光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系建設(shè)

【摘要】從建設(shè)光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系必要性入手，探討了該專業(yè)實踐教學(xué)課程體系建設(shè)的內(nèi)容和發(fā)展方向，以及如何建設(shè)的相關(guān)措施。

【關(guān)鍵詞】光伏材料專業(yè) 實踐教學(xué)課程體系建設(shè)

【中圖分類號】G【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889(2012)05C-0045-02

近年來，太陽能光伏新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展促進了我國光伏專業(yè)教育與人才培養(yǎng)。以光伏為方向的材料本科專業(yè)(簡稱光伏材料專業(yè))主要培養(yǎng)具有系統(tǒng)扎實的光伏材料科學(xué)與工程理論知識和基本實踐技能、服務(wù)光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的高級工程技術(shù)人才。它是一門實踐性非常強的專業(yè)，其實踐教學(xué)體系作為理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)，主要是通過其課程體系的實施來培養(yǎng)大學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新思維，以及動手能力和分析問題、解決問題能力。設(shè)計科學(xué)合理、在實際工作中管用的實踐教學(xué)課程體系，對提升新開辦的光伏材料專業(yè)育人水平具有重要的實際意義。同時，實踐教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分，它與人才培養(yǎng)定位、學(xué)科基礎(chǔ)、理論課程體系和一定時期教改重點和方向等教學(xué)工作的方方面面有密切的關(guān)系。光伏材料專業(yè)作為本科院校新建立專業(yè)，目前受到了各承建院校的高度重視，這些院校通過與地方產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合來優(yōu)化實踐教學(xué)課程體系，加強工程實踐，以培養(yǎng)市場需要的合格高級專門人才。但由于各本科院校建設(shè)該專業(yè)時間較短，均處在摸索階段，因此，研究怎樣建設(shè)該專業(yè)實踐教學(xué)課程體系很有必要。

一、建立光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系的內(nèi)容

光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系結(jié)構(gòu)主要由相應(yīng)的材料科學(xué)與工程基本實驗實訓(xùn)課程、光伏工程實驗實訓(xùn)課程以及一定時期集中校內(nèi)實驗實訓(xùn)和校外生產(chǎn)實習(xí)工程實踐課程三者構(gòu)成。這些課程體系是圍繞達到確定的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)置，通過在校學(xué)生學(xué)習(xí)具體實驗實訓(xùn)課程或項目而達到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。因此，光伏材料專業(yè)實踐課程體系的建設(shè)是為實現(xiàn)專業(yè)設(shè)置目標(biāo)而建立在材料學(xué)科、光伏工程學(xué)科及生產(chǎn)實踐對技術(shù)人才實際要求的基礎(chǔ)上而確立的課程體系。

(一)材料學(xué)科的實踐課程內(nèi)容。材料學(xué)科是基礎(chǔ)性和應(yīng)用性均強的開放性大學(xué)科，涉及的理論和實踐知識體系龐大而繁雜。光伏專業(yè)方向決定了該專業(yè)課程體系建設(shè)必須在材料學(xué)科中取其有用的課程內(nèi)容而學(xué)之，體現(xiàn)材料學(xué)科基礎(chǔ)性，使其成為支撐該專業(yè)的基石，這些基礎(chǔ)性強的課程在較長時間內(nèi)應(yīng)該保持基本穩(wěn)定，集中力量建設(shè)。同時，實踐教學(xué)必須與理論教學(xué)合理銜接，將基礎(chǔ)材料學(xué)科的科技創(chuàng)新和光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最新科技成果融人實踐教學(xué)內(nèi)容中，使實踐教學(xué)內(nèi)容涵蓋“基本實驗”、“綜合實驗”、“設(shè)計創(chuàng)新實驗”三大類型，并逐步向應(yīng)用性實踐方向轉(zhuǎn)變。

設(shè)計光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系必須高度重視并體現(xiàn)基本實驗在教學(xué)中的重要作用。基本實驗必須與對應(yīng)的理論課程相銜接，使兩者相輔相成互相促進。通過基本實驗的訓(xùn)練，學(xué)生牢固掌握材料科學(xué)與工程實驗基本操作、培養(yǎng)實驗基本技能，并與實際應(yīng)用結(jié)合，做到學(xué)以致用。基礎(chǔ)實驗是開設(shè)綜合實驗和設(shè)計創(chuàng)新實驗的基礎(chǔ)，只有加強鞏固學(xué)生基本理論與實驗技能，才可能向綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性方向的順利轉(zhuǎn)變。綜合實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或是不同實驗課程的大綜合，對學(xué)生分析問題和動手能力要求較高，應(yīng)以學(xué)生為中心，使學(xué)生在獨立完成實驗項目中培養(yǎng)實踐技能。設(shè)計實驗是學(xué)生根據(jù)教師給出了實驗?zāi)康摹⒁蠛蜅l件來自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的項目，對培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)具有重要的作用，因此，設(shè)計實驗課程內(nèi)容應(yīng)有利于因材施教，促進學(xué)生個性和才能的發(fā)展。

(二)光伏工程學(xué)科的實踐課程內(nèi)容。光伏工程學(xué)科是隨著世界光伏產(chǎn)業(yè)的興起而逐漸發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，其知識體系包含光伏產(chǎn)業(yè)鏈主原料鏈(金屬硅環(huán)節(jié)、晶體硅路線環(huán)節(jié)、薄膜硅路線環(huán)節(jié)以及光伏電站)、輔料鏈、裝備鏈、光伏服務(wù)鏈專業(yè)知識。光伏材料專業(yè)實踐課程內(nèi)容應(yīng)圍繞這些產(chǎn)業(yè)鏈涉及的實際應(yīng)用專業(yè)知識而構(gòu)建，重點體現(xiàn)對工程技術(shù)人員在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用性要求。其實踐課程體系內(nèi)容也應(yīng)包括“基本實驗”、“綜合實驗”、“設(shè)計創(chuàng)新實驗”三大類型，課程內(nèi)容注重針對生產(chǎn)實際，體現(xiàn)應(yīng)用性。基本實驗課程內(nèi)容應(yīng)包括光伏工程中主流成熟經(jīng)典內(nèi)容。綜合實驗課程應(yīng)模擬生產(chǎn)中某個或幾個環(huán)節(jié)內(nèi)容而安排。設(shè)計創(chuàng)新實驗課程內(nèi)容應(yīng)針對未來幾年光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展有潛力的技術(shù)方向上某個具體細節(jié)而設(shè)計。光伏工程學(xué)科實踐教學(xué)課程體系應(yīng)更加重視綜合實驗內(nèi)容的構(gòu)建和設(shè)計，多針對生產(chǎn)中的技術(shù)工藝問題，采用多樣的教學(xué)方式，結(jié)合理論中的技術(shù)原理以獨立完成為主。

(三)校內(nèi)外工程實踐課程內(nèi)容。光伏材料作為一門工程性、實踐性較強的本科專業(yè)，工程實踐教學(xué)是實踐教學(xué)課程體系重要組成內(nèi)容之一，目的是培養(yǎng)學(xué)生具有較強的工程實踐能力和實際工作能力。其課程內(nèi)容必須包括科研、工程、社會應(yīng)用等內(nèi)容，鼓勵將科研成果轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)項目，實現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機結(jié)合。通過參加工程實踐，加深對理論知識的理解和應(yīng)用，掌握實際生產(chǎn)情況。

校內(nèi)工程實踐教學(xué)課程內(nèi)容主要是光伏材料設(shè)計、制備、加工、檢測、工程應(yīng)用以及生產(chǎn)管理的基本環(huán)節(jié)，體現(xiàn)出針對性和專一性，訓(xùn)練學(xué)生作為工程技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)在其成為某個技術(shù)環(huán)節(jié)的專業(yè)人才或?qū)＜遥瑸閷W(xué)生將來職業(yè)發(fā)展增添后勁。校外工程實踐教學(xué)課程內(nèi)容主要是實際生產(chǎn)中的工藝環(huán)節(jié)和裝備狀況逐一熟悉，體現(xiàn)出應(yīng)用性和綜合性，使學(xué)生了解生產(chǎn)中的技術(shù)細節(jié)，發(fā)現(xiàn)技術(shù)問題，培養(yǎng)學(xué)生與實際操作人員、老工程技術(shù)人員的合作和學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)習(xí)慣，使學(xué)生身心適應(yīng)實際職業(yè)的要求。

二、光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系建設(shè)方向

專業(yè)決定了課程，課程構(gòu)成了專業(yè)，專業(yè)是由課程來體現(xiàn)的。要建設(shè)好光伏材料新專業(yè)，必須首先設(shè)計好課程體系。而光伏專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)決定了該專業(yè)培養(yǎng)的專門人才必須適應(yīng)市場對人才的要求，從而對學(xué)生實踐能力提出了更高的要求，因此，建立科學(xué)合理管用的實踐教學(xué)課程體系是建設(shè)光伏新專業(yè)至關(guān)重要的任務(wù)。然而，光伏產(chǎn)業(yè)是一個快速發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)容和重點會在很短幾年時間內(nèi)發(fā)生變化，對人才知識結(jié)構(gòu)和能力要求也會隨之變化。對此，其實踐教學(xué)課程體系的建設(shè)內(nèi)容和方向也要隨之調(diào)整，對此，把握光伏行業(yè)發(fā)展動態(tài)，研究光伏市場對高級專門人才的知識和能力要求成為承建單位建設(shè)好光伏新專業(yè)設(shè)計好實踐教學(xué)課程體系的前提。

目前，光伏市場主要以晶硅電池為主，對人才的需求重點在晶硅電池生產(chǎn)制造各個技術(shù)環(huán)節(jié)上。大多數(shù)院校實踐教學(xué)課程體系的設(shè)計和建設(shè)重點在晶硅電池方向上。未來幾年隨著國內(nèi)市場的啟動和壯大，光伏電站建設(shè)會成為一個熱點，光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系建設(shè)重點將可能轉(zhuǎn)移到光伏電站建設(shè)的知識和能力結(jié)構(gòu)方向上。同時，隨著技術(shù)進步，冶金法可能成為生產(chǎn)多晶硅的主流方法，其實踐教學(xué)課程體系材料制備方面的重點將可能有所調(diào)整。薄膜電池有其獨特的優(yōu)勢，不同地方院校承辦該專業(yè)可能將重點放在薄膜電池生產(chǎn)制造技術(shù)上，其相應(yīng)的實踐教學(xué)課程體系內(nèi)容的建設(shè)將各不相同。總之，市場變化導(dǎo)致對人才需求的變化是調(diào)整專業(yè)的實踐教學(xué)課程體系的動力和風(fēng)向標(biāo)。因此，一段時間內(nèi)調(diào)整材料光伏專業(yè)實踐教學(xué)課程體系的建設(shè)內(nèi)容和方向成為該專業(yè)教學(xué)建設(shè)的重要內(nèi)容之一。

總體來說，光伏材料本科專業(yè)實踐教學(xué)課程體系應(yīng)由材料學(xué)科、光伏工程學(xué)科以及校內(nèi)外工程實踐一系列相互聯(lián)系課程組合而成，涵蓋基礎(chǔ)性原理內(nèi)容的一些課程在未來幾年甚至十年內(nèi)應(yīng)保持基本穩(wěn)定。光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系建設(shè)應(yīng)立足于當(dāng)前高等教育現(xiàn)代化的要求，適應(yīng)光伏市場對職業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)和實踐能力的要求，增加綜合設(shè)計實驗比例，緊密結(jié)合工程實踐，加強培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力及工程實踐能力。隨著專業(yè)實踐課程體系建設(shè)的不斷深入和市場的檢驗調(diào)整，一個科學(xué)合理管用的實踐教學(xué)課程體系將會促進應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量的提高和改善。

三、光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系建設(shè)措施

以職業(yè)需求和實際技術(shù)工作崗位要求為導(dǎo)向，構(gòu)建科學(xué)合理實用的光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系。為此，應(yīng)采取以下措施加強該專業(yè)的實踐課程體系建設(shè)。

第一，以強基礎(chǔ)和顯應(yīng)用的課程理念指導(dǎo)光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系的設(shè)計。在實踐教學(xué)課程體系構(gòu)建上從開始即建立強基礎(chǔ)和顯應(yīng)用的指導(dǎo)理念，并使這一課程理念保持連貫性和一致性。光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系應(yīng)該體現(xiàn)實踐教學(xué)在整個教學(xué)過程中將理論用于實踐、在實踐中轉(zhuǎn)化為能力的功能性，因此，強化基本理論和基本知識的課程內(nèi)容以及凸顯將這些基本內(nèi)容的實際應(yīng)用成為設(shè)計光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系核心課程理念。

第二，實施多途徑的實踐課程體系。實踐教學(xué)是使學(xué)生將所學(xué)理論知識應(yīng)用于實踐并轉(zhuǎn)化為綜合能力的關(guān)鍵性教學(xué)環(huán)節(jié)，實踐教學(xué)課程在培養(yǎng)學(xué)生實際工作能力中起著重用的作用。因此，實施課內(nèi)單一實驗、綜合實驗、設(shè)計實驗、畢業(yè)設(shè)計、校內(nèi)專題工程實訓(xùn)、校外技術(shù)實訓(xùn)、崗位實習(xí)等多途徑、多方式的實踐課程體系成為保證實踐教學(xué)效果的有效方法。

第三，精選優(yōu)秀實踐課程教材和編寫實用實踐課程教材。光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系建設(shè)必須要有一系列配套的優(yōu)秀的實踐課程教材作為支撐。為此，精選國內(nèi)外優(yōu)秀實踐課程教材作為課程體系建設(shè)的先決條件。同時，應(yīng)逐步通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式，特別是要吸收光伏產(chǎn)業(yè)一線專家來共同編寫實用的實踐課程教材，以提高實踐教學(xué)課程的針對性、實用性以及有效性。

第四，加強實踐教學(xué)課程體系軟件建設(shè)。構(gòu)建科學(xué)合理實用的光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系必須要有軟件支撐。校內(nèi)一批具有工程實踐經(jīng)驗的教師、校外穩(wěn)定的光伏行業(yè)兼職專家、財力傾斜、優(yōu)先培訓(xùn)該專業(yè)教師的校內(nèi)支持政策等軟環(huán)境建設(shè)必須為該專業(yè)課程體系建設(shè)和實施提供保障。

第五，加強實踐教學(xué)課程體系硬件建設(shè)。實驗室建設(shè)、相關(guān)實驗條件的配套、校內(nèi)外工程實驗實訓(xùn)基地建設(shè)等硬件條件必須跟進，成為構(gòu)建科學(xué)合理實用的光伏材料專業(yè)實踐教學(xué)課程體系不可缺少的有效支撐。

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(責(zé)編 黎原)