1. 博士生《洁净能源发电技术》课程
在和同学们讨论中国风电发展现状时,展示了中国的风电从落后到屹立于全球风电领先的行列(见图1、图2),中国的风电在20世纪80年代落后欧洲先进的技术40年以上,在引进、消化、吸收、再创造的过程中,欧洲的整机制造厂商以成熟的技术优势和价格优势,对中国技术进行打压,成长的道路崎岖艰难。中国风电人在恶劣的自然环境中摸索,没有技术资料,在风力发电机组的运行现场根据运行数据进行分析,终于在2000年成功完成了定速定桨距风力发电机组的国产化研制。然而国外的技术已经是变速变桨机型,且商业化运行的容量已达到1.5MW,在国外4.5MW样机成功完成的时期,国内风电机组制造厂商开始了1.2MW变速变桨机型的研发。有了前期的研发基础,虽然有强大的落后压力,国内变速变桨机型的研发速度是值得称赞的。2004年引进1.2MW直驱永磁机型,2005年研发成功1.5MW直驱永磁风电机组,2007年完成产业化,同步开始3MW机型的技术储备,2009年完成3MW样机,同步5MW机型和海上机组的技术储备。2012年涉足海上风电,2015年完成3MW海上系列机型的研发,2018年实现6MW海上系列机型,2020年进军8MW海上系列机型。目前国内该风机制造厂商已跻身世界知名制造厂商之列。该课程体现的思政点包括:
(1)中国风电的崛起→行业自豪感,家国情怀;
(2)落后的状态,意味着机会→吃苦耐劳,奋斗者的状态;
(3)各风电企业对市场的态度→踏实,诚信,服务。
图1 中国陆上风电的领先地位.jpg
图2 中国整机厂商和风电运营商的全球排名.jpg
2. 研究生《现代检测技术》课程
讲授讨论“力与压力传感器”章节时,进行了如下课程环节设计:基础知识讲授--工程算例分析—分组讨论—应用工程展示四个环节开展,中间穿插提问和交流互动,把培养研究生思维能力和爱国情环贯穿于课堂的全过程。
(1)基础知识讲授环节
讲解应变式压力传感器概念、结构、工作原理。授课过程中增加提问和互动,与学生交流。
提问环节:什么是应变?
互动部分:
下列哪些力与压力测量可以利用应变片式压力传感器?
A. 一定风速下风机叶片的受力 B. 内燃机不同冲程气缸的受力
C. 稳态工质流动的管壁受力 D.桥梁的受力
(2)工程中算例解析
核电站中对高温应用在线测量,确定试验方案,贴高温应变片,进行数据分析和处理,完成核电站延寿数据储存。
图3 压力传感器在核电站的布置.jpg
提问环节:压力测量在动力工程中具有重要的作用,实际的管道、设备是如何利用应变片测量压力?(理论联系实际)
图4 实际管道和设备示意.jpg
(3)分组讨论
无锡高架桥事故:2019年10月10日傍晚18:10左右,江苏省无锡市锡山区312国道上海方向K135处、锡港路上跨桥出现桥面侧翻。经现场初步勘测,桥下被压小车3辆,分析事故可能原因并提出预防的措施(安全意识)。
图5 锡港路上跨桥事故图.jpg
(4)应用工程展示
1942年美国建立了第一座核反应堆;1954年苏联把第一座核电站投入运行;1991年我国秦山核电站首次并网发电;2021年我国自主研发的三代核电技术“华龙一号”。
图6 华龙1号能动系统.jpg
2023年我国自主研发的第四代核电技术“示范快堆电站”即将在福建霞浦建成,主要设备主容器、主泵、四大换
热器均自主设计、自主建造。实现了先进性和成熟性的统一;安全性和经济性的平衡;能动和非能动的结合;满
足72小时电厂72小时自治要求。(展示国家实力,进行爱国教育)
图7 第四代核电技术——示范快堆电站.jpg