葛 庆
湖南理工职业技术学院,湖南 湘潭 411104
光伏发电技术专业实验实训教学策略*
葛 庆
湖南理工职业技术学院,湖南 湘潭 411104
以往光伏发电技术专业的教学重视理论而忽视实践。本文对光伏发电技术专业实验实训教学存在的问题进行分析,提出了相应的对策,希望能够对全面的培养学生综合应用能力和创新能力有所帮助。
光伏发电;实验实训;策略
我国光伏发电技术专业缺乏实践教学的经验,因此存在着实验实训教学的问题,解决目前光伏发电技术专业实验实训教学存在的问题,培养光伏发电技术实用型人才,对于我国能源的高效使用有着重要的意义。
(一)课程教学与实践联系较少
近年来我国各大高校虽然进行光伏发电技术专业的教学改革,但改革的重点仅在基础理论课程上面,忽视了专业的实践教学,学生对于今后光伏电力系统进行调试、维护、运行以及管理等实际工作难以胜任[1]。
(二)缺乏完善的实践指导
我国光伏产业从出现发展至今的时间历程较短,许多院校虽然能够及时的将实验实训课程纳入到光伏专业的教学当中,但由于学校对于光伏发电专业的实验实训教学的过程缺乏完善的教学方法,使得实验实训教学并不能取得很好的效果。
(三)实验实训的内容不能很好的和实际工作接轨
目前许多开设光伏发电专业的实验实训课程的院校只是完成考验学生对于各项光伏组件生产操作的水平、现场工艺技术的能力等,而学生往往缺乏这种实际的应用能力,使得实验实训教学难以和实际工作相接轨。
(一)教学目标的确立以及教学内容的安排
光伏发电技术专业的教学自然是为了满足该专业学生今后从事光伏发电相关职业工作的需要而设立的,因此教学的目标便是为了使学生能够掌握与光伏发电技术相关的基础理论知识、光伏组件生产的操作和现场工艺技术能力。实验实训的内容主要包括了光伏系统、光伏组件以及光伏电池三个方面。实验实训初期让学生进行太阳能电池原理的试验;中期是让学生掌握光伏发电设备的测试以及系统的应用这两个方面;最后是培养学生光伏发电的运用以及发电产品创新的能力[2]。
光伏电池实验教学的内容主要涉及到光伏电池暗伏安特性的测试实验、太阳能电池的开路电压或短路电流和光强之间关系的实验、太阳能电池的输出功率与负载特性关系实验、太阳能电池串并联实验以及单/双晶电池输出特性对比实验。光伏发电系统的实践教学内容上面主要包括了太阳能电池发电原理实验、太阳能电池板能量转换实验、太阳能电池自动追光系统实验、光伏控制器工作原理/充放电保护实验以及离网/并网逆变器逆变实验;实训的内容主要是光伏发电技术创新应用的训练、课程设计以及毕业设计,其中包括了光伏发电系统的设计、太阳能光伏产品制作、光伏控制器/逆变器的设计与开发、光伏创新创意产品的设计制作等。
(二)教学专业实验室的建立
光伏发电技术专业教学专业实验室的建立包括实验实训室的创建、实验实训室的管理以及实习基地的创建三个部分。首先是与实验相关联的各种仪器和设备的准备,主要有太阳能电池特性试验仪器以及太阳能光伏发电系统实验实训台。太阳能电池特性试验仪器主要是负责光伏电池的相关实验项目,太阳能光伏发电系统实验实训台主要是负责光伏发电系统的相关实验,与此同时,实验实训台还可以完成实训教学环节当中的部分内容。
在准备好光伏发电专业的相关实验器材以后,再根据实验实训的需求设立光伏电池检测实训室和光伏组件生产线在内的核心实验室,以及光伏互补发电系统的拓展实训室。光伏电池检测实训室主要是对电池片进行相关的检查和测试,光伏组件生产线主要是光伏组件生产制造,拓展实训室主要是用来进行实验和调试的工作。
对于实验实训室的管理方面,在进行光伏发电技术专业的实践教学过程当中,应当确保实验实训的教学过程能够按照既定的教学目标和计划执行,让学生通过实践教学能够将光伏发电有关的理论知识得到充分的运用和体会,使得理论知识能和实践操作有机的结合起来。但还应当注意的是,实践教学的管理不应过于严格,还应该有效的利用教学资源,适当的让学生发挥自身的创新精神,例如在进行实验实训室的创新训练当中,可以让学生亲自动手进行光伏创新创意产品的设计制作[3]。
对于目前光伏发电技术专业实践教学不能和今后工作相接轨的现象,还应当创建光伏发电专业的实习基地,学校可以和相关的光伏发电企业进行协商合作,根据企业对于人才各项能力的需求,在实践教学当中进行针对性的指导,使学生的专业知识技能学习的针对性更强,从而能够更有效的利用到今后的工作当中。
(三)教学实践与效果的探讨
光伏发电技术专业实验实训室的建立对于指导学生进行光伏发电技术相关的课程学习,以及可再生能源系统的认识有着非常重要的作用,学生在实践教学当中使光伏发电的基础知识和实践操作良好的结合了起来,除了增强了对于基础知识的理解和掌握程度,更加强了学生的动手操作能力。与此同时,通过采取学校和企业相互合作教学的方式,能够将实践实训教学的内容和今后学生所需要用到的知识一一对应,从而真正做到了学有所用。
光伏发电技术专业具有较强的实践性,针对以往该课程教学存在的课程教学与实践联系较少、缺乏完善的实践指导以及实验实训的内容不能很好的和实际工作接轨的问题,通过采取建设光伏发电技术专业实验实训教学以及校企合作的方式能够使这些问题得到充分的解决,不仅能够让学生在掌握到理论知识的基础上增强对于实践操作的运用,同时还能够增强实践教学的针对性,使学生的实践运用能力以及创新能力得到有效的提升。
[1]梁东义,周建强,孙为民,等.光伏发电‘理实一体’教学与项目化课程开发实践[J].中国电力教育,2014(36):131-132,134.DOI:10.3969/j.issn.1007-0079.2014.36.062.
[2]汪义旺,陆春妹,张波,等.高职光伏发电技术专业实验实训教学研究[J].实验科学与技术,2013,11(5):87-89.DOI:10.3969/j.issn.1672-4550.2013.05.029.
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登昌.光伏发电技术专业实验实训教学探索[J].山东工业技术,2016(4):71.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.066.
*中高职衔接专业技能标准研究与开发——以光伏发电技术及应用专业为例(编号:ZJC2013045)。