組探究光伏并網的分類、國家電網對并網發電的質量要求、系統功率與電壓調節、安全與保護措施、通用技術條件、電能表與電價計量、光伏電站通信方式與信號傳輸、系統測試方法與測試報告，掌握光伏發電系統設計的理論知識，在分組探究結束后，學生以“小老師”的形式，進行分組匯報，促進學生對理論知識的牢固掌握。

3.師生共同探討光伏并網發電系統設計步驟，形成初步的設計方案。

第一，陣列系統設計。完成并網站址選擇、太陽能資源分析、組件串并聯匹配、系統支架與安裝方式設計、陣列和戰區布置等內容。

第二，電氣系統設計。選擇太陽能發電系統的并網方式、并網控制保護系統設計、繪制主接線系統圖、無功補償基本參數設計。

第三，安全系統設計。消防系統、接地系統、監控系統、防雷系統、安全防護措施等方面設計。

第四，設備選型和質量控制。光伏電池參數、種類及選型;匯流箱與逆變器參數、選型和質量要求;無功補償裝置選型參數和選型;箱式變壓器參數和選型。

在此環節中，每個小組設計初步的太陽能并網系統方案，并通過小組匯報的形式，共同商討方案的可行性，最后選擇一種經濟的、易于實現的項目方案進行下一步研究，并利用光伏發電系統設計軟件進行系統測試，通過設計軟件進行項目創建，完成對光伏發電系統設計的地域選擇和光照模擬、光伏板的選型與布置、參數設置，進行實際項目的集成設計。

（五）項目成果展示及評價。學生在完成系統方案測試后，認真完成項目任務指導書，并將項目內容制作成 PPT，在課堂上進行項目成果展示和經驗交流，通過教師點評、學生互評發現項目的存在問題，并給出相應的改進建議。小組成員根據相關建議對項目任務指導書進行修改與完善。最后，教師引導學生復習整個項目完成的過程及本課程的學習重點和難點，幫助學生形成完整的知識體系，深化學生對理論知識的理解。

四、項目教學法在新能源發電技術課程中應用的反思

項目教學法在新能源發電技術課程中的有效實施，除了需要學校提供有力的教學硬件和軟件環境、加強對教研教改的重視與探索外，要實現新能源發電技術課程的高效教學，還需要在以下方面做進一步的探索。

1.新能源發電技術作為一門新的課程，其教學模式和教學內容都需要教師進行積極的探索，并要加強自身對新能源發電技術相關理論知識的學習;同時，由于項目教學法的實施，需要教師具備較強的專業技能和廣泛的知識，這就需要教師到相關企業中去深入了解新能源發電技術的生產及應用過程，并掌握其關鍵技術，才能確保項目教學的順利實施。

2.教師在設計教學項目時，應充分考慮到不同專業學生的學習重點不同，且每個專業的課時安排也不相同，項目教學的開展既要讓學生在有限的時間能夠按時完成，還要具有一定的挑戰性和難度。這無形中增加了教師的教學工作量，在一定程度上影響了項目教學的實施效果。為此，學校可以采取集體教研的形式，通過建立網絡化的教學平臺，讓教師進行集體備課、共同商討教學方法、分享教學資源和經驗。

3.項目教學轉變了傳統課堂教學中教師與學生的角色和地位，項目教學的設計可以讓學生充分參與其中，讓學生以小組為單位，真正地動起來，逐漸成為項目教學的主角，充分鍛煉他們的思維能力、創造能力，提高他們的學習積極性。

綜上所述，新能源發電技術課程采用項目教學法，將理論教學與實踐教學有機地結合起來，有利于激發學生的學習熱情，讓學生在完成項目的過程中消化與吸收課堂知識，并促使學生分析問題、解決問題的能力得到充分鍛煉，有效提高了學生的專業技能和綜合素質，達到提高課程教學效果與教學質量的目的。

【參考文獻】

[1]于東升，李星汐.以學生為中心的《新能源發電技術》課程FCM教學模式初探[J].教育現代化，2018（4）

[2]張巧杰.“新能源發電技術”課程教學改革初探[J].教育教學論壇，2016（28）

（責編 羅汝君）