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一、我国新能源汽车出口分析
通过多年的发展,中国汽车工业发展迅速,而我国的新能源汽车产业在2015年也出现了飞跃式发展,产销量大幅上升,并且在2016年也保持了这种高速发展的状态,中国新能源汽车的出口进入了一个高速蓬勃发展的阶段。
1.出口现状
(1)新能源汽车出口数量大幅增长,发展迅速
我国新能源汽车工业出口发展迅速,产量出口数量及金额大幅增长,发展迅速。
我国新能源汽车产业呈现大规模,高速发展的状态,出口数量大幅增长。在早期由于技术不成熟,人们接受度不高和一些相关的限制,并未实现大规模的发展,在2011年产量仅有8159辆,出口量仅有1700辆,而伴随着新能源技术的不断提高和国家对新能源汽车的补贴与扶持,以及相关环保理念与宣传的不断深入人心,到2015年,我国新能源汽车产量已达到34万辆,出口量也达到了64236辆。
(2)出口市场与国别趋向多元化
我国新能源汽车出口市场早期国别单一, 主要集中于东南亚地区和欧洲少量国家,随着我国新能源技术的成熟与发展,我国的一些自主品牌的新能源汽车逐步受到外国消费者的青睐,一些新能源汽车开始进入欧洲,美国、日本等发达国家市场。遍布英国、美国、日本、荷兰、巴西、俄罗斯等70个不同的国家和地区。同时,中国企业也开始在海外合作建厂,出口模式与规模进一步扩大。
(3)出口类别主要以电动客车为主,乘用车将有所发展
在我国新能源汽车的出口中,主要是以电动大巴为主,而中国的客车产业在之前就具有很大的竞争力,一直以来,在我国汽车出口中占据重要地位,而应用新能源技术的中国客车,也同样具有很强竞争力,将替代传统出口客车占据很大出口份额。
(4)新能源汽车出口以自主品牌为主,出口竞争力不断增强
我国新能源汽车工业出口以自主品牌为主,包括力帆、奇瑞、长城、华晨、比亚迪、吉利、江淮、康迪、宇通、金龙等自主品牌。其中宇通、金龙、比亚迪等主要以新能源客车为主,康迪以低速电动车为主,江淮、吉利、比亚迪等致力于新能源乘用车的开发。
2.我国新能源汽车产业的优势分析
(1)价格优势
相对于其他一些新能源汽车出口国来说,中国新能源汽车工业产品价格相对较低,具有价格优势。首先,由于汽车产业是一个劳动密集型产业,而中国相对来说具有低廉的劳动力,和土地,厂房等,成本更低,在国际市场上具有价格优势。而且同时我国用于制造新能源汽车的锂,锌等资源丰富,企业能够以更加低廉的成本制造新能源汽车零部件。在国际市场上,与其他国家相比,具有明显的成本优势。
(2)政策优势
我国鼓励自主品牌汽车出口,对新能源汽车出口有各项优惠政策和扶持政策。中央财政和地方财政共同出资,进行一些补贴和配套设施的建设。对一些新能源企业的进行补贴与政策扶持,积极促进我国自主品牌汽车的出口。我国积极推动我国企业走起去战略,鼓励出口。同时,一些自贸区协定的签订,也促进了我国新能源汽车的出口。
(3)技术优势
各国技术水平差距不大,我国与发达国家技术相近,国际竞争程度较低,我国一些相关企业在一些技术方面占据一定势,如比亚迪公司拥有专利权14000多项,拥有锂电池制造的先进技术。在新能源汽车的研究开发方面,拥有700多项专利技术,同时我国在电动机,整车集成技术,动力平台的成熟性方面也与发达国家水平相近。
二、我国新能源汽车出口发展面临的问题及相关对策
1.针对我国出口新能源汽车的做工粗糙,质量不过关及售后服务缺乏等问题,企业应注重品牌发展战略,结合国际相应标准,制定较高的产品标准,同时不断革新技术,保证产品的质量。在售后服务方面,增强服务意识,规范售后管理,不断加强我国新能源汽车的出口竞争力。
2.针对我国新能源汽车企业之间恶性竞争的不良现象,国家要加强对国内车企的政策引导和支持,加强“政策导向与市场驱动”的体制,完善相关制度和提供一些保护性措施,为国内车企出口提供良好的环境的同时,引导国内车企良性竞争,规范出口秩序充分发挥市场机制的作用,鼓励企业之间更多领域相互合作,多方位,多领域融合发展,提高我国新能源汽车产品技术与服务竞争力,促进我国汽车出口的健康发展。
3.针对知识产权问题和在出口过程中可能发生的贸易壁垒,国内车企在汽车出口过程中,要注重知识产权,在与国外车企发生纠纷或面对贸易保护措施时,积极使用法律武器和向国家有关机构寻求帮助
4.对于我国在某些核心技术方面存在差距的问题,相关企业要加强技术创新,加快新型技术的研发与产品升级,重视核心零部件的开发,提高自主创新能力,打破技术瓶颈。提高我国自主品牌的产品质量与国际竞争力。同时,加强与外国车企的合作,引进先进技术与科技人才,提升产品与服务质量.国家成立由国家主导的新能源汽车技术开发中心,综合企业、学校、各种科研机构的力量,积极进行新能源技术的开发。
参考文献:
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为了适应汽车行业发展需求,让学生未来进入社会时具有一定最新的专业知识水平,各高校汽车专业也逐步开设《新能源汽车技术》等顺应行业发展、紧跟技术前沿的新课程。针对这一新技术、新课程,依据培养应用型本科人才的教学目标,通过实际教学经验对《新能源汽车技术》课程的教学手段、教学方法、考核模式等教学情况进行深入的探究。
1 课程教材的选取与教学内容的规划
《新能源汽车技术》是一门紧跟技术前沿的新课程,课程教材选用汽车类高端技能人才实用教材《新能源汽车技术》[2]。它是普通高等教育“十二五”规划教材,教材兼具实用性、通俗性、系统性以及适度超前性等优点,主要内容包括新能源汽车类型、电动机驱动系统、储能装置、能量管理系统、充放电系统、循环冷却系统、辅助系统等。教材内容丰富多样,而在实际教学中也会加入最新的国家相关扶持政策、关键技术扩展、汽车品牌车型案例等来丰富教学内容,强化教学效果。
2 教学手段与教学方式的多样化
选择合适的教学手段与教学方式能够提升学生学习兴趣,获得良好教学效果。为了避免学生对学习感到枯燥、乏味等现象,应该尽可能地采取多种教学手段和教学方式,活跃课堂气氛,落实教学成果。
2.1 板书与多媒体相结合的教学手段
《新能源汽车技术》课程内容丰富,知识点多、杂且涉及学科多,有些内容还需要有大量结构图说明,传统的板书不仅费时,而且不能对一些动态的系统执行过程做充分展示,所以需要引入多媒体教学[3]。当然,多媒体教学并不是简单地把教材上的文字复制到演示文稿中做简单的呈现,而是要结合课程具体内容加入图片、视频、汽车专业网站文章等材料丰富教学内容。特别是教学视频的应用,汽车系统工作过程介绍、广告片、新闻、纪录片等都能更好地展示教学内容,提起学生学习兴趣,加深学生对知识的印象[4]。比如教学进行到储能装置的超级电容部分,对教材内容中超级电容的结构、工作原理等理论知识学习完后,学生肯定对这一技术的实际研究和应用情况十分感兴趣,正好在最近CCTV2的一个纪录片《五年规划》中恰好就介绍了我国超级电容的发展和应用情况,并且视频中也提到了教材上所讲到的电极材料和电容容量等储能装置的相关参数,通过一边观看视频材料一边讲解知识点的方式让学生更有兴趣学习,同时也增强了教学效果。
因此,教学时应该注重版书与多媒体的结合:版书可以提炼出本堂课程的主要教学内容和知识点,让学生有一个总体的知识内容把握;多媒体则是具体的知识内容的展现,特别是动态视频的呈现,不仅能够很好地说明一些汽车系统的执行过程让学生更好地明白系统原理,也能让学生了解汽车行业发展的现实状况,从而更有学习的意愿。
2.2 多样化的教学方式
传统的教学是教师的一言堂,学生被动地接受知识,教学效果往往不佳。采用多样化的教学方式,让学生真正参与到学习中才能提高教学质量和教学效果。在教学中除了使用多媒体的教学手段让学生在感官上有比较深刻的印象外,还引入课堂报告的方式让学生自主学习。新能源汽车技术理论知识内容多,会涉及物理电磁学、电化学反应、自动控制原理等多学科的内容,课程后期,学生在对新能源汽车技术有了一定了解的情况下,让学生自行收集新能源汽车技术相关资料并汇集归纳总结以课堂报告的形式完成自主学习。学生在收集资料的同时不仅了解了技术前沿的进展情况,而且也锻炼了对于众多资料的归纳总结能力。因为每个同学所选择的汇报内容都不尽相同,所以最后学生不单单只是局限于学习到了教材上的内容,也拓展到网络上更为广泛和专业的知识。另外,在课堂报告中还加入了提问环节,不但提升了做报告学生的演讲和随机应变的能力,听报告的同学也能够认真听取报告内容并积极思考,从而活跃了课堂的氛围,提升学生的学习兴趣。但是,课堂报告的学习方式并不是学生完全主导,教师也需要做一些引导工作,让新颖的教学方式真正发挥极佳的效果。报告前教师需要对学生报告内容预先做好指导修改,报告时还需要合理安排汇报时间和交流时间,并对汇报内容和交流内容做总结提炼。
使用多样化的教学方式,在传统的教师讲授的基础上加入学生课堂报告的形式,让学生从被动的学习到主动的学习,不仅能够提升学生学习兴趣,还能拓宽学生知识范围,同时锻炼学生归纳总结能力和演讲能力,提升学生的综合素质。
3 考核模式的改进
传统的课程考核一般是一纸试卷就完成评定,但这样的形式太过单一不够全面,考试往往是死记硬背,不能够充分反映学生对于本课程的具体学习情况。为了能够对学生学习情况作出全面客观的评定,课程采取平时成绩加期末论文成绩的评定方式。平时成绩主要包括学生课堂出勤率、课堂参与情况、课后作业完成情况等。期末论文则是课堂汇报内容的具体呈现,所以期末论文成绩包含课堂汇报演示文稿制作情况、汇报情况、提问环节问答情况以及最后论文撰写情况等。
作者简介:张涛(1981-),男,安徽阜阳人,三峡大学电气与新能源学院,副教授;武建瑞(1983-),男,陕西蒲城人,三峡大学电气与新能源学院,助理工程师。(湖北 宜昌 443002)
基金项目:本文系三峡大学教学研究项目重点项目(项目编号:J2011008)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)09-0073-02
能源是人类生存和发展的重要物质基础,随着社会发展对能源需求的持续增长,以及能源短缺危机和全球环境的日益恶化,能源对人类经济与社会发展的制约和对资源环境的影响也越来越显著。[1]面对能源短缺危机和环境保护的双重压力下,必须通过能源利用新技术实现“开源”和“节流”。因此,大规模开发新的能源,大力发展高效、环保的电力工业成为解决能源问题的有效途径,培养这方面的人才对新能源的开发和利用具有重要意义。
三峡大学具有浓厚的电力行业背景,为了让三峡大学(以下简称“我校”)电气工程类专业学生了解新能源相关知识,“新能源发电技术”课程应运而生,它是电气工程及其自动化专业课程体系中一门重要的专业选修课程。该课程的讲授,能够帮助学生较为全面地了解和掌握新能源利用形式及其相关技术的前沿动态,有利于培养学生的创新思维能力。为了提高教学质量,结合电气工程类专业的特点,探索适合电力系统及其自动化专业课程授课内容和教学方法是十分必要的。本文将根据笔者近年来的教学实践,谈谈对该课程的教学改革与实践方面的几点体会。
一、课程教学存在的主要问题和矛盾
“新能源发电技术”课程是一门多学科交叉的课程,除了涉及电力和能源领域的知识外,还要求学生具有其他领域相关的知识,如课程中风力发电技术涉及空气动力学的相关知识,太阳能电池涉及的半导体材料的相关知识,生物质能中涉及的生物化学等相关知识等。[2,4]由于新能源发电技术的研究属于前沿科学,目前,我国部分高校的相关专业已开设“新能源发电技术”课程,但不同学科对该专业课程的教学需求不同,导致教材内容侧重点差异较大。该课程的建设中存在的问题较为突出,集中体现在:不同专业教材内容侧重点不同,缺乏适合电力系统及其自动化专业的教材;作为一门选修课程,学生重视程度不够;专业教学环节矛盾众多,包括课程与教材之间的矛盾,理论教学与实践教学之间的矛盾,教学目标与教学方法之间的矛盾等,这些都在很大程度上制约了“新能源发电技术”课程教学质量的提高。
对于电力系统及其自动化专业的学生,该课程需要涉及更多电气工程学科的相关知识,如电机学、电力电子技术、电力系统分析等专业知识。在新能源并网和储能技术中需要应用这些专业知识分析该研究领域前沿问题,有利于全面掌握新能源知识体系和培养学生分析问题的能力。由此可见,本课程内容丰富,知识点多,在该课程的建设中,需要根据专业特点,合理组织教学内容,让学生掌握晦涩难懂的外专业知识的,能利用本专业知识分析实际工程问题,激发学生学习该课程的兴趣,提高学生的综合素质,因此该课程的教学内容和教学模式的改革势在必行。
二、教学内容的改革
为了适应电力系统及其自动化专业学生的教学,在课程改革过程中,根据新能源发电行业现状和电气工程对新能源发电技术课程知识体系的需求,结合电力工程及其自动化专业的特点,精选教学内容,重新构建了新的课程知识体系,加强与电力系统及其自动化专业之间的联系。
根据新能源发电站接入电网的影响不同,将这些新能源技术分为两类:稳定性能源发电技术和间歇性能源发电技术。
一些新能源技术(如生物质能、地热能和常规水电)在接入电力系统方面和常规电力技术一样容易,除了一次能源的形式不同,转换成电能环节基本相同,都采用同步发电机进行发电,对电网的安全和稳定不会造成影响。因此,这部分新能源知识重点讲解各种新能源发电技术的基本原理,最新的发电技术的现状和动向,及在利用过程中对改善环境带来的好处,培养学生新的能源观念和意识。同时结合电网发展的最近进展,这些发电技术作为分布式电源接入电网时,如何规划电网,接入电网对电网的影响等方面进行适当的讲解,加强与电力系统知识的联系,提高学生学习的积极性,
由于受到季节、气象和地域等条件的影响,另一些新能源技术具有随机性、波动性和间歇性的特点,如风能和太阳能发电等新能源发电技术,在接入电力系统方面需要克服更多的挑战,其电力大规模并入常规电网会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响。这部分内容重点讲解与电力系统相关的技术,涉及到电机学、电力电子技术和电力系统相关的知识点。在间歇性能源并网过程中,电力储能技术可以补偿负荷波动,解决风能和太阳能等间歇式新能源发电直接并网对电网的冲击,调节电能质量,使大规模风力发电和太阳能发电能够方便可靠地并入常规电网。随着可再生新能源发电技术的快速发展,电力储能技术也是电力系统及其自动化专业学生必须掌握的知识,所以储能技术也是该课程知识体系的重要部分。
本文提出的课程知识体系目前还没有相关教材,为此,笔者较为系统地构建并编写适合电力系统及其自动化专业的“新能源发电技术”课程讲义,使之更符合电力系统及其自动化专业的教学。从两学期的试用情况来看,学生认同感增强,明确该课程是本专业不可或缺的重要选修课,重视程度显著提升,在教学过程中取得了良好的效果。
三、教学模式改革
选择合适的教学方法,能够提高课堂效率。教学内容的不同,授课的教学方法也需要相应的改进,为此笔者对教学方法也进行了改革,使之与课程知识体系相适应。
1.采用学术专题讲座的教学方式
“新能源发电技术”课程知识体系要求运用新的教学方法。每种新能源发电技术各自成章,自成系统,各部分内容均有很多前沿的技术,仅靠书本知识已经不能适应科技的进步。[5,6]因此需要任课教师补充相关发展的新动向和新技术,以学术讲座的形式进行讲授与课程相关知识点。讲解过程中,以具体的行业问题为背景,采取启发式的讲解方式,层层剖析问题,可以让学生在有限的学时内,掌握发电技术的发展现状、发电原理、利用方式、开发存在的问题和研究现状及动向。如地热发电、海洋能发电、生物质能发电、太阳能热发电技术,都可以采用讲座的方式进行讲解。同时在讲座过程中,增加学生提问环节,让学生可以积极参与,引导学生自主思考。
为了强化实践,在每一个专题授课结束后,教师通过布置与该专题相关的设计题目,让学生学以致用。比如让学生设计太阳能热电站,利用波浪能发电原理设计相应的波浪能电站,设计新农村综合利用生物质能的方案,设计垃圾发电站工艺流程等,作为分布式电源接入电网时,结合不同能源开发利用的特点对该地区新能源开发和电网结构做出合理规划,并给出理由。通过这些综合性设计作业,可以增强大家的创新意识和实践能力,激发了学生的学习兴趣和主动性,训练了学生分析问题、解决问题的综合能力,起到了非常好的效果。
2.基于问题的探究式教学方式
传统的讲授方式,可以系统地讲解,课堂容量大。风力发电和光伏发电技术涉及知识点多,知识点零散,因此需要教师合理组织教学内容,使其与所学专业知识相结合。为此笔者精心设计每一个教学环节,精讲多练。但传统的授课方式,学生被动接受,学习积极性不高。
为此,笔者采用基于问题的探究式教学方式,在教学的过程中,教师起引导作用,对课程中的知识点进行分析,提出基于问题的讨论题目;并分析学生需要掌握的知识要点,为学生提供必要的参考文献,让学生课后自己查阅资料,引导他们学会自己总结知识点,利用所学知识分析实际问题。而学生在课后根据自己的兴趣自愿选题,并分小组进行研讨,研讨后,该小组总结讨论结果。在课堂讨论中,每个小组推荐一名学生做交流发言,将自己的研究内容做简要汇报。学生互相提问展开讨论,老师进行有针对性的点评,肯定了学生们取得的成绩,对错误的地方进行了补充和纠正。[2]为了达到分组讨论学习预期效果,要求每个小组在上交的文献报告中,明确每个学生所做的工作和参加小组讨论的发言内容,督促每个学生都参与讨论学习。通过这种教学方式,充分调动了学生的积极性和主动性,也很好地完成了教学目标,促进了教学质量的提高,达到“授人以渔”的目的。
3.改进多媒体教学方式
由于该课程设计的专业知识具有跨学科的特点,有些知识点学生难以掌握,有些原理较为抽象。如风机的偏航过程、变桨过程、风机的失速原理、斯特林发动机的发电过程等都比较抽象,在没有实物演示的前提下,学生经常不容易理解。因此在讲这些课程内容时,采用多媒体动画演示的方法,帮助学生理解基本概念和知识,让学生更快更易地理解和掌握这些内容。
四、考试方法的改革
虽然在教学内容和方法上进行了改革,提高了学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,但仍有不少学生选课和学习动机不端正。他们不是为了完善自己的知识结构,提高自己的综合素质,只是为了凑满学分,对选修课缺乏足够的重视。[6]传统的闭卷考核方式不能全面地反映真实的教学情况。撰写课程论文,成绩只与论文写得好不好有关,有的同学东拼西凑,也能获得一个理想的成绩。这些方式都难以督促学生平常的学习,因此仍需完善课程的考核方式。根据“新能源发电技术”课程的特点,笔者对该课程的考试方式做了合理的改革,促进学生学习,公正地反映了学生的成绩。主要采取了以下一些措施:
1.注重对学生平时的考查
增加课堂随机考查的次数。通过提问、课堂测验等方式,让学生在上课时能集中精力听讲,防止学生上课“开小差”。回答问题和课堂测验计入平时成绩。
2.增加撰写文献报告和大作业
基于问题的探究式教学方式中,撰写文献报告和小组讨论环节能够有效培养了学生查阅文献、撰写论文、发现问题、解决问题、独立思考的能力,因此能够较为科学评价学生平时的努力程度。因此,课堂讨论和小组讨论中,根据学生在该环节中的贡献不同给学生不同成绩,这样能起到督促学生学习和检验学生学习效果的作用。
作业是课堂教学的有效补充和延伸,是教学中必不可少的环节。大作业一般具有综合性的特点,能够有效锻炼学生的综合能力,巩固平时所学的知识,是反馈教学效果的有效手段。因此增加大作业和撰写文献报告在平时成绩中的比重也是考查学生平时学习的有效手段。
3.增加平时成绩的权重
平时考核成绩权重由原来的30%提高到目前的50%,有效地避免了学生平时不学习,考试时突击学习也能取得不错成绩的弊端,提高学生学习的积极性和自觉性。
通过上述措施的实施,经调查表明多数学生都认可这种成绩考核方法较合理、公正,能够真实反映学生的成绩,受到了多数学生的欢迎。
五、结束语
“新能源发电技术”课程是电气工程及其自动化专业课程体系中一门重要的专业选修课程。本文针对课程建设中存在的突出问题,构建了适合电气工程类专业的“新能源发电技术”课程的知识体系,合理组织教学内容,并根据授课内容提出了合适的教学和考核方法。通过课程教学改革,激发学生的学习兴趣,引导学生主动学习,培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新意识,提高学生的综合素质,达到提高该课程的教学质量和教学效果的目的。
参考文献:
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[前言]近些年来,随着“以人为本”设计理念的提出,人们对住宅的舒适性和使用性要求越来越高,建筑能耗也随之增高。据统计,目前我国建筑能耗约占国民经济总能耗的25%左右,且呈上升趋势。另一方面,随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装,“城市热岛效应”日益严重,使环境日益恶化。我国建筑节能的重点应为:建筑本体的节能、采暖系统节能、提高照明和其他电器的效率、大型公共建筑节能。
随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展 。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题。
一、发达国家在节能建筑方面的成绩
美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。
日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。免费论文,建筑节能新能源。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。免费论文,建筑节能新能源。
二、 中国建筑能耗的基本情况和基本问题
我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有,因此我们处在一个特定的历史时期。2003年,我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米),超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米),只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%。免费论文,建筑节能新能源。
我国是一个能源短缺的国家,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。此外,在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下,实心黏土砖每年毁田12万亩。
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。
我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍。免费论文,建筑节能新能源。 转
三、我国需要发展的重点领域
1.优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、 自然 通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。免费论文,建筑节能新能源。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。
2.建筑围护结构材料和部品
开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。免费论文,建筑节能新能源。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。
3.建筑中的可再生能源技术
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源,资源丰富对环境无污染,是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。
4.其他方面还有很多包括:通风装置与排风热回收装置与各种泵技术。
四、结束语
虽然,我国在这方面还存在许多问题,但只要我们提高认识,加强管理,那么不久的将来我国一定有望发展成为能源节约大国,这将对全世界乃至全人类的可持续发展作出重大的贡献。
参考文献:
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随着环境保护呼声的提高和近年来国际能源供应尤其是原油供应的持续紧张,主要发达国家的研究机构和汽车厂商纷纷加大了对新能源汽车技术的开发投入,以替代以石油为燃料的传统汽车,形成了多种技术共同发展的局面,部分技术已经在商业化领域取得了重要进展。但是在汽车产业快速发展的同时,我国石油供应却持续出现紧张,对外依存度不断提高,汽车造成的环境污染和温室气体排放严重威胁我国的可持续发展。因此,在发展汽车产业方面,我国应当避免重走发达国家的“先污染后治理”的老路,积极发展新能源汽车,降低对石油燃料的依赖,促进我国的可持续发展。
目前汽车使用的普及化,导致停车难的问题非常严重。根据我国“车位少,停车难”等问题的特点。以新能源汽车为基础,研发可以平行移位进入较小车位的新能源汽车,以解决以解决车位距离小,需要多次移动才可进入车位或因为驾驶员技术问题,无法进入车位等问题。不仅解决车位少,停车难的问题。很多中高配置的汽车上,已经配备了汽车辅助泊车系统,可以弥补驾驶员技术问题,安全进入车位。但是由于目前汽车的拥挤,很多时候会遇到车位的距离很小,即便驾驶员驾驶技术高超或者爱车配备辅助泊车系统,也无法进入车位。因此,采用汽车平行位移技术后,可以进入距离较小的车位。
我国新能源汽车产业的发展既有优势又有劣势,既有潜力又有制约,既有相关政策扶持又有技术研发和推广应用方面的困难。为了促进我国新能源汽车技术和产业化发展,本文致力于探讨如下问题:第一,我国应当采取什么样的新能源汽车技术和产业化发展战略。第二,如何让汽车在新能源的基础上实现平行移动。
要想使汽车横向行驶,可以提供两个方案。一是使行驶的四个车轮旋转90度,然后在横向行驶;二是加装四个横向车轮,利用加装的车轮横向行驶。由于方案一必须使转向和驱动轮旋转90度,这样会造成行驶中的安全,也给研发过程中带来了很多难题,为此以方案二作为研究对象,进行设计。
新能源平行移位车采用加装平移车轮的方案,需要解决以下几个问题。一、平行移位车轮在未使用时,要在行驶车轮的上方,并且需要在使用平行移位时,在行驶车轮的下方,且使行驶车轮离开地面。二、因为需要使行驶车轮离地,为此需要汽车配备整车举升系统。三、平行移位车轮的横向移动,以及进入车位后可以及时的切断动力,防止汽车撞在侧方的障碍物。解决以上三个问题,便可在汽车上实现平行移位的技术。
为了解决汽车整车的举升,在汽车底盘上加装四个电动举升机,利用电驱动来达到整车举升的目的。为了到达举升后车辆的稳定性,需要增大举升机的着地面积。采用平行移位车轮随举升机共同移动,不但可以解决举升机着地面积,还可以解决平行移位车轮在使用过程中的位置变化。此外在四个平行移位车轮中,分别在前侧和后侧的车轮中需要加装驱动平行移位车轮的直流电动机,可以解决汽车的横向行驶,还可以通过改变电机的电流方向,达到汽车横向行驶的方向。同时在汽车侧方位安装雷达,通过雷达检测障碍物的电信号,控制继电器的通断,从而切断驱动平行移位车轮的电机,实现避让。
本文综合采用规范研究与实证分析相结合、定性分析与定量分析相结合等多种研究方法。在定性研究方面,本文采用观察研究的方法,通过对新能源汽车技术与产业化发展的经验分析,结合相关产业政策,研发适合我国“车位少,停车难”的特点的新能源可平行移位汽车。在定量分析方面,在以新能源汽车的基础上对新能源汽车如何实现平行移位以及技术要求等进行分析、研发,为我国新能源汽车产业的发展战略和改善我国停车难等问题指明了方向。
【参考文献】
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[3] 耿莉霞. 智能充电机集散控制系统设计:[硕士学位论文]. 北京:北京交通大学,2006
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[5] 王健,姜久春. 电动汽车充电站信息管理系统的设计与实现. 微计算机信息,2006,22(5-3):16-17
2013年,云斯宁教授与大连理工大学马廷丽教授牵头,由国内众多科研单位成就卓越的科学家参编,共同编著的《染料敏化太阳能电池――从理论基础到技术应用》一书正式出版。作为我国第一本全面介绍染料敏化太阳能电池(DSSC)的专业书籍,它的问世,让世界看到了在新一代太阳能电池研究领域更多的“中国可能”。与此同时,这位杰出的青年科技工作者所取得的创新性国际重要研究成果,也大大提升了西安建筑科技大学无机非金属材料学科在国内外的行业影响力,促进了功能材料新办专业的学科发展、推动行业技术进步和产业化进程。
那么,何谓DSSC?他又是如何与之结缘的呢?
如大家所知,太阳能作为资源丰富的可再生能源,具有独特的开发利用潜能,而DSSC就是新一代太阳能电池的一种。“它主要是模仿光合作用原理研制的。”云斯宁向记者介绍说,“植物进行光合作用的时候,是把太阳能转化为电能,然后再转化为化学能,而DSSC是一个电气化学系统。植物进行光合作用,是叶绿素在起作用,而DSSC是用染料来捕获太阳光,把光能转化为电能进行发电。”
2003年,云斯宁在西安交通大学攻读博士学位,从事钙钛矿铁电压电陶瓷介电弛豫行为的研究。在广阔的科技世界走马观花已经无法满足他的求胜心,“致用”开始成为这个科研新兵最为关注的命题。偶然的机会,他看到了美国能源署和中科院关于能源科学与技术未来发展展望的行业报告,开展科研的定位逐渐清晰了起来。“当时了解到我们国家碳纳米管的研究在国际上比较超前,后来我就比较关注新能源,经过逐步积累,对国家的政策、需求了解多了,焦点就集中在能源危机和环境污染两个关键点上了。我们做科研必须要符合国家重大战略需求才有意义,太阳能和生物质能又是新能源里边两大核心。”因此,云斯宁教授将研究定位在:一方面立足于太阳能,另一方面立足于生物质能,开展低成本、高附加值资源化循环综合利用的基础研究和技术开发。
因为出色的表现,云斯宁博士毕业之后,其学位论文获2007年西安交通大学优秀博士论文,而后他又作为“引进人才”进入西安建筑科技大学工作,随后赴韩国延世大学研修,开始涉足DSSC。“在韩国,主要是搞光阳极研究,回国之后与马廷丽教授合作,逐渐开展对电极催化剂的研究。”他说自己近期在开展捕能与储能一体化新能源集成器件研究。
从国外到国内,从光阳极到对电极再到集成器件,云斯宁及其研究团队一直沿着一条主线进行探索。而这条线就是――可再生能源中对太阳能和生物质能的利用。他解释说:“随着人口的增加和人们生活水平的逐渐提高,对能源的需求日益增加,能源危机和环境污染日益严重。面对这种挑战,我们力图通过新能源材料的研究和开发,解决国家发展过程中的重大能源需求,并且立足于资源化循环综合利用。”
卓越的科研才华,让云斯宁从众多青年科研工作者中脱颖而出,他很快被破格提升为教授和博士研究生导师,并成为了西安建筑科技大学功能材料研究所“新能源材料”研究团队和陕西省纳米材料与技术重点实验室“新能源材料器件化应用”研究团队的方向负责人。 他和他的研究团队一起,对国际上该领域的研究现状、难点、热点开展深度研究、联合攻关。近年,参与完成、主持国家级、省部级、地市级、校级各类项目20余项,并协助国家基金委评审青年、面上、重大项目共38项。
持续突破
和当初预料的一样,在巨大的能源缺口面前,DSSC因其光电转化效率高、成本低、环境友好、透明等特点,顺理成章地成为了全世界瞩目的科研焦点。而他与“战友们”的坚守,也为我国在该领域国际竞争力的加强,原创性成果的争夺提供了坚实的保障。“中国发表的研究论文,位居世界第二;知识产权数量也仅此于日本和韩国,领先于美国和其他发达国家。而国内的产业化研究也基本与世界同步,早期仅能建成500瓦的示范小工程,预计今年我国能达到20兆瓦规模的水平。”云斯宁教授对我国的科研充满信心。
蓝海似乎近在咫尺,想要突破边界,挑战仍然不可小觑。“研究DSSC的目的最终在于应用。而产业化面临两个问题:一个是DSSC的效率约为13%,与成熟的硅基电池相比有点偏低;另外一个是它的长期稳定性欠佳。其次,商业化应用还面临着一个成本问题,虽然DSSC成本仅占硅基电池的1/5?1/10,但想要产业化,还需进一步降低成本。”只有解决了效率、稳定、成本等诸多问题,DSSC才能真正走上康庄大道,云斯宁教授倍感压力,他认识到,“只有开展新原理、新结构、新方法的应用基础研究,开发出具有自主知识产权的关键核心技术,跟国际上的清洁能源技术竞争,才能从容应对。”
真抓实干、各个击破,在他看来是登顶成功的唯一途径。作为陕西省科技计划评审专家,他最常强调的就是“坚持”与“超越”。“如果一天工作8个小时,生活可以很轻松,但科研这个东西,只有不停地付出,几十年如一日的坚持,才有可能取得突破。”自2012年以来,云斯宁教授开始以每年一项新突破刷新西安建筑科技大学科研成果的发表纪录,在《Prog Polym Sci》《Energy Environ Sci》《Adv Mater》《Adv Energy Mater》《ChemSusChem》《J Mater Chem A》《Nanoscale》等国际知名期刊发表学术论文40余篇,拥有20余项专利技术,主编专著1部,参编中国、法国、印度等大学教授专著3部,之一下载量已超过99000余次。研究成果先后被陕西省人民政府、陕西省教育厅、中国建筑学会、西安建筑科技大学、《西安建大报》、精细化工国家重点实验室等多家媒体和网站报道,相关理论、方法或结果已被国内外同行采用或作为其研究的基础或起点。
2014年8月,由他撰写的综述性文章《无铂的染料敏化太阳能电池对电极》在国际材料领域权威刊物《先进材料》发表之后,更是引起了国际同行的关注。在他看来,无铂催化材料有独具优势的创新点。一方面是原材料容易获得,价格比贵金属铂要便宜很多;另一方面,制备工艺比较环保,基本对环境没污染。他举例说,目前的这种薄膜太阳能电池,希望像塑料纸一样印刷出来,这样更容易实现产业化,而溶液工艺与卷对卷大面积印刷生产是非常匹配的。此外,他们开发的无铂催化剂性能卓越,成本低廉,原材料易得,在太阳能电池、燃料电池、超级电容器、制氢、生物传感器、有机物降解、污染控制等领域具有潜在的应用前景。
揽海听风
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0063-02
“高等电化学”课程是上海电力学院应用化学专业硕士研究生的学位专业课,电化学研究方向是环化学院硕士点的主要研究方向之一,包含腐蚀电化学、材料电化学、化学电源、燃料电池等,每年研究生入学选择的研究方向中,与电化学有关的人数达到80%之多,这就要求研究生在第一年的基础学习中具备扎实的电化学基本知识,掌握电化学仪器的基本操作,才能在接下来的科研实验中游刃有余,做出成绩。但是上海电力学院统招进来的研究生电化学水平参差不齐,有材料专业、化工专业或环境专业,大部分学生在本科阶段并没有接触到电化学的相关知识,成为后续科研实验的一大阻碍。
因此开设“高等电化学”课程,使电化学专业方向的研究生可以系统学习电化学基本知识,掌握电化学仪器的基本操作,对研究生的培养起到良好的推动作用。
上海电力学院的“高等电化学”(3学分)课程设置是由原有的“应用电化学”(2学分)和“电化学研究方法”(3学分)两门课程合并而来,学分数虽然只有原先总学时数的60%,但要求不能降低,因此需要对该课程的教学体系、教学内容、教学方式等方面进行改革,方能适用实际需要。
一、课程教学团队优化合理
该课程的师资队伍原先只有2名教师(1名教授和1名副教授),经过建设,该课程组师资队伍已初现规模,已有6名教师,其中2名教授、3名副教授和1名讲师,梯队结构合理,形成了一支很好的教学团队。同时该教学团队分工合理,课程负责人现为该一级学科硕士点负责人、中国化学会电化学专业委员会委员、上海市学位委员会第四届学科评议组成员,长期主讲电化学类课程,具有很深的学术造诣和教学水平。另一名教授是新引进的教育部新世纪优秀人才,在化学电源研究方面具有很高的学术水平,其他三名副教授均从事本科生的电化学课程教学工作,在电化学内容上非常熟悉,另一名讲师主要是对电化学企业生产非常熟悉,对学生的综合训练指导帮助很大。
各位任课老师进行深入全面讲解,使课堂效果得到大大提高。该课程实际教学过程的主讲一般由3名教师完成,另3名教师参与整个课程体系的设置讨论、教学内容组织和实践环节的指导等工作。教学队伍中3 位主讲教师的分工分别是:1位教师负责电化学基本原理知识的讲解,包括电化学基础与理论等;1位教师负责电化学研究方法部分的讲解包括交流阻抗、循环伏安法等;另1位教师负责电化学加工与应用等,包括无机电解工业和有机电合成等等课程内容。另外,课外综合训练部分由6名老师共同指导并统一组织实施。在教学实施过程中建立了老教师的“传、帮、带”机制,同时也将理论教学与实践训练有机结合,课程教学团队定期交流探讨,形成了很好的协作机制。
二、教学内容不断更新
由于“高等电化学”课程内容丰富,既涉及电化学基础理论知识,又涉及电化学研究方法,还包括电化学的应用,特别是随着电化学技术及电化学理论体系的不断完善和深化,电化学的应用范围已广泛渗透到能源科学、材料科学 、环境科学、生命科学、信息科学和纳米科学等诸多领域。结合上海电力学院的专业定位和办学特色,应用化学硕士点专业主要围绕能源、环境及材料领域中的化学问题开展相关研究,培养学生具有扎实的应用化学理论基础和分析问题解决问题能力。因此,在该课程内容设置上除了保留相应的电化学基础理论和电化学研究研究方法外,在电化学应用部分重点突出能源、电力、环保相关的知识内容,即材料电化学、腐蚀电化学、环境电化学、电化学能源体系的设计和应用等,这些知识点的拓展也与学生今后从事毕业论文工作乃至今后的就业密切相关,受到学生的欢迎。例如,围绕电力材料防腐蚀的介绍,不仅包括腐蚀电化学机理、测试方法及防腐蚀技术等,而且着重介绍在电力企业现有的技术应用;随着新能源技术的发展,海上风电的发展十分迅速,其材料防腐蚀要求也很高,课程讲解时可结合电化学知识提出一些可能的解决方案。围绕当前新能源汽车的发展对电池要求很高,在课程讲解时专门围绕新能源汽车中各类电池的发展技术及材料技术进行系统分析,让学生了解燃料电池汽车、纯电动汽车、插电式混合动力汽车等不同电力驱动的差别等。还有围绕当前智能电网中的关键技术之一即电力储能,这也是发展分布式能源及普及新能源的关键技术之一,而电力储能技术中涉及到包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液硫电池等的选择和应用,这些内容均涉及到电化学中各类化学电源的技术及最新发展,这些内容的拓展对扩大学生的知识面有极大的帮助。
三、实践训练环节得到强化
在传统的课程实验设置过程中一般都是利用课内时间进行一些简单的实验教学与实验操作,很少进行系统性、综合性的训练,往往学生综合能力的提高也受到了限制。由于该课程的教学时数十分紧张,实验与实践环节在课内安排很少,需要充分利用课外时间进行实践环节的训练。课程教师一般在课程结束前一个多月对学生布置一个综合性训练的研究课题,包括课题的确立、文献调研、实验方案制订、实验操作、数据分析和论文撰写等各个环节。由学生利用导师实验室资源或学院的学科基地独立完成。事实上学院也拥有国家电力公司热力设备腐蚀与防护重点实验室、上海高校电力腐蚀控制与应用电化学重点实验室、上海热交换系统节能工程技术研究中心、上海电力能源转换工程技术研究中心、上海防腐蚀新材料工程技术研究中心等高水平学科基地,这些研究基地有非常先进的电化学仪器设备及相应的分析测试设备,包括光电化学测试系统、电化学工作站、电池测试系统、原子力显微镜、盐雾箱、动态模拟试验装置、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等。这些仪器设备均对学生开放,通过综合训练有利于他们全面了解该课程体系所涉及到的仪器设备及实际应用,同时通过实践也能大大提升他们对电化学理论的理解及提高他们分析问题、解决问题的能力,也使学生初步熟悉了进行科研环节的各个步骤,真正使学生近距离接触并使用了这些学科平台基地的先进的一起设备,使学生的视野得到了开阔,通过动手实验也培养了综合实践动手能力。
四、教学改革初见成效
通过该课程教学的改革实践不仅大大提升了学生对该课程的兴趣,而且促进了学生对电化学专业知识的掌握。学生在电化学相关的领域中参加科创比赛和学术交流中屡屡获奖。仅2013年就有10名同学获奖,占学生数的20%,其中3名同学获得上海市高校科创杯比赛二等奖和三等奖,1名同学获上海市陈嘉庚青少年发明比赛三等奖,1名同学获中国电化学会议优秀墙报论文奖,1名同学获全国电厂化学会议优秀论文奖,3名同学获全国腐蚀大会优秀论文奖。学生在电化学领域的学术论文质量有大幅度提升,近两年学生作为第一作者在国际电化学顶级期刊SCI一区期刊 (Electrochim Acta 和Journal of Power Source)发表了6篇论文,在SCI三区期刊( Solid State ionics和 Journal of Alloys & Compounds)上发表了2篇论文,充分反映了本课程建设的成效。从近几年该专业学生获得学校优秀硕士论文的论文题目来看,90%都与电化学密切相关,学生毕业就业岗位中需要的专业知识与电化学具有关联度的也占60%以上,这充分说明了该课程对学生的发展具有重要作用。
五、结束语
“高等电化学”课程作为上海电力学院应用化学专业硕士研究生的一门学位专业课,对该专业学生的培养具有重要作用,虽然本团队围绕师资队伍建设、教学内容更新和实践环节提升等方面进行一些改革与探索,并取得了一些初步成效,但为了更好地适应社会对高素质人才培养的需求,还有许多工作要做,包括对课程体系全面合理的梳理、教材的合理选择与更新、实验技术的进一步发展与完善等等,真正为培养不仅大大提升了学生对本课程的兴趣,而且也为学生进行后续课程学习以及毕业论文的撰写打下了扎实的基础。
参考文献:
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社会主义新农村建设是我国正在逐步推进的一个长久战略,而农村地区的新能源建设更是“三农”工作中的一项重要任务。近几年来,北京市紧抓农村能源建设发展的有利时机,投资数十亿元到“三起来”(让农村“亮起来”,让农民“暖起来”,让农业资源“循环起来”)工程中,引进、开发、推广了太阳能、沼气、风能等多种适合北京地区的新能源技术。据统计,2008年,北京市新能源利用量占能源消费总量的2.5%,是全国新能源建设的工作典范。但随着项目数量的增加和规模的扩大,新能源建设的后续管理与维护问题也越来越突出。通过实地考察和理论学习,认识到完善新能源项目的后续管理,对改善农村能源利用状况起着举足轻重的作用,是确保政府投入实施的各项新能源项目充分发挥长久效益的关键所在。
1新能源项目的后期管理现状及主要问题
随着北京市政府近年来大力推广新能源建设,目前,北京市的新能源利用情况有了非常大的进步,普及率逐年上升。据统计,到2007年年底,远郊区县约有823个村安装了太阳能灯,占村庄总数的20.7%,累计约8万盏。每年可节电1 317万mj,节约电费近200万元;同时还有大中型沼气工程53处,总池容达到l.5万m3,供气1.4万户;即将建成秸秆气化集中供气工程约60处,可满足l.8万户村民炊事用气。
然而,随着各类新能源项目在北京市农村地区的推广,其后续管理工作也逐渐显现出了一些不可忽视的问题。据了解,大部分项目仍然是“重开发,轻管理”,工程方只关注项目的开况,而在设施修建完成之后,忽略了其后续维护工作。很多项目在使用了一段时间后,因缺乏维护、无人看管而效率降低甚至荒废,进一步可能造成整体资源的极大浪费,这实际上违背了使用新能源的根本目的。
通过实地调查研究,北京市农村地区的新能源项目后期维护工作中主要存在如下问题:
1.1后期管理维护的服务网络不健全
目前,北京市农村地区新能源建设的后期管理维护尚未形成完整的服务网络。部分地区的新能源工程设备在后期的运行过程中发生故障、出现技术问题时出现了权责不明的情况。是由政府负责,村委会负责,还是设备的建造厂商负责,或者由农户自己解决,相关部门没有明确的规定。不少区县也组织了一些专门的技术人员来负责维护的工作,但全市范围内仍没有形成完整的、分层分级的维护体系和合理的服务网络,各项后期管理所需要的配套设备准备不够充足。在新能源设备设施发生了问题之后,没有合理的机制确保能够在最快的时间内将问题上报并解决。
例如,在“亮起来”工程中,北京市近郊大部分地区都引进了太阳能路灯项目。这个项目耗资很大,每个路灯的价值在1.1万元左右(包括了灯杆、太阳能板、蓄电池)。投入了大量资金来建造的工程,仅因为缺乏合理的后期管理,当开关或者其他零部件损坏就放弃使用,这无疑是一种巨大的浪费。
1.2缺乏有关新能源后期管理维护资金的支持政策
近年来,北京市政府在新能源上投入了巨大的资金,而这些资金大多是用在技术引进、项目开发上,对项目的后期管理维护很少重视。笔者从村委会基层工作人员的描述中了解到,绝大部分的乡镇,政府都没有投入专门的、定向的后期维护资金。正因为如此,当很多地方的新能源设施出现故障问题后,村委会没有资金去组织维修,而农户也不愿意自筹资金修缮,部分项目就出现了“一年好、二年差、三年垮”的局面。
对于后期管理的资金问题,一方面是投入不足,另一方面则是管理不充分。政府没有对后期维护资金的配置、使用方式、负责部门做出规定,从而使得基层工作人员无奈于没有合适的方式和可依据的政策对新能源进行后期管理。
1.3缺少专职的技术人员
一是缺乏日常的看管、维护员工。很多大型的新能源项目,例如沼气池,需要固定的人员负责看管和定期清扫,才能延长设备设施的使用寿命,减少设备、设施出现不必要的故障。而目前北京地区很多沼气设备都处于无人看管的状态。二是缺少相关的专业维修人员。新能源设施设备的很多问题比一般设备复杂,需要专业的维修技术。而北京市农村地区配备的相关工作人员数量不足,很多区县存在几个村才有一个沼气技术员。同时,农民普遍欠缺相关知识,不能及时解决使用中出现的问题,这样就使得大量沼气池及其他新能源设备“因病报废”,没有充分发挥其应有的经济效益和环境效益。
1.4农户参与的积极性不高
对于新能源设施设备的后期管理维护工作,最终的服务对象、受益者和最重要的工作支持者都是农户本身。对于北京地区的农户而言,新能源早已不是一件新鲜事物,农户对新能源的绿色环保性、科技性等特征有了基本的了解。然而就目前的情况而言,农户对使用新能源、维护新能源设备设施的主动性却不高,大多数仍处于如果政府提供就接受,而不会自主去购买的状态。农户对“花钱买环保”的态度并不积极。因此,相关部门应该进一步加强对农民环保意识的培养,解除其可能存在的误区,以加深其对新能源的认识[1]。
2新能源建设后续管理的对策和建议
2.1建立完备的后期管理与维护体系
政府应该牵头,针对现有的各种新能源项目,根据各区县各自的实际情况和长期发展规划,因地制宜,尽快建立完善的后期管理与维护服务体系,实现包含新能源项目设计、生产、施工、使用、管理、维修在内的整体服务网络,以推进农村能源的管理标准化、服务专业化,改变项目覆盖面小、组织化程度低的局面。
就此,国家在2007年推出了《全国农村沼气服务体系建设方案》,其中提到了建立乡村服务网点的建设内容、标准和补助标准等等。关于这一点,房山区政府率先做出了创新,到2010年,共建设1个区级服务中心、2个镇级区域服务站、120个村级服务队,形成一个3级实时监控服务网络,实现“管理维护一条线”,同时运用iso9001质量标准体系进行标准化管理。目前,已被农业部列为全国典型示范模式,而这样的服务网络尚未普及到全市的范围内。
2.2制定长期的发展规划,加大政府资金支持力度
目前北京市的新能源项目多在各区县农村地区,当地经济发展水平普遍不高,农户的收入水平较低,经济承受能力有限。而北京市政府每年在新能源整体上的政策扶持力度还是比较大的,例如,自2010年1月《北京市加快太阳能开发利用促进产业发展指导意见》实施后,政府每年用于支持太阳能发展的固定资产投资将不低于2亿元[2]。然而,到目前为止,北京市政府对于新能源后期管理与维护的资金投入的重视仍不足,支持力度较小。因此,各级财政应该制定长期规划,合理利用资金,加大对新能源项目整个生命周期管理维护的重视,做到“重开发、重维护”,这样才符合可持续发展的要求。
2.3加强相关工作人员的技术培训
在新能源设备设施的后期维护工作中,技术是关键[3]。只有在专业的技术支持下,才能够切实解决实际中出现的问题,保证设备的完好及正常运行。故政府应该定期组织开展农村能源技术的普及,对相关技术人员进行培训,提高其实际操作水平和科学理论水平,从根本上改善新能源资源的可持续利用情况。
例如,2010年大兴区青云店镇会同区能源办公室组织孝义营、大谷店等村的8名太阳能公共浴室管理人员参加了太阳能利用工专业等级知识培训,学习了有关太阳能公共浴室配备设施的维护、操作,太阳能路灯的安装、日常维修等知识。这样类似的活动都非常实际,能有效提高新能源项目后期管理水平,值得进一步推广。
2.4引入物业化管理服务的模式
对于部分类别的新能源项目,在其后期的管理维护工作中,可以引入物业化的管理模式,例如沼气池的管理。由于沼气池本身具有物业的属性,其后期管理也符合物业管理的一些特征,目前国内很多省市都开始引入物业管理与服务的模式[4]。沼气物业服务模式是指由政府引导,个人、企业或政府承办,建立沼气服务站或专门的物业服务公司,聘用具有专业资格的员工,以现代化的经营手段对沼气及其系统提供全方面的管理、维护服务,并通过对农户定期收缴一定的费用来支持其自身的运营[5]。
这实际上是公益化和市场化的结合。其不仅可以有效提高沼气池的后期管理维护工作水平,提升沼气池使用率、保有率,而且可以增加农村的工作岗位,故这一模式是非常可行而有意义的。但是其中也有一些问题需要解决,例如对用户物业服务费如何规定,政府对此类物业服务公司提供的信贷、税收等方面的优惠政策如何制定以及优惠幅度等等。
2.5加强宣传教育,提高农户的环保意识和科技意识
政府应该及时加强新能源的宣传教育工作,从根本上提高农户对使用新能源、维护新能源设备、设施的热情。让绝大部分农户积极主动地参与到新能源建设中,而不是单纯得依靠政府的力量推动。首先,对于新制定的新能源政策,基层政府机构应该积极向农户宣传,让其了解到政策的具体内容以及实施步骤;其次,可以用农民通俗易懂的形式,例如张贴宣传画报、组织培训、向农户发放科普资料等多种方式,提高农民的整体环保意识和基础科学知识
3参考文献
[1] 大兴区青云店镇对太阳能公共浴室管理人员进行专业知识培训[eb/ol]. [2010-04-14]. /cxyth/jcssjs/201004/t20100443-246943.html.
[2] 北京市农村可再生能源利用介绍[eb/ol]. [2007-07-13]. /eijiansuo/" target="_blank" title="">eijing.gov.cn/zhuanti/zwgk/jujp/zdjngc/t796432.htm.
社会主义新农村建设是我国正在逐步推进的一个长久战略,而农村地区的新能源建设更是“三农”工作中的一项重要任务。近几年来,北京市紧抓农村能源建设发展的有利时机,投资数十亿元到“三起来”(让农村“亮起来”,让农民“暖起来”,让农业资源“循环起来”)工程中,引进、开发、推广了太阳能、沼气、风能等多种适合北京地区的新能源技术。据统计,2008年,北京市新能源利用量占能源消费总量的2.5%,是全国新能源建设的工作典范。但随着项目数量的增加和规模的扩大,新能源建设的后续管理与维护问题也越来越突出。通过实地考察和理论学习,认识到完善新能源项目的后续管理,对改善农村能源利用状况起着举足轻重的作用,是确保政府投入实施的各项新能源项目充分发挥长久效益的关键所在。
1新能源项目的后期管理现状及主要问题
随着北京市政府近年来大力推广新能源建设,目前,北京市的新能源利用情况有了非常大的进步,普及率逐年上升。据统计,到2007年年底,远郊区县约有823个村安装了太阳能灯,占村庄总数的20.7%,累计约8万盏。wWW.133229.coM每年可节电1 317万mj,节约电费近200万元;同时还有大中型沼气工程53处,总池容达到l.5万m3,供气1.4万户;即将建成秸秆气化集中供气工程约60处,可满足l.8万户村民炊事用气。
然而,随着各类新能源项目在北京市农村地区的推广,其后续管理工作也逐渐显现出了一些不可忽视的问题。据了解,大部分项目仍然是“重开发,轻管理”,工程方只关注项目的开况,而在设施修建完成之后,忽略了其后续维护工作。很多项目在使用了一段时间后,因缺乏维护、无人看管而效率降低甚至荒废,进一步可能造成整体资源的极大浪费,这实际上违背了使用新能源的根本目的。
通过实地调查研究,北京市农村地区的新能源项目后期维护工作中主要存在如下问题:
1.1后期管理维护的服务网络不健全
目前,北京市农村地区新能源建设的后期管理维护尚未形成完整的服务网络。部分地区的新能源工程设备在后期的运行过程中发生故障、出现技术问题时出现了权责不明的情况。是由政府负责,村委会负责,还是设备的建造厂商负责,或者由农户自己解决,相关部门没有明确的规定。不少区县也组织了一些专门的技术人员来负责维护的工作,但全市范围内仍没有形成完整的、分层分级的维护体系和合理的服务网络,各项后期管理所需要的配套设备准备不够充足。在新能源设备设施发生了问题之后,没有合理的机制确保能够在最快的时间内将问题上报并解决。
例如,在“亮起来”工程中,北京市近郊大部分地区都引进了太阳能路灯项目。这个项目耗资很大,每个路灯的价值在1.1万元左右(包括了灯杆、太阳能板、蓄电池)。投入了大量资金来建造的工程,仅因为缺乏合理的后期管理,当开关或者其他零部件损坏就放弃使用,这无疑是一种巨大的浪费。
1.2缺乏有关新能源后期管理维护资金的支持政策
近年来,北京市政府在新能源上投入了巨大的资金,而这些资金大多是用在技术引进、项目开发上,对项目的后期管理维护很少重视。笔者从村委会基层工作人员的描述中了解到,绝大部分的乡镇,政府都没有投入专门的、定向的后期维护资金。正因为如此,当很多地方的新能源设施出现故障问题后,村委会没有资金去组织维修,而农户也不愿意自筹资金修缮,部分项目就出现了“一年好、二年差、三年垮”的局面。
对于后期管理的资金问题,一方面是投入不足,另一方面则是管理不充分。政府没有对后期维护资金的配置、使用方式、负责部门做出规定,从而使得基层工作人员无奈于没有合适的方式和可依据的政策对新能源进行后期管理。
1.3缺少专职的技术人员
一是缺乏日常的看管、维护员工。很多大型的新能源项目,例如沼气池,需要固定的人员负责看管和定期清扫,才能延长设备设施的使用寿命,减少设备、设施出现不必要的故障。而目前北京地区很多沼气设备都处于无人看管的状态。二是缺少相关的专业维修人员。新能源设施设备的很多问题比一般设备复杂,需要专业的维修技术。而北京市农村地区配备的相关工作人员数量不足,很多区县存在几个村才有一个沼气技术员。同时,农民普遍欠缺相关知识,不能及时解决使用中出现的问题,这样就使得大量沼气池及其他新能源设备“因病报废”,没有充分发挥其应有的经济效益和环境效益。
1.4农户参与的积极性不高
对于新能源设施设备的后期管理维护工作,最终的服务对象、受益者和最重要的工作支持者都是农户本身。对于北京地区的农户而言,新能源早已不是一件新鲜事物,农户对新能源的绿色环保性、科技性等特征有了基本的了解。然而就目前的情况而言,农户对使用新能源、维护新能源设备设施的主动性却不高,大多数仍处于如果政府提供就接受,而不会自主去购买的状态。农户对“花钱买环保”的态度并不积极。因此,相关部门应该进一步加强对农民环保意识的培养,解除其可能存在的误区,以加深其对新能源的认识[1]。
2新能源建设后续管理的对策和建议
2.1建立完备的后期管理与维护体系
政府应该牵头,针对现有的各种新能源项目,根据各区县各自的实际情况和长期发展规划,因地制宜,尽快建立完善的后期管理与维护服务体系,实现包含新能源项目设计、生产、施工、使用、管理、维修在内的整体服务网络,以推进农村能源的管理标准化、服务专业化,改变项目覆盖面小、组织化程度低的局面。
就此,国家在2007年推出了《全国农村沼气服务体系建设方案》,其中提到了建立乡村服务网点的建设内容、标准和补助标准等等。关于这一点,房山区政府率先做出了创新,到2010年,共建设1个区级服务中心、2个镇级区域服务站、120个村级服务队,形成一个3级实时监控服务网络,实现“管理维护一条线”,同时运用iso9001质量标准体系进行标准化管理。目前,已被农业部列为全国典型示范模式,而这样的服务网络尚未普及到全市的范围内。
2.2制定长期的发展规划,加大政府资金支持力度
目前北京市的新能源项目多在各区县农村地区,当地经济发展水平普遍不高,农户的收入水平较低,经济承受能力有限。而北京市政府每年在新能源整体上的政策扶持力度还是比较大的,例如,自2010年1月《北京市加快太阳能开发利用促进产业发展指导意见》实施后,政府每年用于支持太阳能发展的固定资产投资将不低于2亿元[2]。然而,到目前为止,北京市政府对于新能源后期管理与维护的资金投入的重视仍不足,支持力度较小。因此,各级财政应该制定长期规划,合理利用资金,加大对新能源项目整个生命周期管理维护的重视,做到“重开发、重维护”,这样才符合可持续发展的要求。
2.3加强相关工作人员的技术培训
在新能源设备设施的后期维护工作中,技术是关键[3]。只有在专业的技术支持下,才能够切实解决实际中出现的问题,保证设备的完好及正常运行。故政府应该定期组织开展农村能源技术的普及,对相关技术人员进行培训,提高其实际操作水平和科学理论水平,从根本上改善新能源资源的可持续利用情况。
例如,2010年大兴区青云店镇会同区能源办公室组织孝义营、大谷店等村的8名太阳能公共浴室管理人员参加了太阳能利用工专业等级知识培训,学习了有关太阳能公共浴室配备设施的维护、操作,太阳能路灯的安装、日常维修等知识。这样类似的活动都非常实际,能有效提高新能源项目后期管理水平,值得进一步推广。
2.4引入物业化管理服务的模式
对于部分类别的新能源项目,在其后期的管理维护工作中,可以引入物业化的管理模式,例如沼气池的管理。由于沼气池本身具有物业的属性,其后期管理也符合物业管理的一些特征,目前国内很多省市都开始引入物业管理与服务的模式[4]。沼气物业服务模式是指由政府引导,个人、企业或政府承办,建立沼气服务站或专门的物业服务公司,聘用具有专业资格的员工,以现代化的经营手段对沼气及其系统提供全方面的管理、维护服务,并通过对农户定期收缴一定的费用来支持其自身的运营[5]。
这实际上是公益化和市场化的结合。其不仅可以有效提高沼气池的后期管理维护工作水平,提升沼气池使用率、保有率,而且可以增加农村的工作岗位,故这一模式是非常可行而有意义的。但是其中也有一些问题需要解决,例如对用户物业服务费如何规定,政府对此类物业服务公司提供的信贷、税收等方面的优惠政策如何制定以及优惠幅度等等。
2.5加强宣传教育,提高农户的环保意识和科技意识
政府应该及时加强新能源的宣传教育工作,从根本上提高农户对使用新能源、维护新能源设备、设施的热情。让绝大部分农户积极主动地参与到新能源建设中,而不是单纯得依靠政府的力量推动。首先,对于新制定的新能源政策,基层政府机构应该积极向农户宣传,让其了解到政策的具体内容以及实施步骤;其次,可以用农民通俗易懂的形式,例如张贴宣传画报、组织培训、向农户发放科普资料等多种方式,提高农民的整体环保意识和基础科学知识
3参考文献
[1] 大兴区青云店镇对太阳能公共浴室管理人员进行专业知识培训[eb/ol]. [2010-04-14]. /cxyth/jcssjs/201004/t20100443-246943.html.
[2] 北京市农村可再生能源利用介绍[eb/ol]. [2007-07-13]. /eijiansuo/" target="_blank" title="">eijing.gov.cn/zhuanti/zwgk/jujp/zdjngc/t796432.htm.
作者简介:姚志垒(1981-),男,江苏溧阳人,盐城工学院电气工程学院,副教授。(江苏 盐城 224051)
基金项目:本文系盐城工学院2013年度校级教改研究项目(项目编号:32)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)23-0052-02
“电力电子装置及技术”是电类专业的一门专业选修课。[1]该课程是在“电力电子技术”课程的基础上,进一步介绍变流电路的结构、工作原理、功能指标,电力电子实用装置的构成、基本电量的计算方法和所有装置需解决的共同技术问题。[2-3]该课程涵盖知识的内容多、面广、难度大、实用性强,能培养学生将知识融会贯通,提高学生综合应用知识解决实际问题的能力。因此,如何从教学内容、教学方法和手段以及考核方式等方面进行改革值得探讨。
一、教学内容的改革
1.理论教学内容的改革
该课程的课时数为40学时。由于它是一门应用性课程,因此需要在书本内容的基础上,紧跟时代前沿,增加一些当今热门课题的内容,如:电力电子装置在新能源发电系统和节能环保中的应用等,以便为学生找工作或读研找课题提供参考。
选用杨荫福等编写的《电力电子装置及系统》作为本课程的教材。[3]由于该教材第1章中半导体电力电子开关器件和第2章高频开关电源的内容已分别在“电力电子技术”和“开关电源及技术”课程中详细讲述,因此该课程不再赘述。
所选教学内容具体如下:
(1)电力电子装置及系统概述(2学时):电力电子装置及系统的概念;电力电子装置的主要类型;电力电子装置的应用概况;电力电子装置的发展前景。
(2)逆变器(4学时):逆变器概论;单相和三相恒频恒压正弦波逆变器;感应加热电源。
(3)不间断电源UPS(6学时):UPS的功能及原理;UPS的组成和设计(包括蓄电池组、整流器和PFC电路、逆变器、切换电路、滤波电路、旁路控制电源和系统辅助电源、接地装置、保护和报警系统);UPS输出电压控制。
(4)晶闸管变流装置(6学时):晶闸管交流变换器;交流净化型稳压电源;晶闸管谐振型逆变器。
(5)电力系统用电力电子装置(6学时):电力系统无功补偿;电力系统有源滤波装置;电力系统谐波与无功功率综合补偿;远距离直流输电。
(6)电力电子装置的研制与试验(14学时):电力电子装置研制流程;研究对象的方案论证;主电路设计(包括输出滤波器、输出变压器、缓冲电路、直流滤波电路和主开关器件设计);控制系统及辅助电源设计(包括抗冲击负荷电路、调压环节、过温保护、辅助电源和驱动电路的设计);电磁兼容技术和措施;电路仿真;整机调试与电性能试验;结构设计和例行试验。
(7)电力电子装置在当今热门课题中的应用(2学时):选择应用于当今热门课题的某个电力电子装置作为教学内容,如:直直变换器在光伏发电系统中的应用、并网逆变器在新能源发电系统中的应用等内容。
2.开设实验教学内容
为了进一步验证理论分析,提高学生的实践能力,应开设一定的实验教学内容。该课程的实验教学可以充分利用江苏省电气与新能源实验教学示范中心的新能源实验室和电力系统无功补偿实验室,完成一些高频电力电子装置实验项目,如:电力系统无功补偿、电力系统有源滤波、升压变换器在光伏发电系统中的应用和并网逆变器在风力发电系统中的应用等实验项目。
二、教学方法和手段的改革
1.兴趣教学,激发学生学习积极性
紧贴社会的要求进行学前教育,把社会的需求和学生学习的需求有机统一,从而激发学生的学习积极性。
学生从高中进入大学后,学习的目标改变了,如果说学生在中小学时是以升学作为他们的目标,那么,进入大学后他们的目标已经转向了就业。因此,要使学生了解社会对人才知识结构的需求及其变化,使学生意识到该课程作为大四的专业选修课对今后工作以及再深造的重要性,从而使他们一开始就认识到该课程必须学,而且要学得非常好。
第一次上课,在讲完电力电子装置的应用概况后,了解每个学生对电力电子装置感兴趣的应用领域,布置学生通过网络搜索或图书馆查找其感兴趣应用领域的相关资料,并做成PPT,以备上该应用领域课时做报告。此后,每次上课时,先让对该节课教学内容感兴趣的学生用PPT做报告(每个学生报告5分钟,学生提问2分钟),讲述相应应用领域的研究背景和国内外研究现状,然后由教师讲解具体教学内容。通过该兴趣教学的方法,可以激发学生的学习积极性,培养学生做科技报告的能力,为学生毕业设计选题和答辩奠定良好的基础。
2.提高多媒体教学质量
随着现代化水平的不断提高,上课基本都已采用多媒体进行教学。但多媒体课件也不能是黑板板书的简单复制,最好配以一定的动画和声音,以便吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性。如:在讲解电路工作模态时,采用“动作路径”的动画格式,让学生清楚地看到电流在电路中的流通路径,更深刻地理解所学知识;学生在下半节课时往往会开小差,注意力不集中,可通过在切换幻灯片时配以一定的声音,吸引学生的注意力;在讲解习题或举例时,先以某个习题为例进行讲解,解题步骤逐步显示,而不是一下子显示所有答案,保留了板书的优点,然后总结归纳解题方法,最后再以习题对所述方法进行巩固。
3.采用仿真辅助教学
用仿真的方法不仅可以初步验证电路原理和参数设计的正确性,还能仿真试验极限条件下的特殊情况,从而有效地减少电力电子装置的设计费用,缩短电力电子装置的设计周期,优化参数设计,提高装置的可靠性。常用的电力电子仿真软件有:Saber、Pspice和Matlab中的Simulink等。以其中的Saber仿真软件为例对所设计4kW、400Hz的中频电源进行仿真验证。学生可以通过仿真进一步加深对理论知识的理解,此外,对较复杂或不易懂的电路可以通过仿真查看电路各点的波形反推电路工作过程,从而掌握电路的工作原理。
三、考核方式的改革
该课程采用小论文的考核方式。考核的总成绩包括平时成绩(20%)、平时PPT报告成绩(30%)和小论文考核成绩(50%)。其中,平时成绩包括学生的出勤和平时作业;平时PPT报告成绩主要是检查学生对电力电子装置感兴趣应用领域相关知识的预习情况,考核学生运用Powerpoint软件制作PPT的能力、口头表达能力和回答同学提问时的应变能力;小论文考核成绩主要包括测试学生书写小论文的能力(包括中英文摘要、引言、正文、结论和参考文献)、利用word软件书写小论文和排版的能力。小论文要求学生从电源设计领域、电机调速用电力电子装置、电力系统领域、汽车电子领域、绿色照明领域、新能源开发领域和其他与电力电子装置相关的领域中选择1种领域撰写。此外,要求写相同领域小论文的学生相互商量各自研究方向,确保每个学生的小论文题目和内容不雷同。通过上述小论文考核,杜绝了学生相互抄袭小论文的现象,学生在选题上发挥了主观能动性,选题范围比较宽。学生在查阅资料完成小论文的过程中,了解了国内外电力电子装置相关领域的国内外研究现状,初步掌握了电力电子装置主电路设计、控制系统设计、仿真及结果分析这一流程。
四、结束语
近年来,我们紧跟时代前沿,及时更新“电力电子装置及技术”课程的教学内容,在实际教学中采用兴趣教学、高质量的多媒体教学和仿真辅助教学的教学方法,采用“一人一题”的小论文考核方式,对“电力电子装置及技术”课程进行了一系列改革,取得了良好的教学效果,得到了学院领导和学生的一致好评。
参考文献:
1.2培养适应新能源(太阳能)行业应用型人才培养的师资队伍能源与动力工程专业现有专职教师19人,其中教授3人,副教授12人,具有博士学位教师2人,均拥有丰富的教学经验和实践经验,是一支年龄、职称、学历结构合理、发展趋势良好的师资队伍。近三年来,专业教师共近120篇,其中在核心期刊发表20余篇,在外文期刊15篇,被SCI收录9篇;承担或参与国家、省科技厅、市科技局项目20余项,院级科研课题30余项,承担国家教研立项课题5项,出版专著2部,参编教材28部,获得实用新型专利20余项。
1.3能源类创新性、应用型人才培养成效显著学生实践创新能力强。近几年在大学生科技文化创新大赛中,能源与动力工程专业学生在全国大学生节能减排课外科技作品竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国三维数字化创新设计大赛、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛、全国大学生计算机仿真竞赛、大学生物联网创新创业大赛、山东省机电产品创新设计竞赛等各类国家级和省级比赛中都获得了优异成绩,获得国家级奖励20余项,省部级以上奖励200余项,教师指导学生在公开发行的杂志上发表学术论文10余篇,获得实用型新专利20余项,获奖层次和数量均居全国同类院校和省属高校前列。特别值得一提的是在教育部主办的全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中,参赛作品《太阳能电动车》、《太阳能服饰》、《绿色压力环保鞋》、《自切换高效太阳能干燥装置》连续四届分获国家级一等奖,尤其是在2011年8月的竞赛中,学生的参赛作品《害虫自杀式太阳能灭虫器》,在全国182所参赛高校中,荣获国家特等奖,现场总决赛全国成绩排名第一,同时我校荣获优秀组织奖。学生就业率高。能源与动力工程专业2006年开始招收本科生以来,一次性就业率在95%以上,主要就业行业为省内制冷、空调、汽车、太阳能等行业,许多同学现已成为企业设计主管或现场主管。到目前为止,与皇明太阳能集团联合培养的太阳能专业的学生中已有160名进入了相应的岗位,得到了企业的一致好评。
1.4构建协同创新的新能源(太阳能)行业应用型人才培养校企合作模式2007年至今,德州学院机电工程学院先后在国家太阳能热利用工程技术研究中心、皇明太阳能集团有限公司等建立实习实践基地5个;2006年12月,机电工程学院与山东奇威特人工环境有限公司投入了30万元,校企合作共建了“太阳能中央空调实验室”。2007年3月与皇明太阳能股份有限公司合作共建,成立了“太阳能热利用工程技术实验中心”,面向全校相关专业师生、皇明太阳能股份有限公司及地方新能源企业开放。该专业分阶段安排学生到各公司进行见习和实习,并聘请高级工程师进行专业知识和专业技能的讲座和兼课,带来了大量的课程设计、毕业设计以及科研课题,并进行卓有成效的指导,开阔了学生视野,实现了理论到实践的结合,让学生了解和掌握本学科的发展动态和社会需求状况,为今后走向社会奠定了基础。自2007年与皇明联合办学以来,相继已经开设了五届“太阳能班”,实验室教学配置都相应固定且配备齐全。所用教材都是德州学院和皇明集团合作编写,共20余部。集团派相应的各部门高级技术人员到校指导教学工作,联合办学借助皇明集团国际领先的检测与研发设备,组织学生进行相关的研究与开发。借鉴与皇明太阳能集团联合培养人才的经验,2010年又先后与德州旭光太阳能集团、东营光伏太阳能有限公司等太阳能应用企业成立了相应的企业冠名班。2012年,德州学院与皇明太阳能股份有限公司联合建设“本科教学工程”大学生校外实践教育基地,已获教育部批准。在合作办学基础上,总结出了“三三六”校企合作人才培养模式,这一校企合作人才培养模式的办学经验,在2010年山东省校企合作培养人才工作电视会议上做了大会典型发言。由此构建的“强化专业技能、突出创新能力、提升人文素养”为主要内容的三位一体的校企合作人才培养体系,保证了学生综合素质的不断提高。2009年至2011年,德州学院连续三年被评为“山东省校企合作先进单位”,2011年德州学院列入首批“山东省企业专业技术人员继续教育基地”。
2建设规划
能源与动力工程专业人才培养以服务区域经济和社会发展为宗旨、以就业为导向,走产学研结合的发展道路,培养新能源行业创新性、应用型人才,建成在省内有一定影响力的能源与动力工程专业引领的能源类专业群和能源类卓越工程师培养基地,为德州及周边地区新能源行业发展起到引领和推进作用。
2.1打造能源与动力工程专业引领的“特色突出、优势显著”的能源类、机械类、自动化类专业群目前,我校已确定重点打造能源与动力工程专业(暨新能源、节能环保装备方向的机械设计制造及其自动化专业)引领的能源类、机械类、自动化类专业群,为德州市新能源产业共涉及的太阳能利用、风电装备、生物质能、热泵应用、新能源汽车和节能环保六大领域做好智力支撑。根据德州市及周边地区对新能源装备与环保机械领域人才的需求,对三个专业群教学计划及教学内容进行调整,能源类专业群主要侧重于新能源(太阳能利用、新能源汽车)技术的研究与应用,机械类专业群主要侧重于新能源装备与环保机械的设计制造,自动化类专业群主要侧重于新能源装备与环保机械的自动控制。在现有基础上,完善理论———实验———实践人才培养路径,培养满足社会需要的能源类、机械类、自动化类创新性、应用型人才。同时加强师资队伍建设,造就一支教学水平高,科研能力强、实践经验丰富的教学团队。同时对现有实验室进行升级改造,同时购进必需的教学、科研仪器设备,积极打造群内共享的公共实验教学大平台,建成山东省能源与动力工程实验教学示范中心。
2.2深化能源与动力工程专业人才培养模式改革能源与动力工程专业将围绕德州市及周边地区新能源产业,特别是太阳能利用和新能源汽车行业的发展建设,根据教育部“卓越工程师培养计划”,进一步完善“3+1”的人才培养模式,深化能源与动力工程专业人才培养模式改革。以满足专业人才培养目标为核心,修订教学计划,将创新精神、实践能力和创业能力纳入课程体系和教学内容,参照职业岗位任职要求,校企共同制订专业人才培养方案;将学校的教学活动和企业的生产过程紧密结合,灵活调整教学周期,学校和企业共同完成教学任务,突出人才培养的针对性、灵活性和开放性。
2.3打造一支满足新能源(太阳能)行业创新性、应用型人才培养的“双师型”师资队伍依据德州学院的柔性人才引进制度,引进教授、博士、企业技术骨干为学科带头人和骨干教师。聘任(聘用)一批具有行业影响力的专家学者作为专业带头人,一批新能源行业专业人才和能工巧匠作为兼职教师,建立兼职教师资源库,使专业建设紧跟产业发展,学生实践能力培养符合职业岗位要求。同时结合实际需要,兼职教师对学生的课程设计,毕业设计等实践环节进行指导。另一方面,加大在职教师培养培训力度。通过下企业、做访问学者、进修多种方式,在新能源行业造就出一批有一定影响力的专业人才,使专职教师下企业制度化,将教师参与企业技术应用、新产品开发、社会服务等作为专业技术职务和岗位聘用的重要内容。完善专业教师到对口企事业单位定期实习制度,提高专业教学水平和实践能力,提升双师素质。
2.4改革实践教学体系,加强实践基地建设在培养创新性、应用型人才,打造新能源行业卓越工程师的教学目标指导下,与校外实践基地的共同研讨,优化实验教学内容,构建“基础理论与实践技能平台设计应用能力平台综合实践能力和工程应用能力平台科技与创新能力平台”的“渐进式四平台”实验教学体系按照校企联合、共建共享、边建边用的原则,充分发挥校企合作的优势,依托皇明太阳能股份有限公司和山东奇威特人工环境有限公司等校外实验教学中心(研究所),以及东营光伏太阳能有限公司等5家实践教学科研基地,建成集研究创新、基础实训、生产实训、学工一体的综合性实训基地,创建山东省人才培养模式创新实验区、山东省实验实习示范中心、山东省工程技术研究中心,将学生的课堂教学、课程实习、专业实践及毕业设计、论文等环节与企业实际、教学研究与企业产品开发结合起来,以提高学生的培养质量和就业能力。
随着社会主义新农村建设的全面推进,农业产业结构调整优化,绿色环保农业的推广,使得农业生产和农村资源事业得到空前的发展,使农作物秸秆资源出现了大量剩余。这些秸秆资源堆积在村头路边、房前屋后,不仅浪费了宝贵的自然资源,而且妨碍了交通、污染了环境,甚至更容易引发火灾,针对作物秸秆存在的现状,充分利用作物秸秆资源,不仅对农村的环境起到美化、亮化的作用。而且还具有一定的经济效益和社会效益。从总体来说作物秸秆具有以下用途:
1.积极实施秸秆还田技术,提高土壤肥力
(1)农作物秸秆资源除含大量碳素外,还有氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅等多种营养元素。作物收获后,秸秆还田可供后季作物做肥料,周而复始,养分循环利用,这样不但降低了农业成本,而且还提高了土壤肥力。
(2)农作物秸秆资源富含纤维素、半纤维素、蛋白质等有机物质。在土壤中分解为腐殖质可提高土壤有机碳含量,还可分解多糖,利于土壤团粒的形成,提高土壤肥力,改善土壤耕性。
(3)实施农作物秸秆还田能及时向土壤补充新鲜有机质,利于微生物活动,改善腐殖质的形成,提高土壤生物的活性,减少氮素损失。
(4)实施农作物秸秆还田有利于保畜水分,平衡土温,增加田间二氧化碳浓度,满足后季作物的生长需要。
(5)实施农作物秸秆还田能够优化土壤理化性质,改善土壤畜水保墒性能,增加土壤有机质,并能抑草促苗,平抑地温,即改善作物生长环境,又保护了农村周边生态环境。
2.实施青贮氨化技术,转化作物内在机制
利用过腹还田结合“沃土工程”、秸秆养畜等示范项目的实施,提倡农作物秸秆发酵,把消化率低的农作物秸秆经青贮氨化处理转化为易吸收、营养高、适口性好的饲料。青贮的原料为玉米秸、地瓜秧等,氨化原料为稻秸。利用经青贮氨化,具有柔软、芳香或酸香味,营养成分高的农作物秸秆饲料饲养牲畜过腹排粪还田,提高农作物秸秆的经济价值,形成粮食一秸秆一饲料一牲畜一肥料一粮食的良性循环。
3.开发秸秆基料,发展食用菌栽培技术
将农作物秸秆粉碎,按一定比例配合,加入添加剂,经灭菌、接种生产平菇、金针菇、草菇、猴头、银耳、灵芝等食用菌。1千克秸秆产1千克鲜食用菌,生物转化率达100%以上。
4.实施秸杆气化技术,推广秸秆新能源
农作物秸秆气化是将秸秆粉碎送入气化炉中,在缺氧状态下燃烧,使之产生一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体,再将可燃气体供农户使用。一般每千克秸秆产气2.5立方米,一个3口之家每天需3立方米-5立方米气可供生活需用。免费论文。
5.秸秆资源的综合利用方面应注意以下几个问题
在作物生长过程中适时补施氮素肥料、粉细深翻、适时镇压浇水、带病的秸秆不能直接还田,否则作物易发生侵染病害,这类秸秆应销毁或高温堆腐后再施用,防止病原体传播。