與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的本科光伏課程內(nèi)容改革探索

黃增光 宋曉敏 史林興 孫慶強(qiáng) 丁瑞強(qiáng) 徐超 周朕

摘 要：光伏相關(guān)本科課程的特點(diǎn)是與光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)接緊密，然而目前許多本科光伏課程內(nèi)容與現(xiàn)有光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，特別是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容，目前仍基本處于空白狀態(tài)。因此，優(yōu)化本科光伏課程內(nèi)容體系、建立與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的課程體系，對光伏本科相關(guān)專業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)均具有重要意義。本文以新能源科學(xué)與工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)為例，探索在本科課程內(nèi)容體系中有機(jī)融入光伏產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的新路徑，這些課程內(nèi)容體系包括培養(yǎng)方案、教學(xué)計(jì)劃、教案、課程內(nèi)容、期末考試、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。通過建立與光伏產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的課程內(nèi)容體系，可以解決光伏課程諸多內(nèi)容與現(xiàn)有光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)脫節(jié)、學(xué)生光伏標(biāo)準(zhǔn)方面知識缺陷、畢業(yè)后融入產(chǎn)業(yè)時(shí)間長等問題，從而完善本科光伏人才培養(yǎng)體系，提升與行業(yè)相適應(yīng)的人才培養(yǎng)質(zhì)量，為光伏行業(yè)源源不斷的提供高素質(zhì)綜合應(yīng)用性人才。

關(guān)鍵詞：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 本科專業(yè) 光伏課程 教學(xué)改革 人才培養(yǎng)

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（b）-0184-03

近十幾年來，我國光伏產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展；在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)更將是我國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分[1]，到2030年我國累計(jì)光伏裝機(jī)總量的積極目標(biāo)是800GW，2050年這一數(shù)值更是達(dá)到了2500 GW，光伏裝機(jī)比例達(dá)到39.18%。要想實(shí)現(xiàn)這一宏偉目標(biāo)，不但需要國家在產(chǎn)業(yè)政策上的對太陽能光伏產(chǎn)業(yè)大力扶持，更需要在光伏產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)上做好頂層設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)光伏人才對光伏產(chǎn)業(yè)的源源不斷的輸出，提供光伏產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的第一推動(dòng)力。

承擔(dān)光伏人才培養(yǎng)的主體是高校，高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量決定著光伏產(chǎn)業(yè)的未來，而本科課程體系架構(gòu)是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)[2-3]。目前，光伏專業(yè)人才培養(yǎng)主要依托新能源科學(xué)與工程、新能源材料與器件兩個(gè)本科專業(yè)以及相關(guān)的研究生培養(yǎng)，教育部于2011年設(shè)立兩個(gè)專業(yè)，距現(xiàn)在只有短短6年時(shí)間。我校新能源科學(xué)與工程專業(yè)從2009年設(shè)置光伏班、2011正式培養(yǎng)新能源科學(xué)與工程本科人才，專業(yè)課程體系的諸多方面處于發(fā)展更新的階段。據(jù)已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生反饋，光伏方面課程的諸多內(nèi)容與現(xiàn)有光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)出現(xiàn)脫節(jié)，特別是與光伏專業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的專業(yè)課程內(nèi)容，目前仍基本處于空白狀態(tài)。因此優(yōu)化本科光伏課程內(nèi)容體系，建立與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的培養(yǎng)計(jì)劃，對光伏產(chǎn)業(yè)和高校光伏相關(guān)專業(yè)來說均具有重要意義。

本文以新能源科學(xué)與工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)為例，探索在本科課程內(nèi)容體系中有機(jī)融入光伏產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的新路徑，這些課程內(nèi)容體系包括培養(yǎng)方案、專業(yè)主干課程、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。通過建立與光伏產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的課程內(nèi)容體系，可以解決光伏課程諸多內(nèi)容與現(xiàn)有光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)脫節(jié)、學(xué)生光伏標(biāo)準(zhǔn)方面知識缺陷、畢業(yè)后融入產(chǎn)業(yè)時(shí)間長等問題，從而完善本科光伏人才培養(yǎng)體系，提升與行業(yè)相適應(yīng)的高端光伏人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1 建立與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的培養(yǎng)方案

培養(yǎng)方案是專業(yè)人才培養(yǎng)的具體實(shí)施計(jì)劃，建立與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的培養(yǎng)方案是優(yōu)化課程內(nèi)容體系的第一步。下面以我校新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案為例，展示培養(yǎng)方案的優(yōu)化方案。

（1）培養(yǎng)目標(biāo)中明確寫明“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”相關(guān)培養(yǎng)方向，具體如下。

培養(yǎng)適應(yīng)新能源行業(yè)發(fā)展需求，具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、熟悉光伏光熱行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、較強(qiáng)工程實(shí)踐和創(chuàng)新思維能力、高素質(zhì)的高級應(yīng)用型工程技術(shù)人才。學(xué)生畢業(yè)后能夠在太陽能電池設(shè)計(jì)與制造、光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)等技術(shù)領(lǐng)域從事產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、營銷和技術(shù)維護(hù)及相關(guān)項(xiàng)目管理等工作。

（2）畢業(yè)要求中明確寫明要求學(xué)生掌握與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的課程內(nèi)容或?qū)嵱?xùn)內(nèi)容。如，掌握工程技術(shù)基礎(chǔ)知識，側(cè)重于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的掌握，并應(yīng)用工程技術(shù)知識解決實(shí)際工程問題。能夠針對新能源科學(xué)與工程相關(guān)復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對新能源科學(xué)與工程復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。

（3）建立與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的課程內(nèi)容體系包括《太陽電池》課程內(nèi)容和《太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)》課程。目前高校采用的光伏課程教材關(guān)于光伏標(biāo)準(zhǔn)方面基本上處于空白，要建立與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的課程內(nèi)容體系可以采用自編教材或采用幾種教材結(jié)合。

（4）實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)注重行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)因素的融入。學(xué)生專業(yè)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)通過走進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證機(jī)構(gòu)、質(zhì)量檢測和認(rèn)證機(jī)構(gòu)參觀、實(shí)習(xí)，從程序和內(nèi)容上對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定全面、深入的了解和掌握，真正體會(huì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對光伏產(chǎn)業(yè)的作用和意義。

（5）畢業(yè)設(shè)計(jì)中注重行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的嵌入。畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向工作崗位的最后一站，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、提高綜合運(yùn)用知識能力的重要途徑，所以，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中融入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)因素，可以使學(xué)生快速融入光伏產(chǎn)業(yè)，提高工作效率。目前，我校在畢業(yè)設(shè)計(jì)題目設(shè)立、外文翻譯以及器件測試等環(huán)節(jié)均體現(xiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

2 課程內(nèi)容體系優(yōu)化

與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的課程內(nèi)容是光伏課程體系優(yōu)化的核心，下面以《太陽電池》課程為例，說明課程內(nèi)容體系優(yōu)化的步驟

2.1 教學(xué)進(jìn)程表

實(shí)際教學(xué)進(jìn)程如表1所示。

2.2 課程教案

實(shí)際課程教案如表2所示。

2.3 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)課堂內(nèi)容

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)課堂內(nèi)容，如表3所示。

思考：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對組件測試的指導(dǎo)意義與國家標(biāo)準(zhǔn)及國際標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別？

課后小結(jié)：

1.結(jié)合I-V曲線，講清兩個(gè)不匹配電池串并聯(lián)時(shí)發(fā)生功率損耗的具體情況，給出理論關(guān)系式，

2.太陽電池組件標(biāo)準(zhǔn)中的國際、國內(nèi)權(quán)威測試機(jī)構(gòu)有哪些？測試步驟是什么？

2.4 期末試卷

期末試卷選擇題舉例

3 反饋效果

目前，該新型課程體系已經(jīng)試用一個(gè)學(xué)期，根據(jù)采用光伏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)課程體系的前后效果對比，采用新課程體系的效果明顯好于采用前，特別是課堂上學(xué)生的反應(yīng)與互動(dòng)、實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)生的認(rèn)知情況、實(shí)習(xí)公司對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)知識的要求以及光伏課程本身對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的需求，新課程體系的學(xué)生滿意度明顯好于以前。

不足之處是光伏標(biāo)準(zhǔn)課程內(nèi)容加入后，學(xué)時(shí)略顯不足。例如，新能源科學(xué)與工程的專業(yè)主干課《太陽能電池》標(biāo)準(zhǔn)學(xué)時(shí)是56學(xué)時(shí)，3.5學(xué)分，加入大約8學(xué)時(shí)左右的光伏標(biāo)準(zhǔn)課程內(nèi)容后，勢必要削減其他內(nèi)容。在實(shí)際操作中，因?yàn)楸緦I(yè)也開設(shè)《固體電子學(xué)》課程，學(xué)生基本具備了半導(dǎo)體相關(guān)的基礎(chǔ)知識，所以削減了第二章半導(dǎo)體基礎(chǔ)相關(guān)內(nèi)容。

4 結(jié)語

建立與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的光伏課程體系取決于光伏課程與光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)接的緊密性，符合光伏行業(yè)和相關(guān)高校光伏專業(yè)的發(fā)展趨勢[4-5]，是未來新能源科學(xué)與工程、新能源材料與器件專業(yè)的發(fā)展方向。根據(jù)我校新能源科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)施一年的與光伏標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的課程體系優(yōu)化，在培養(yǎng)方案和課程內(nèi)容體系方面均建立起與光伏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的框架與內(nèi)容，學(xué)生的反饋包括課堂反應(yīng)與互動(dòng)、實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)生的認(rèn)知、實(shí)習(xí)公司對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)知識要求以及光伏課程本身對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的需求，顯示采用與光伏標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的新課程體系的效果明顯好于以前。當(dāng)然，采用新課程體系后，相關(guān)的后續(xù)配套課程改革包括課時(shí)的增加或調(diào)整、畢業(yè)學(xué)生情況跟蹤等也必須進(jìn)行，以保證新課程體系良好的學(xué)業(yè)效果和就業(yè)效果，真正培養(yǎng)學(xué)生從事光伏行業(yè)的實(shí)戰(zhàn)能力，為我國光伏行業(yè)源源不斷地輸送綜合應(yīng)用性高端光伏人才。

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