唐明珠

摘要：研讨式教学是培养本科生创新精神和创新能力的有效途径。研讨式教学能充分发挥教师的主导作用和学生主体作用。按照“基础专业知识讲解-提出问题-学生讨论分析问题-教师点评”的四步走，实施了新能源科学与工程专业风力发电原理课程的研讨式教学，取得了良好的教学效果。

关键词：风力发电原理；研讨式教学；四步走；创新能力培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）11-0175-02

能源是社会和经济发展的重要物质基础，也是提高人们生活水平的先决条件。近年来我国经济持续高速增长，化石能源消耗量大幅增长，引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济快速发展的瓶颈。面对这一问题，国家能源局指出新能源与可再生能源的开发利用是我国能源安全、经济可持续发展的保障。因此，新能源科学与工程专业人才培养，特别是新能源科学与工程创新人才培养就显得至关重要[1]。新能源科学与工程本科人才培养主要在大学。研讨式教学[2-4]是培养本科生创新精神、科研能力的有效途径，该方法主要采用教师讲解和学生讨论分析相结合，达到提高学生创新精神和创新能力的目的。教师不仅要考虑基础知识的讲解，还要为学生提供问题讨论。不仅要使学生学到基础知识，还要使学生在创新能力得到培养。因此，研讨式教学越来越受到高等学校教师和学生青睐。针对教授新能源科学与工程专业的本科生课程风力发电原理的实践与经验，阐述了如何上好研讨式教学中教师讲解和学生讨论的个人体会。总结为风力发电原理研讨式教学四步走，分别是基础专业知识讲解、提出问题、学生讨论分析问题、教师点评。

一、风力发电原理课程特点

研讨式教学主要采用教师讲解和学生讨论相结合的教学模式。风力发电原理的研讨式教学需要结合这门课程的特点，对课程内容进行精心设计，才能取得较好教学效果。风力发电原理的特点如下：

风力发电原理课程是新能源科学与工程专业的专业基础课。长沙理工大学新能源科学与工程专业教学时间安排在本科生第6学期。风力发电原理是“风力机空气动力学”、“自动控制原理”、“风力机设备材料”、“风资源测量与评估”等课程的后续课程，是“风力发电机组优化与控制”、“风力发电场课程设计”、“风力发电场建模与仿真”等课程的先修课程。通过本课程的教学，使学生了解国内外风力发电的现状与发展趋势、风力发电机组的类型，熟悉风能与风资源的转换原理、风力发电机组的各部件的结构和工作原理、风力发电机组的控制及保护原理，具备应用风力发电基本知识分析解决风力发电实际问题的能力，为后续风电机组的设计、风电场运行与维护打下基础。

风力发电原理课程在风力发电场应用广泛、涉及面广：主要涉及到自动控制、风资源测量、电机学、电工学、故障诊断等基础知识。风力发电原理是新能源科学与工程专业一门重要的基础专业必修课。该课程内容广泛、综合性强，对本科生的研讨能力和创新能力的培养显得至关重要。

二、风力发电原理课程研讨式教学四步走

风力发电原理课程有48个课时，分24次教授，每次两个课时，时间为90分钟。每次课的时间安排如下：每次课的第1节课作为教师讲解基础知识，目的是使学生掌握基本的知识单元和知识结构，第2节前30分钟作为学生根据教师所提出的问题进行分组分析与讨论，目的是培养学生的创新能力、协作能力、表达能力，最后15分钟作为教师总结与归纳，目的是理清本次课的知识点。

风力發电原理课程内容包括绪论、风能及其转换原理、风力发电机组的结构、风力发电机的工作原理、风力发电机组的控制及安全保护、垂直轴风力发电机组、离网风力发电系统等。本文以水平轴风电机组的结构、性能和类型为例，实施研讨式教学分四步走，具体如下：

1.基础专业知识讲解。水平轴风电机组的结构、性能和类型对于学生来讲是新的内容，教师在第1节课讲解下面内容。风力发电机组可分为风轮、机舱、塔架和基础4个部分。变桨距、变速型的风力发电机组内部结构。它由变桨距系统、发电系统、主传动系统、偏航系统、控制系统、液压系统、制动装置等基本部分组成。按装机容量、风轮轴方向、功率调节、传动形式、转速变化等分类成不同形式风力发电机组。最后给出大型风力发电机组的典型结构：双馈式风力发电机组、直驱式永磁风力发电机组、中传动比齿轮箱型风力发电机组等。

2.提出问题。在每一次课的最后教师点评时会给班上同学布置课外作业，这些课外作业也就是下一次课学生讨论的问题，使学生在上课之前要预习教学内容并上网查找相关的资料。这样做的目的使学生不只是听老师在课堂里讲，学会主动参与到课堂里来，发挥自己见解，做到有的放矢。本次课提出的问题是双馈式风力发电机组、直驱式永磁风力发电机组、中传动比齿轮箱型风力发电机组各自的优缺点，在不同的情况选择哪一类风力发电机组的作为最优的选择。

3.学生讨论分析问题。每一次授课将学生分成3组，每一次选择一个组长，组长由组内的每位同学轮流担任，组长的职责是陈述本组的主要观点、并阐述本组的支撑材料和实例，时间为7分钟，其他组员补充阐述，时间为3分钟。

4.教师点评。在学生讨论完双馈式风力发电机组、直驱式永磁风力发电机组、中传动比齿轮箱型风力发电机组各自的优缺点后，最后一个重要环节就是教师对本次课的总结与点评，以及对下一次学生讨论问题的提出。一是通过归纳总结，梳理本次课的脉络，这样学生对本次有一个整体和清晰的认识。二是通过学生讨论问题时提出的观点，指出需要注意的地方，加深学生对问题的理解；三是对下一次课提出问题，并给出需要提前阅读的材料；四是课教师将学生新的观点和方法进行总结与分析、留作以后教学材料。

三、研讨式教学的总结

在风力发电原理课程中引入研讨式教学，通过总体设计规划好这门课程教学内容，课堂按照“基础专业知识讲解-提出问题-学生讨论分析问题-教师点评”的四步走的方式，对如何上好研讨式教学教师四步走进行了个人经验的总结。基础专业知识讲解确保学生掌握“三基”基本知识、基本概念、基本理论。提出问题为学生阅读相关材料留有充足的时间。学生讨论分析问题培养学生创新能力、协作能力和表达能力。教师点评加深学生对这次课内容整体的认识和理解。从实施研讨式教学效果看，新能源科学与工程专业风力发电原理课程取得了良好的效果。

在实施风力发电原理课程研讨式教学有些问题值得进一步讨论：如何平衡教师讲解与学生讨论分析问题之间时间；如何使讨论分析问题环节不冷场等等。

参考文献：

[1]陈建林，陈荐.新能源科学与工程本科专业人才培养模式探究[J].中国电力教育，2013，（22）

[2]陈芳林，周宗潭.研讨式教学在“计算机视中的应用探索[J].中国电力教育，2013，（26）.

[3]蒋平，邢云燕，刘亚杰，颜兆林.研究生《军事装备学》课程研讨式教学的探索实践[J].高等教育研究学报，2013，36（1）.

[4]宋苗境.研討式教学在学前教师教育课程教学中的研究与实践.科教导刊，2016，（127）.

Exploration and Practice of Seminar Teaching in the Course of Principle of Wind Power Generation

TANG Ming-zhu

（School of Energy and Power Engineering，Changsha University of Science & Technology，Changsha 410114，China）

Abstract：The seminar teaching is an effective way to train undergraduates' innovative spirit and innovative ability. The seminar teaching can play fully the leading role of teachers and the main role of students. In accordance with the four steps，that are "basic expertise knowledge to explain - asking questions - student discussing and analyzing questions - teachers' comments"，the seminar teaching in the course of the principle of wind power generation is implemented for the new energy science and engineering，and the good teaching results has been achieved.

Key words：principle of wind power generation；seminar teaching；the four steps；innovation ability training