時間：2022-07-11 02:17:42
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇太陽能發電技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
論文摘要：從技術創新生態系統的定義出發，闡述其特征與功能結構，并由此發展出全球化自然生態系統的概念，闡述其特征結構與實施必要性。并在當前提倡低碳社會的背景下，以太陽能產業為例，對GIES環境下的我國太陽能產業發展進行分析，并提出建議。
1、創新生態系統
創新是指以科學技術為基礎創造出新型的經濟價值和社會價值。為了強化國際競爭力，解決地球規模的問題，就必須將科學知識、技術、手段轉化為經濟和社會層面的價值，其原動力即為創新。在創新的過程中，構思設想于各階段間循環反饋發展進化，將牽涉到大量的經濟要素與社會要素，具有復雜性和不確定性。這種綜合性的復雜系統表現為創新生態系統。
創新生態系統是"面向客戶需求、協作R&D、知識產權許可、技術標準合作、戰略聯盟"為核心的基于構件模塊的知識異化、共存共生、協同進化的創新體系，具有類似自然生態系統的基本特征。
創新生態系統的結構，由起點的研發理論，戰略構想為基礎，通過大學，企業，學術機構等各領域的研究開發，確立創新思維體系的核心部分。而創新思維的實證，則在各式各樣的創新型網絡相互作用的"場"內進行。創新型網絡是圍繞創新思維形成的各種正式與非正式協作關系的總結構，連同各種各樣的經濟要素和社會要素形成了"場"。在網絡化的"場"中，人才，資金，情報等創新要素相互作用，促進創新的進程，同時相應的"場"也隨之變化。即在動態變化的"場"中進行創新過程。
2、全球化創新生態系統的結構
2.1通過創新生態系統解決全球化問題
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展，爭相推進國家創新生態系統（National Innovation Ecosystem，NIES）的結構擴展。為了解決全球性問題，實現可持續發展的目標，各國的創新生態系統推廣到國家所在地域范圍，進一步推廣到全球層面，構筑全球化創新生態系統，成了當務之急。
2.2全球化創新生態系統的框架結構
全球化創新生態系統（Global Innovation EcoSystem，GIES）不局限于各國國內，在世界規模的系統環境下，科學技術、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系統結構的形成，實現社會和地球的可持續發展。
GIES主要由三方面的要素構成。
(1)"場"的推動要素，即科學技術、市場和社會。
(2)"場"的構成要素，即人才、制度、資金。
(3)"場"的構成要素的調整，國際協作框架下的公共部門以及企業部門。
三方面的要素相互作用，促成創新過程，通過對已有實例的分析，把握動態要素的活動方向，可以對GIES下的新型創新項目提供支持。
3、全球化創新生態系統環境下中國太陽能產業的發展動向
3.1 GIES環境下中國太陽能產業的不均衡問題
中國太陽能產業近幾年來雖呈現出較快的發展勢頭，但發展速度依然緩慢，太陽能產業與市場間存在著巨大的不均衡，不符合可持續發展前提下的能源計劃與環境產業的步調?？偨Y起來，主要有以下兩個方面：
國內太陽能市場的發展程度遠低于產業自身發展，對中國能源產業產生不利因素的同時，也不利于維持太陽能產業的健康發展。太陽能產業的成長不僅需要一個良好的國際市場環境，更重要的是擁有一個良好的國內市場。國內市場的成長不僅為國內產業提供新的成長空間，還將解決非太陽能用電區域內的電力問題，對改善中國能源結構有著重要的意義。
研究開發能力和自主創新能力的脆弱。近年來，多數企業設置自身的研發中心，并與國內外的大學和科研機關進行緊密的合作，各級政府在太陽能的研究領域投入也明顯加大。中國太陽能領域的科研能力不足，產學研交流不足的情況得到了一定的緩解。但是技術水平和人才培養結構的落后，中國太陽能產業的研發能力依然很薄弱，同時存在自主創新不足的問題。企業技術人才的明顯不足，導致了對國際先進技術的消化，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，提高中國自主創新能力是當務之急，也是重要的戰略性任務。
3.2 GIES環境下對中國太陽能產業發展的建議
GIES是NIES基礎上的逐步擴展，當前國際太陽能產業的高速發展帶動了中國太陽能產業，給中國太陽能產業提供了一個良好的國際氛圍。這也要求中國太陽能產業在拓展海外市場的同時，應該優先健全國內市場，積極調整國內市場結構，加強投入力度，加大政策扶持，以內在市場推動海外市場發展，真正成為太陽能產業的大國強國。所以，針對GIES環境下，中國太陽能產業提出以下建議：
強化太陽能發電的戰略研究。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電的發展趨勢和行進路線。據此規劃中國太陽能發電產業的中長期科學發展計劃，并且該計劃與低碳社會和可持續發展的要求相一致。
強化支援太陽能發電技術，科學技術的進步是太陽能發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開發，提高中國太陽能電池多晶硅制造技術水準。
建設國家級的太陽能技術研究機構，提高中國太陽能自主研發能力。設立國家級的太陽能技術研發機關，是提高中國自主研發能力的重要途徑，從技術面和政策面上對太陽能發電技術和產業提供最直接的科學指導。
強化太陽能發電的宣傳普及和教育，提高全民對太陽能發電的認識，同時應在大學等教育機構設立與太陽能相關聯的專門學科，培養優秀人才。
強化太陽能技術的國際交流合作，尤其是在法制層面上，使中國太陽能發電的法律構造和體系健全化，強化中國太陽能發電相關法規以及實施細則的科學性和實用性。在科技，人才，資源和協議加強國際交流合作，不僅可以促進中國太陽能發電技術水平和產業水準的提高，同時也將對中國和世界的能源可持續發展和低碳社會建設做出積極的貢獻。
4、結論
在全球性問題日益突出的今天，全球化創新生態系統尋求聯合性的技術創新，產品交流，政策上的，推動世界市場的發展，解決社會問題。通過對太陽能產業發展動向的分析，根據先進國的動向發現中國太陽能產業尚存在的問題，結合GIES的諸要素基準，不斷完善發展國內市場環境，使中國太陽能產業發展更加均衡，更加切合低碳社會和可持續發展的準則。
參考文獻
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關鍵詞：太陽能，LED，樓道燈，照明系統
0.引言
目前，國內的樓宇樓道照明都是采用傳統的~220V的白熾燈或節能燈，每層樓道裝上手控或聲控等控制開關，加上時間控制器。論文參考網。這種樓道照明系統使用已經幾十年了，現在還在被廣泛采用。但這種樓道照明系統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、白熾燈或節能燈使用壽命短，尤其是樓道燈需要經常啟閉的情況下，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。現在隨著太陽能發電技術與發光二極管照明技術的應用普及，我公司完美地融合了太陽能和LED兩大高新技術，已成功地開發出太陽能樓宇樓道照明系。
1.樓宇樓道照明系統的原理及組成
太陽能樓宇樓道照明系統的工作原理是：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、各樓層控制開關等部件組成。論文參考網。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中的核心部分。其作用是將太陽的輻射能轉換為電能，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，它的轉換效率一般為14~17%，國產的轉換率低一點，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的工作狀態，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中主要的部件。LED（Light-Emitting-Diode 中文意思為發光二極管）是一種能夠將電能直接轉換為可見光的半導體，采用電場發光。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；其光效已經達100Lm/w以上（節能燈80Lm/w）；節能明顯，比節能燈還要節能1/4；除此之外，LED還具有光線質量高、低壓直流驅動（一般為3~3.5v）、基本上無輻射等優點，屬于典型的綠色照明光源；太陽能電池發出的是直流電，LED的驅動也是直流電，它們之間不需要復雜的能量轉換，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中還有一個更大的優勢是，因為其驅動電壓低，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：也是這個系統中的主要部件。它與普通的樓道照明系統中的時間控制器的作用一樣，當每層樓的控制開關動作后，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。太陽能樓宇樓道照明系統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，這與傳統系統中的一樣?？刹捎檬挚亍⒙暱?、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的設計需要考慮如下因素
太陽能樓宇樓道照明系統的原理比較簡單，主要的元器件也不復雜，但在系統的設計時以下幾方面的問題必須充分考慮到。
1）根據樓層的高低、樓道燈的多少、燈負載的大小、每次亮燈的時間、遇到沒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單元。每次亮燈時間為2~3分鐘，南方地區要考慮7~10天的陰雨天氣，北方地區可以根據各地的氣候特點作相應的調整。這方面需要進行精確的計算。
2）根據LED照明燈的驅動電壓，來選擇太陽能電池和蓄電池的電壓等級，從安全、經濟等因素的考慮。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。現在大功率LED的技術已經較成熟，性能也較穩定，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，作為樓道燈已經足夠了。我們采用3個1w的大功率LED串聯，其驅動電壓接近12V，與上面的驅動電壓正好相匹配。論文參考網。
4）太陽能控制器，一定要選用質量、性能穩定的，并具有對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用的，它的好壞直接關系到整個系統的運行情況與使用壽命。
3.系統的適用范圍及推廣價值
太陽能樓宇樓道照明系統，不僅可應用在普通的住宅，也可應用在學校、機關、工廠、商廈等所有的樓道照明上；它不僅僅能解決傳統樓宇照明系統中存在的普遍問題，使所有樓道燈真正起到樓道照明的作用，還能節約大量的人力、物力；尤其是提倡低碳經濟的現在，它還是真正意義上的節能環保、安全可靠的照明系統；一旦市電系統出現故障，它也能保證樓道照明的正常。這種照明系統如果在全國推廣，它的經濟價值是無法估量的，它的社會價值是不可低估的。
關鍵詞：光伏發電； 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，Focuses 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、開發方便、清潔無污染等優點，光伏發電作為太陽能發電的主要應用形式，已成為一種重要的分布式發電技術。隨著光伏、風電等可再生能源發電技術的發展，分布式發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，并在配電網中得到廣泛的應用。
但分布式發電的大規模滲透也產生了一些負面影響，如單機接入成本較高、控制復雜、對大系統的電壓和頻率存在沖擊等。這限制了分布式發電的運行方式，削弱了其優勢和潛能?；旌蟿恿π拖到y設計為發電技術及可再生能源發電技術的整合和利用提供了靈活、高效的平臺。
光伏發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，給電能質量和電網調度帶來了很大的挑戰，因此在家庭應用中配備一定的儲能裝置組成光伏-蓄電池混合發電系統，改善系統動態和靜態特性特性。
本文首先介紹含鋰電池儲能的光伏發電和市電混合供電設計系統的詳細方案，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；同時具有電壓調整功能，輸出電壓穩定可靠。通過光伏發電、儲能和市電控制管理系統研究和設計，完成獨立光伏儲能發電接入工程總體技術方案，為實現綠色光伏電源無障礙介入提供技術指導。
1總體方案設計
光伏發電陣列通過充電控制連接鋰電儲能系統，鋰電儲能經由一個雙向DC/DC 換流器通過充放電系統接入逆變單元，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。該系統以光伏發電用電為主，光伏發電不足時由市電介入，在沒有市電和光伏發電不足時采用蓄電逆變支持負載工作的先后順序。
2光伏發電系統設計
2.1 光伏電池陣列設計
系統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。根據家庭用電情況滿足室內照明、冰箱、電視、電腦等用電設備。系統電壓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。
光伏電池是光伏發電系統中最基本的電能產生單元，單體電池的輸出功率較小，需經串并聯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蓄電系統設計
3.1 儲能裝置選擇
綜合比較各種儲能技術在新能源發電領域的應用特點，鋰電池作為新型綠色儲能產品，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
對于儲能系統，設計采用雙向逆變器實現光伏發電、鋰電池儲能系統與市電的能量交互。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、交流自動切換開關等。該儲能系統配置的監控系統監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，系統同時實時監控電壓值，以保證系統運行在最佳狀態下，延長系統使用時間。
4市電接入及控制管理系統設計
4.1市電介入工作模式
該工作模式為當光伏不處于發電狀態或光伏發電不能滿足負載用電時，由市電（交流）輸入經隔離變壓器隔離降壓后，經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整體控制管理系統設計原理
具體工作原理如下：
1）、當日照充足，系統光伏輸入功率大于負載功率時，保持長期由光伏輸入經逆變DC-AC轉換，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，由蓄電逆變轉為市電交流供電，并且交流電經由逆變控制單元和光伏發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電狀態時，該系統將處于交流市電供電模式，同時由交流供電經由雙向逆變單元向后備鋰電電池組進行充電。只有當具有光伏發電時轉至1和2狀態。
4）、該系統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電供電模式。根據工作環境按1）、2）、3）的邏輯模式工作。
系統原理圖
5結論
本系統設計具有真正包含光伏發電、蓄電儲能和市電接入的實際運行能力，能夠真正實現分布式光伏發電、蓄電儲能和市電供電之間的混合式供電。通過光伏發電和市電接入有效的保證系統供電的穩定可靠，可體現分布式光伏發電、市電接入及儲能系統智能協調工作，有利于光伏分布式發展和提高光伏發電經濟效益。
參考文獻
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關鍵詞：創新教育 新能源 人才培養
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，我國新能源產業得到迅猛發展，在風力發電、太陽能光熱發電、生物質能源利用、氫能開發等方面處于世界領先地位{1}。但與這種情況相悖的是，無論在新能源利用技術方面還是相關的裝備制造業，新能源產業的人才明顯滯后于產業發展，存在著嚴重的人才缺失現象。這種現實狀況制約了我國新能源產業的可持續發展。因此，對于為社會培養高級技術人才的高等院校來說，培養新能源方面人才已成為迫切任務{2}。
大學生創業教育理念是強化創新創業能力訓練，增強高校學生的創新能力和在創新基礎上的創業能力，培養適應國家建設需要的高水平人才{4}。在大學生創新創業教育模式下培養新能源領域緊缺人才，能夠極大地促進新能源產業的發展。
一、風力發電
筆者所在專業為農業電氣化與自動化專業，主要培養電氣工程類專業技術人才。目前，小型風力發電系統效率很高，已達到商品化程度，風力發電機、風力發電已初步形成產業。風力發電技術為本專業的一門專業選修課，風力發電原理是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。風力發電沒有燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染，是一種特別好的發電方式。
近年來，筆者所在的佳木斯大學大力支持大學生創新創業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電方面的項目。風力發電技術課程涉及到直流發電機、同步交流發電機、異步交流發電機、發電機組的控制、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，使學生了解風力發電實際運行情況，在實踐與創新理論的指導下完成課題。
二、太陽能光熱發電
1.太陽能光伏發電。太陽能是石油和煤炭等常規能源最理想的替代能源，太陽能光伏發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電系統工作的原理，在實際操作過程中發現問題，然后通過交流學習解決問題，掌握逆變技術、最大功率點跟蹤技術的原理和方法。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，使學生的創新能力、實踐能力得到了極大的提高。
2.太陽能熱電發電。太陽能熱利用技術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、農用溫室等；中溫100～300℃之間，用于工業用熱、制冷空調、烹調等；高溫則為300℃以上，用于熱發電、材料高溫處理和有毒物料的去毒處理等。太陽能利用技術也是農村新能源利用的核心，在社會主義新農村的新能源建設中起到至關重要的作用。
太陽能熱電發電有兩種形式，一種是利用太陽熱能產生高溫蒸汽推動汽輪機發電，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電。其中，第二種太陽能發電形式被稱為太陽能溫差發電，這種發電方式更適合大學生創新創業項目。作為本項目的前期鋪墊，目前已經指導學生完成2015年大學生創新創業項目，智能半導體溫差發電裝置設計（201510222017），目前發表學術論文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，使學生得到了專業鍛煉，為今后工作中遇到同樣問題打下良好基礎。下個項目的目標是完成太陽能溫差發電裝置的設計，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。
三、水力發電
水力發電雖然不是新能源發電，但也是節能環保的可再生能源發電。水力發電是利用河流、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處，將其中所含勢能轉換成水輪機之動能，再借水輪機為原動力，推動發電機產生電能{5}。在水力發電中，主要培養學生控制方面的技能，目前已經完成“基于PLC的水電站閘門監控系統設計與實現”。學生采用上位機與下位機協同工作的控制方式，RS485通訊方式進行數據的傳輸，以PLC為系統的控制核心，完成對水電站閘門的全程監控。實現功能主要包括：通過人機交互界面―觸摸屏，實現對閘門的啟動上升、停止、下降的控制；實現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視系統運行狀態；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
1.新能源發電領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、自動控制理論等學科，主要還要求具備一定的實踐技能。在大學生創新創業模式下，結合項目研發，使學生具備了更多新能源發電方面的理論知識與實踐技能，符合新能源產業對人才多方位的、多層次的要求。新能源產業不僅需要技術領域的人才，還有相關的工程管理、項目規劃、金融、財務等方面的人才。這些能力在大學生創新創業項目實施過程中都能得到極大的提高。
2.在認識到新能源產業人才的缺失如此嚴重的同時，也促進本專業的課程調整。考慮培養多層次的學生，既培養有從事科研、開發的領域的人才，也培養產業的技能人才，增強專業的活力。同時，新能源產業日新月異，新產品、新技能層出不窮，也要求專業教師們時刻更新自己的知識結構，跟上變化的步伐，打造更加專業的教師隊伍。
3.目前高校都面臨巨大的就業壓力問題，社會上還缺少創新創業型人才，通過大學生創新創業項目培養出的學生，在專業技能、創新思維、創業能力、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業工作，也可選其他領域的工作，這在一定程度上增加了本專業的就業渠道，緩解就業壓力大的社會問題。
注釋：
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（作者單位：佳木斯大學機械工程學院 黑龍江佳木斯 154007）
論文關鍵詞：電力生產；自主教學法；學習興趣；教學效果
“電力生產概論”是高校非電氣專業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的學生了解一定的電力生產方面的知識，為以后在電力系統從事相關工作做準備。但是經濟與管理學院的學生大多是文科類學生，數學、物理基礎不扎實，而且大學期間又沒有開設電氣專業基礎課（如“電路”、“電機”、“發電廠電氣部分”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不相關，學習的積極性也不高。針對課程的特點和學生的學習心理，筆者在經過兩三年的“電力生產概論”教學后，在重點講述常規發電、電力生產原理等的基礎上，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、教材內容及教學方法介紹
長沙理工大學選定的“電力生產概論”教材是普通高等教育“十一五”規劃教材，李光輝主編。該教材內容全面、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與電力生產方面的知識，然后重點講述了三大常規能源發電：火力發電、水力發電和核能發電。第五章為未來能源發電技術，依次介紹了風力發電、地熱發電、太陽能發電、海洋能發電、生物質發電、氫能發電等相關知識。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中的應用等與電力生產密切相關的一些專業知識。教材內容安排合理，難度適中。只要學生跟著老師系統地把教材學完，對電力系統及電力生產應該有一個比較全面、系統的了解，收獲是很大的。
針對學生數學、物理及電氣方面基礎不扎實的特點，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。第一節課在介紹了教材內容后，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新教學法。前四章常規能源發電等電力生產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過程的特點以及每一種常規能源發電的原理。后面第五章的未來能源發電技術的發電原理與常規能源發電基本是一樣的，只是所使用的一次能源不同而已，而且新能源發電技術是現在研究的熱點。所以針對教材上所提供的五種新能源發電，可讓每個班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發電技術作為自主講述的內容。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電技術講述；如果是三個行政班級，則以班為單位各選一種新能源發電技術自主講述。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，如果前四章的基礎內容沒學好，要想在自主講述的內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電方式，最后把選定的結果向全體同學公布，并告訴他們，只有發揮全班同學的合力，共同參與、合理分配任務才能在自主講述環節取得良好的效果。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。 轉貼于
二、常規能源發電原理講述
通過第一節課教學內容、方法的介紹，學生都心中有數，對這門課程的學習也做好了充分的思想準備。因此，在講述電力系統及電力生產方面基礎知識以及三大常規能源發電原理時，首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉換為電能就是學習的重點。電能已成為工業、農業、國防、交通等國民經濟各部門不可缺少的動力，所以作為當代大學生，了解電力生產方面的知識以及電力系統的發展方向和動態是完全有必要的。
了解了這門課程的重要性和學習了該課程的必要性之后，學生對后續的授課內容興趣明顯提高了。電磁感應定律是發電的基本原理，這在初中物理課程里面已經學過。1831年法拉第發現了電磁感應定律之后，很快出現了原始的交流發電機、直流發電機和交、直流電動機，為了給用戶輸送電能，慢慢發展了高壓直流和交流輸電。以至于到現在的特高壓交流、直流輸電技術。另外，重點講述我國的電力發展現狀以及在特高壓輸電領域的一些世界領先技術。學生對該課程的學習興趣明顯提高了。
電力生產就是要把自然界的一次能源轉換為電能。火力發電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學能經過燃燒轉化為高溫高壓水蒸氣的內能，然后通過水蒸氣膨脹做功推動汽輪機旋轉，汽輪機帶動發電機轉子磁極旋轉，在固定不動的定子繞組周圍形成變化的磁場，從而在繞組內感應出電動勢。若定子中的繞組按一定的繞線規律，與外電路形成回路，則繞組中就會產生相應的電流。在一定的電壓下，電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發電是在水電站中水輪機將水的勢能和動能轉換為推動水輪機旋轉的機械能，水輪機轉輪旋轉帶動發電機發電。而核能發電的原理與火力發電很相似，也就是說核電廠只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能，其能量轉換過程是：核能水和水蒸氣的內能發電機轉子的機械能電能。
三、新能源發電學生自主講述
畢業設計的主體是學生，他們在畢業設計中投入的精力以及對待畢業設計的態度對畢業設計質量起著決定性因素。然而在畢業設計期間，多數學生忙于找工作，簽就業協議以及考研復試等諸多問題，致使學生在畢業設計過程中投入的精力少造成在畢業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設計的重要性，不重視畢業設計，認為畢業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、調劑等諸多問題，致使學生在畢業設計中投入的時間少，從而使設計質量大打折扣。
二、提高畢業設計質量的方法與措施
（一）結合電氣專業特點以及電氣行業發展，優化畢業設計選題
畢業設計選題從工程、科研等先進的科技成果中選題，借鑒其他電力院校畢業設計經驗，克服傳統畢業設計與社會、與工程實際脫節的弊端，具體作法如下：（1）依托每個學生學識水平以及就業去向，與企業聯合，以工程實踐為背景，研究畢業設計題目、設計內容、設計要求；（2）依托遼寧省錦州市光伏產業集群發展需求，進行畢業設計選題；（3）依托光伏技術實驗中心的設備及實驗系統功能進行畢業設計選題；（4）依托電力系統自動化實驗室的發電并網系統進行畢業設計題目；（5）依托專業教師縱向科研、橫向科研進行畢業設計選題。
（二）充分利用電氣專業校內外實踐條件，進行畢業設計改革以往的虛擬的、紙上談兵的畢業設計模式。根據學生實際情況以及就業去向，有計劃安排優秀學生到校內外實習基地、實驗室進行畢業設計，做到真題真做。目前可以被本專業利用進行畢業設計的校外資源有：“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”、“錦州節能有限公司”等4個企業；校內資源有“遼工變電所”、“電力系統自動化實驗室”、“微電網技術實驗室”、“新能源技術基礎實驗室”、“工業控制網絡實驗室”。
（三）校企聯合、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合能力，為社會培養出更多更適應的應用型人才。畢業設計實行雙導師制源于以下三個方面：第一，就業方面，工科學生就業既需要接受一定的工程教學培養，又需要一定的工程項目訓練背景；第二，經濟發展和社會需求，學校的教學與專業工程實踐需求之間存在矛盾；第三，電力行業具有較強的應用性，沒有經過工程實際訓練的畢業生，不能滿足行業需求，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在畢業設計過程中采用“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驗的工程技術人員為畢業設計指導教師，并挑選部分學生到企業，根據企業產品以及科研的需求，確定畢業設計題目，學生直接參與企業產品開發或課題研究。這種模式的畢業設計對學生將來參加工作非常有利，提前接觸工程實際，利于培養學生工程實踐能力，大大縮短了畢業生適應期，降低了企業成本。
（四）依托導師制的畢業設計模式的實施
按照教學計劃，畢業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、研究生復試、研究生調劑等諸多事情，同時本科畢業生在最后一個學期畢業離校還要占用許多時間?？鄢鲜鲈蛩加玫臅r間，可以用在畢業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設計，注定了大多數畢業論文的質量是難以得到保證的。為解決這個問題，本專業采取導師制的畢業設計指導。我校電氣工程及其自動化專業本科生導師制是在大三開始申請的，所以在此基礎上確定導師即為畢業設計指導教師。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設計課題的研究方向定下來，使學生提前進入畢業設計階段，最大限度消除就業、考研等對畢業設計帶來的影響，使學生有足夠的時間緊緊圍繞畢業設計查閱資料，進行畢業設計，為畢業設計的真題真作提供了必要的基礎條件，延長了畢業設計實踐，有利于提高畢業設計論文質量。
（五）傳統個體指導模式與多群體指導模式有機結合
所謂的傳統個體指導模式就是：一個學生只有一個畢業設計指導教師，指導教師依據自己的教學能力、工程經驗以及對專業培養方向掌握程度，指導教師擬出畢業設計題目及其畢業設計任務書，學生依據指導教師下達的任務書完成畢業設計，這種統個體指導模式的優點是指導教師對他指導的學生全程負責，指導的責任明確，缺點是畢業設計質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]。為了提高畢業設計質量，改革了傳統個體指導模式，探索多群體指導模式，組建了電力系統繼電保護畢業設計指導小組、光伏發電技術應用指導小組、PLC控制技術應用于指導小組、計算機控制技術應用指導小組等若干小組。多群體指導方式能夠充分發揮骨干教師的作用，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技術優勢，這一模式的實施不僅能夠提高畢業設計質量，同時對年輕教師還起到了傳幫帶的作用，利于教師整體素質的提高。
（六）強化對指導教師、學生的考核
在整個畢業設計過程中，首先是畢業設計開題答辯，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，主要是學生依據畢業設計題目及任務書，進行資料查閱與收集。即在指導教師的耐心引導下，使學生根據所要進行的畢業設計選題獨立完成收集查閱文獻資料，到相應的企事業單位實習調研，了解目前畢業設計題目的在國內外的技術現狀，為學生總體設計方案確定，奠定良好的基礎。（1）首先規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設計進度考核表；（4）制訂了畢業設計質量監控方法；（5）所有的畢業設計指導教師每一屆都成立畢業設計指導小組QQ群，與學生實時交流，及時解決學生問題。其次，嚴格監督學生在設計過程中的表現，在中期答辯中，對不能按時保質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；在最后的畢業設計答辯，對那些沒有按質按量完成畢業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設計修改完善，這一舉措不但保證了畢業設計質量，同時也對下一屆學生起到了警醒的作用，有利于畢業設計質量的提高。為了保證畢業設計論文撰寫質量，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一授課方式進行指導，聘請學術水平高、指導經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、結論、總體設計方案的論述等等與畢業設計說明書有關的環節的設計與書寫。
三、結束語
關鍵詞：工程教育；專業認證；課程體系
作者簡介：黃云志（1976-），女，安徽淮南人，合肥工業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展，但在數量快速發展的同時，也面臨著很多問題，突出表現為工程教育缺乏行業的引導和支持，人才培養定位不明，培養模式單一，專業教師普遍缺乏工程經歷，產學脫節使工科畢業生工程實踐能力不足，不能適應產業發展的要求等。為促進我國工程教育的改革，加強工程實踐教育，提升工程教育質量；建立與注冊工程師制度相銜接的工程教育專業認證體系；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認證試點工作，并依“國際實質等效性”原則制定了認證標準。截止到2012年，已經完成國內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、計算機科學與技術等7類專業的認證工作。
在工程教育的學歷互認方面，目前國際上有三個協議，即《華盛頓協議》、《悉尼協議》和《都柏林協議》?！度A盛頓協議》是世界知名度最高的工程教育國際認證協議，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團體代表上述6國簽訂的國際性協議。該協議承認簽約國所認證的工程專業（主要針對四年制本科高等工程教育）培養方案具有實質等效性，認為經任何成員國認證的專業的畢業生均達到了從事工程師職業的學術要求和基本質量標準。
2013年6月19日，在韓國首爾召開的國際工程聯盟大會經過正式表決結果，同意接納中國為《華盛頓協議》的預備成員。為順應國際教育與科技的發展趨勢，培養高素質工程技術人才已成為當前高等工程教育發展中的重點目標。工程教育專業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質量的重要保證，也是我國高等教育參與國際競爭的重要基礎，將成為引領我國工程教育發展的航標。
一、工程教育專業認證標準
工程教育專業認證的核心是其認證標準，認證標準依國際實質等效性的準則建立，既是專業認證思想和理念的體現，又是專業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認證的《全國工程教育專業認證標準（試行）》包括通用標準與專業補充標準兩個部分。通用標準是各工程教育專業應該達到的基本要求，專業補充標準是在通用標準基礎之上根據本專業特點提出的具體要求。通用標準包括學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件等7項一級指標。[3]
專業認證是以學生為中心，評價全體學生的表現；以培養目標為導向，培養目標是圍繞著學生工程能力的培養，內容設計是對學生進入工程專業領域的的預期，師資隊伍和支持條件必須有利于學生達成目標；強調持續改進，持續改進的基礎是對常規教學活動進行的常態性評估與評價，效果通過學生的表現來體現。
二、電氣專業課程體系建設
我國的電力行業正處在高速發展之中。改善能源結構，開發利用可再生能源，建設智能電網等都需要大量工程技術人才，目前高等學校制約工程技術人才培養的因素主要是工程教育與企業需求脫節、缺乏自主性的工程實訓平臺、實踐教學沒有落到實處等。合肥工業大學電氣工程及其自動化專業以工程教育專業認證的標準為導向，根據社會需求和行業引領，定位專業培養目標；并在此基礎上認真梳理了畢業要求和課程的對應關系，建立符合認證標準的課程體系；通過持續改進的途徑保障教學質量。
1.畢業要求
專業認證的通用標準中明確規定了專業畢業生知識、能力與素質的10條畢業要求。專業的培養規格一定要覆蓋通用標準的基本要求，培養規格確定后，建立畢業要求與專業教學過程的對應關系。通過公共基礎課、學科基礎課以及專業課程體系的設置、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節的安排，畢業設計（論文）綜合訓練、各種形式的人文素質及科技講座、學生社會實踐活動等環節保障學生的知識、能力和素質目標的實現。具體實施中：第一，遵循“精減學時、整合資源、突出實踐、構建平臺、完善標準、交叉教學”的總原則制訂培養方案。第二，本著“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質、重實踐”的原則，加強通識教育，構建人文社科基礎、自然科學基礎、工程技術基礎和基本技能等有機結合的公共基礎教育平臺；按學科大類構建專業基礎課程平臺和實踐教學平臺，拓寬專業面向，形成寬口徑專業培養計劃。第三，“以學生為主體”，因材施教，注重個性發展原則，進一步壓縮課內學時，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、創新性學習思維。強化學生學習能力、實踐能力和創新能力的培養，使其達到知識、能力、素質協調發展，個性得到充分發展。
2.課程體系建設
為支持培養目標的達成，專業教學充分依托和利用科研優勢與特色，以工程應用創新能力培養為主線，提出“優化基礎理論，注重工程思維，強化實踐能力，培養創新精神”課程體系建設原則，依據專業認證標準對專業知識點的要求，按照工程基礎知識、技術知識、能力模塊三部分構建特色鮮明的課程體系。
對于專業基礎課程“自動控制原理”、“電力電子技術”、“工程電磁場”、“電機學”、“電力拖動基礎”等課程，以優化夯實為導向，整合和完善課程之間內容上的銜接和知識點上的更迭，實現整體的優化。對于專業課程，拓展兩個方向：電力系統及其自動化、電機與電力電子。在電力系統方向“電力系統繼電保護”、“電力系統自動裝置”、“電力系統調度自動化”等課程；電機與電力電子方向“現代電源技術”、“電機設計基礎”、“特種電機”等課程中注重培養學生工程思維能力，對抽象出來的數學描述從工程實際需求引入，強調符合工程實際的參數選擇等。對于專業課程設計和綜合實踐課程，要求在實驗裝置上調試而非單獨的計算機上機仿真。同時結合科研優勢與特色，將太陽能發電技術、風力發電技術、柔性輸電技術、現代電源技術等新能源利用方面的課程納入到教學計劃中，將前沿技術引入課堂教學內容，加強學生專業綜合素質的培養，培養學生的創新精神。
通過三個層次的實踐教學體系，保障實踐教學落到實處。實踐內容包含基礎認識、綜合應用和研究創新等三個層次。具體內容為認識實習、專業社會實踐、課程設計、綜合實驗、實習實訓、畢業設計和課外科技活動等環節，給出各環節與培養目標的對應關系，列出能力矩陣。
基礎層次涵蓋物理綜合實驗、電路理論、電子技術等基礎課程實驗、基礎課程設計和基礎綜合實驗，以及工程訓練、電子實習、EDA與數字系統課程設計、認識實習等實踐教學環節，側重于基本實驗方法、操作技能和初步工程概念培養，使學生認識專業，掌握基本技能。綜合應用層次通過專業課程和綜合實驗/設計、專業課程設計等實踐教學環節，著力培養學生的專業技能和初步工程實踐能力，使學生了解專業知識，掌握解決工程問題的方法。研究創新層次通過畢業實習、畢業設計，創新計劃項目、創新創業大賽等系列創新實踐活動，主要加強學生工程實踐能力、創新能力和創業意識的培養，使學生真正學以致用。
內容豐富的實踐教學體系注重將教學實驗室、校內實習基地、大學生科技創新基地和校外實習基地進行統籌規劃與建設，同時結合專業教師反映學科發展方向的科研成果，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，并結合認證標準，重新編寫了課程教學大綱和實踐大綱，強調課程與培養目標的關系、知識點的掌握具體通過哪些教學目標的實施，課程過程規范等內容。
3.持續改進
專業認證通用標準要求：專業應建立教學過程質量監控機制。各主教學環節有明確的質量要求，通過課程教學和評價方法促進達成培養目標；定期進行課程體系設置和教學質量的評價。結合學院本科教學管理的實踐經驗與質量保障體系的理論研究，面向“基礎學習、專業學習、實踐訓練”三個階段的教學全過程，本專業建立“以質量監控為基礎，以過程評價為核心，約束與激勵結合，反饋與改進互補”的校院兩級教學質量保障體系，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、評級內容和評價主體三個基本要素。評價對象是全體教師，評價內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、畢業實習和畢業設計。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，按照評價內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。畢業設計教學主要包括畢業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。面向實踐教學全過程，解決了傳統工程教育實踐教學環節評價難的問題，切實促進學生理論學習與實踐學習相結合，提高學生的實踐創新能力。
從專業基礎課課程設計及課內外實訓項目入手，例如電子技術基礎的課程設計，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、蒙混過關的現象；在綜合實驗環節發揮科研的優勢，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”中磁懸浮系統和倒立擺系統的設計；“現代電源技術”中開關電源負載實驗；“繼電保護與調度自動化綜合實驗”中負荷預測和狀態估計等；積極組織學生參加全國大學生電子設計大賽、挑戰杯大學生課外科技作品大賽、全國嵌入式設計應用大賽、數學建模大賽、美新杯物聯網大賽、中國大學生DSP設計大賽等。
本專業對各門課程的課程目標達成狀況建立了持續的評價機制，對從各種途徑獲得的評價信息，通過分析、歸納、總結形成反饋信息，用于教學計劃修訂和教學過程各環節的持續改進，切實提高本科教學質量。
三、小結
