光伏材料專業實踐教學課程體系建設

【摘要】從建設光伏材料專業實踐教學課程體系必要性入手，探討了該專業實踐教學課程體系建設的內容和發展方向，以及如何建設的相關措施。

【關鍵詞】光伏材料專業 實踐教學課程體系建設

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2012)05C-0045-02

近年來，太陽能光伏新能源產業的快速發展促進了我國光伏專業教育與人才培養。以光伏為方向的材料本科專業(簡稱光伏材料專業)主要培養具有系統扎實的光伏材料科學與工程理論知識和基本實踐技能、服務光伏產業領域的高級工程技術人才。它是一門實踐性非常強的專業，其實踐教學體系作為理論聯系實際的重要環節，主要是通過其課程體系的實施來培養大學生的工程意識和創新思維，以及動手能力和分析問題、解決問題能力。設計科學合理、在實際工作中管用的實踐教學課程體系，對提升新開辦的光伏材料專業育人水平具有重要的實際意義。同時，實踐教學是高校教學工作的重要組成部分，它與人才培養定位、學科基礎、理論課程體系和一定時期教改重點和方向等教學工作的方方面面有密切的關系。光伏材料專業作為本科院校新建立專業，目前受到了各承建院校的高度重視，這些院校通過與地方產業緊密結合來優化實踐教學課程體系，加強工程實踐，以培養市場需要的合格高級專門人才。但由于各本科院校建設該專業時間較短，均處在摸索階段，因此，研究怎樣建設該專業實踐教學課程體系很有必要。

一、建立光伏材料專業實踐教學課程體系的內容

光伏材料專業實踐教學課程體系結構主要由相應的材料科學與工程基本實驗實訓課程、光伏工程實驗實訓課程以及一定時期集中校內實驗實訓和校外生產實習工程實踐課程三者構成。這些課程體系是圍繞達到確定的專業人才培養目標而設置，通過在校學生學習具體實驗實訓課程或項目而達到應用型人才的培養目標。因此，光伏材料專業實踐課程體系的建設是為實現專業設置目標而建立在材料學科、光伏工程學科及生產實踐對技術人才實際要求的基礎上而確立的課程體系。

(一)材料學科的實踐課程內容。材料學科是基礎性和應用性均強的開放性大學科，涉及的理論和實踐知識體系龐大而繁雜。光伏專業方向決定了該專業課程體系建設必須在材料學科中取其有用的課程內容而學之，體現材料學科基礎性，使其成為支撐該專業的基石，這些基礎性強的課程在較長時間內應該保持基本穩定，集中力量建設。同時，實踐教學必須與理論教學合理銜接，將基礎材料學科的科技創新和光伏產業發展的最新科技成果融人實踐教學內容中，使實踐教學內容涵蓋“基本實驗”、“綜合實驗”、“設計創新實驗”三大類型，并逐步向應用性實踐方向轉變。

設計光伏材料專業實踐教學課程體系必須高度重視并體現基本實驗在教學中的重要作用。基本實驗必須與對應的理論課程相銜接，使兩者相輔相成互相促進。通過基本實驗的訓練，學生牢固掌握材料科學與工程實驗基本操作、培養實驗基本技能，并與實際應用結合，做到學以致用。基礎實驗是開設綜合實驗和設計創新實驗的基礎，只有加強鞏固學生基本理論與實驗技能，才可能向綜合性、設計性和創新性方向的順利轉變。綜合實驗內容涉及本課程的綜合知識或是不同實驗課程的大綜合，對學生分析問題和動手能力要求較高，應以學生為中心，使學生在獨立完成實驗項目中培養實踐技能。設計實驗是學生根據教師給出了實驗目的、要求和條件來自行設計實驗方案并加以實現的項目，對培養學生的科研素質具有重要的作用，因此，設計實驗課程內容應有利于因材施教，促進學生個性和才能的發展。

(二)光伏工程學科的實踐課程內容。光伏工程學科是隨著世界光伏產業的興起而逐漸發展起來的一門新興學科，其知識體系包含光伏產業鏈主原料鏈(金屬硅環節、晶體硅路線環節、薄膜硅路線環節以及光伏電站)、輔料鏈、裝備鏈、光伏服務鏈專業知識。光伏材料專業實踐課程內容應圍繞這些產業鏈涉及的實際應用專業知識而構建，重點體現對工程技術人員在生產實踐中的應用性要求。其實踐課程體系內容也應包括“基本實驗”、“綜合實驗”、“設計創新實驗”三大類型，課程內容注重針對生產實際，體現應用性。基本實驗課程內容應包括光伏工程中主流成熟經典內容。綜合實驗課程應模擬生產中某個或幾個環節內容而安排。設計創新實驗課程內容應針對未來幾年光伏產業發展有潛力的技術方向上某個具體細節而設計。光伏工程學科實踐教學課程體系應更加重視綜合實驗內容的構建和設計，多針對生產中的技術工藝問題，采用多樣的教學方式，結合理論中的技術原理以獨立完成為主。

(三)校內外工程實踐課程內容。光伏材料作為一門工程性、實踐性較強的本科專業，工程實踐教學是實踐教學課程體系重要組成內容之一，目的是培養學生具有較強的工程實踐能力和實際工作能力。其課程內容必須包括科研、工程、社會應用等內容，鼓勵將科研成果轉化為實踐教學項目，實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。通過參加工程實踐，加深對理論知識的理解和應用，掌握實際生產情況。

校內工程實踐教學課程內容主要是光伏材料設計、制備、加工、檢測、工程應用以及生產管理的基本環節，體現出針對性和專一性，訓練學生作為工程技術人員的職業素養，培養在其成為某個技術環節的專業人才或專家，為學生將來職業發展增添后勁。校外工程實踐教學課程內容主要是實際生產中的工藝環節和裝備狀況逐一熟悉，體現出應用性和綜合性，使學生了解生產中的技術細節，發現技術問題，培養學生與實際操作人員、老工程技術人員的合作和學習能力，培養學生的職業習慣，使學生身心適應實際職業的要求。

二、光伏材料專業實踐教學課程體系建設方向

專業決定了課程，課程構成了專業，專業是由課程來體現的。要建設好光伏材料新專業，必須首先設計好課程體系。而光伏專業人才培養的目標決定了該專業培養的專門人才必須適應市場對人才的要求，從而對學生實踐能力提出了更高的要求，因此，建立科學合理管用的實踐教學課程體系是建設光伏新專業至關重要的任務。然而，光伏產業是一個快速發展的新型產業，產業發展的內容和重點會在很短幾年時間內發生變化，對人才知識結構和能力要求也會隨之變化。對此，其實踐教學課程體系的建設內容和方向也要隨之調整，對此，把握光伏行業發展動態，研究光伏市場對高級專門人才的知識和能力要求成為承建單位建設好光伏新專業設計好實踐教學課程體系的前提。

目前，光伏市場主要以晶硅電池為主，對人才的需求重點在晶硅電池生產制造各個技術環節上。大多數院校實踐教學課程體系的設計和建設重點在晶硅電池方向上。未來幾年隨著國內市場的啟動和壯大，光伏電站建設會成為一個熱點，光伏材料專業實踐教學課程體系建設重點將可能轉移到光伏電站建設的知識和能力結構方向上。同時，隨著技術進步，冶金法可能成為生產多晶硅的主流方法，其實踐教學課程體系材料制備方面的重點將可能有所調整。薄膜電池有其獨特的優勢，不同地方院校承辦該專業可能將重點放在薄膜電池生產制造技術上，其相應的實踐教學課程體系內容的建設將各不相同。總之，市場變化導致對人才需求的變化是調整專業的實踐教學課程體系的動力和風向標。因此，一段時間內調整材料光伏專業實踐教學課程體系的建設內容和方向成為該專業教學建設的重要內容之一。

總體來說，光伏材料本科專業實踐教學課程體系應由材料學科、光伏工程學科以及校內外工程實踐一系列相互聯系課程組合而成，涵蓋基礎性原理內容的一些課程在未來幾年甚至十年內應保持基本穩定。光伏材料專業實踐教學課程體系建設應立足于當前高等教育現代化的要求，適應光伏市場對職業人才知識結構和實踐能力的要求，增加綜合設計實驗比例，緊密結合工程實踐，加強培養學生的動手能力、創新能力及工程實踐能力。隨著專業實踐課程體系建設的不斷深入和市場的檢驗調整，一個科學合理管用的實踐教學課程體系將會促進應用型人才的培養質量的提高和改善。

三、光伏材料專業實踐教學課程體系建設措施

以職業需求和實際技術工作崗位要求為導向，構建科學合理實用的光伏材料專業實踐教學課程體系。為此，應采取以下措施加強該專業的實踐課程體系建設。

第一，以強基礎和顯應用的課程理念指導光伏材料專業實踐教學課程體系的設計。在實踐教學課程體系構建上從開始即建立強基礎和顯應用的指導理念，并使這一課程理念保持連貫性和一致性。光伏材料專業實踐教學課程體系應該體現實踐教學在整個教學過程中將理論用于實踐、在實踐中轉化為能力的功能性，因此，強化基本理論和基本知識的課程內容以及凸顯將這些基本內容的實際應用成為設計光伏材料專業實踐教學課程體系核心課程理念。

第二，實施多途徑的實踐課程體系。實踐教學是使學生將所學理論知識應用于實踐并轉化為綜合能力的關鍵性教學環節，實踐教學課程在培養學生實際工作能力中起著重用的作用。因此，實施課內單一實驗、綜合實驗、設計實驗、畢業設計、校內專題工程實訓、校外技術實訓、崗位實習等多途徑、多方式的實踐課程體系成為保證實踐教學效果的有效方法。

第三，精選優秀實踐課程教材和編寫實用實踐課程教材。光伏材料專業實踐教學課程體系建設必須要有一系列配套的優秀的實踐課程教材作為支撐。為此，精選國內外優秀實踐課程教材作為課程體系建設的先決條件。同時，應逐步通過產學研結合的方式，特別是要吸收光伏產業一線專家來共同編寫實用的實踐課程教材，以提高實踐教學課程的針對性、實用性以及有效性。

第四，加強實踐教學課程體系軟件建設。構建科學合理實用的光伏材料專業實踐教學課程體系必須要有軟件支撐。校內一批具有工程實踐經驗的教師、校外穩定的光伏行業兼職專家、財力傾斜、優先培訓該專業教師的校內支持政策等軟環境建設必須為該專業課程體系建設和實施提供保障。

第五，加強實踐教學課程體系硬件建設。實驗室建設、相關實驗條件的配套、校內外工程實驗實訓基地建設等硬件條件必須跟進，成為構建科學合理實用的光伏材料專業實踐教學課程體系不可缺少的有效支撐。

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(責編 黎原)