新能源科学与工程专业《光伏电池原理与工程》课程教学内容设计与探索

熊超　陈磊　肖进　袁洪春　赵宇

[摘 要] 根据应用型地方本科高校常州工学院新能源科学与工程专业培养人才定位与人才培养目标，对开设的《光伏电池原理与工艺》课程的教学内容设置、教学形式与方法以及教学效果等内容进行了分析与探讨。实践表明，该课程的开设，不仅可以促进新能源科学与工程专业学生的就业，还可激发学生的学习兴趣，有助于科研工作的开展，培养学生的创新精神。

[关 键 词] 光伏电池；新能源科学与工程；教学内容；教学方法

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）06-0023-01

新能源特别是太阳能产业的快速发展，收到了世界范围内的普遍关注，开发利用太阳能在内的新能源成为国际社会的一大主题和共同行动、成为各国制定可持续发展战略的重要内容。近几年来，我国新能源产业发展迅速，但与我国新能源产业快速发展不相适应的是新能源专业技术人才需求严重不足，新能源产业人才培养落后于产业发展，已严重阻碍了我国当前新能源产业的健康发展。培养新能源方面专业技术人才已经成为当务之急。

一、明确课程在课程体系中的地位

为适应创新型应用人才培养目标，围绕学校“让每一个学生都获得成功”的办学理念，创建“以人为本，因材施教，学、做、创并举”的教学理念，为教学改革和创新型人才培养引领方向。常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向，培养从事新能源，尤其是光伏技术开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。学生学习和掌握新能源材料、器件与应用系统的基本工作原理和制备、设计方法，拓宽专业应用范围。

二、教学内容设计

《光伏电池原理与工艺》课程定位为常州工学院新能源科学与工程专业的核心专业课。根据学校的人才培养目标和生源特点，该课程的定位是使学生掌握光伏电池的基本工作原理、制备工艺以及应用技术，达到能熟练使用测试光伏电池性能、设计电池组件的目的。通过课堂理论教学和实践教学环节，培养学生分析和解决实际问题的能力，使学生具备扎实的物理基础，逻辑性强的思维能力和创新精神，培养学生掌握熟练的实验技巧和动手能力，为后续专业课程的学习以及将来从事有关光电子与光通信领域的科研、教学、开发、生产、销售等工作打下必要的基础。

常州工学院在新能源科学与工程专业第三学年上学期开设《光伏电池原理与工艺》专业课程，学分（学时）设置为4学分（64学时）。主要内容包括太阳辐射的特性，半导体材料与P-N结基础，太阳能电池的原理，晶硅太阳能电池，非晶硅薄膜太阳能电池，染料敏化太阳能电池，硅基薄膜太阳能电池，太阳能电池的结构与设计，光伏电池的互联与组件的装配，化合物太阳能电池等。通过本课程的学习，学生掌握从事光伏产业所必需的基础知识与理论及应用技能。该课程在阐明基本原理的同时，突出应用技术，使学生能够把握光伏电池组件的总体框架，有兴趣、有信心投入实践和创新活动。

三、教学方法探索

该课程也是一门涵盖知识面广，涉及多学科、多领域，实践应用性强，并且相关原理深奥难懂的课程。针对常州工学院地方本科高校生源的特点以及当代“90后”大学生的认知规律与个性化特征，探索新的教学方式与手段，实现课程的知识体系与学生应获得的能力结构有效融合。

培养学生的学习兴趣和自觉学习愿望，在课堂教学过程中广泛利用多媒体辅助教学手段，采用精讲、讲透的教学方式，集中讲解重点、难点教学内容，达到举一反三、融会贯通的效果。教师讲课时注重教学互动，对学生特别关注的内容进行课堂讨论，让学生各抒己见，充分发表意见，努力提高学生在讨论中发现问题和解决问题的能力。目的是培养学生善于和敢于“提出问题”的习惯，并通过“解决问题”的能力训练，掌握正确的学习方法，由“学会”逐渐进步到“会学”。

通过对《光伏电池原理与工艺》课程内容设置既注重丰富的基础理论和专业知识，又加强实验技能和实验设计能力的培训，不仅能使学生的动手能力和创新能力得到锻炼和培养，也使学生对所学专业方向的学科前沿及发展趋势有所了解，能有效地促进学生实践能力和专业技能的培养；促进学生对实验知识的掌握，拓展学生的视野，增强教学效果，能够切实提高高技能复合型人才培养的质量。

参考文献：

[1]安春爱，米晓云，柏朝晖.浅谈新能源材料与器件专业建设[J].长春教育学院学报，2012（28）：107-108.

[2]陈磊，熊超，肖进，等.论新能源科学与工程专业的半导体物理学课程[J].新课程（教师），2014（12）：100-101.

[3]肖進，袁洪春，熊超，等.“新能源科学与工程专业《新能源材料》课程的教学探索与实践”[J].课程教育研究，2015，357（33）：29.