与行业标准相适应的本科光伏课程内容改革探索

黄增光 宋晓敏 史林兴 孙庆强 丁瑞强 徐超 周朕

摘 要：光伏相关本科课程的特点是与光伏产业联接紧密，然而目前许多本科光伏课程内容与现有光伏产业技术出现脱节现象，特别是行业标准相关内容，目前仍基本处于空白状态。因此，优化本科光伏课程内容体系、建立与行业标准相适应的课程体系，对光伏本科相关专业和光伏产业均具有重要意义。本文以新能源科学与工程本科专业人才培养为例，探索在本科课程内容体系中有机融入光伏产业标准的新路径，这些课程内容体系包括培养方案、教学计划、教案、课程内容、期末考试、实习实训以及毕业设计等环节。通过建立与光伏产业标准相适应的课程内容体系，可以解决光伏课程诸多内容与现有光伏产业技术脱节、学生光伏标准方面知识缺陷、毕业后融入产业时间长等问题，从而完善本科光伏人才培养体系，提升与行业相适应的人才培养质量，为光伏行业源源不断的提供高素质综合应用性人才。

关键词：行业标准 本科专业 光伏课程 教学改革 人才培养

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（b）-0184-03

近十几年来，我国光伏产业飞速发展；在未来相当长的一段时间内，太阳能光伏产业更将是我国可再生能源发展战略的重要组成部分[1]，到2030年我国累计光伏装机总量的积极目标是800GW，2050年这一数值更是达到了2500 GW，光伏装机比例达到39.18%。要想实现这一宏伟目标，不但需要国家在产业政策上的对太阳能光伏产业大力扶持，更需要在光伏产业人才培养上做好顶层设计，从而实现优质光伏人才对光伏产业的源源不断的输出，提供光伏产业向前发展的第一推动力。

承担光伏人才培养的主体是高校，高校的人才培养质量决定着光伏产业的未来，而本科课程体系架构是人才培养的重要环节[2-3]。目前，光伏专业人才培养主要依托新能源科学与工程、新能源材料与器件两个本科专业以及相关的研究生培养，教育部于2011年设立两个专业，距现在只有短短6年时间。我校新能源科学与工程专业从2009年设置光伏班、2011正式培养新能源科学与工程本科人才，专业课程体系的诸多方面处于发展更新的阶段。据已经毕业的学生反馈，光伏方面课程的诸多内容与现有光伏产业技术出现脱节，特别是与光伏专业行业标准相适应的专业课程内容，目前仍基本处于空白状态。因此优化本科光伏课程内容体系，建立与行业标准相适应的培养计划，对光伏产业和高校光伏相关专业来说均具有重要意义。

本文以新能源科学与工程本科专业人才培养为例，探索在本科课程内容体系中有机融入光伏产业标准的新路径，这些课程内容体系包括培养方案、专业主干课程、实习实训以及毕业设计等环节。通过建立与光伏产业标准相适应的课程内容体系，可以解决光伏课程诸多内容与现有光伏产业技术脱节、学生光伏标准方面知识缺陷、毕业后融入产业时间长等问题，从而完善本科光伏人才培养体系，提升与行业相适应的高端光伏人才培养质量。

1 建立与行业标准相适应的培养方案

培养方案是专业人才培养的具体实施计划，建立与行业标准相适应的培养方案是优化课程内容体系的第一步。下面以我校新能源科学与工程专业人才培养方案为例，展示培养方案的优化方案。

（1）培养目标中明确写明“行业标准”相关培养方向，具体如下。

培养适应新能源行业发展需求，具有扎实理论基础、熟悉光伏光热行业标准、较强工程实践和创新思维能力、高素质的高级应用型工程技术人才。学生毕业后能够在太阳能电池设计与制造、光伏系统设计等技术领域从事产品研发、设计、制造、营销和技术维护及相关项目管理等工作。

（2）毕业要求中明确写明要求学生掌握与行业标准相关的课程内容或实训内容。如，掌握工程技术基础知识，侧重于行业标准的掌握，并应用工程技术知识解决实际工程问题。能够针对新能源科学与工程相关复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的标准、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对新能源科学与工程复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

（3）建立与行业标准相适应的课程内容体系包括《太阳电池》课程内容和《太阳能光伏发电系统》课程。目前高校采用的光伏课程教材关于光伏标准方面基本上处于空白，要建立与行业标准相适应的课程内容体系可以采用自编教材或采用几种教材结合。

（4）实训实习环节注重行业标准因素的融入。学生专业实训实习环节通过走进标准认证机构、质量检测和认证机构参观、实习，从程序和内容上对行业标准的制定全面、深入的了解和掌握，真正体会行业标准对光伏产业的作用和意义。

（5）毕业设计中注重行业标准内容的嵌入。毕业设计是学生走向工作岗位的最后一站，同时也是培养学生动手实践能力、提高综合运用知识能力的重要途径，所以，在毕业设计中融入行业标准因素，可以使学生快速融入光伏产业，提高工作效率。目前，我校在毕业设计题目设立、外文翻译以及器件测试等环节均体现行业标准内容。

2 课程内容体系优化

与行业标准相适应的课程内容是光伏课程体系优化的核心，下面以《太阳电池》课程为例，说明课程内容体系优化的步骤

2.1 教学进程表

实际教学进程如表1所示。

2.2 课程教案

实际课程教案如表2所示。

2.3 行业标准相关课堂内容

行业标准相关课堂内容，如表3所示。

思考：行业标准对组件测试的指导意义与国家标准及国际标准的区别？

课后小结：

1.结合I-V曲线，讲清两个不匹配电池串并联时发生功率损耗的具体情况，给出理论关系式，

2.太阳电池组件标准中的国际、国内权威测试机构有哪些？测试步骤是什么？

2.4 期末试卷

期末试卷选择题举例

3 反馈效果

目前，该新型课程体系已经试用一个学期，根据采用光伏行业标准课程体系的前后效果对比，采用新课程体系的效果明显好于采用前，特别是课堂上学生的反应与互动、实践环节学生的认知情况、实习公司对行业标准的相关知识的要求以及光伏课程本身对行业标准内容的需求，新课程体系的学生满意度明显好于以前。

不足之处是光伏标准课程内容加入后，学时略显不足。例如，新能源科学与工程的专业主干课《太阳能电池》标准学时是56学时，3.5学分，加入大约8学时左右的光伏标准课程内容后，势必要削减其他内容。在实际操作中，因为本专业也开设《固体电子学》课程，学生基本具备了半导体相关的基础知识，所以削减了第二章半导体基础相关内容。

4 结语

建立与行业标准相适应的光伏课程体系取决于光伏课程与光伏产业联接的紧密性，符合光伏行业和相关高校光伏专业的发展趋势[4-5]，是未来新能源科学与工程、新能源材料与器件专业的发展方向。根据我校新能源科學与工程专业实施一年的与光伏标准相适应的课程体系优化，在培养方案和课程内容体系方面均建立起与光伏行业标准相适应的框架与内容，学生的反馈包括课堂反应与互动、实践环节学生的认知、实习公司对行业标准的相关知识要求以及光伏课程本身对行业标准内容的需求，显示采用与光伏标准相适应的新课程体系的效果明显好于以前。当然，采用新课程体系后，相关的后续配套课程改革包括课时的增加或调整、毕业学生情况跟踪等也必须进行，以保证新课程体系良好的学业效果和就业效果，真正培养学生从事光伏行业的实战能力，为我国光伏行业源源不断地输送综合应用性高端光伏人才。

参考文献

[1] 沈文忠.太阳能光伏技术与应用[M].上海：上海交通大学出版社，2013.

[2] 于琼燕，刘帅帅，李海东，等.本科院校光伏专业课程教学方法的改革[J].山东化工，2016（45）：139-140.

[3] 蒋荣立，高庆宇，何亚群.能源特色高校的化学实验课程体系改革与创新人才培养[J].中国大学教学，2009（11）：35-37.

[4] 张巧杰，白连平，杨秀媛.太阳能光伏发电技术课程改革初探[J].教育教学论坛，2014（49）：131-132.

[5] 李静.浅谈光伏发电技术应用专业人才培养模式与课程体系的改革[J].牡丹江大学学报，2013（12）：162-163.