在能源绿色低碳转型的时代背景下,新能源领域正以磅礴之势蓬勃发展,成为推动全球可持续发展的关键力量和核心动力。从绵延广阔的太阳能光伏电站,到鳞次栉比的风力发电场,再到不断迭代的高效储能新型电池技术,新能源行业已全方位渗透到能源生产、传输与消费的各个环节。新能源发展态势正深刻地重构全球能源格局,成为世界各国迈向绿色发展目标的关键途径。山西大学积极响应国家能源战略需求,2017年在省内率先开设了新能源科学与工程专业,一支肩负着培养高素质新能源领域人才使命的教学团队应运而生。
新能源转换与存储教学团队隶属于山西大学电力与建筑学院,通过多学科交叉、产学研深度融合,在储能、多能互补系统等领域取得突破性进展,培养了大批兼具科研能力与工程素养的复合型人才,为国家能源战略转型提供了重要支撑。团队负责人郑立星教授为博士生导师和学院副院长,山西省“三晋英才”青年优秀人才,国家能源与动力工程一流专业建设点负责人,山西省精品课程负责人,目前担任中国高等教育学会工程热物理专业委员会理事,山西省电机工程学会副秘书长。团队成员有副教授3人、讲师3名。团队积极开展课程设置与人才培养模式迭代改革的研究与实践。承担省级教改项目4项,负责省级优质线下课程,荣获省级教学成果奖一等奖2项。指导学生“互联网+”大学生创新创业大赛中斩获省级金奖,出版教材和专著5部。
课程内容设置上,团队围绕新能源“产能-储能-用能”全链条中能量转换与传递的原理和关键技术全方位为学生构建全面的知识体系,包含新能源转换过程涉及的热力学、传热和流体的基本定律,光伏发电、光热发电和风力发电等新能源发电相关的原理、设计与运行等,储能、多能互补系统等行业前沿领域的科研训练。承担理论课程:热工基础及流体、储能原理及技术、风机原理与发电技术、太阳能发电技术、氢能与新型能源动力系统等;实践课程:热科学及流体课程实验、新型储能系统实验、储能原理及技术工程设计、氢能动力系统工程设计、新能源发电系统设计、多能互补综合系统设计等。
团队构建了“理论教学+实践提升+科研反哺”的特色教学模式。在理论教学中,巧妙融入实际工程案例,让学生了解行业需求。实践提升环节,充分利用热工基础实验室加深学生对基本理论规律的理解;利用先进的虚拟仿真平台,进行光伏发电、光热发电和风力发电系统的拆装、检修、运维等实践操作,提升实践创新能力;深入企业实习,参与新能源项目开发、设备运维等工作,积累实战经验。科研反哺方面,教师将科研成果转化为教学内容,如风光储并网技术等科研项目中,引导学生运用所学解决复杂工程问题。同时,注重课程思政融入,培养学生能源高效利用与低碳发展理念。团队还采用多样化教学方法,如案例教学,引入国内外大型新能源发电站建设案例,引导学生分析思考;项目式学习让学生分组完成新能源项目设计,锻炼团队协作与综合能力;小组讨论针对新能源技术发展热点问题,如储能技术瓶颈突破等展开,培养创新思维。
团队积极推进产教融合,与多家新能源领域知名企业建立紧密合作关系,如山西龙源新能源有限公司、
山西交控新能源发展有限公司、山西城市动力新能源有限公司等。邀请企业专家参与课程设计,将企业实际需求融入教学内容,共同开发课程。如与山西龙源新能源有限公司合作开设“风力机原理与风力发电技术”课程,企业专家亲自授课,分享项目实战经验。通过共建多个实习与实践基地,为学生提供广阔实践平台。学生在企业实习期间,参与新能源项目开发、设备运维等工作,提前适应职场环境。教师通过与企业合作,获取行业最新动态,为教学科研注入新活力。团队教师积极投身产学研合作项目,承担多项企业委托科研任务,如“风电机组关键部件智能巡检与缺陷识别技术”“储能安全状态参数检测与数字孪生模型研究与应用”等,在解决企业技术难题、为企业创造价值的同时,提升自身科研水平,反哺教学,更新教学内容。
学生们对团队的教学赞誉有加。2022届学生梁霄感慨道:“在团队老师们的课堂上,复杂的新能源知识变得生动有趣。通过实际项目和实验,我真正掌握了知识的应用,为未来职业发展奠定了坚实基础。”2023届学生苏雷表示:“老师们不仅传授知识,更注重培养我们的思维和能力。在参与校企合作项目中,我得到了全方位锻炼,感谢老师们的辛勤付出。”2023届学生李旭东称赞:“课程设置非常合理,从基础热工到新能源发电,循序渐进。老师们耐心指导,让我在学习中不断进步,对未来充满信心。”
展望未来,团队将持续深化课程改革创新,推进以学生为中心的课程改革,探索创新教学方法,提升教学效率与质量。进一步强化跨学科融合,加强与材料科学、计算机科学等学科交叉融合,开展跨学科研究与教学。积极拓展国际交流合作,与国外知名高校和科研机构建立合作关系,选派教师和学生出国交流学习,引进国外先进教学理念与技术,提升团队国际影响力。紧密围绕新能源产业发展需求,不断优化课程体系和教学内容,为新能源产业提供更有力的人才支持和技术服务,为实现“双碳”目标贡献力量。
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