茎变得更环保
制造汽车模型真的能帮助培养下一代电动汽车设计师和工程师吗?北卡罗来纳州立大学的研究人员认为是这样的。通过最近的一笔拨款,他们将开发一门课程,利用可再生能源技术的现实应用来教授科学、技术、工程和数学——即所谓的STEM概念。
该项目名为“课堂数据绿色研究”(GRIDc),使用可再生能源技术作为学习工具,促进认知技能的发展,促进批判性思维和问题解决能力。这不仅教授新的“绿色”科学,而且允许学生做出实际的明智决定——例如比较电动汽车的能源。
“学生们对风能和太阳能等概念有一定的了解,但他们通常不了解不同类型的可再生能源系统的利弊,”北卡罗来纳州立大学技术教育副教授、该项目的首席研究员Bill DeLuca博士说。“通过这项研究,我们能够为他们提供数据,这样他们就可以了解和决定这些系统的工作情况,以及在哪些应用中。”
美国国家科学基金会(NSF)的40万美元拨款建立在之前的20万美元拨款的基础上,该拨款用于收集北卡罗来纳州太阳能中心的可再生能源技术数据,用于教授本科生课程。作为最初拨款的一小部分,该团队为初高中学生举办了研讨会。研讨会的巨大成功导致了STEP(可持续交通电气化项目)的发展,该项目部分由GRIDc资助,其中包括两项试点电动汽车比赛。十所北卡州的中学将举办比赛来开发遥控、电池驱动的汽车。六所北卡罗来纳高中也将建造模型车,此外还将建造太阳能充电站来运行模型车。
“我们知道人们对电动汽车有很大的误解,比如混合动力汽车和电动汽车之间的区别。而且,随着奥巴马总统宣布24亿美元用于交通电气化,我们需要训练有素的劳动力和知情的消费者——这是美国社会的一个范式转变,”北卡罗来纳州太阳能中心的项目协调员和联合首席研究员帕姆·卡彭特博士说。“我们发现,这些学生实际上能够回到家,教育他们的父母有关可再生能源的知识。”
Carpenter补充说,GRIDc是最近在国会山举行的国家科学基金会技术展示会上出现的17个项目之一。
与DeLuca和Carpenter合作的是北卡罗来纳州立大学的一个研究团队,包括科学教育副教授Len Annetta博士、图形通信副教授Aaron Clark博士和环境工程助理教授Joseph DeCarolis博士。
最初的拨款用于开发一个监测系统,为太阳能中心的学生提供多种可再生能源技术的能源和电力读数。这些技术包括光伏、风力涡轮机、太阳能热和氢燃料电池系统,这些技术可以参考风速、太阳辐照度、环境温度和模块温度等气象数据。所有这些变量都会影响光伏系统的性能。拨款的第二阶段于9月启动,将通过在北卡罗来纳州外班克斯的风力涡轮机上增加传感器来扩大数据收集。有关插电式混合动力汽车的更多数据将来自Progress Energy和Advanced Energy,以及电动汽车充电站。
DeLuca说:“我们正在教授学生关于可再生能源的知识,但我们是以一种补充他们已经在课堂上学习的材料的方式进行的,比如如何制作图表、查看趋势分析或使用不同的数据类型。”“所以我们的部分工作是与教师合作,帮助他们将这些信息纳入他们的课程。”
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