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迄今,日本在风力发电技术方面是个落后国。目前,全世界的风力发电总装机容量为980万千瓦。日本从上世纪80年代开始建设风力发电设备,1990年风力发电能力仅有3000千瓦,1997年底增加到1.7万千瓦。 到1999年3月,日本共有风力发电站77座,发电能力3.1万千瓦。日本的目标是到2010年将风力发电能力增加到30万千瓦。其中,综合商社东棉公司率先在这个领域开始了商业化生产:在海外,即在美国、加拿大、丹麦、荷兰等5个欧美国家共建设有56.5万千瓦的风力发电设备;在国内,1998年从丹麦进口了20套功率各为1000千瓦的风力发电设备,正在有“风国”之称的北海道筅苫前町建设大规模的风力发电站,11月底即可投产。它将以每度11.6日元的价格把所生产的电力出售给北海道电力公司。全部投资为45亿日元。这家公司计划在2010年之前在青森县下北半岛再建设总装机容量为6—7万千瓦的风力发电设备。包括在海外的部分在内,它打算建设规模为100万千瓦的设备,成为世界上最大的风力发电公司。 记者不久前参观过三重县久居木神原风力发电站。它建在有名的风口“取笠山”上,共4套发电设备,每套发电功率为750千瓦,总装机容量为3000千瓦,是目前日本最大规模的风力发电站,全年发电量约为800万度,可供当地2400户居民使用。这座风力发电站的建设投资共约10亿日元。 据分析,日本国内的风力发电事业相对落后的原因有以下几个:首先,政府法规限制非电力业者涉足电力工业;其次,风力发电的生产成本远比其它电力高;第三,电站建设受地形、地势的影响———无风处无法建设,而且发电设备也受风速变化等自然条件的制约,风速每秒低于3米或者高于25米,发电设备难以运转;第四,也许是最大的原因,日本的风力资源并不太丰富。据计算,日本陆地上的风力发电能力最多能够满足国内电力需求的1%—4%。 这就是说,相比之下,风力发电的经济效益差。因此,对使用着廉价进口石油的日本来说,风力发电当然不会成为积极发展和普及的对象。 也由于同样的原因,在风力发电技术上,日本也与欧美国家相距甚远。日本的第一台国产风力发电装置是1980年底由三菱重工业公司制作出来的:塔高23 .2米,叶轮直径48 .9米,采取同步发电机,功率仅40千瓦。此后,该公司不断进行研究开发,1997年开始制造500千瓦级风力发电设备,1998年,实现了1000千瓦级设备的国产化。这表明,日本的风力发电技术赶上了国际水平。 三菱重工业公司的1000千瓦级风力发电设备安装在北海道室兰市。该设备塔高60米,采用感应发电机,可变倾斜角控制系统能够根据风速变化自动改变叶轮的倾斜角,使发电设备处于最佳运转状态;偏转控制系统可以使叶轮随着风向变换朝向,最有效地利用风力。它还采取防震支撑和低噪音化措施,可编程调节器控制它处于无人运转状态。在风速每秒超过24米和不足3米时,整套设备会自动停止运转。此外,它还有种种保证安全运转的装置。 日本其它有关企业还在努力研究开发小型风力发电设备。 西古马公司等三家企业联合开发成功利用太阳能和风力的混合发电系统。它的特长是无论是在阳光强烈而无风的夏天,还是日照时间短而风力大的冬天,它都能够进行工作。这套设备的发电功率为1千瓦,风速每秒2.5米即可开始运转。目前,这家公司研制的300千瓦级太阳能和风力混合发电设备在进行实证试验。 山阳电子系统公司不久前开发成功的1.5千瓦级风力发电设备安装有增速机构,风速达到每秒3米就能启动。 一般的风力发电设备需要每秒3米以上的风力。工业技术院在试制利用每秒3米以下微风的发电系统。其关键是利用电磁的力量使叶轮的轴离开轴承而处于悬浮状态,从而消除了机械间的摩擦。这种风力发电技术的另一个优点是消除噪音。目前,这一系统已经达到用每秒7米的风速发电的水平。据说,在对其叶轮和系统进行改进后,它能够使用每秒3米以下的风力进行发电。 工业技术院还委托民间企业研究开发“孤岛风力发电系统”。目标是在1999—2003年间开发出有更高的耐强风性能、建设起来更简便的设备。为此,有关企业将研究开发新的叶轮材料、轮壳形式、施工方法以及进行风车的设计、制作和运转等方面的研究。
论文摘要:数字化教学资源建设是高校教育教学的方向,为学生自主学习提供了条件。结合电子技术类课程的实际,本文提出构建数字化教学资源的意义、内容和方法,有利于该类课程的建设,提高教育教学质量,时数字化教学资源全面支撑下的新的人才培养模式的确立必将产生深远影响。
1.引言
随着信息技术的迅猛发展,人类社会信息化进程明显加快,特别是电子技术正向数字化、集成化、网络化、综合化和智能化方向发展,电子技术应用领域不断拓宽,新技术、新知识、新工艺、新器件不断出现,对电子技术类相关的人员需求十分巨大。这对于高等教育来讲既是机遇又是挑战,如何培养适应社会需求的高素质电子技术类人才是高校电子技术相关专业教学改革的重点。
随着计算机技术、网络技术和多媒体技术等信息技术的发展及其在教育中的应用,数字化教学资源日益受到人们的青睐,开发高质量的数字化教学资源已成为教育信息化的迫切需要。随着电子技术教学改革的深人发展,基于计算机和网络为特征的数字化教学已经成为电子技术教学改革的主要方向。
2.数字化教学资源建设的意义
高校是培养现代化人才的摇篮,其最终目标就是培养高素质创新人才。以计算机为核心的现代教育技术向人们展示了其多媒体化、人工智能和全球网络化的发展特性,正是这种特性可以便于创设一种全新的教育环境,创造出有利于培养创新人才的教育环境。
信息数字化有效地促进了教育教学手段的多样化,教学模式的多元化。它强调学生的自主创新学习,让学生获得更大的学习空间和自由,培养学生的自主学习能力和创新思维能力;易于实现人际之间的广泛交流和协作,支持人际之间的智能性交互;易于实现学习环境的虚拟化,提供给学生更多的创造空间和实践的自由。
创建信息化教学环境的首要条件就是建设内容丰富的数字化教学信息资源库。利用多媒体和网络技术与现代教育技术的结合,创建数字化教学资源库,搭建教育信息化平台,建设现代教育技术的应用环境,充分调动教师和学生互动教学的主动性和积极性,反映了当代教育教学的迫切需求。
3.电子技术类课程数字化教学资源的建设
31数字化教学资源建设的内容
数字化教学资源是指经过数字化处理,可以在多媒体计算机上或网络环境下运行的,可以实现共享的多媒体学习材料。它具有多样性、共享性、扩展性、工具性等特点。数字化教学资源涵盖的内容十分广泛,有多媒体课件库、多媒体素材库、视频资源库、网络课程、数字化图书馆、教师教学网站群、专业课程资源库等多方面。
电子技术类课程是电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电气工程等多学科应用型本科专业的专业基础课程,具有理论性强、实践性强、发展速度快、多学科交叉、应用领域广泛等特点,学生对该课程内容掌握程度直接关系到人才培养的质量。针对电子技术类课程的特点,其数字化教学资源的建设应重点放在多媒体课件库、视频资源库、网络课程、虚拟实验、试题库和习题库等方面的建设。主要构建一个以电子技术课程全方位、开放性的数字化教学资源支撑下的理论课教学、实验课教学和网络自主学习的全新的教学体系和模式,以网络教学平台资源建设为核心,为学生搭建一个自主学习的平台。
在建立数字化教学资源体系的系统模型时,教师应该以学生为主体,以建构主义为理论基础,以现代教育理念为指导思想,重视学生的学习过程和师生双方的共同活动。电子技术类课程主要包括《模拟电子技术》、《脉冲数字电路》等课程,我们将结合我校实际,在校园网基础上,借助局域网络、多媒体制作工具和网络编程工具,针对教学的授课、自学、考试、答疑和实验五个环节,利用基于Web的网络教学平台,构建相关课程的理论教学资源、实践教学资源、习题库、试卷库、答疑讨论系统等,整合和完善电子技术类课程的教学资源,丰富教学内容,完善教学手段,形成全方位、立体化、开放式教学模式。
结合电子技术类课程的要求和特点,我们可以构建出相关教学资源库的框图:(如图1)
3.2电子技术类课程数字化教学资源建设的方法
数字化教学资源应该结合网络教学平台进行建设,利用多媒体信息技术和计算机网络技术,在相关课程建设基础上,建设全方位、立体化、开放性的课程教学数字资源。具体建设方法如下。
3.2.1平台构建
首先应充分调研该类课程数字化教学资源建设情况,并结合本校实际,初步构建一个网络教学平台,提出总体设计思路。 3.2.2整合资源
将电子技术类相关课程进行梳理,在原有课程建设的基础上,按照总体框架,补充、完善、整合各种理论和实践教学资源,形成系列教学资源库,完成具有“渐近性”与“多层次”性、能满足不同层次学生要求的习题库建设,建立高质量的电子技术类课程试题库,并进行数字化处理。在资源整合过程中应注意规范化、规划性和协调性。
3.2.3运行调试
当数字化教学资源库建设完成后,应该进行网络教学试运行,同时根据师生提出的问题进行修改和完善。
3.2.4评价与维护
数字化教学资源的建设是长期的过程,需要对教学资源不断地积累和更新,同时应支持教学过程的跟踪统计,具有对教学过程的评价展示,才能充分体现师生互动功能,才能极大地拓宽课程教学空间,达到预期的效果。
依托课程网络教学综合平台,通过教学资源建设和教学手段现代化建设,力争在课程建设方面取得突破。
3.3电子技术类课程数字化教学资源建设需考虑的问题
3.3.1发挥网络教学的优势和利用多媒体的属性。电子技术类课程相对较为枯燥,学生学习兴趣不够浓厚,而网络和多媒体具有集成性、控制性、交互性、多元性等特点,能把符号、文字、声音、图形、动画和视频图像等信息集于一体。因此教师应采用视频、动画模拟演示等多种方法,使得学生更易于理解和接受。
3.3.2网络教学资源的设计开发应具有科学性、知识性和趣味性。教师既要考虑教学的需要,坚持实用的原则,又要不断创新,兼顾学生的兴趣。
3.3.3注意理论联系实际。电子技术课程的实践性很强,因此教师不仅要注重理论教学资源的建设,而且要重视实践教学资源,通过构建虚拟实验室,使学生通过电脑即可像在实验室中操作实验设备般对电路进行验证和设计。同时将大学生科技创新实践活动资料及对学生进行职业培训的项目资料也放在网络平台上,供广大学生学习参考,由此激发学生自主创新学习的学习兴趣。
3.3.4注意教学资源库的更新和发展。电子技术发展迅速,教学资源库要紧跟时代的发展,不断更新知识体系,始终将最新的科技动态和发展方向展示给学生。
关键词:新能源;光伏发电;风力发电;控制
中图分类号:TM615 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)28-0109-02
新能源是21世纪人类解决能源问题和环境问题两大关键问题的钥匙,未来50年是人类大规模开发利用新能源的关键期,21世纪也是围绕新能源的技术革命和产业高速发展期。新能源技术是涉及电气、动力、材料、控制、电子、计算机、信息等多个学科交叉的高新技术,为了推动新能源发电技术的快速发展,目前需要加紧新能源技术的知识传播和相关人才的培养,为此,北京信息科技大学电气工程专业开设了“新能源发电技术”课程。
根据本校的实验条件和综合实力,新能源发电技术课程的重点不是新能源与电力系统的结合,而是新能源发电技术、电力电子技术和控制技术的结合。该课程旨在使学生了解国内外新能源发电技术现状,掌握风力发电、太阳能光伏发电、水力发电、生物质能发电、核能发电、分布式发电等新能源发电系统的工作原理、系统硬件组成和控制技术,为进一步分析和研究新能源发电系统及控制技术、电力电子系统设计与控制打下基础。
一、新能源发电技术课程教学改革的意义
随着新能源发电技术的快速发展,《新能源发电技术》课程的教学内容要不断更新,实践环节也随之更新,这就需要进行教学改革,其中实践教学改革是重中之重。教学实践表明《新能源发电技术》课程需要工程实践能力加深对新能源发电及控制技术的理解,教学过程中需要突出实践能力的培养,锻炼学生的独立思考能力、动手能力和工程实践能力;《新能源发电技术》课程教学改革更加注重实践性、创新性、开放性,重视培养学生的实践能力和创新能力,以便更好的和课题、科研衔接,为从事新能源专业打好基础。综上,急需进行《新能源发电技术》课程实践教学改革。
二、新能源发电技术课程教学内容
新能源发电技术突出新能源发电技术、电力电子技术与控制技术的有机结合,除了讲透三部分内容,还要将他们有机结合起来。但授课学时仅为32学时,内容繁多,课时有限,要想在课堂教学时间内使学生有效掌握关键技术,需要合理设置课程结构,对教学内容进行有效筛选。梳理教学内容,将其分成两部分:一是利用可再生能源和清洁能源发电,以便持续获得二次清洁能源――电能;二是对电能通过变换与控制,满足高质量的终端能源消费需求和电力的高效管理。
我国具有开发可再生能源的条件和历史,近年来可再生能源的开发和利用取得了长足的进展,以年均超过25%的增长速度成为世界能源领域增长最快的两点。截至2014年上半年,中国水电装机容量达到了2.9亿千瓦,风电装机容量达到了8300万千瓦,太阳能发电装机容量达到了2200万千瓦。其中,可再生能源发电装机超过全部发电装机的30%,可再生能源发电量超过全部发电电量的20%,风电装机容量连续5年快速增长,发展速度大大超过了预期,连续五年新增装机容量位居世界第一,太阳能光伏电池和太阳能热水器产量均居世界第一,水力发电、风力发电、太阳能光伏发电是新能源发电的主力军。生物质能、海洋能、地热源、核能等其他新能源发电技术还处于实验研究或商业探索阶段,市场份额较小。鉴于此,本课程首先介绍国内外新能源发展状况和最近技术,然后介绍新能源发电系统中涉及的电力电子变换电路及相关参数设计,再介绍新能源发电系统中的控制技术及控制算法,最后介绍各种新能源发电系统的工作原理,硬件组成及相关的控制技术。
具体章节安排如下:第1章新能源与发电技术综述,介绍国内外新能源发展技术及经济数据,这部分内容具有较强的时效性,结合每年的BP世界能源统计年鉴、国内外政策分析、各国的能源发展规划,使本章更具科学性和实效性。第2章介绍新能源变换与控制技术基础知识,除了复习电力电子技术里讲述的AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC四类典型变换电路,还增加了新能源发电系统里常用的驱动和保护电路分析,新的拓扑结构分析等内容。第3章为太阳能光伏发电技术,重点介绍光伏发电原理,太阳能电池板的电特性,离网型及并网型光伏发电系统、最大功率跟踪控制技术、光伏发电系统的控制策略。第4章为风力发电控制技术,介绍风力发电机组及工作原理,控制策略及相关的并网技术。第5~8章分别介绍水力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术及温差发电技术,第5~8章根据学时安排及教学效果,可安排自学,或者作为选学内容。
三、新能源发电技术实践内容建设
新能源发电技术具有很强的实践性和工程性。在实际教学过程中,应该添加实验教学内容,实践教学对帮助学生理解和掌握基本理论,培养学生的操作动手技能、创新意识和探索精神具有非常重要的作用。
实践教学内容分为两部分,仿真实验和实际电路设计实验。仿真实验主要包括太阳能光伏电池建模及电输出特性,光伏并网逆变器非线性控制策略仿真研究,双馈风力发电系统变流器非线性控制策略研究。实际电路设计实验共4个,分别是太阳能最大功率跟踪控制器设计、铅酸蓄电池充电控制器设计、小功率风力发电系统设计、基于uc3906的蓄电池充电管理器。
具体实施办法为,仿真实验在matlab仿真实验环境下进行,每个学生独立完成,仿真完成后按照要求的格式撰写实验报告。实际电路设计实验首先学生选题,根据不同的内容2~5人一组,然后小组成员分工,教师根据学生的程度可适当调整;然后设计电路,进行相关参数计算、器件选型;然后进行电路焊接、调试、软件编程、软硬件联合调试;组织学生答辩,最后撰写报告。由于实际电路设计实验以设计和分析为主,电路选型、参数计算、控制算法都要学生自己设计,要求每个学生都要动手,单独操作,掌握实验的方法和技能,培养独立分析问题和解决问题的能力。
四、教学方法和手段改革
采用开放式、案例式、讨论式、实操式教学方法。开放式教学指教学内容不局限于课本,而是多渠道开放式的,可选自图书馆,也可以选自互联网,教师有引导性的推荐一些主要参考书和阅读资料,鼓励学生自己查找和组织学习资料,这样一方面可以让学生接触国内外最新、最成功的教学内容和学科前沿信息,使学生了解科技的最近发展形势,站在学科发展的前列;另一方面,通过自己查找资料、组织学习内容,培养学生学习主动性、知识管理能力、自学能力和习惯。案例式教学将身边案例搬进课堂,帮助学生理解书本知识,建立起系统设计概念,了解系统设计步骤、设计方法、实验方法和实验设计等。讨论式教学鼓励学生积极参加课堂讨论,帮助学生建立新能源系统的知识结构,同时也锻炼了语言表达能力,将学习过程转化为师生共同学习、共同探索的提高过程。太阳能光伏发电小系统项目式实操教学,在风光互补发电实验平台上,实操太阳能光伏板能量转换实验、环境对光伏转换影响实验、太阳能电池光伏系统直接负载特性实验、太阳能控制器工作原理实验、接反保护实验、太阳能控制器对蓄电池的过充保护实验、太阳能控制器对蓄电池的过放保护实验、夜间防反充实验、离网型逆变器工作原理实验、独立光伏发电实验、并网型逆变器工作原理实验、光伏并网实验、风光互补功能操作。
五、存在的问题
新能源发电技术及相关的控制技术的实际应用越来越多,需要大量的应用技术型人才和研究型人才,在授课过程中发现该课程存在如下问题:(1)教材问题。国内外已经有多种版本的新能源发电及利用技术的专著,由于新能源发电技术涉及能源种类繁多,应用规模和水平相对较低,许多技术有待完善,开设新能源发电技术课程的专业也比较繁杂,缺少一本能兼顾各种新能源发电技术、控制技术、实验设备,并且能和学生专业基础很好结合的教材。(2)缺乏实践教学内容。现有的新能源发电技术实验平台大都是演示型操作平台,价格昂贵,导致不能满足每个学生都有动手设计、动手操作的实验要求,可操作性比较差。(3)师资队伍建设相对薄弱。目前新能源发电技术一线教师大都是从相近专业转型过来的,缺乏新能源发电系统研究,缺乏工程实践背景。
六、结语
新能源发电技术作为电气工程专业特色课程,需要教学改革、重点建设。本次课程改革应用于实践,收到了良好的效果,大大提高了学生的学习兴趣,特别是实践教学内容,教学效果明显提高。仿真教学摆脱了实验设备和成本的束缚,可以随时随地进行新能源发电系统设计,加深了对原理的理解;设计性的实际电路实验,不仅增强了学生的动手能力,提高了分析问题、解决问题的能力,更重要的是增强了学生的自信心。
参考文献:
[1]张巧杰,白连平,杨秀媛.太阳能光伏发电技术课程改革初探[J].教育教学论坛,2014,(49):64-65.
一、电力企业加快推进科技创新的重要意义
2012年7月,胡锦涛主席在全国科技创新大会上强调,要推进改革开放和社会主义现代化,实现全面建成小康社会目标,不断提高人民生活水平,实现中华民族伟大复兴,必须从国家发展全局的高度,集中力量推进科技创新。温家宝总理继而对企业创新能力的提升提出了具体的要求,科技创新受到了前所未有的关注与重视。电力企业是关系国家能源安全和国民经济命脉的骨干企业,承担着为经济社会发展提供安全、经济、清洁、可持续能源供应的基本使命,电力企业理应走在企业科技创新的前列。
加快推进科技创新是创建世界一流电网的必然要求。电网是我国能源发展战略布局的重要组成部分,是一个技术密集、技术创新需求旺盛的基础产业,以电力企业为主体,加快推进科技创新,既可以解决电网核心技术受制于人的问题,又可以提升电工装备制造业和相关产业的自主技术创新能力,还可以促进基础理论研究、前沿技术研究以及社会公益研究。目前,我国的电力发展和能源利用水平与国际先进水平尚存在显著差距,单位产值能耗是美国的4倍多,是日本的6倍。科技创新可以推进电网的协调可持续发展,降低资源消耗,提高现有资源的利用率,建设资源节约、环境友好型电网。
电网规模的不断扩大和各电压等级电网中短路电流的不断增大,使得电网的安全运行受到严峻考验,电力企业只有加快推进科技创新,才有可能确保电网供电的可靠性,有效降低台风、雷电、冰冻等自然灾害对电网安全运行的影响本文由收集电网建设早期投入运行的输变电设备即将进入老化阶段,也只有通过科技创新手段,对老旧设备进行技术改造,才有可能及时、有效地掌握设备健康状况,提高电力设备的利用率。由此可见,电力企业加快推进科技创新,优化资源配置,提高电网科技水平,是建设世界一流电网,实现电网又好又快发展的必然要求。
加快推进科技创新是打造国际一流企业的必由之路。目前正是国家电网构建“三集五大”体系、落实“十二五”规划的攻坚期,也是加快坚强智能电网建设、深化“两个转变”的关键期,公司发展进入体制变革和管理创新加速推进的新阶段。只有加快科技创新的推进步伐,建立健全科技创新体系,优化整合科技创新资源,全面提升科技创新能力,才能更好地落实公司宏伟发展战略,更快地实现公司“一强三优”建设目标,充分适应公司发展方式和电网发展方式的“两个转变”,科学完成公司体制变革与管理创新,从而成功建设创新型企业和国际一流集团。
二、triz理论对推进科技创新的关键作用
推进科技创新必须基于有效的方法,正确的方法可以有效提升创新效率,从而使得企业自主创新能力得到增强。triz理论是基于众多技术发展演化规律总结出来的创新理论体系,triz理论揭示了创新的内在规律,贯穿于创新的整个过程中,有助于科研人员打破以往的思维定势,以新的视角进行问题分析,明确创新的探索方向,加快找到问题解决方案的速度,从而大大提高科技创新的实现效率。
triz理论起源于1946年,当时以海军专利审查员阿奇舒勒为首的一群来自不同研究机构、高校和企业的前苏联学者,经过50多年的时间,对250多万份专利文献进行了系统的整理、分析和研究,并对其中的四万份有的放矢的进行了重点归纳、提炼、总结和重组,在结合多门学科理论原理的基础上,建立起一套基于技术系统进化原理的解决发明创造问题的实用性方法体系。triz理论是一种方法,它基于知识、面向用户,提供了解决发明创造问题的途径;triz理论也是一种工具,它包含了阿奇舒勒矛盾矩阵、物-场模型分析、物理矛盾分离原理、最终理性解(ifr)、发明问题解决算法(ariz)、八大技术系统进化法则、40个发明原理、76个标准解法和101个效应知识库等实用性理论工具;triz理论更是一种哲学思想,其对理想化、功能性、矛盾、资源、空间、时间等问题开拓了创造性思维。
triz理论不仅具有高度的实用价值,还可以加快发明创造的进程,因此被广泛应用于工程技术领域,已经为众多企业获取了显著的创新效益。美国已有数以百计的公司开始研究和应用triz理论,其中福特公司利用triz理论创新的产品可以为其带来每年10亿多美元的销售利润。韩国三星公司也借助triz理论取得了诸多技术专利,2007年已排名世界第二,使企业从1997年金融危机濒临倒闭的企业成为如今市值1500多亿美元的韩国第一大企业。其他国家如德国、日本等也相继出现了以triz为基础的研究和咨询机构,并在众多企业的产品开发和技术创新中广泛采用了triz的理论方法,为企业获得了巨大的经济效益。我国引进triz理论的学习与应用相对较晚,目前已经有中国船舶、中国兵器、中国航天以及中兴、ut斯达康等许多企业开始采用triz理论方法。据不完全统计,企业在应用triz理论与方法后,申请的专利数量可以增加80%以上,新产品开发效率可以提高60%以上,产品上市时间可以缩短50%以上。
除了在技术工程领域的广泛应用,triz理论现在已逐步向其他诸如自然科学、社会科学、管理科学和生物科学等领域扩展。摩尔多瓦曾有总统借助triz理论参加竞选并取得了成功;2003年“非典”期间,新加坡曾利用triz理论的40个发明原理,提出了防治“非典”的一系列方法,其中许多被政府采纳并取得了非常好的效果。
由此可见,经过几十年的发展与完善,triz理论已经充分吸收了其他先进创新理论方法的优点,创造出了诸多重大发明,促进了科学技术的进步。triz理论具有非常好的操作性、实用性以及系统性,在全球推进科技创新过程中发挥着重要作用,是当今创新设计和创造研究领域中最有影响力的理论方法之一,被欧美专家称为“20世纪最伟大的发明”。
三、基于triz理论的科技创新平台研究
triz理论具有深厚的理论基础和实用价值,是一种特别适合科技创新的工具和方法,对于推进科技创新有其鲜明的特点和优势。创建电力企业triz科技创新平台有助于提高电力企业创新效率,减少电力企业创新成本,加速电网建设进程,降低电网创新风险,推进电力企业科技创新的步伐,帮助企业形成核心竞争力和综合竞争优势。
电力企业triz科技创新平台,以推广应用triz理论为基础,以服务电力企业实践为目标,通过在企业科技人员中开展triz理论培训,使triz理论能够在电力企业得到推广和应用;通过对电力企业内部资源的有效整合,本文由收集整理进行创新资源的充分交换,从而推进电力企业科技创新,最大限度地提高企业技术创新效率。从功能上可以将电力企业triz科技创新平台分为推广应用平台和技术创新平台两个部分。
电力企业triz理论推广应用平台的主要作用是:宣传普及和推广应用triz理论,利用triz理论培训师的力量,引导更多的科技骨干投身于企业创新实践活动。该平台以triz理论培训基地和triz理论培训师为依托,开展多种层次、多种途径的triz理论培训,普及triz理论前沿、特点及应用优势,为电力企业培养创新型科技人才。其职能主要包括:triz理论培训及推广模式的探索与实践,开展triz理论普及与系统培训,提供创新咨询服务,统计分析triz理论培训效果。同时,该平台还应加强网站建设,在电力企业局域网内建立triz理论知识学习模块,把triz理论的主要内容共享到系统局域网内,利用局域网开展triz理论基本内容的学习和triz理论应用于电力企业科技创新实践的探讨,使triz理论为推进电力企业的科技创新奠定基础。
电力企业triz理论技术创新平台的主要作用是:在triz理论推广应用平台的基础上,组织经过triz理论培训的企业专家和技术人员,针对电力企业的生产与发展实际,应用triz理论的诸多方法与工具,对电力企业实际问题和电网发展实际困难进行分析,为科技创新中的矛盾、冲突提出解决措施,进而指导开展具体的科技创新工作,从而提升电力企业的自主创新能力。最后,在科技创新的基础上,组织具有专利申请经验的专业技术人员,开展专利的创造、申请、应用和保护等工作。
电力企业triz科技创新平台旨在在triz理论推广应用的基础上,为电力企业提供未来科技发展趋势预测和创新矛盾分析;围绕电力企业的发展需求,确定适应企业发展的科技创新平台运行机制,发挥triz理论对电网科技发展的促进作用;通过triz理论培训,培育电网创新力量,培养企业创新人才,调动人员创新精神,加强创新资源共享,创建技术创新团队,实现创新技术互补,从而提升电力企业的科技创新水平与能力,最终实现电网发展战略目标。
【关键词】科学发展 提高 人力资源 效率
科学发展观是继思想、邓小平理论和三个代表重要思想后又一个重要的理论创新和行动指南。是新形势下促进我国政治、经济、科技、社会、文化全面发展的最新理论成果。科学发展理论对于指导我国经济面对全球化战略竞争和提高人力资源管理效率的工作实践,具有重要指导意义。
科学发展观的核心思想是坚持以人为本,促进人的全面、协调和可持续发展。当今知识经济时代,人力资源是公认的全社会第一经济资源。提高人力资源管理效率,提升人力资源综合素质,开发人力资源的深度和广度,对整个社会的物质、经济和科技进步等多方面的发展具有重要意义。如何有效应用科学发展理念,创新人力资源管理方法,开发人力资源渠道,提高人力资源管理效率,始终是摆在各级管理者面前需要重视和解决的现实课题。
“二十一世纪的竞争是人才的竞争”已经成为广泛共识。各类人才又来源于不同的人力资源库存,分为不同的层次和类别。作为承担国家广播电视传输发射任务主力军的国家广播电台,是以短波、中波、电视、调频、微波和卫星等电子信号传输和发射为主要任务的事业单位。工作的主要内容是安全播出、技术设备维护、基础建设、事业发展和技术研发等。经过多年“西新工程”(即新疆广播电视覆盖工程)的洗礼,创造了我国广播电视建设史上的奇迹,涌现出了各类出类拔萃的专业技术和管理人才,建造了具备现代一流的广播电视台站网络,广播电视传输与覆盖质量的显著提升有目共睹。在取得如此辉煌业绩的同时,我们应该看到,受到传统管理方式和理念的影响,分布于全国各地的各个基层台站的内部管理,尤其是人力资源的管理还跟不上技术设备更新换代的步伐,还不能适应数字化、网络化、自动化为代表的新技术应用的现代管理要求。重视技术设备、资金的投入,轻视人力资源管理效力提升的现象明显存在,并且,某些方面正在影响、制约着广播电视传输和发射事业的可持续发展。分布于全国的各基层台站都是独立的法人单位,具有集安全传输、技改更新、事业管理的综合性职能。这些综合职能得以实现依靠的是广大高素质的干部职工队伍,即高素质的人力资源队伍的通力合作和协调。人力资源群体素质的高低,对于电成以安全传输发射为中心,以数字化、信息化、网络化、自动化为代表的现代技术和现代事业管理为支撑的广播电视发射传输短、中、长期目标任务有着十分重要的作用。为此,本人认为,坚持科学发展理论,提高电台人力资源管理的效率是实现上述目标任务中一个十分关键的因素。我们只有紧紧抓住这个关键因素,不断提高人力资源管理效率,才能紧跟新技术发展的步伐,打造传输快捷、覆盖广泛、安全可靠、优质高效的现代化传媒体系,促进电台事业的整体发展,达到事半功倍的效果。
1 牢固树立人力资源是单位重要资产和财富的理念
传统概念上的资产和财富是指资本、产品、技术、生产工具等等,人力资源并未被纳入资产和财富的范畴,仅仅被认为是一种劳动生产要素和成本耗费。随着人力资源在现代经济增长中的地位和作用凸显,现代经济管理理念的变革和创新,人力资源已经被广泛认为是组织的一种重要的特殊资产和财富。其原因在于:1)人力资源是首要的能动性经济生产要素;2)人力资源是特殊的经济资源,它是唯一可以通过自身劳动而创造价值、增加价值、增加物质财富的一种资源。3)人力资源均有通过投资凝结于其中并成为资本的经济要素。所以,人力资源在现代经济社会发展中,已经显现出资产和财富的特性。尽管人力资源在受教育程度、工作技能掌握程度和个人素质等方面存在差异,但是,这些都仅仅表现出其资产和财富含量的不同而已,不会改变其特殊经济资源的根本属性。而且,人力资源还可以通过不断的学习、培训、投资得到价值增值。
基层台站各个部门和岗位的干部职工是人力资源的主体,无论其职位、学历、能力的高低,无论身份的差异和专业的分别,都在自己的岗位上根据国家广播电视传输发射事业发展的要求而各尽所能和尽心尽力。他们身上都体现出了单位能动性资产和财富的特性要素,是电台发展不可或缺的重要资产和财富,应给与充分的尊重和肯定。鉴于此,各级领导干部对待所属部门的干部职工,无论亲疏远近、能力大小,都应该更新传统观念,把他们视为本单位具有个性的能动性资产和财富,并为此牢固树立科学发展观的思想认识理念,为提高人力资源管理效率、促进电台的可持续发展奠定人力资源基础。
2 着力完善领导技能
提高人力资源管理效率的重中之重在于各级领导干部。电台的各级领导,尤其是台级领导干部要牢记自身的角色定位,不可混淆自己的岗位职责。由于电台的技术属性,台站的领导干部大多数是从技术一线岗位逐步走上台级领导岗位的专业技术干部,是广播电视传输发射的行家里手。然而,长期与机器设备打交道不可避免地会产生工作上的“技术性偏好”,重视技术细节,忽视人文管理,尤其是忽视人力资源管理对完成电台中心工作重要性的认识,并经常抱有“人事管理技术含量低,人情关系弹性大难以掌控”等错误观念,从而在领导行为上将人力资源管理简单化、机械化,造成单位里人际关系、干群关系不和谐等不良现象,影响单位的整体合力。
现代人力资源管理理论认为,领导者拥有三种主要技能,即:技术技能、人际技能、概念技能。
(1)所谓技术技能是指对某种类型的过程或技术所掌握的知识和能力。在具体操作人员和专业技术人员层次上,技术技能是衡量工作绩效的主要指标。但是,对于担任领导职务的人员来说,自身技术技能的重要性相对淡化,重点转向注重宏观的技术管理。
(2)所谓人际技能是指有效地与他人共事和建立团队合作的能力。单位中任何层次的领导者都必须拥有并掌握良好的人际技能(沟通)能力。这是领导能力的重要评价指标。
(3)概念技能是指根据设定的模型、框架和广泛关系进行思考、决策的能力。例如,中、长期工作计划和项目设计等。越高的职位上,它的作用越重要。概念技能处理的是观点、思想,人际技能关心的是人的综合发展和需求,技术技能涉及的是具体事物。
现代管理学理论和实践告诉我们,不同层次的领导者三种技能的比例要求是不同的。管理层级越高,工作中技术技能所占的比例越小,而概念技能所占的比例越大。基层台站的台级领导干部是电台层面上的高层领导,在掌握技术维护管理细节的基础上,应该把工作的重点放在人际技能(沟通)和概念技能上,放在探索研究盘活、培养、激励、开发适应电台安全传输、技术维护、技术开发、行政管理需要的各类层次的人力资源管理方法上面。逐步加大自身工作中人际技能和概念技能的含量,只有这样才能有效提高人力资源管理效率,做到“站得高,看得远”,把握角色定位,抓住工作要点,提高全局的工作效率。如果只注重具体工作细节,不重视人际技能和概念技能的提升,就会陷入“干了应该别人干的活,忘了自己应该干的事”的工作误区,影响整个单位工作效率的提升。
3 着力搭建实用高效的培训、交流平台
当今广播电视传输发射技术和现代管理技术日新月异。为了立足当今,放眼未来,我们应该在人力资源培训和交流方面搭建实用、高效的平台,才是适应现实工作需要和未来发展的预期。
3.1 建立台内日常培训、考核评价机制
(1)各技术业务部门、经济和行政管理部门,要根据本部门机器设备维护、业务管理工作的需要,结合行业最新发展情况,拟定基础业务培训课题,采取系列培训教授的方式,实行台内开放式培训。
(2)鼓励各部门学有心得的专业技术人员不分专业、不分层次地自愿申报讲课或实验计划,开展自台讲座与实验。以此高效率地推动各专业技术门类的基础性培训,同时建立台内培训考评机制,作为年度个人绩效考核的依据之一,推进年度考核结果的实际效果。
3.2 建立骨干专题培训讲座机制
对于具备中级以上专业技术职务的人员,要求每年至少举办4个学时的台内开放式专题讲座,并以此作为年度考核、评优、晋级的重要考核量化指标之一。
3.3 建立精英交流培训机制
对具有中级以上专业技术职称的中层以上干部和部分专业技术骨干,采取分期、分批、分专业到兄弟台站进行小范围的相互交流;以“课题研究”式进行组合交流,注重研究、探索专业技术工作中存在的现实突出问题,同时探讨技术业务未来发展的方向性问题,并进行较大技术项目的立项研究,提出可行性论证报告,以便决策层决策。
通过搭建不同层次的培训、交流平台,并进行科学合理的量化考核,激发每位专业技术人员钻研技术的积极性、创造性,引导广大干部职工结合本职工作,深化对现代广播电视传输发射技术、经济与行政管理业务知识的学习,不断提高综合素质,成为高素质的人力资源群体。
4 培育灵活机动的专业工作研发团队
在各部门按照岗位职责要求完成相应工作的前提下,积极引导、鼓励工程专业技术人员结合自台各类机器设备的情况,开展相应替代产品的研发工作。同时,创新产品研发项目的提出、申报机制,打破传统的由领导指派专业工作研发团队的模式,试行、培育逐步建立不设前提条件的各类工程项目研发的自由团队组合竞标形式,充分发挥和调动专业技术人员的研发积极性,变“要你组团研发”为“我要组团研发”,为有潜力、想干事的专业技术人员“脱颖而出”建造平台,为不断提高专业技术人员的技术研发能力、技术管理水平培育土壤。
转变思想观念,完善领导技能,创新工作机制,立足本职,放眼未来。我们只有站在广播电视传输发射可持续发展的高度,结合电台工作的现实需要和广播电视传输发射事业的发展要求,以科学发展观为统领,深入剖析并改善自身人力资源管理实践中所存在的问题,提高人力资源管理效率,促进人力资源管理的发展,才能真正实现构建传输快捷、覆盖广泛、安全可靠、优质高效的现代化广播传媒体系的目标。
参考文献
[1] 卿志琼主编《管理学》,旅游教育出版社,2008年3月出版.
【关键词】汽车;电源技术;网络技术;应用;发展
最早的汽车电源仅仅需要满足汽车的基本点火需要就可以了,但是随着汽车制造业的发展,越来越适应于更多人的需要,因此汽车的电源技术和网络技术的应用程度也得到了不断的加深。在当今汽车制造业日益严峻的竞争趋势下,谁掌握了市场需求和核心科技,谁就更具竞争力,企业只有加强科研领域的创新,将一些先进的技术应用于生产,才会让自己的产品受到更多的人的认可。总之,汽车电源电压的不断升级以及CAN、LAN、MOST三网合一技术是符合电源技术和网络技术的应用和发展方向的。
1 新型电源技术的应用与发展
1.1 汽车电源电压的发展历程
在汽车制造和产生的初期,汽车的电源仅有7V,7V的电压足以满足发动机的点火需要,但是后来汽车的发动机技术得到了发展和提高,发动机的实际功率也有了很大的提高,这就要求汽车的电源供电压要做出适当的调整,在这种背景条件下,14V的汽车电源幸运而生,从20世纪50年代以后,这种14V的汽车电压应用范围在不断的扩大,并一直应用了近半个世纪。在21世纪的今天,伴随着科学技术的日新月异以及汽车电源电压需求的增加,为了更好的提高汽车室内的舒适度以及安全方便性,越来越多的高科技产品被逐渐的应用与汽车之中,与此同时为了满足一些豪华车的需要,一些车辆的发动机功率都已经达到了一个更好的程度,这就要求汽车电源电压进行不断的升级,开发并应用新型电源是汽车发展的必由之路。
1.2 42V电源的应用发展分析
随着汽车电源电压的不断升高,汽车的功能性也变得比以往更强,42V电源的出现为汽车的很多功能提供了便利,在汽车中发挥了重要的作用。首先,它大大提高了汽车驱动系统的运行效率,这主要得益于曲轴―起动机―发电机系统,该系统简称为KSG,这种系统目前最适合在42V的电源电压条件下使用,长期以来,很多的汽车生产厂家都在对这种KSG系统进行开发和应用。基于42V电源条件下的KSG系统大大缩短了汽车的启动时间,同时还具有减阵作用和驱动作用,因此提高了整个车辆的驱动系统的工作效率。其次,它使得更多的电子设备的应用成为了可能,以往很多的机电控制系统、空气净化系统、高性能的定位系统和娱乐系统等都需要很高的电源电压才能正常投入使用,而这些系统同时使用仅仅供应14V电源是远远不够的,而42V电源电压的出现和应用确使得这些电子设备的应用成为了可能,在很多的高科技应用系统中扮演着重要的角色。
2 网络技术的应用发展分析
电源电压的不断升级使得汽车内部线路系统也在不断增加,电源系统的管理工作也变得更加复杂,庞大的线路系统如果缺乏科学高效的管理,无论是从汽车的成本控制还是从汽车的工作效率来看,都是具有不利影响的。基于这样一个特殊情况或是基本现实,我们应该在节省成本的基础上尽量的简化汽车内部系统线路,努力实现信息的共享以及数据的共享,在这种情况下,就要充分利用先进的计算机控制技术和信息化的网路技术,其中CAN、LAN、MOST 三网合一技术发挥了重要的作用。
CAN、LIN、MOST 三网合一技术中的CAN总线是数据传输的重要基础,CAN总线的分类很简单,主要包括低速和高速两种,二者的主要区别是其应用的范围不同,比如高速CAN主要用作要求比较高的控制模块,而低速CAN主要还是应用在车身的一些不是太重要的控制模块领域。其中的LIN是一种具备局域网功能的局部控制系统,它不仅可以有效的节约成本,还具有很强的抗干扰性,经常被应用在一些对于精度要求比较低的控制系统上,比如电动车窗控制系统、后视镜控制系统等等。MOST网络传输技术是一种基于光纤通信协议的标准控制网络,它具有极强的传输速率,还可以将很多的像音响、导航仪等的总线集成在一起,实现了信息的共享。总之,汽车电子业的基础就是网络技术的不断发展,在未来的汽车信息化控制系统发展的道路中,CAN、LIN、MOST 三网合一技术必将影响更深,作用更显著。
3 新形势下我们应该如何面对
面对我国汽车工业基础薄弱,而且分散的缺点,我国更应采取必要的措施去应对这一新的挑战。伴随着汽车电源电压的不断升级,大量的电子器件都要随之更新去适应新的电源需求,从而对我国汽车制造企业及零部件企业将造成不小的冲击。当然事物都有其两面性,机遇与挑战并存,面对这一复杂局面,如果我国汽车工业应对正确,这将是一次难得的发展机遇。我国汽车工业还处于起步、发展阶段,只要以自主研发为主,适时引进国外先进技术,合理配置人才资源,加大技术投入,我国汽车工业就有可能得到跨越式的发展。
同时国家要对此次电源升级以及所带来的相关问题给予足够的重视,比如要充分认识汽车新型电源的优点和对相关行业的影响,努力把握它们之间的契合点,力争我国汽车行业与相关配套行业同时实现质的飞跃。另外汽车电源电压的变化使得更多汽车电子设备的应用成为可能,这势必会引起能源结构的变化,所以在对汽车电源电压研究的同时,同时要多角度观察,把能源政策,技术发展纳入研究的范围,以实现电源资源的节约。整个汽车技术的发展,无论从哪一国的发展计划来看,都离不开政府的引导,也正是政府不断地创造条件与对厂商的引导,才使得这些研发企业得以顺利发展。作为汽车技术的一个重要环节―电源和网络技术的研究亦如此。所以政府在政策法规、产业政策等方面应创造有更利于汽车电源电压研究发展的环境。
4 结语
随着人们生活水平的提高以及适应人们精神需求的新需要,汽车的舒适性以及安全性才逐渐成为了人们在车辆的选择时的一个重要依据,这不得不引起更多的汽车制造企业的关注,为了满足汽车的基本供电需求,提高汽车的自动化控制系统,就必须加强新型电源技术和网络技术的技术创新,积极采取行之有效的措施去解决汽车的布线和信息共享等技术难题,从而将汽车的生产技术提升到一个新的高度。
【参考文献】
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关键词:新能源发电;教学方法;教学改革;教学理念
中图分类号:TM619 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0217-03
从2006年秋季学期开始,我校电气信息学院就面向电气工程及其自动化专业学生开设了新能源发电技术方面的选修课,2009年学院改革,对原有专业进行重组、调整,新成立了电气与新能源学院,开始招收电气工程及其自动化(新能源发电方向)专业的本科生,重点培养从事新能源技术领域的研究、开发、维护、管理等方面的高级工程技术人才,并在2010年开始招生,现已经达到80人规模,开设的相关课程(含实验)一般安排在第五学期。
开设“新能源发电技术”专业选修课的目的是为了帮助电气工程及其自动化专业的学生全面了解能源科学概况、世界范围内面临的能源问题及其解决对策和发展前景、新能源开发利用的重要性以及新能源开发利用技术等方面的知识。课程内容涉及新能源基础知识、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等内容。针对目前选修课的建设和完善已成为高校教学改革深化的重要环节,选修课教学已然成为高校基于社会对复合型人才的迫切需求,本文将以新能源发电技术课程为例,分别从教学内容的选择、教学方法、教学手段和教学理念等方面进行一些改革研究与分析,其目的在于提高选修课教学质量、促进学生综合能力。
一、精选教学内容
新能源发电技术是一门专业性、综合性较强的应用学科,涵盖了风能、太阳能、生物质能等多种新能源的内容,综合了电气工程、机械工程、工程力学、物理学等学科知识。因其涉及的专业门类、知识面比较宽广,学生普遍反映不太容易找到学习规律,难以把握重点,理解稍困难。因此,结合新能源发电技术课程的培养目标,适当选择课程的教学内容,综合与电气工程相关的专业课,在教学过程中以新能源的发电方式为核心,分析各种类型的新能源、能量转化方式、发电原理等内容之间的相关联系,引导学生逐步把各个关联的知识点汇成知识链,促进学生学习和记忆。对于各种新能源的发展历史、资源分布和特点则可做简单介绍。另一方面,考虑到电气工程专业对学生的培养目标要求,比如有关风力机的空气动力学原理、太阳能热转换原理、生物质热裂解过程等内容可只做概述性讲解,让学生了解其基本概念。教师在教学过程中,需要注意引进当前国际国内的最新科研成果来丰富新能源课程的教学内容。该课程涵盖多方面学科,是当前大力提倡发展的一个技术方向,其涉及到的信息量多,知识更新快。特别是最近几年,不断涌现出研究新能源发电及其相关技术的新方法,使得新能源发电技术得到大力发展。因此,在选择和组织教学内容时,以教材为主体,综合大量的相关文献资料及网络资源,例如中国新能源网、中国新能源发电网等,适当增加一些不仅能反映新能源发电技术前沿领域的新理论、新技术,而且又能展现学科交叉、扩大学生视野的教学内容,不断在教学实践过程中提高这门课程的教学质量。
二、探索灵活的教学方法
在新能源发电技术课程的教学中,需要积极探索,发掘与课程特点相匹配的教学方法。在课堂教学中,需要注重知识性、趣味性,注意理论与实际相结合,可在教学过程中采用启迪式、比较式、讨论式和流程式等多种不同的教学方法,目标明确,重点突出,充分调动学生的学习积极性。
1.启迪式教学法。这种方法可以较好地激发学生的学习积极性,促进他们主动思考,培养他们分析和解决问题的能力。例如,在讲解并网光伏发电系统时,根据学生之前掌握的光伏发电基本原理,启发他们思考为什么要对独立的大规模光伏发电系统进行并网、并网的方式是怎样的、并网的过程中还需要增加哪些相应的装置。通过在教学过程中设置这样一些问题,逐渐开阔他们的思维方式,让他们认识到要使得太阳能发电得到大规模、高效率的利用,必然要对光伏发电系统进行并网,在并网的光伏发电系统中,并网逆变器又是核心设备,不仅能够把光伏电池组件输出的直流电转换成与电网同频同相的交流电馈入电网,同时还起到调节电力的作用。此外,在讲解上述知识点的过程中,还能够巩固学生在电力电子技术课程中所学到的关于逆变器的知识点,培养他们对所学到的各种知识点进行融会贯通、举一反三的学习能力。
2.比较式教学法。采用不同形式的图表对各种新能源发电方式或同一种新能源的不同利用形式进行互相对比,不但形象直观,还有利于培养学生综合分析问题的能力。例如在讲解恒速恒频与变速恒频风力发电系统时,由于这两种风电系统涉及到的知识点特别多,且较难理解,学生在学习过程中难以深入掌握各种系统的工作原理、结构差别等内容,多数学生仅了解大概情况,因此,十分有必要采用图表形式,分别从恒速恒频与变速恒频风力发电系统的拓扑结构、原理、发电机类型、并网方式等多种角度进行归纳、对比,加强学生对这两种最重要的风力发电系统的认识,逐步化解学习风力发电的困惑。
3.讨论式教学法。这种教学方法不仅可以发挥教师的导向作用,还可引发学生的学习主动性。比如在讲解三种经典的太阳能热发电系统时,可以提前安排三组学生分别搜集关于槽式、塔式和碟式太阳能热发电系统的资料,并在上课时先分别邀请各组的学生代表描述他们所认识的这三种不同的太阳能热发电系统,可以从热发电系统的基本原理、系统结构、组成部件、系统功能、应用情况等方面进行阐述。在讲述过程中,教师可适时启发他们,就其中的某一知识点,可以是大家感兴趣的,或者是十分重要的知识点进行展开,和同学们一起探讨,帮助学生深入理解不同类型的太阳能热发电系统的工作原理等内容。同时,在这种讨论式教学过程中,结合不同太阳能热发电系统的图片进行讲解,可以使得整个教学过程更生动、更丰富多彩。
4.流程式教学法。当涉及到知识点繁多、关联性强的教学内容时,可以采用流程式教学法。这种方法可首先从系统的角度进行说明,再逐层清晰讲解,可帮助学生培养良好的思维习惯和分析解决实际问题的能力。例如,在讲解有分拣场垃圾发电工艺流程时,结合美国的H-Power夏威夷垃圾发电厂实例,采用如图1所示的垃圾发电工艺流程来介绍。
先阐述在垃圾焚烧前,需要经过一系列输送、筛选和粉碎装置,把那些不易处理和不能燃烧的垃圾首先在分拣场清理掉。再介绍经过处理后的垃圾则被送入高温焚烧炉中焚烧,形成的残渣、灰渣送出填埋。烟气在排放前需注入石灰脱硫,中和酸性气体,并传热给水变成高温高压蒸汽,进入汽轮机发电。最后,还要说明烟气经锅炉尾部受热面后,经静电除尘达标后,进入烟囱排放,静电除尘后的细灰渣则可做建材进行综合利用。通过这样一个简洁的垃圾发电工艺流程图,可让学生迅速掌握垃圾发电的基本原理,了解各个生产环节的作用和相互关系,培养学生分析复杂问题的系统性思维。
三、采取多样的教学手段
相对于必修课而言,专业选修课的特点决定了它的教学方式有所不同,其更注重知识体系的完整性和学生兴趣的引导。这必然要求教师不断革新自己的教育观念,在教学过程中全面认真地设计教案,采用多样化的教学手段调动学生的学习兴趣,充分激发学生的学习积极性,引导他们主动参与到课堂教学过程中,展现他们的课堂主人翁精神。
1.主次分明,突出重点。由于新能源发电技术课程涵盖内容较多,而授课学时又有限,因此在教学中不可能讲授全部内容,必须做到重点突出,精讲主要内容。比如在纵多类型的新能源发电方式中,根据我们学院的专业设置特点,可重点讲授太阳能发电、风能发电和小水力发电。此外,还要注意详略结合,对主要的、基本的内容仍可采用讲课方式,而对其他内容则可以讲座、讨论方式开展,增大课堂教学的信息容量。比如在讲授太阳能发电时,就应以讲课方式详细讲解光伏发电,而以讲座方式讲解太阳能热发电。这种主次分明的讲课模式,不仅能使学生扎实学到本课程最主要、最核心的内容,还可以开阔他们的知识面和视野。
2.应用先进教学手段,提升教学效果。根据精选的授课内容,有效地运用网络资源,制作形象直观的多媒体课件,以改善教学的直观效果,增加授课内容的信息量。例如,当介绍不同类型的水平轴式风力机和垂直轴式风力机时,可以多向学生演示一些与它们相关的图片和Flas,结合这些多媒体资料讲解,可加深学生印象,让他们对这几种典型的风力机及其工作方式等内容有更深刻的理解。同时在上述教学过程中,要注意与传统板书方式相结合,引导学生逐步分析,并适当地留给学生一些思考时间,较好地把握课堂节奏。
3.结合实事,激发学生学习积极性。新能源发电技术课程所讲授的一些主要新能源发电方式在目前逐渐得到越来越多的应用,与人们的日常生活也越来越紧密。在介绍不同类型的新能源时,可以充分结合当前社会生活中出现的一些相关时事焦点事件,把它们提出来让学生讨论,既能激发他们的学习热情,活跃课堂气氛,还加强了他们对讲课内容的理解。例如,墨西哥湾的BP公司漏油事件、康菲环渤海湾污染事件,特别是全球石油供需关系的发展态势、气候变化和环境保护的压力,都迫切需要全球共同确定和构筑能源发展的新理念,开创新时期能源发展的新路子。结合上述实例,引导学生思索大力发展新能源、调整能源结构的必要性,让他们从新能源利用方式等层次进行探讨。通过这种教学方式,不仅可让学生深入理解课程内容,激发他们的兴趣,还能培养学生解决实际问题的能力。
4.穿插习题,实时归纳。在风力发电部分的教学过程中,其涉及到的不同类型风力机结构、发电方式、并网方法等知识点比较多,多数学生会感到理解有一定困难。为了让学生能够及时掌握课堂所学内容,讲课过程中可在恰当时候穿插一些事先准备好的习题,这些习题不一定来自教材,教师可根据其他相关资料自主设计。通过课堂练习,可以考查学生对相关知识点的掌握程度和存在问题,及时解决他们的困惑。比如,在讲解变速风机驱动双馈异步发电机并网系统时,可穿插一个关于发电机转子回路控制方式的多选题,通过该练习,能够加深学生对这部分重要内容的理解,从一定程度上也可改善课堂氛围,充分激发学生的学习主动性,发挥学生的主体作用。
5.结合共同点,学习新能源发电。新能源发电方式与常规能源发电方式,除了在一次能源的来源与能量转换方式等方面有较大不同外,它们在发电环节大多具有很多共同点。因此,在讲授各种新能源发电形式时,注意随时和常规能源发电方式进行类比,结合两者之间的共同点讲解,不仅可以促进学生对新能源发电方法的理解,还可以巩固他们对常规能源发电方法的认识。例如,在讲授地热发电时,其和火力发电的原理基本一样,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。所不同的是,地热发电不象火力发电那样要装备庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。
四、培育素质教育的教学理念
不论是专业必修课,还是选修课,教师都需要培育素质教育的教学理念,新能源发电技术课程的教学更是如此。通过在理论教学过程中,结合一些生动的经典案例等进行讲授,既可调动学生学习的主观能动性,又能加强他们对新能源发电方法的认识,逐渐培养学生探索求知的精神。比如,通过介绍风能发电的几种典型装置与设备,以探究风能发电在当前得以大规模运用的原因。正是这些大量科研人员对风能发电装置的研发,才使得风能发电不仅仅是论文里的成果。通过一些经典案例,充分调动学生学习的主观能动性、学习兴趣和求知欲,这样才能达到开设专业选修课“培养学生能力,挖掘学生潜能”的目的。
五、结语
新能源发电技术课程是一门知识覆盖面广、学科前沿的专业选修课,而随着其利用方式和技术的不断发展,这门课程的教学内容也将不断更新,教学方法也会随之不断改进,通过改进教学手段和逐步增加实验环节,实时强化创新意识,这样就一定能够逐步改善人才培养过程中普遍出现的一些问题,如学生能力薄弱、缺乏创造性、主动性等,达到真正提升学生的思维创造能力以及综合素质的目的,培养出与时俱进的、创新型的合格应用型人才。
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[论文摘要]:通信电源是向通信设备提供交直流电的电能源,是整个通信电信网的能量保证。通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统和相应的保护系统构成。通信电源系统的设备多,分布广,不仅单个电源设备的可靠性会影响系统的可靠性,电源系统的总体结构也会对自身的可靠性造成很大的影响。
一、通信电源的发展现状
(一)供电系统的现状
通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分,其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能,从而满足 网络 时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。
(二)通信电源设备的更新换代
近年来,随着技术的进步,特别是功率器的更新换代,新型电磁材料的不断使用,功率变换技术的不断改进,控制方法的不断进步,以及相关学科的技术不断融合,通信电源在系统的可靠性、稳定性,电磁兼容性,消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。
(三)现行通信电源的电路模型和控制技术
目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路,半桥电路和全桥电路,各有优缺点。一般认为,在中、小功率场合,采用双单端电路或半桥电路是适宜的;在大功率场合则采用全桥变换电路。WwW.133229.CoM
二、通信电源发展趋势
(一)开关器件的发展趋势
电源技术的精髓是电能变换,即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中,开关电源在电源技术中占有重要地位,从10khz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级,开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础,促进了 现代 电源技术的繁荣和发展。
(二)通信直流电源产品的技术发展市场需求发展
在需求与技术的共同推动下,通信直流电源产品体现了如下的发展态势:
体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构;功率变换模式也将维持现有的高频开关模式,暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。
功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高,推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高,但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定,一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟,以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入,通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。
按照triz理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化 规律 ,一般而言,技术的生命周期包含四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期和衰退期,种种迹象表明,通信直流电源的核心技术,开关电源技术基本上开始步入成熟期:效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高,未来几年甚至十几年内,通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段,直至有一天,一种新的电源变换技术出现,通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展,就像开关稳压技术替代线性稳压技术,给电源带来了革命性的变化。
(三)通信用蓄电池技术研究的新进展
通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段,其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步,国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池,有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池,由于其材料、结构和技术上的先进性,在性能上具有传统的vrla电池无可比拟的优越性。
1.钒电池(vanadium redox battery)。钒电池(vrb)是一种电解值可以流动的电池,目前正在逐步进入商用化阶段。
2.燃料电池。燃料电池是一种化学电池,也是一种新型的发电装置,它所需的化学原料由外部供给,如氢氧燃料电池,只要外部供给氢和氧,经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用,就能产生0.9v电压的直流电能,同时产生大量的热能.
3.电源监控系统的 发展 。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展,通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统,大量人力、物力被投入到 网络 设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂,人烟稀少、 交通 不便都会增大维护的难度,这对电源设备的监控管理提出了新的需求,保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时,数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势,数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势.
4.通信电源的环保要求。环保问题,一方面的指标是通信电源的电流谐波要符合要求,降低电源的输入谐波,不但可以改善电源对电网的负载特性,减少给电网带来严重污染的情况,还可减少对其他网络设备的谐波干扰。另一个重要方面,是材料的可循环利用和环境的无污染,这方面需要产品满足weee/rohs指令。
在通信电源开发、生产早期,人们主要集中研究电源的输出特性,较少考虑到电源的输入特性。例如:传统的在线式电源输入ac/dc部分通常采用桥式整流滤波电路,其输入电流呈脉冲状,导通角约为π/3,波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染,使电网波形失真,实际负荷能力降低,对于三相四线制的电网来说,还很有可能因中性线电流过大而出现不安全隐患。
参考 文献 :
[1]朱雄世,《通信电源的现状与展望》.
[2]《浅析全球通信电源技术发展趋势》.
[3]《通信直流电源发展趋势》.
[4]孙向阳、张树治,《国外通信用蓄电池技术研究的新进展》.
[5]《通信电源技术发展趋势及标准研究方向》.
[6]曾瑛,《浅谈通信电源》.
[7]王改娥、李克民,《谈我国通信电源的发展方向》.
[8]王改娥、李克民,《我国通信电源的发展回顾与展望》.
[9]侯福平,《ups系统在通信网络中使用的特点及要求》.
[10]《全球通信电源技术发展呈现五大趋势》.
[论文摘要]:通信电源是向通信设备提供交直流电的电能源,是整个通信电信网的能量保证。通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统和相应的保护系统构成。通信电源系统的设备多,分布广,不仅单个电源设备的可靠性会影响系统的可靠性,电源系统的总体结构也会对自身的可靠性造成很大的影响。
一、通信电源的发展现状
(一)供电系统的现状
通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分,其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能,从而满足网络时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。
(二)通信电源设备的更新换代
近年来,随着技术的进步,特别是功率器的更新换代,新型电磁材料的不断使用,功率变换技术的不断改进,控制方法的不断进步,以及相关学科的技术不断融合,通信电源在系统的可靠性、稳定性,电磁兼容性,消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。
(三)现行通信电源的电路模型和控制技术
目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路,半桥电路和全桥电路,各有优缺点。一般认为,在中、小功率场合,采用双单端电路或半桥电路是适宜的;在大功率场合则采用全桥变换电路。
二、通信电源发展趋势
(一)开关器件的发展趋势
电源技术的精髓是电能变换,即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中,开关电源在电源技术中占有重要地位,从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级,开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础,促进了现代电源技术的繁荣和发展。
(二)通信直流电源产品的技术发展市场需求发展
在需求与技术的共同推动下,通信直流电源产品体现了如下的发展态势:
体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构;功率变换模式也将维持现有的高频开关模式,暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。
功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高,推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高,但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定,一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟,以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入,通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。
按照TRIZ理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律,一般而言,技术的生命周期包含四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期和衰退期,种种迹象表明,通信直流电源的核心技术,开关电源技术基本上开始步入成熟期:效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高,未来几年甚至十几年内,通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段,直至有一天,一种新的电源变换技术出现,通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展,就像开关稳压技术替代线性稳压技术,给电源带来了革命性的变化。
(三)通信用蓄电池技术研究的新进展
通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段,其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步,国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池,有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池,由于其材料、结构和技术上的先进性,在性能上具有传统的VRLA电池无可比拟的优越性。
1.钒电池(Vanadium Redox Battery)。钒电池(VRB)是一种电解值可以流动的电池,目前正在逐步进入商用化阶段。
2.燃料电池。燃料电池是一种化学电池,也是一种新型的发电装置,它所需的化学原料由外部供给,如氢氧燃料电池,只要外部供给氢和氧,经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用,就能产生0.9V电压的直流电能,同时产生大量的热能.
3.电源监控系统的发展。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展,通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统,大量人力、物力被投入到网络设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂,人烟稀少、交通不便都会增大维护的难度,这对电源设备的监控管理提出了新的需求,保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时,数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势,数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势.
4.通信电源的环保要求。环保问题,一方面的指标是通信电源的电流谐波要符合要求,降低电源的输入谐波,不但可以改善电源对电网的负载特性,减少给电网带来严重污染的情况,还可减少对其他网络设备的谐波干扰。另一个重要方面,是材料的可循环利用和环境的无污染,这方面需要产品满足WEEE/ROHS指令。
在通信电源开发、生产早期,人们主要集中研究电源的输出特性,较少考虑到电源的输入特性。例如:传统的在线式电源输入AC/DC部分通常采用桥式整流滤波电路,其输入电流呈脉冲状,导通角约为π/3,波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染,使电网波形失真,实际负荷能力降低,对于三相四线制的电网来说,还很有可能因中性线电流过大而出现不安全隐患。
参考文献:
[1]朱雄世,《通信电源的现状与展望》.
[2]《浅析全球通信电源技术发展趋势》.
[3]《通信直流电源发展趋势》.
[4]孙向阳、张树治,《国外通信用蓄电池技术研究的新进展》.
[5]《通信电源技术发展趋势及标准研究方向》.
[6]曾瑛,《浅谈通信电源》.
[7]王改娥、李克民,《谈我国通信电源的发展方向》.
[8]王改娥、李克民,《我国通信电源的发展回顾与展望》.
[9]侯福平,《UPS系统在通信网络中使用的特点及要求》.
[10]《全球通信电源技术发展呈现五大趋势》.
[11]《通信电源需求现状分析》.
关键词:电子技术;资源共享;课程建设
作者简介:陈鸿雁(1970-),女,重庆人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,副教授;肖蕙蕙(1964-),女,湖南衡阳人,重庆理工大学电子信息与自动化学院,教授。(重庆 400054)
基金项目:本文系重庆理工大学重大教学成果培育项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0064-02
1986年,重庆理工大学(以下简称“我校”)就开设了电子技术这门课程。1993年,该课程成为校级重点建设课程。1994年,评为校级重点课程。1995年,该课程成为四川省重点课程。1996年,评为四川省一类课程。2000年,该课程转评为重庆市重点课程。2005年,评为校级精品课程。2008年,该课程评为重庆市精品课程。2012年,该课程评为重庆市精品资源共享课程。目前,全校共有17个专业开设电子技术课程。
电子技术课程的任务是通过学习电子技术的基础知识和技能训练,让学生了解课程的基础知识、应用以及发展,获得必要的通用知识和通用技能,培养学生通过分析问题主动解决问题的能力,也为学生学习下一阶段的专业知识技能,从事电子技术专业领域相关工作打下扎实的基础。随着科学技术的飞速发展,课程内容不断更新,如何让学生更好地掌握电子技术的相关知识和技能就显得尤为重要。
一、利用网络资源的开发实现资源共享
高校教育资源的共享与建设是高校教学水平不断提升的重要基础。随着高校校园的网络化、数字化建设不断深入,如何充分利用校园网络平台,共享和使用高校优质教学资源,成为一个非常重要的题目。
电子技术精品课程资源共享主要指课程资源的共享。课程资源主要包括课程大纲、电子教案、电子课件、教学案例、配套教学素材、教学视频、实验模拟视频、应用讲座、参考文献、课外虚拟实验室、系统库等内容。
利用网络资源的开发来实现资源共享,既突破了传统课程的狭隘性,又突破了时空的局限。网络可以提供充足的信息,多媒体强大的模拟功能提供实践和实验的模拟环境和操作平台,网络便捷的交互性也可以使交流更及时和深入,所以利用网络进行课程资源的开发和内容重组也是目前的常用方法。不仅教师可以通过网络使学生以独特的方式进行学习,学生自己也可以在适合自己的时间、地点获得有关的学习资料。
二、基于资源共享的电子技术精品课程建设的实践
电子技术精品资源共享课程建设主要围绕着课程体系改革优化、教学内容的整合与创新、实践教学改革、利用现代教育技术改进教学方法和教学手段的探索、实现资源共享等方面进行,并取得了显著的成绩。项目组主要从以下几个方面进行探索和实践。
1.优化教学体系,不断更新充实教学内容
为体现电子技术“夯实基础、激发兴趣、培养能力”的教学理念,紧紧围绕人才培养目标进行课程体系和课程内容的设计,充分体现了现代教育思想,便于学生理解电子技术的基本概念原理和基本的分析方法,提高学生分析和解决问题的技能,培养学生科学的思维方式,提高创新思维能力。把传统的经典理论和前沿的电子技术新技术新思想结合在一起,及时把教改教研成果和学科最新发展成果引入教学中,建立符合教育教学规律和科学性的教学体系。
由于17个专业分别属于不同的学科,为满足不同专业人才培养的需要,分别建立电类、计算机类、非电类专业等不同的电子技术课程教学平台。课程设置按照“必需、够用”的原则,较好地解决了内容扩张与学时减少的矛盾。
在对传统的电子技术的经典理论进行创新和整合的基础上,引入电子技术的先进技术、新方法和新一代的电子器件等内容,充实更新教学内容。在数字电子技术课程中,及时引入可编程逻辑器件、高性能集成电路的应用等方面内容。同时及时引入EDA 的教学内容,在课程体系的各个层次、各个环节贯穿EDA 技术手段,并且将EDA 引入课堂,灵活开展课堂演示实验。
引入电子设计与制作的教学内容和典型实例,项目组老师积极参与电子设计竞赛、机器人竞赛、开拓杯等学生课外科技活动,建立了课堂教学和学生课外科技活动相结合的培养模式,培养了学生的实践动手能力和创新精神。
2.采用先进的教学手段,改进教学方法
在教学实践中,重视教学方法与教学手段的改革,重视探究性和研究性学习,采用启发式和讨论式的教学方法,探索有效的教学策略,增加师生之间的交流互动,使学生更积极主动地思考和学习。由于电子技术课程概念多,内容抽象,学生容易产生畏难心理,因而缺乏学习的积极性和主动性。项目组在电子技术教学中摸索出兴趣引领等教学策略,用新颖的教学内容激发学生学习兴趣,采用变死记为理解、化抽象为具体的教学形式。实践结果表明,以兴趣引领的教学法帮助学生将学习内容化难为易,化繁为简,提高了学习兴趣,对改善教学效果,提高教学质量取得积极效果。
对于不同的专业,要选取不同的教学内容和教学方法,因材施教。电子技术课程信息量大、图例多,课程组开发和购买了电子技术多媒体CAI课件。用多媒体的教学手段和EDA工具形象生动地展示传统教学方式中存在的抽象问题,如利用多媒体把EDA仿真软件中的虚拟元器件和仪器仪表在教学过程中实时演示,学生感觉到直观,容易理解,大大地提高了课堂教学质量。基于多媒体教学和传统教学手段的结合,增加了课堂信息量,开阔了学生的视野,提高了学生的学习兴趣。
3.利用现代教育技术、建立网络化的自主实验教学平台
通过多年的研究逐步建立起的电子技术实验教学改革理念,以“提高学生的综合素质,培养学生的实践能力和创新精神”为主线,依托“优化的实验教学体系,基础与前沿、经典与现代的有机结合,丰富的网络资源与网上虚拟实验”四个平台,采用“层次化实验教学和开放式实验教学”两种方式,建设立体化的教材资料。根据基础实验、综合应用、设计开发、研究创新四个层次,构建了自下而上、逐层提高的按类分层次、多模块的实验教学体系。按照人才培养目标的要求,独立设置电子技术实验课程,构建电类学科实验大平台。首先,为了培养学生做基本实验的技能,融合电子技术相关课程的基础知识,单独开设“电路电子基础实验”。然后,利用现代电子技术和计算机仿真技术,开设计算机电路仿真实验和电子线路设计实验,并整合为“电子技术应用实验”。最后,为提高学生解决电路系统综合设计以及处理工程实际问题的能力,新增“电子综合设计实验”。
增加实验教学课件,采用计算机仿真技术,利用网络资源,搭建虚拟实验室,实验内容包括与电子技术相关实验教学的各个环节。为了使实验能在空间和时间上得到有效延伸,项目组正着手增加远程操作实验,学生可以随时随地利用远程实验,开展与电子技术相关实验。学生除了自学实验理论、实验方法,还可以通过网络和教师进行讨论交流,老师也可以在线辅导。
4.坚持考试方法的改革和探索,建立多元化的考核方法
考核采用多元化的评价方式,除了要对基本理论、基本技能进行考核,还要重视综合能力的考核。考核形式包括开卷闭卷相结合、平时成绩与期终考试相结合,客观公正地评价学生的成绩。加强学生综合能力的考核,比如要求学生在平时学习过程中完成系统仿真、系统综合设计并撰写论文,以考核学生查阅资料和基本知识的综合能力。在实验课程考核中,为了考查学生的综合能力,对于综合设计实验项目,学生首先应完成实做和实验报告,然后参加实验老师组织的答辩,才能确定成绩。
为了使考核方式更加多元化,构建网络考试系统。该系统包括在线考查、课程考核资料库两个方面。学生自测时,根据自学的需要设定考查的章节、难度、题量、时间等,考查结束,系统自动给出考查结果,并且提供正确答案。课程考核资料库罗列出近年来的考题和参考答案,供学生参考。网络考试系统方便学生自学自检,消除学生对考试的畏惧心理。
5.建设在线学习平台,拓展学生的知识面
为了更好地帮助学生实现自主学习,拓宽知识面,建设在线学习平台。该平台除了前面提到的虚拟实验室、网络考试系统,还包括精品视频、网络答疑等模块。教学资源中给出老师教学的大纲、教案、课件、习题例题的详细解答。利用网络答疑,学生可以不受时间、空间的限制,提出问题,回答问题,互相学习交流,老师也可以解答学生的问题,了解学生学习情况,将重点问题和常见问题及其回答及时转入常见问题区,对学生的学习情况进行归纳、总结。项目组坚持由教授给本科生上课,把最新最前沿的科研情况告诉同学们,并且把上课视频存放在精品视频模块,方便同学随时查看。通过该平台,学生不仅可以预约实验,还能查询相关学科的网站,获取最新的学科信息,可以和老师、同学们对某个学科问题进行信息交流和学术讨论。教师除了远程辅导答疑外,也可以与课程相关的通知和教学信息。
三、结束语
电子技术精品资源共享课程建设是一个系统的工程。通过项目组成员的努力,该课程建设已经取得了一些成绩,为今后的建设打好了基础。在今后的建设中要继续发现问题、解决问题,采用各种方法提高电子技术精品资源共享课程教学水平。
参考文献:
[1]陈以海.精品课程网络资源建设质量监控保障体系的探索[J].中国电化教育,2008,(5):53-55.
[2]余永辉, 何莉,贺晓蓉.“电子技术”课程教学中“任务驱动”教学模式的构建[J].中国电力教育,2009,(2):81-82.
[3]杨奕, 施海,施帮利.电工电子实验教学改革思路探索[J].实验科学与技术,2008,(8):332-334.
[4]杨继森, 杨奕,张静.虚拟实验平台在嵌入式系统教学改革中的应用[J].实验室研究与探索,2011,(2):51-54.
论文关键词:教育;现代化;教师;现代教育技术;教育技术
应用现代教育技术是教育面向现代化的重要途径和重要标志,以多媒体计算机和通信技术为核心的现代科学技术,是教育现代化的技术基础。现代教育技术应用于教学,将对教学质量和效益的提高产生巨大的影响,它不仅可以改变传统的教学模式、教学方法,而且可以促进教育观念、教学思想的转变。通过人机交互,信息共享,不仅可以大大拓展教师和学生的视野,而且有利于培养学生创造性思维,提高学生获取信息、分析信息、处理信息的能力。更为重要的是现代教育技术的应用,将不仅是使学生而且也使教师在全方位地接触和应用现代教育技术的过程中,增强继续学习和终身学习的能力,从而提高对现代社会的适应能力。
1要深刻领会发展教育技术是邓小平教育理论的重要组成部分,自觉从战略高度推动现代教育技术的应用
1978年4月,邓小平同志在全国教育工作会议上的讲话中指出:“要制定加速发展电视、广播等现代化手段的措施,这是多快好省发展教育事业的重要途径,必须引起充分的重视”;以后他又要求,“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”,指示“计算机要从娃娃抓起”。这些指示不仅是小平同志积极倡导发展电化教育的重要指示,也是邓小平教育理论的重要组成部分。他以伟大战略家的眼光,将教育的改革与发展融入国家改革开放和现代化建设的总体设计之中,深刻揭示了科技、教育同现代化建设的辩证关系。
邓小平同志提出的“教育要面向现代化”,要求教育既要为社会主义现代化建设服务,成为社会主义现代化建设的有机组成部分,又要适应经济建设和社会发展的要求不断进行变革,逐步实现其自身现代化,包括教育思想、教育理论、教育体制、课程体系、教学内容、教育方法、教育手段模式等方面的现代化。邓小平同志的阐述对教育技术的发展具有划时代的意义,第一次从教育发展战略的高度充分肯定发展教育技术的作用,这就奠定了教育技术作为实现教育现代化重要组成部分的思想和理论基础。
邓小平同志从“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的高度,积极关注各种先进媒体的应用,如:计算机教学对传统教育思想、教育体制、课程体系、教育内容、教学方法的变革所产生巨大影响。在计算机还没有开始进入普及的时候,他就要求“计算机要从娃娃抓起”。这充分体现了小平同志“我们已经承认比国外落后了”,就“必须下定决心,急起直追”,“力戒空谈”的思想。
今天,我们学习邓小平同志的教育理论,首先应该从战略高度,认识发展现代教育技术的重要性和紧迫性,自觉地、努力地推动现代教育技术在各领域、各学科的应用和研究。
2深刻领会现代教育技术的概念,推动现代教育技术的健康发展
在处于社会主义初级阶段的我国,教育事业的发展必须充分借助基于信息技术的现代教育技术。那么,到底什么是现代教育技术?现代教育技术与教育技术、信息技术、电化教育又有什么关系?本人认为着重从以下三个方面来理解。
2.1现代信息技术和现代教育技术
信息的大量产生和快速传递是20世纪的基本特征之一。从20世纪末到21世纪初,人类社会进入信息化的成熟阶段。现在仍处于由工业化社会向信息化社会转变中。被看作这种转变的两大技术杠杆的“多媒体技术”和“信息高速公路”,同属于现代信息技术范畴。
对什么是“多媒体技术”,说法很多。一般认为,综合运用计算机技术、数字音像技术、电子通信技术等来集成和传播多种媒体信息的技术,就是多媒体技术。“多媒体”主要指文本、图形、声音、静止图像、活动图像和动画等。
现代信息技术,目前主要指计算机技术、数字音像技术、电子通信技术、网络技术、卫星广播电视技术、远程通讯技术、人工智能技术、虚拟现实仿真技术以及多媒体技术和信息高速公路。
现代信息技术在现代教育思想、理论的指导下,在教育、教学领域中的应用,形成了现代教育技术。诸如电化教育、语言实验室教学、计算机辅助教学、计算辅助设计、计算机多媒体教学、远距离教学、网上通信教育、人工智能教学、虚拟现实仿真教学以及现代教学设计、现代媒体教学法等都是现代教育技术。他们给教育、教学带来了新的气象和新的格局。
2.2电化教育和现代教育技术
“电化教育”名称从20世纪30年代正式提出至今已有60多年,经过几代人的艰苦努力,我国电化教育事业取得了举世瞩目的辉煌成就。然而,随着对“电化教育”实践与理论探讨的深入和信息时代的到来,“电化教育”内在的局限性及与时代的要求难以适应性,已越来越明显。“电化教育”向“现代教育技术”过渡是历史的必然性。在我国,电化教育目前最有代表性的定义是:“电化教育”是根据教育理论,运用现代教育媒体,并与传统教育媒体恰当结合,有目的地传递教育信息,充分发挥各种感官的功能,以实现最优化的教育活动。
可以说在教育实践中,人们对电化教育的理解也已经涵盖了现代教育技术实质,但我国“电化教育”在国际系统中往往使人困惑和误解,随着教育国际化进程的加快(如全球网络教育的风靡),国内外同仁越来越迫切要求尽快将“电化教育”改为通用的名称—“现代教育技术”。一方面它可以反映我国电化教育的发展变化,另一方面也便于进行国际交流。
2.3教育技术和现代教育技术
人类教育技术在漫长发展历程中,已经历了口语技术、文字技术(约产生于公元前350。年)、印刷技术(约产生于7世纪初)、电子视听技术(约产生于20世纪初)、多媒体网络交互技术(约产生于20世纪90年代)五个发展阶段。从广义上讲,技术在教育中的应用由来已久,有的学者认为,人类早期的语言教学和后来的直观教学亦应被看作是教育技术应用和发展的两个阶段。“教育技术”是一个通用概念,任何时代的“教育”都有其“教育技术”,只是“技术”的含量和水平有高有低而已。
本文所讲的“教育技术”不是上述广义上的“教育技术”,而是指20世纪初来源于美国的“教育技术((EducationalTechnology)一词。
从19世纪来到20世纪初至今,电子信息技术的迅速发展,一系列现代教育教学手段和工具的发明,使教育走上了多元化、现代化的道路,学生有了较为丰富的学习资源与信息获取方式,这被称为第四次革命。每次革命中我们都可找出物化形态的技术和智能形态的技术最有代表性的典型例证。但是这样来探讨教育技术和基本内容也未免太宽泛了。于是,人们习惯上把第四次教育革命以来逐步发展起来的教育技术称为现代教育技术。即“现代教育技术”是指运用现代教育理论和现代信息技术,通过对学与教的过程和学与教的资源的设计、开发、使用、评价和管理,以促进学与教的优化的理论与实践。
“现代教育技术”的理论基础是现代教育理论,它要求综合运用人本主义、认知主义、行为主义、建构主义等各种流派的学习理论。“现代教育技术”中的各种现代信息技术包括音像技术、卫星通讯技术、多媒体网络技术、人工智能技术、虚拟仿真技术等;“现代教育技术”的具体操作内容包括对学与教的过程和学与教的资源进行设计、开发、使用、评价和管理。运用“现代教育技术”的一般目标是促进学与教的优化,其最高目标是实现在一定条件下的学与教的最优化。
而在1994年,美国教育传播与技术学会(AECT)发表了教育技术的新定义,该定义指出:“教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。”其中学习过程与学习资源的开发则包括“将音像技术、电子出版技术应用于教育与教学过程中的开发研究,基于计算机的辅助教学技术(CAI和ICAI)的开发研究以及将多种技术加以综合与集成,并应用于教育教学过程的开发研究”。
很明显,在音像技术中,理应包括投影、幻灯、录音、录像等技术。原国家教委电化教育办公室《全国中小学现代教育技术实验学校工作实施意见》中对现代教育技术实验的内容早就给了科学的、全面的界定:“在实验中,要巩固和发展以投影和音像技术为基础的课堂多媒体优化组合教学;充分利用现有的广播电视教育节目资源;积极发展计算机教育及辅助教学,推动电脑多媒体技术在教学中的作用;实验研究交互网络在学校教学中的应用,以及进行有关虚拟现实的研究实验工作”,并在《全国中小学现代教育技术实验学校课题指南》中开列了大量以投影、幻灯、录音为实验媒体的实验课题。这就再也清楚不过地告诉我们,投影、幻灯、录音、录像是现代教育技术应有之义。
由此可见,“教育技术”与“现代教育技术”虽然名称不同,但概念的内涵、基本思想都相同,即以现代教育思想和学习理论为指导,以现代信息技术为手段,以教学过程和教学资源为研究对象,以对教学过程和教学资源的设计、开发、应用、评价和管理的理论与实践为研究内容。它们都注重探讨那些与现代科学技术有关的学习资源和现代与教的最新科学理论和方法。可以说,没有现代的音像技术、计算机技术和系统理论就没有今天的教育技术。从这个意义上讲,没有传统的教育技术和现代的教育技术之分。有人把音像媒体作为“传统教育技术”,而把多媒体及网络技术作为“现代教育技术”,那也许是他把教育技术等同于媒体的缘故。
随着现代科学技术的发展,人们对“教育技术”或“现代教育技术”的理解也在不断深入,概念的范畴也在不断扩展,只有深刻领会现代教育技术的概念,才能推动现代教育技术的健康发展。
3现代教育技术与现代化的教师队伍
知识经济呼唤教育现代化。教育实现现代化,教师队伍现代化是当务之急。如何建设一支新型的现代化教师队伍,本人认为广大教师要更新观念,有抢占“制高点”的意识;要有过硬的专业技术水平和业务素质,有自我发展的能力;要勤学苦练,有运用现代化教育技术的本领。
3.1教育观念的变革
现代化教育技术之所以被称作是教育发展的“制高点”,是因为它是信息时代国际人才激烈竞争的迫切需要。“领先一步就将领先一个时代”、“采用最新技术就容易实现超越”。就像燕汽机的发明使用带来工业革命一样,以多媒体计算机为代表的现代教育技术广泛应用于课堂教学,将带来知识的革命,广大教师在真正地认识抢占“制高点”的重大意义和历史责任,要有一种紧迫感、危机感,奋不顾身地投入教育改革的潮流。
教育观念变革包括两层含义:一是教育者对信息技术的接纳。主要表现在信息技术在教育学中的广泛应用,不单纯是手段的更新,更主要的是由认识时代特征而产生的观念的认可。事实说明,教育者已经充分感受到信息时代的降临,看到现代教育技术的重要性。这是教育观念变革的第一步。二是教育指导思想的变革。传统教育思想包括对教育要素、教育结构、教育模式的看法,开始退出历史舞台,基于现代教育的全新教育思想—素质教育正在形成。信息时代由计算机技术特别是网络带来的信息交流,要求每个人都具有获取信息的能力,并能够在大量信息之中分析、挑选有用的加以利用,这实质上是一个如何学习的问题.用同一种教学模式培养人才的应试教育显然无法承担这种重任,因而,时代对人提出新要求的结果必须会引发传统教育观念的变革,即向素质教育转轨。教师要掌握现代化教育思想理论,促进“角度”的转换,即由知识的权威者,知识的传递者转换成知识的组织者,学习的促进者。树立起现代化的教育观。
3.2要有过硬的专业技术水平和业务素质
这是教师在信息技术时代中必备的条件和基本功。面向21世纪的教师只有以“精”、“深”来构造自己的专业知识大厦,要有雄厚的人文科学功底,诸如哲学、文学、心理学、伦理学、天文地理等现代社会与自然科学诸素养便是教师博大精深大厦的根基,也是提高教师整体素质的决定性因素。而教师人文科学知识的获得又主要是靠平时的刻苦钻研与辛劳积累,只有天长日久的不断积累,及时地“充电”,不断更新知识,广纳最新动态信息,课堂上方能如鱼得水,才能出奇制胜。
信息时代新知识、新事物、新行业及一切可能性随时随地都在大量涌现,面对迅速变化的实践热点和迅速老化的旧知识,要想跟上这个社会并自由地生活和工作,随时都有必要学习,因为“比你的竞争者学习得快的能力也许是唯一能保持竞争优势”,教育存在的深刻必要性就决定了教育将走向终身化,终身教育应有三个含义:第一,人的一生中随时都有必要学习新知识,培养新技能.25岁前所接受的学校教育已经远远不能满足发展的需要。第二,信息技术为各个年龄段都提供了相应的受教育的手段和内容。第三,掌握学习方法。这是更重要的。只有学会了学习,才可以在变动不居的社会和知识中立于不败之地,在信息时代学会学习的一条重要途径就是掌握以计算机为核心的能即时和大量获取信息与培养技能的信息技术。实现自我发展,自我完善的跨越。
3.3要掌握运用现代教育技术的本领,努力成为新时代的新型教师
现代教育技术只有广泛应用于课堂教学,才能促进学生全面发展、个性发展和潜能发展。陈至立同志在为《中国教育报》“制高点—现代教育技术”专版撰写的《应用现代教育技术,推动教育教学与改革》一文中指出,“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性;充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求,是教育改革和发展的要求”。
教师要消除对教育技术的神秘感和畏惧心理,纠正只把计算机作为课程和打字工具的偏见和误解,认识发展多媒体教育的深远意义,努力掌握教育技术的理论和技能,成为新时代的新型教师。本人认为广大教师要逐步掌握以下技能:
(1)掌握以视听技术为主的教学技术,如投影、幻灯、录音、电视录像等视听设备的操作以及教材的编制、使用技能。
(2)掌握基于计算机技术的计算机辅助教学技术。如多功能多媒体教室的使用,多媒体课件的制作,利用数字音像技术进行信息的采集、处理、传递、存储等技术。
因此,我国企业近年来信息化支出不断增加,信息技术资本在企业资本中的比重不断上升嘲。而且越来越多企业大量投资于B2B电子商务技术,试图通过在内部价值链和外部供应链中部署电子商务以显着增强企业竞争力。然而,持续IT投资与回报之间的巨大差距引发了有关新的“生产力悖论”的争论 。大量失败的企业问电子商务实践表明,信息系统失败问题远未得到解决。
对企业的电子商务系统故障很多IOS文件作了大量的研究。电子商务系统缺乏创造性发展的能力,配置和使用的电子商务技术和资源互补的组织资源,被认为是企业的根本原因不能应用到电子商务技术的竞争力。如果传统企业都在使用该公司要求的电子商务系统可以形成系统能力强,他们可以得到预期的商业价值从投资对IT的持续大量,增强企业的竞争力。实证结果也显示,对企业经营绩效的改善现有的电子商务系统有能力出口的积极和显着作用。最近的研究表明,电子商务系统是一个低阶的能力,它通过供应链协同的战略支撑能力对公司绩效影响的中介 - 监管的能力高。即使这样,电子商务系统容量和协调策略支持能力都不能自动从所产生的IT投资,否则企业电子商务应用可能不存在于效用显着差异。
然而,很少有学者研究如何通过电子商务系统能力的发展,减少对传统企业如何实证研究获得的能力的IT投资产生协同效应和战略保障能力。本文提出了电子商务应用能力的概念,以便更好地理解这两个问题:1 )为什么企业使用电子商务的资源在同一采集的IT业务价值显着差异? 2 )为什么没有取得预期的企业,甚至许多丰富的资源来提高性能?根据企业资源的基本理论和过程来看,电子商务,电子商务系统功能的电子商务应用能力和协同电子商务战略支撑能力的背景下,企业之间的差异,并提出了传统企业的电子电子商务在一般资源进军电子商务系统的能力和战略协作支持的能力,必须应用能力和电子商务的有效发展。电子商务系统是指电子商务资源的能力成为一个成功的电子商务系统具有技术功能的能力;协同电子商务战略的支持能力是企业与其供应商和客户成功的实际应用系统的能力,产生对供应链协调策略实际效果。
不同的是,电子商务应用能力是指将电子商务资源转化为电子商务系统能力和协同战略支持能力所必需的能力,它关心的是如何构建和使用一个成功的电子商务系统。已有研究并未对这2种不同层面的能力进行正式研究。
1、电子商务应用能力概念界定
1.1 为什么电子商务应用能力重要?
传统企业对企业问电子商务技术的投资活动由于互联网企业的失败变得越来越理性。为了实现电子商务应用成功,对于那些适合从事电子商务的企业来说,管理者的决策不是决定是否参与电子商务,而是如何以及多大程度参与电子商务口 。基于有关IT商业价值创造的已有研究成果,本文强调在获取企业间电子商务技术商业价值之前,传统企业必须经历2个相互依赖的阶段:1)系统构建,即有效识别IT驱动的业务机会,并设计开发出满足预期功能的、可操作的电子商务系统;2)创造性地使用和更新正在使用的电子商务系统,并从中获取收益。其中,第1阶段活动在于做出正确的IT投资决策并将电子商务资源转化为成功的电子商务系统,第2阶段活动在于为供应链伙伴之间的协调和合作提供IT支持,进而将潜在企业问电子商务技术的商业价值转化为真实绩效改善和竞争力提高。因此,这2个阶段所涉及的组织内部以及组织之间的各项构建和使用活动必须以一种有效率和有效果的方式完成,这可以创造强大的电子商务系统能力—— 高质量的系统、信息和服务。不仅如此,持续应用电子商务增强竞争力需要动态考虑外部环境和内部资源能力的有效匹配口 ,因为随着竞争环境的变化,企业竞争战略会相应发生渐进调整或彻底改变,这时企业就需要新的电子商务系统能力来支持实施新的战略。电子商务应用能力的动态能力特征就体现在实现业务战略与IT战略的动态匹配,并开发出新的电子商务系统能力,帮助企业创造性地实施全新战略。因此,独特的电子商务应用能力是创造强大的电子商务系统能力的充分必要条件。
然而,并不是所有企业都拥有创造电子商务系统能力必需的电子商务应用能力,即使它们拥有相同的电子商务资源,如IT基础设施、IT人力资源和财务资源。电子商务应用能力是通过长期技术和组织学习积累形成的,并且植根于企业内部以及企业之间的业务流程中,具有路径依赖性和社会复杂性。
电子商务应用能力的这些独特性决定了竞争对手无法实施模仿战略和或替代战略。因此,拥有广泛和强大电子商务应用能力的企业就能维持其从电子商务应用中获取的竞争优势,并通过创造战略性价值增强竞争力。这为更好地理解如下事实提供了坚实的理论依据:很多拥有相同电子商务资源的传统企业获取的战略价值完全不同,有些进行了持续和大量IT投资的企业甚至失去了原有的竞争优势。
1.2 电子商务应用能力的定义。