光伏發電技術與應用專業特色課程體系建設研究

李龍

摘要：隨著能源格局的變革，新能源發電技術取得了驚人的發展成果。職業院校開設光伏發電技術與應用專業，為國家培養技能型專業人才成為了必然趨勢。通過對光伏發電類相關企業的調研，本文對光伏專業的人才培養目標、課程體系做了思考和探索，重點闡述了“雙基礎+專業項目”的特色課程體系的建設心得。

關鍵詞：光伏發電；人才培養方案；項目式教學；課程體系建設

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）35-0224-02

一、引言

遼寧作為老工業基地，面臨國家供給側改革，化石能源將被去產能，選擇清潔的新能源成為了必由之路。“十三五”期間，遼寧能源消費結構持續優化，將實現以化石能源為主、清潔能源大力發展的新局面。從“十三五”規劃可以看出，未來五年新能源發電比例要比過去五年提高了135.7%。風電、核電等清潔能源應用要求較高，光伏發電將太陽能的輻射能直接轉換為電能，是目前最清潔、環保的能源。隨著遼寧省對光伏產業的重視和光伏產業的迅猛發展，高職院校開設光伏發電技術與應用專業，為社會培養了光伏應用人才是必然趨勢。

我國首個高職光伏發電技術與應用專業于2008年9月在江西新余高等?？茖W校開始招生。我國高等職業技術學院有1200余家，然而截至目前為止，開辦光伏發電技術與應用專業的院校只有30所左右。[1]目前辦有光伏專業的學校該專業辦學年限都較短，基本都處于探索階段。根據光伏發電類企業的反饋，高職光伏發電技術與應用專業急需解決以下問題：首先，找準專業定位和培養目標。高職光伏發電專業培養的高級應用型人才不僅要掌握現代社會生產、建設與服務一線從事管理和直接操作的各種高級技能，還應具有設計和開發能力。其次，構建合理的課程體系。通過基礎類課程培養學生的專業基礎，拓展知識面，通過專業項目培養學生的核心專業技能。再次，建設校企合作實訓基地。在建設新專業的過程中與多個新能源類企業進行合作共建實訓基地，共同建立符合企業需求的人才培養方案。最后，建設專兼結合、結構合理的教學團隊。

二、基于“雙基礎+專業項目”的特色課程體系建設

“雙基礎”是指在課程體系中設置高職生應知應會的通識教育課程和學科基礎課程兩個基礎平臺?！半p基礎”內設置的課程相對穩定，其作用主要是對學生進行基礎知識教育、基本技能訓練和基本應用能力培養?！皩I項目”是指在課程體系中設置光伏發電技術與應用專業必須掌握的專業專項技能與專業綜合技能課程，其主要作用是對學生進行專業知識教育、專業技能訓練和應用能力的培養?！皩I項目”強調學生創新精神和實踐能力的培養，以工程應用能力培養為主線，以加強實踐教學環節為核心，注意與職業技能大賽緊密結合，設置系列專業項目課程，注重解決實際問題的方法培養，提高學生的實際動手能力和崗位對接能力。

通過對錦州陽光氣象科技有限公司、天津天海源電氣技術有限公司等公司的走訪和調研，確定了光伏專業學生的就業崗位主要為以下崗位：光伏組件加工與檢測人員，電氣設計技術人員，風光互補發電系統設計、施工及運行維護人員，太陽能相關銷售與咨詢人員。針對以上崗位的素質要求、國家新能源行業從業人員的職業資格標準的要求，遼寧軌道交通職業學院制定了基于“兩基礎+專業項目”的特色課程體系。

光伏發電技術與應用專業人才的能力包括社會能力、專業理論能力和專業技術能力三個方面。社會能力的培養依托于文化基礎課程，具體的教學執行部門為思政與體育部，包括應用英語、高等數學、計算機應用基礎等課程，主要培養學生的團隊協作能力、溝通與書面表達能力等。社會能力培養貫穿于第一到第三學期，其中計算機應用基礎作為應用性較強的基礎課程，我校創造性地采用了短學期的授課方式，即計算機應用基礎于第一學年的暑期集中進行，采用項目式教學方式，既保證了授課效果，又解決了全校集中教學機房不足的弊端。職業發展與就業指導作為指導就業的實戰性課程，在第五學期，即學生大規模找工作就業的時間段也安排了教學內容，主要指導學生在面試過程中常見的問題和所需技能，有利于提高學生的就業成功率。專業理論能力的培養依托于專業理論基礎課程，主要培養學生的技術文件識讀與分析能力，光伏發電專業必備的基礎理論知識包括機械制圖、電工基礎與技能、機械基礎、電工、電子、CAD實訓等課程，主要培養學生的工程識圖能力、機械設計能力以及電工電子基本原理及實踐能力、認知控制系統的能力，使學生具備良好的電氣工程理論素養，為后續光伏專業技術能力的培養打好基礎。專業基礎課程一般安排在第二和第三學期。

專業項目課程分為兩個層次，屬于遞進關系，學生先在第四學期學習專業專項能力項目課程，在有了光伏發電專業的各項專項能力后，在第五學期學習專業綜合能力項目，培養學生的核心專業知識。

通過用人單位的反饋，遼軌院設立了四門專業專項能力項目課程，包括電氣控制項目、PLC應用與運行維護項目、電力電子與變頻器項目和單片機應用與制作項目。電氣控制項目要求學生掌握交流異步電動機的結構與電氣控制線路；掌握控制電機的基本結構與常見故障；等等。本課程直接對接中級維修電工技能證書，通過對本課程的學習，學生的中級維修電工技能證書的一次通過率能達到90%以上。該課程采用理實一體化的教學方式，授課在教、學、做一體化實訓室（電氣控制實訓室），采用過程考核的方式記錄學生的學習過程。PLC項目、單片機項目所涉及的知識都是光伏發電控制系統必備的專業知識。PLC和單片機通常作為光伏控制器或者發電裝置的控制器，因此PLC應用與運行維護項目、單片機應用與制作項目是專業專項能力項目的必備課程。電力電子與變頻器項目主要講授電力電子器件的基本機構和電路原理等，是光伏發電系統中最常用的專業知識之一，因此電力電子與變頻器項目也是光伏發電技術與應用專業的必修專項能力課程。

經過了專業專項能力課程的學習，光伏發電專業的學生基本掌握了設計和應用光伏發電系統的專業技術知識和所必備的應用能力。在第五學期，遼軌院安排專業綜合能力項目課程，主要培養學生的綜合應用能力和專業核心能力。將太陽能光伏技術和光伏系統相關技能作為教學的重點，實行“項目引領”的情景式教學。[2]

光伏專業學生應掌握的主要技能應包括太陽能電池片焊接、檢測，太陽能電池的選擇和使用，蓄電池的選擇和使用，控制器和逆變器的使用和維護，簡單太陽能發電系統的使用和維護，風光互補發電系統的使用和維護，簡單太陽能發電系統的設計和安裝，太陽能發電系統的運行維護和故障排除。遼軌院設置了三門專業綜合能力項目課程，包括光伏發電系統建設與運行項目、光伏產品設計開發與應用項目、風力發電系統建設與運行項目。由于高職學生有基礎知識薄弱的特點，在課程內容上，從光伏產業需要的知識能力出發，對課程進行適當整合、精簡處理。例如，對一些復雜的公式推導進行簡化，創新教學手段，以“用”導“學”，以“用”促“學”。

以光伏發電系統建設與運行項目為例，學生們將要學習光伏發電系統的設計與調試方法，因此在獨立光伏發電系統的設計課程中教師應采用案例式教學法和分組討論式教學法，讓學生們根據自己小組的任務查閱資料進行光伏發電系統的設計。教師給出包含光伏發電系統的地理位置、負載系統及其他任務條件的任務書，各小組學生根據任務書設計光伏發電組件、光伏控制器、光伏逆變器和儲能系統，最后由各小組的組長到講臺前面以匯報的形式展示設計成果，教師和其他小組的成員負責打分，案例設計的最終成績由教師打分成績和其他各小組打分成績各占50%組成。通過開展案例式教學法和分組討論教學法，學生們能身臨其境的感受光伏發電系統的設計過程，在親身參與設計的過程中強化了理論知識，增加了資料收集能力，鍛煉了團隊配合能力，能夠徹底貫徹教育“以人為本”的理念。

三、結語

本文主要探究了適合高職學院光伏發電技術專業的建設道路，以遼寧軌道交通職業學院的建設實例分析了光伏專業的人才培養目標、課程體系建設、實驗實訓資源建設過程和方法。實踐證明，“雙基礎+專業項目”的特色課程體系有利于高職學生的成長和成才，是一條值得推行的專業建設道路。

參考文獻：

[1]鄭丹.關于高職院校光伏專業建設的思考[J].職業教育研究，2013，（8）：161-162.

[2]宋偉杰，楊曄，王維燕，等.光伏產業：現狀、前景及研究需求[J].太陽能，2011，（3）：15-17.