光伏技术论文范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇光伏技术论文范例,供您参考,期待您的阅读。

光伏技术论文

创业教育下太阳能光伏材料课程改革

[摘要]依托五邑大学材料科学与工程专业的太阳能光伏材料及应用专业选修课,将创新创业教育理念融入多个教学环节,旨在培养学生的创新思维,提高学生的创新创业实践能力。课程教学团队实践包括虚拟作品的创新设计、太阳能电池作品的制作、微课视频的制作等创新实践形式,为专业理论课的创新创业教育实践提供有益的参考。

[关键词]创新创业教育理念;太阳能光伏材料及应用;创新思维

2010年5月教育部印发《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》,指出高等学校创新创业教育是深化高等教育教学改革、培养学生创新精神和实践能力的重要途径。2015年5月国务院办公厅出台了《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》,对加强高等学校创新创业教育提出了更为明确的任务要求。在2020年9月的科学家座谈会上深刻阐述了加快科技创新的重大战略意义,同时也强调了培养学生创新意识和创新能力对加强科技创新力的重要作用。2021年五邑大学印发的《关于加快建设和完善高水平人才培养体系的若干意见》提出,要构建以能力培养为目标的创新创业教育体系,深化创新创业教育改革。强化课程教学在创新创业能力培养中的基础功能,要在所有理论和实践课程中融入创新创业因素,将课程学习作为学生创新创业教育的基础,促进专业教育与创新创业教育的有机融合。青岛大学党委书记关于专业教育与创新创业教育之间的关系给出了生动形象的比喻:专业教育是创新创业教育的基础,没有专业教育背景,创新创业教育就成了无根之木;创新创业教育是专业教育的延伸和拓展,没有创新创业教育的融入,专业教育就会缺乏活力。五邑大学材料科学与工程专业的人才培养目标为:毕业生工作五年左右能够具备本专业工程师的理论水平和工作能力,可以通过终身学习顺应行业发展,适应团队合作的工作环境,能够成为材料科学与工程领域,特别是电池产业、电动汽车以及其他新能源行业的工程师和管理者。为了实现人才培养目标,在实施人才培养方案过程中需要加大对创新创业能力的培养力度,以提高学生对行业发展需求的适应性。虽然目前在人才培养方案中的实践教学学时占总学时的37%,但实践常以传统的命题式实验居多,对学生创新思维训练和创新创业能力培养的支撑度仍有待提升。因此,探索在专业理论课程中的创新创业教育实践对于全面培养创新型人才具有重要的现实意义。太阳能光伏材料及应用是材料科学与工程专业大三本科生的专业选修课,在此之前学生已经学习过固体物理导论、材料科学基础和材料研究与测试方法等课程。在此先修基础之上,通过太阳能光伏材料的理论学习理解太阳能光伏材料的结构、性能及应用,将创新创业教育理念融入课堂教学、阅读前沿文献与课堂讨论、创新实践、开放新课题课程论文撰写等教学环节,培养学生的创新思维,提高学生创新创业实践能力。课程紧跟前沿科研成果与科技发展,及时更新教学内容与课件,为学生构建与时俱进的专业知识体系。其中在创新实践环节融入了大量的创新创业教育元素,且此环节占最终课程考核的35%。本课程每年会根据具体的选课人数来更新创新实践形式。下面着重介绍在本课程中实施过的实践形式与具体案例,运用多样化的教学模式促使教师为课程教学不断加入新的内容,融入新的创新创业教育元素。

一、虚拟作品的创新设计

选课人数多于50人时可选择虚拟作品的创新设计作为实践形式。要求根据所学的太阳能电池种类,通过资料检索,创新性地设计一个包含太阳能光伏应用的作品。要求分组提交完整的作品说明书,要体现作品设计的研究背景(明确作品设计的目的和意义)、作品设计的详细方案(需要有自己利用软件绘制的结构图,对作品的每部分功能进行详细说明;如果有简单的电路,可以画出电路图)和作品说明(通过以上的方案来详细阐述作品设计的优缺点)。虚拟作品设计的主要目的是激发学生的创新思维,弱化作品的可行性,而突出强调学生的创意。学生提交了诸如太阳能户外运动服装、太阳能太空电站、太阳能电池驱动锂离子电池供电系统、柔性太阳能电池与生命特征监控系统的集成可穿戴设备等作品设计说明书。在完成这一实践作业的过程中,学生学会了自主查找文献资料、软件绘图等技能,并能通过不同太阳能电池的性能综合判断其在不同场合的应用可能性,同时通过将太阳能电池与具体实际应用的联系,极大地激发了学生的课堂学习热情。

二、太阳能电池作品的制作

选课人数多于25人少于50人时,可以依托学院的科研平台,选择太阳能电池作品的制作为实践形式。例如以“染料敏化太阳能电池的制作与性能表征”为项目任务,学生自主分组完成项目。实验方案和流程由学生通过查阅文献和资料来确定,可以选择天然染料或者商用染料,选择的天然染料可以源于水果或植物等,学生在材料的选择上具有多样性和自主能动性,极大地促进了学生对材料性能和实验过程了解的积极性。项目完成过程中需要学生明确项目分工,作品报告需包括电池的结构示意图、每个组成部分的功能和材料说明、实验过程、得到的性能数据和演示情况、遇到的问题及分析、在实验过程中可能存在的安全问题及评价。学生通过分组自主完成太阳能电池的方案设计与实验过程,培养对实验现象和实验数据进行简单分析和解释的能力,同时也能掌握太阳能电池的制备、基本性能表征手段与分析方法。下图为某组学生的实验过程流程图和太阳能电池组件的实物图,体现学生通过调研对实验的流程和细节已完全掌握。例如某组学生在报告中描述实验遇到的问题:(1)用2B铅笔涂电极不均匀导致电池无法驱动蜂鸣器,分析可能产生的原因是碳含量过低导致电子传输性能较差。(2)电解液的量过多时,在封装电池器件时容易导致电极短路。(3)电池效率会随着电解液的挥发而下降,分析是由于没有密封封装所导致。这些问题的提出与解决反映了学生对实验过程与现象有了深入的思考。此外,学生还能对实验过程中可能存在的安全问题进行分析。太阳能电池作品制作的主要目的是让学生通过查阅文献确定实验方案、制作太阳能电池、测试电池性能、撰写实验报告、分析问题等,加深对太阳能电池工作原理的理解。学生创新性地将电池用于蜂鸣器、电子手表、小风扇、LED等小型电子产品的驱动,提升了对太阳能电池应用范围的认识,并通过团队合作增加集体主义荣誉感,促进综合能力与素质的提高。

阅读全文

新能源材料与器件专业英语教学方法

摘要:新能源材料与器件专业是研究与开发新一代高性能绿色环保能源材料、技术和器件,以及发展新材料的专业,新能源材料与器件专业英语虽然是此专业的选修课程之一,但是为培养开发新能源材料、研究新工艺、提高和改善材料性能基本能力的新能源专门人才提供了必要的知识储备。

关键词:新能源材料与器件;专业英语;教学实践

为了适应国家战略性新兴产业需要,实现新能源的有效转化和合理利用,以及发展新能源技术,2011年教育部批准设置了新能源材料与器件专业。新能源材料与器件专业英语是这个专业的选修课之一。这门课的目的是培养学生将新能源专业知识与英语的读、写、听、说结合,能够自如的运用专业英语。

一、新能源材料与器件专业英语教学实践

1.教材及教学内容的选择。新能源材料与器件专业英语的教学目的是通过讲授专业术语,学生能够较熟练地阅读专业文献,为本科毕业论文(设计)或今后从事新能源相关专业研究打下了坚实的基础。2014年化学工业出版社出版了由张素贞,刘晓艳主编的《新能源专业英语》教材,这是目前国内主要介绍有关新能源材料专业英语的书籍,其内容主要围绕新能源的光伏系统、风能、生物质能等展开,每章节是以单词、句子、正文、作业和阅读构成。笔者以本书为主线结合近几年新能源的发展现状对内容进行了拓展,讲授的内容主要包括:(1)以《新能源专业英语》教材的前四章为讲授重点,分别是PartIOverview,PartIIPVSys-tems,PartIIIImplementationofPVSystems,PartIVWindpower。选择讲解这四章内容是因为学生在大三的专业课中已经学习了相关知识,对中文的专业术语比较熟悉,能够比较容易识记一些专业词汇,从而激发学生学习专业英语的兴趣。(2)以发表在TOP期刊的最新文章为讲解内容,比如:2016年发表在ChemComm化学通讯的《Novelp-typeandmetallicdual-functionalCu-Al2O3ultra-thinlayerforthebackelectrodeenablinghighperformanceofthinfilmsolarcells》。首先讲解了这类通讯文章的结构,然后逐段讲解了这篇文章的内容,让学生感受到目前商业化最成功的太阳电池,即碲化镉(CdTe)太阳电池,从性能到工艺还有哪些方面需要改进。2017年发表在J.Am.Chem.Soc.美国化学会志的《Fine-TunedPhotoactiveandInterconnectionLayersforAchievingover13%EfficiencyinaFullerene-FreeTandemOrganicSolarCell》。通过此学术论文的讲解让学生了解到在无富勒烯串联有机太阳能电池中通过微调光敏和交互层实现超过13%的效率。2.教学方法的运用。在每一节内容开展之前,笔者会随机点名让学生对本节课所学内容进行阅读,在聆听学生阅读的过程中,对生僻的单词进行讲解,并在黑板上板书,以便学生们识记,然后逐句进行翻译,讲解专业英语的句型结构,最后找出本节课所讲内容的某段进行听力练习,先让学生们对接下来要听写的这段内容熟读三遍,然后将书闭合,笔者再进行阅读,第一遍语速尽量慢,第二遍语速稍微快一点,第三遍按照常规的交流语速阅读。这种方式是为了进一步提高学生的听力能力,利于他们聆听学术报告。为了让学生感受学科前沿领域的科研工作,选择2—3篇有关新能源材料与器件专业的综述文章,让2—3位学生利用课余时间将综述文章转化为口头报告(需要制作PPT),在临近期末时进行讲解,未做报告的学生,每个人需要针对报告内容用专业英语进行提问。这样的教学方法有如下优势:(1)对新能源材料与器件前沿知识的学习和科学文化素养的培养。(2)培养学生对专业英语的阅读能力。(3)训练学生用专业英语表达的能力。这样的教学方法不足之处在于:(1)由于课时有限,不能让每个学生讲解专业文献,覆盖率不高。(2)有的学生对论文的阅读不仔细,不能讲解出所选文献的具体内容,从而达不到应有的教学效果。3.考核评价。考核是评估学生学习这门课程的综合情况,促进学生学习的一种方式。《新能源材料与器件专业英语》这门课的考核分为三部分:(1)期末考试开卷卷面成绩(70%),期末考试题型为英译汉、汉译英和英文写作,内容涉及专业课中所学的知识。英译汉是为了考察学生对于专业术语的掌握情况,特别是一些基本概念和基本理论,占50%;汉译英是为了让学生在做本科毕业设计之前掌握学术论文的写作句型以及翻译的技巧,占40%;英文写作部分是让学生对这门课程提出宝贵的意见和建议,占10%。(2)文献报告与课堂提问(20%),2—3个学生做指定的文献综述报告,其他学生对所做报告内容提问,根据所做报告学生制作PPT思路是否清晰,讲解是否清楚,回答问题是否合理等方面进行现场打分;对未做报告学生是否针对讲解内容进行提问,是否运用合理语句提问以及提问表现是否积极进行现场打分。(3)考勤(10%),整个学期一共16次课,执行不定期点名制度,比如整个学期点名5次,一次未到扣1分,两次未到扣3分,三次未到扣5分,四次未到扣8分,五次未到扣10分。选修这门课的每个学生的成绩都有理有据,从他们的最终成绩中可以掌握他们对新能源材料与器件专业英语这门课程学习的重视程度以及学习的具体情况。

二、新能源材料与器件专业英语教学思考

通过几年的新能源材料与器件专业英语的教学实践和学生们对于这门课程的教学反馈,笔者初步试探了教授这门课程的教学方法:(1)这门课的开设对象是大四第一学期新能源材料与器件专业的学生,学生们在大四学期之前已经完成了大部分的专业课学习,对新能源的发展方向大致了解,其中部分考研的学生对于学校和专业的选择产生了困惑,为了吸引这部分学生的注意,教师在上课时可以结合国内外各个大组的研究内容进行专题授课,让学生们知道国内外哪些课题组在哪些领域的技术处于领先水平,为学生们在选择进一步深造的学校和专业时提供信息。(2)最好采用视频和板书相结合的方式进行授课,采用视频是帮助学生们更好的理解所学内容,采用板书是由于学生们需要紧跟教师的思路,课后要进行重点理解与识记。(3)如果课堂时间充足,可以选择一些优秀的国际会议报告与学生们共同学习,以便拓宽他们的国际视野。(4)制定合理的考核评价体系对激发学生们的兴趣至关重要,此阶段应多以鼓励教学为主,但成绩又要加以区分。

阅读全文

光信息教育论文:光信息科学人才培训思路

本文作者:刘雁 蓝岚翎 许云丽 曾曙光 李晶 王飞 黄瑶 单位:三峡大学理学院 三峡大学文学与传媒学院

全世界光电子技术产业的市场规模己达1万亿美元,国外光电子产业主要集中在美国、西欧和日本等国家和地区。近十年来,中国光电子技术产品市场的年增长率始终保持两位数的高速增长。随着信息光电子技术、激光加工、激光医疗、显示、照明等光电技术的快速发展,我国已经形成市场可观、发展潜力巨大的光电子产业。2006年,《国家信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》明确提出,未来5~15年15个领域发展的重点技术中就包括了光电子技术,声明要重点发展激光器、光电探测器、光传输和光传感设备、微光机电系统、半导体照明等产品。[6]2010年10月,国务院正式《国务院关于加快培育发展战略性新兴产业的决定》,进一步明确了光电产业是战略性新兴产业的重要组成部分,包括新型显示器件、LED等在内的细分产业都在国家战略性新兴产业规划中明确提到。[7]可见,在光电产业相关技术和生产能力快速提高的情况下,对光信息科学与技术专业人才的需求量也将逐年增大。

光信息科学与技术具有旺盛的生命力,处于高速发展时期。目前,在光通信、光电检测、光电照明、光学元件与系统、光伏产业、激光技术、光学设计、光学材料等方面都有广阔的应用前景,对社会的发展和贡献不可估量。作为高校,除了科研、教学,还要服务于社会,服务地方经济发展,这些不仅体现在科学研究和教师兼职方面,也体现在人才培养目标和方案上。光信息科学与技术同光学、机械、电子、材料、计算机、自动控制等多学科的知识息息相关,但也不能面面俱到,所以十分有必要结合当地企业的发展,调整学科的发展、人才培养计划,为地方经济服务,加强科学研究,引领社会的发展。三峡大学地处湖北省域副中心城市的宜昌,经济活跃,交通方便。现在高铁开通后,宜昌到武汉的时间已经减少到2小时左右。随着国内光电照明、太阳能、光电显示产业如火如荼地发展。宜昌太阳能、光电照明等光电企业也有较大的发展,如中国南玻集团宜昌南玻硅材料有限公司(一期项目已累计投资20多亿元,专门从事高纯多晶硅材料、太阳能硅片及电池片生产的大型制造企业)等等一大批光电企业。这些企业主要集中在光伏产业、节能照明、LED、光学冷加工等方面。这些光电企业有着旺盛的人员需求,对本专业产业人才的培养具有十分重要的意义。2011年出台的《宜昌市科技发展“十二五”规划(2011至2015年)》明确提出,在节能环保领域的发展方向要围绕光电子产业核心技术开发,抢占背景光源行业技术创新制高点,加快液晶照明灯、LED背光源及照明产业化。围绕太阳能技术开发,加快太阳能热水系统产品系列开发及产业化。[8]由此可见,在地方政府的扶持下光电子相关产业会得到快速发展,这些都为光信息科学与技术专业结合本地进行产业人才培养提供了难得的机遇。根据三峡大学理学院发展的需要,结合产业的蓬勃发展,产业人才培养措施如下:

改革本科教学培养方案,加强专业基础理论学习,巩固专业思想教育光信息科学与技术专业需要学生在系统、扎实的理论基础和在光电子技术、光通信及应用等方面具有较宽广的专业知识、较强实践动手能力,并成为在电光源、光学设计、光学材料、光纤通信等专业领域中的一个或两个方向具有特色的人才。毕业生能在光信息技术产业及其相关领域从事信息科学与技术的研究、设计、集成及开发、制造、技术管理等方面工作的应用型人才。因此要加强几何光学中的光学设计、模拟电子技术数字电子技术课程设计、嵌入式系统、光电检测技术、机械原理和设计等课程的实践环节,同时要加强专业思想教育,了解社会发展的动态,密切了解光电信息的最新发展和应用,掌握一些主流软件的应用。另外,为了使培养方案切合社会发展的实际,我们广泛征求本地企业的意见,积极邀请了相关企业参与了光信息科学与技术专业培养方案的修订工作。

加大力度开展实验教学,开足基本实验,充分利用专业实验,开展创新实践要加强实践的教学,更新教学设备和教学内容,加强电路设计和光学设计方面的实践教学,充实实验室设备,培养学生的实践能力。条件允许的情况下,将安排学生到实习基地完成相关实验。另外,创新实验室的设立为学生创新实践的培养提供了良好的工作平台。虽然这个方面的工作才刚开始,但是已经受到学生的积极评价。

拓展实习基地的实践教学,提升专业技能在目前联系的实习基地基础上,增强与当地光电企业联系,经常参观了解企业的发展和社会需求,同时能争取进入相关企业实习,锻炼培养专业能力。我们已经同宜昌劲森光电(主要从事液晶背景光源、CCFL液晶民用照明及LED民用照明开发、制造、销售的高新技术企业)、中船重工388厂(光学冷加工、光电系统)、匡通照明(LED封装)等相关的光电企业建立了实质的合作关系。陆续有学生进入上述企业实习,一些优秀的学生也相继进入这些企业工作。教师参与了劲森照明新型节能灯具的开发。与匡通照明组建了联合的工程试验中心,投入1000万元左右,很快试验设备就将到位。这些不仅仅提高了教师的科研能力,反过来又提高了教师的教学水平,同时也为本专业的学生实习提供了一个良好的实践平台。实习基地的建立是一个长期的过程,需要与生产企业进行有效地沟通,制订实习项目,并且跟踪学生对实习的反馈,建立有效的实习效果的评估体制,保证学生的生产实践能力得到实质的训练。学生实习基地的进一步拓展一直是迫切的需要,多方位多角度的实习训练对学生实践能力的培养有利,有助于学生进一步深刻了解产业界对本专业的要求,反过来会激励学生对本专业的学习欲望。

人才培养与科研开发相结合人才培养能力与科研能力息息相关,科研不仅能提高教师的教学能力,也增强学生对专业的信心。在横向科研项目上,尽可能让部分能力强的学生参与进来,直接培养学生的专业技能。实践证明,学生参与科研项目是培养学生实践能力的及其有效的手段。比如学生的毕业论文有些涉及到大坝光纤传感、节能灯设计等实践性很强的课题。鼓励学生申请学校针对学生的创新基金项目,虽然经费不多,但是对学生实践能力、创新能力的培养是十分有益的,同时也提高了学生参与科研的热情。随着相关科研能力的快速提高,可以预见未来的几年内,伴随着学生进入实验室,至少有一部分本科生的科研能力也会得到极大的提高。#p#分页标题#e#

阅读全文

地方院校基础化学实验教学改革的探讨

摘要:以学校培养人才为终极目标,分析了基础化学实验教学的目标和任务,指出了一般地方院校基础化学实验教学存在的问题和不足,提出了改善基础化学实验教学的措施,首先是树立正确的以培养能力为核心的实验教学理念;其次是改革实验教学内容,优选“双基”实验,增加综合创新实验;第三落实教师科研项目与学生的科研及毕业论文双向优选结合;第四革新实验教学管理模式;最后提出5条提高实验教师队伍建设的建议。

关键词:地方高校;化学;化学实验;实验教学

学校的根本任务就是培养人才,作为地方高校,应培养适应基础教育和地方经济社会发展需要的、专业基础扎实、知识面宽、综合素质高、具有创新精神的高级专门人才[1]。化学院系是实施化学教育的主体,作为学校教学部门,基本任务就是化学教学,它分为理论、实验二部分。化学是一门以实验为基础的自然学科,化学中的定律和学说都源于实验,同时又为实验所检验。早期的化学也被称为实验化学[2],化学教育家戴安邦曾专门撰文“化学实验教学是实施全面化学教育的有效形式”[3],可见化学实验教学在化学教学中的重要地位,所以化学实验教学就应该是教学研究的重要课题。

1基础化学实验教学的目标任务

基础化学实验教学在学校化学教育中承担培育化学专才的目标任务,可具体分解落实在以下四个部分:①所谓的“专业基础扎实”,是指掌握实验基本原理、基本知识和基本操作,对实验能规范操作并得出正确的数据和结论,现行的专业基础课对应的基础实验都担负着这样一个任务;②“知识面宽、综合素质高”,则指通过较为复杂的综合实验,熟练掌握上述“三基”,并在实验过程中加进一些综合性、开拓性知识经验,以锻炼学生综合技能及拓展思维;③通过某些综合实验及其模仿实验逐步为设计实验,创新实验铺路引导,以培养学生“解决问题的能力和创新能力”;④在设计实验、创新实验里精选出好的题目,作为毕业论文题目,从而构建出一个“完整的实验教学模式”,也为化学系有“50%以上的毕业论文在实验室中完成”的目标贡献份额。总而言之,化学实验教学的目标和任务就是通过基础实验、综合实验、设计实验、创新实验、毕业论文(优选的创新实验)一套化学实验教学运行模式来完成培养化学专才的任务。

2基础化学实验教学存在的问题

地方院校传统的基础实验教学模式,重视化学理论教学,一般是教授理论主课的老师制定实验教学计划,下意识地把实验教学变成了理论教学的一部分,使得实验教学体系变得不够完善,忽视了综合性、设计性、创新性实验的开设,严重地制约了学生关键素质—能力的培养,加之实验教学人员非专技所长,致使实验教学质量难以得到保障。如果学校实验管理顶层设计不理顺,那么实验教学四个基本要素“内容”、“人”、“财”、“物”就无法协调安排;如果实验教学的内容、考核、激励不合理,书面考试完全代替,那么真正需要考察的“能力”和“素质”就容易出现得不到训练、体现和考核等表象问题[4]。

阅读全文

地方院校大学物理课程教学改革初探

摘要:本文结合多年来在地方院校大学物理教学的实际,针对大学物理课程教学在人才培养中出现的种种问题,介绍了《大学物理》课程教学过程中逐渐形成的改革新思维,即通过大学物理教学的“四个结合”为突破口,探讨如何发挥大学物理基础课在高素质应用型人才培养中的积极作用和课程改革的落脚点。

关键词:落脚点;课程教学改革;地方院校

一、引言

长期以来,不少高校对于《大学物理》课程及教学在高素质理工科人才培养中的基础地位及重要性认识不足,甚至不少高校理工科专业在课程体系建设中,为了进行所谓的人才培养方案的改革,压缩学分,取消了大学物理的课程,或将课程的学分降到让人啼笑皆非的地步。究其原因,有以下几个方面的因素:

1.作为主管教学的院校负责人对于《大学物理》课程在人才培养中的基础地位认识不足,甚至是误解,主要是由于他们对于人才培养目标的认识和理解都不够。

2.作为《大学物理》课程教学方式、教学内容以及教学目标的自身改革做得远远不够,教师“固步自封”,缺少对于人才培养深层次的理解和认识,缺少课程教学改革目标的引导和支持。

3.《大学物理》课程对于专业人才培养所起到的作用由于短时间无法观测到,结果就使得一些人形成此专业不需要学学物理的错误和肤浅的认识。从大的方面说,可能会影响到几届甚至十几届毕业生在专业技术能力和创新能力上的严重缺失。

阅读全文

谈低碳经济下新能源产业集群动力机制

【摘要】论文对低碳经济背景下新能源产业集群的发展背景进行了综合分析,发现构建新能源产业集群是满足国内能源需求、开展节能减排和开发新能源的必然要求,并提出了新能源产业集群的特点。此外,论文对低碳经济背景下新能源产业集群的动力机制进行了重点探究,提出其动力机制包括社会因素、政治因素等外部因素以及运输成本低、产业价值链拉长等内部因素,最后论述了新能源产业集群的演化路径,以期促进我国新能源产业发展。

【关键词】低碳经济;新能源产业;动力机制;演化路径

1引言

低碳经济时代的到来为新能源集群化发展带来了巨大的优势。现阶段,影响新能源产业集群化的原因主要有外部因素和内部因素,动力机制比较复杂,对新能源产业的集约化发展从不同角度产生了一定的影响。由于全球气候变暖,环境不断被破坏,煤炭和石油等不可再生能源面临着枯竭的风险,因而低碳经济理念一经提出就被联合国所重视,同时也是每个国家所重点关注的话题。为进一步促进我国新能源产业的发展,需要深入分析其集群的动力机制,因此,本文从内部动力和外部动力两个大的方向对低碳经济背景下新能源产业集群动力机制进行了深入的分析,同时,对新能源产业集群的背景、基本特征和演化路径等内容展开了探讨。

2低碳经济背景下新能源产业集群的发展背景

2.1能源需求快速增加

随着我国经济水平的持续提升,对各种资源的需求量越来越多,截至目前,我国煤炭、电力的消费和生产量位居世界第一,同时,我国的石油消费量高居全球第一位。现阶段,我国各行业生产仍然以石化资源等不可再生能源为主,包括天然气和煤炭等,在所有资源中占比90%,未来石化资源的消耗量还会逐年增加。相关统计结果显示,我国能源消费总量从2016年的43.6亿吨标准煤上升至2020年的49.7亿吨标准煤。近年来,受到低碳经济理念的持续性影响,新能源利用率不断上升,但上升幅度仍然不容乐观,而未来一个时期我国仍将保持化石能源消费的刚性增长,新能源仍然难以成为能源消耗中的主流。

阅读全文

电力电子人才培养实践策略

本文作者:茅靖峰 顾菊平 王亚芳 单位:南通大学电气工程学院

传统教学存在的问题分析

电力电子技术作为工程技术需要有一定量的实验和实践环节才能保障学习效果。但在传统的“电力电子技术”课程实验项目中,基础性和简单验证性实验较多,不能很好地与当前的工程实际应用相联系,致使许多新技术、新方法无法通过实验来直观的体验。而且电力电子实验设备的常用形式为基于挂件结构的实验台和实验箱,基本上与实验内容相关的重要元器件、电路和系统都被封闭于内。实验过程中,学生们无法看到功率元器件、配件及电子仪表的外观和关键连线。学生依照原理图机械地连接主电路、记录实验数据和波形,即使不了解电路的工作原理,也能较顺利地完成实验。因此,无法发挥学生的主观能动性,没有探索学习的动力,锻炼创新思维和动手能力的教学内容和平台也不足。

课程教学改革措施

作为地方综合性高校,南通大学的电气工程及其自动化专业的定位是培养应用型工程技术人才,为区域经济发展提供智力支撑和人才支持。因此,本课程作为电气工程及其自动化专业的主干专业课程之一,其教学目标的确立需结合本区域的产业分布与发展特点,同时又紧紧围绕本专业的学科方向。形成了以帮助学生从装置和系统角度理解和掌握电力电子技术,培养理论与实践能力兼具的创新型电力电子应用技术人才为目的,以新能源、运动控制、电源技术、柔性交流输配电等应用领域为背景,以讲授电力电子技术在实际工程应用中所需要处理的相关问题为主要内容的课程教学思路和培养目标。

根据培养目标,在学院学科特色和现有教学资源的基础上,对课程体系和内容进行了合理调整。舍弃了传统的以大篇幅晶闸管半控器件分析为主线的教学内容体系,建立了“以基于全控器件的实际应用为主线,以电力电子主拓扑电路结合系统级的自动控制原理及其实现电路分析为主要技术内容,培养学生从整体的角度认识和设计电力电子电路的能力”的课程教学体系。整合后的教学内容由三部分组成:功率器件、典型电路、应用及其系统。功率器件是基础,重点讲授开关全控器件及其驱动电路;典型电路是主体,重点讲授基于全控器件的直直、逆变和整流三种变换电路及其控制机理;应用及其系统是提升,重点讲授电力电子在新能源发电、运动控制、电源和柔性交流输配电技术中的应用原理及其典型系统设计案例。三者层次明晰,但学时又有所侧重。即前两部分作为前续“电力电子技术”课程内容的回顾与拓展,讲授学时占总理论学时的近一半,第三部分作为工程应用与系统提升的重要部分,需着重讲授,以逐次勾勒出一个电力电子技术及其工程应用的整体全貌。在教学内容的组织与讲授中,凝炼理论教学的内容,在原理的讲授中注意培养学生面向工程的意识和思维,并及时动态地将教学团队获得的最新科研成果以及科研项目的最新进展融合到相关的课程内容中去,让学生接受到来自科研和工程研发第一线的新知识、新技术。另外,针对基于电力电子技术应用的电气工程及其自动化专业发展的趋势和前沿内容,以及课程中被压缩掉或被取消的专业知识,设置为系列课外专题讲座,聘请对专题内容有深入研究和独特造诣的教师及企业的科技人员讲授,以开拓学生的知识面、培养学生理论联系实际的思维及能力。

课内实验是在课堂教学的基础上,巩固理论知识,培养动手能力和初步设计技能,增强解决问题和分析问题的能力的必要教学一环。为了突出课程的工程实用性,采取了优选验证性实验,增加了设计型和综合型实验项目的课内实验设置方法。注重电路的工作机理分析与工程实际问题是验证性实验项目的选择标准。优选的该类实验项目包括:常用PWM控制器件及特性、不控整流的谐波与抑制、SPWM/SVPWM/方波PWM逆变策略的实现电路及特性等。注重工程实用性是设计型和综合型实验项目的选择标准。我们要求学生们对该类型的实验项目遵循“理论设计计算—>计算机仿真验证—>硬件实验电路测试—>波形数据分析总结”的顺序开展路线,以强化学生对知识点的掌握和实验内容的理解,并促进学生形成理论联系实际的科学实验作风。增设的实验项目包括:各型升/降压直直变换器设计、有源功率因数校正器设计、谐振软开关设计、三相高频PWM整流器设计,以及他们的复合系统设计等。课内实验项目设置为必修和开放式的选修两类,以弥补实验授课学时不足的矛盾,同时采取“案例讲解法”、“实物演示法”等不同的教学方法,在实验课上认真讲解实验内容、步骤和注意事项,以激发学生兴趣,调动其积极性。此外,应改革课内实验成绩的评定方式,突出对实验过程的考核,鼓励探索性的设计型实验。具体措施包括增加课内实验在课程总成绩中的权重,增加实验预习报告、实验操作测评、实验过程问辩三方面的成绩考核项等,通过确立科学合理的考核方法,调动学生自主学习的积极性,形成务实的学习风气。

阅读全文

未来社区特色场景设计探讨

【摘要】未来社区建设以高品质生活、高质量发展和高水平治理为3大主题。礼贤社区具备未来社区的基因,该项目重视城市花园社区建设和基层创新治理建设,为创新城市高水平治理体制机制命题提供了参考。论文阐述了礼贤未来社区的设计理念,详细介绍了其4大特色场景设计。

【关键词】未来社区;礼贤社区;场景设计

1项目概况

礼贤未来社区试点项目位于衢州市柯城区,项目规划单元占地100hm2,实施单元占地26hm2,属于改造重建类,需要改建的小区为20世纪70~90年代小区,主要有南滨花园一区、南滨花园三区、双港路43号、47号,均属于自管小区,改造面积128563m2,改造后建筑面积565000m2。礼贤未来社区试点项目直接受益人口总数为8007人,实施单元内老旧小区现状常住人口数为6987人,另从邻近地块古城双修项目征收中安置,1020人。

2礼贤未来社区设计理念

礼贤片区经受儒家文化的洗礼,是南孔文化朝圣地、“天人合一”传承地和围棋文化孕育地,具备深厚的历史文化积淀,是“衢州有礼”承载地。同时,礼贤片区还是浙江省大花园建设的主阵地,是衢州城市花园社区建设和基层创新治理的重要载体。礼贤社区的建设以南孔文化为核心,以人与人、人与自然、人与科技之间的和谐发展为根本,通过对人有礼、对自然有礼、对秩序有礼的3个有礼构建人文有礼社区、自然有礼社区和秩序有礼社区。礼贤未来社区以打造“三个有礼”未来社区建设为目标,聚焦人本化、生态化、数字化3个维度价值坐标(见图1),以高品质生活发展为主轴,关注未来邻里、教育、健康、治理4大特色场景设计。

3礼贤未来社区4大特色场景设计

阅读全文