一、课程与任课教师基本信息
|
课程名称：风力发电原理 |
课程类别：必修课□ 选修课√ |
|
总学时/周学时/学分：32/2/2 |
其中理论学时/实验（实训、讨论等）学时：26/6 |
|
授课时间：二（3，4） |
授课地点：6E302 |
|
任课教师姓名：丁栴 |
职称：高级工程师 |
|
所属院（系）：电子工程学院 |
|
联系电话：13360635505 |
Email: dingz@dgut.edu.cn |
|
答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.每次发放作业时，采用集中讲解方式。 |
二、课程简介
本课程是能源工程专业的选修课程。本课程介绍了有关风力发电的基本知识和技术，通俗地分析了风的形成、风的分类和风能定量评估。介绍了风轮机的基本工作原理、工程设计方法和风轮机优化设计。对风轮机的结构、空气动力学特性、安全运行、风力发电系统及风轮机材料等进行了说明和分析。风力发电原理的任务是研究风能利用中的具体基本单元及系统的基本原理及分析、设计方法, 目的是培养风力发电的运用、分析、设计方面的能力，为学习有关专业课程和科学研究打下基础。
三、课程目标
结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。这些目标包括：
1．知识与技能目标：通过本课程的学习，使学生了解风能的基本知识风轮机的基本工作原理、工程设计方法和风轮机优化设计, 了解风轮机的结构、空气动力学特性、安全运行、风力发电系统及风轮机材料等分析设计及参数计算。
2．过程与方法目标：通过学习基本部件、风轮机的结构、空气动力学特性、安全运行、风力发电系统及风轮机材料等内容的过程中，使学生的思维和分析方法得到一定的训练，并在此基础上进行归纳和总结，以逐步形成科学的学习观和方法论，最终体验到成功学习的愉悦。
3．情感、态度与价值观发展目标：通过本课程的学习，培养作为一个可再生能源工程技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神，严谨治学的科学态度和健康向上的价值观，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。
四、与前后课程的联系
本课程因安排在学生学完高等数学、电工学、流体力学等有关基础课之后，因此在内容上应注意与以上课程的衔接，避免不必要的重复。教师应广泛阅读有关参考资料，紧跟本学科的发展，备课过程中随时补充新内容，使学生及时了解到本学科的重要进展及发展动向。
五、教材选用与参考书
1．选用教材：《风力发电原理》，徐大平编，机械工业出版社，2011。
2．参考书：《风能与风力发电技术》(第二版)，张志英等编，化学工业出版社，2012，第2版。
六、课程进度表
表1 理论教学进程表
周
次 |
教学主题 |
要点与重点 |
要求 |
学时 |
|
1 |
风与风能 |
风能的基本知识 |
能理解和灵活应用 |
2 |
|
2 |
风能发电 |
风力机的形式，风能发电 |
理解并掌握 |
2 |
|
3 |
风能发电 |
风力发电装置，风场设计 |
能理解和灵活应用 |
2 |
|
4 |
风能发电 |
设备的优化设计，安全运行 |
能理解和灵活应用 |
2 |
|
5 |
风力发电技术 |
功率调节，变转速运行 |
能理解和灵活应用。 |
2 |
|
6 |
风力发电技术 |
发电机的运行，频率恒定 |
能理解和灵活应用。 |
2 |
|
7 |
风轮机设计 |
风轮机的基本理论，风轮机设计要求，工程设计 |
能理解和灵活应用。特别是它们与系统分析法之间的比较与综合应用，不断培养选择最优解法的直觉能力 |
2 |
|
8 |
风轮机设计 |
风轮机设计，优化 |
能理解和灵活应用 |
2 |
|
9 |
风轮机设计 |
风轮机设计与制造，风轮机材料 |
能理解和灵活应用 |
2 |
|
11 |
风电场计算 |
风电场模型，设计软件，计算软件，可靠性研究。 |
能理解和灵活应用。 |
2 |
|
12 |
大型风力机设计 |
百千瓦至兆瓦级风力机设计 。 |
能理解和灵活应用。 |
2 |
|
13 |
风力发电系统 |
风力发电系统 |
能理解和灵活应用。 |
2 |
|
14 |
特殊用途风力发电机设计 |
特殊用途风力发电机设计 |
能理解。 |
2 |
|
15 |
总结 |
|
|
2 |
* 实验类型：演示/验证性、综合性、设计性。
设计性实验：指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验；综合性实验：指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。
**实验要求：必做、选做。
七、教学方法
教学方式分课堂教学、课程实验和课外项目三部分。其中，课堂教学主要采用启发式教学方法进行，以培养学生的分析、计算和归纳总结能力；课程实验分组进行，学生既有分工又有合作，以培养学生的实践能力、团队意识和协作交流意识。
八、对学生的学习要求
1．学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。
本课程的内容跨度较大，风能的基本知识风轮机的基本工作原理、工程设计方法和风轮机优化设计, 了解风轮机的结构、空气动力学特性、安全运行、风力发电系统及风轮机材料等分析设计及参数计算；既有原理，也有数学计算。在学习过程中，首先要理解所学内容，其次要多练多想，最后要进行归纳总结，使所学知识条理化和系统化，达到将书“从厚读到薄”和“从薄读到厚”的理想境界。要做好笔记，老师所讲的内容和例题与教材往往不一致，是老师自己的经验总结，因此，要养成将老师所将内容与教材、参考书比较学习的习惯，以深刻理解和掌握教学内容，避免形成“上课听得懂，下课不会做题”的现象。
2．学生完成本课程每周须耗费的时间
为掌握本课程的主要内容，按约1:1的比例配比课外学时（预习、复习和完成老师布置的作业），学生课外每周必须耗费的最少时间为1小时，学生完成本课程每周须耗费的最少时间为72小时。
3．学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业（论文）单元测试、期末考试的等方面的要求
课前预习，坚持上课，认真听讲，做好笔记，积极参与教学互动，主动与老师探讨问题；课后认真复习，独立完成作业。勤于动脑动笔，认真演算习题，培养自己的分析和计算能力；必须参加实验课，亲自动手独立完成规定的实验内容，并提交合格的实验报告。
4．学生参与教学评价要求
依照按学校规定，课程结束前1-2周内，按照学校统一安排，通过网上评教系统，回答调查问卷，实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正的评价，是学生的应尽的责任和义务，对促进教师改进教学工作具有重要的意义，每个学生都必须参加。
九、成绩评定方法及标准
|
考核内容 |
评价标准及要求 |
权重 |
|
期末考核（闭卷） |
1. 评价标准：试卷参考解答。
2.要求：能灵活运用所学电路求解方法进行求解，独立、按时完成考试。 |
100% |
|
期末考试方式 |
开卷□ 闭卷√ 课程论文□ 实操□ |
十、院（系）教学委员会审查意见
公司（系）教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。
院（系）教学委员会主任签名： 日期： 年 月 日 |
|
