基于項目化教學的“組件加工技術”課程教學改革*

“組件加工技術”是新能源科學與工程專業的一門專業核心課程，也是一門與實際生產聯系緊密的課程。這門課程可以使學生了解各種太陽能電池原材料的性質和生產工藝，熟悉太陽能電池組件的結構、制作流程及相應工藝，并能熟練掌握目前主流的太陽能電池組件制造設備的性能和使用方法。在保證課程教學科學性和系統性的前提下，重點學習太陽能電池制造的系列流程。在教學實踐中，我們發現傳統的教學模式并不適合這門實踐性較強的課程，通過在該課程中引入項目化教學，取得了較好的教學效果。

目前的就業市場中，企業在用人方面并不只是考慮高學位、高智商，是否擁有較好的動手能力和實踐經驗也往往成為公司招聘時的一項重要考察要求。課程項目化教學的目的就是要讓學生掌握理論知識的同時，注重實踐操作方法與操作技巧的培養，將理論與實踐相互融合，提高學生的各項技能。積累他們的職業經驗，為將來入職企業打下良好的基礎。

一、傳統教學過程中的問題分析

傳統教學模式中，大部分的關注點在理論知識的掌握上，通過考核學生對理論知識的理解記憶能力，評定學生在該科目的成績。這不僅讓一部分動手能力較強，思維活躍的學生失去了展現自己的機會，而且考核的方法比較單一，沒有注重教學過程。在一些實踐性較強的學科教學中，如果學生只注重于學習理論知識，而忽略在實踐操作方面的學習，那么這些理論知識就算能夠倒背如流，其作用也只是停留在書本上、記憶中，而沒有發揮其真正意義上的價值。此外，傳統教學模式易使學生在學習理論知識和實踐操作中出現“斷層”現象。一些高校把理論教學與實踐操作分開進行，而且往往這兩部分的學習時間相隔較遠。學生有時會因為遺忘理論知識而導致在實踐過程中還需要重新復習基本知識，費心又費力。或是實踐課程進行得較快，學生不懂所用到的實驗設備的原理和操作方法，不敢動手操作，教師在教導實踐操作時還得兼顧理論知識的傳授。這種現象讓整個教學過程不僅達不到好的教學效果，還加大了教師與學生的負擔。因此，傳統教學環境會讓一些學生失去對學習專業知識的興趣，把原本就比較枯燥乏味的文字教育變得更加低效率。而且無法讓學生主動學習鉆研，導致學生學不懂，教師教學壓力增大的問題。

二、項目化教學的意義

為解決傳統教學上的這些問題，課程項目化是行之有效的方法。在向應用型本科院校轉型的地方高校中，更應注重對學生自身實踐技能的培養。在擁有較高理論水平的基礎上，加強學生對一線生產操作實際情況的了解，強化學生對專業知識的應用掌握。項目化教學依據學生的專業特色，側重對學生職業能力的培養，將專業知識的學習與實踐互相融合，互補互利，設置典型的任務情境，使學生學習專業知識的過程以一種完成項目的形式進行的。學生在整個學習過程中占據主要地位，他們必須發揮主觀能動性，在實踐中理解理論，依據理論指導實踐，才能夠解決問題、完成項目。并且在項目完成的過程中學生能夠學習如何開展團隊合作，增強他們與人溝通交流的能力。教師負責制定好項目目標、考核指標，指導學生的努力方向，對項目中的難點進行點撥。在整個教學過程中，學生面臨的考驗和挑戰性相較于傳統教學更強，有利于培養學生的學習能力、創造能力和職業素養。

三、“組件加工技術”課程的項目化教學設計

（一）項目的確定

將課程中太陽能電池組件的結構、制造流程和相應工藝等方面學生應掌握的知識與能力，轉化為課程項目化的各項定性定量指標。在“組件加工技術”項目化教學的過程中，學生制造的太陽能電池組件在整個考核目標中所占比例較大，所以將課程細分為六個子項目：單焊操作與工藝、串焊操作與工藝、疊層操作與工藝、層壓操作與工藝、組件伏安特性測試以及安裝接線盒與邊框密封。這六個子項目共同構成了“太陽能電池組件加工”這個課程項目。

其中，單焊與串焊操作作為組件加工的基礎著重考查了學生的實際動手能力，訓練其團隊協作能力。焊接完成的電池片必須無碎裂，而焊帶除了要求焊接結實，還需要光滑平直無毛刺，與主柵線重合無偏移。疊層操作與課程理論教學聯系緊密，學生應熟悉各層材料的成分組成和所起作用，對其制備方法要有一定了解。教師在教學中應該注意指導細節，尤其在實踐環節要避免學生犯一些低級錯誤，比如一些學生注意不到鋼化玻璃板的光滑面與粗糙面區別，導致后面層壓出現問題。層壓操作需用到真空層壓機，分為自動層壓機和手動層壓機。學生對層壓操作應采取手動方式完成，分步進行上室抽真空、下室抽真空、上室充氣、下室充氣等一系列步驟，這樣才能更直接清晰地理解層壓原理，掌握好設備的操作方法。組件伏安特性測試可加深學生對開路電壓、短路電流、填充因子、最大輸出功率和轉換效率等光伏組件最重要的參數的理解，通過該項目就可確定學生所做產品是否符合質量規范。安裝接線盒與邊框密封項目和組件的耐候性、壽命直接相關，通過完成該項目可強化學生的動手能力，并加深學生對產品質量壽命的理解。

（二）項目化教學的實施

項目化教學前期：教師需進行課堂教學，講解相關知識點。使學生對該項目涉及的太陽能電池材料的結構、性能、工作原理以及工藝流程等方面，掌握基本的理論知識和操作方法。教師應詳細講解該項目所涉及的原理、操作方法和工藝要求。并且要對操作過程中容易出現的問題進行分析，闡明正確的解決方法，強調在操作過程中應當注意的重要事項。

項目化教學后期：在學生扎實掌握該項目的相應理論知識與操作技巧之后，學生自主分成若干實踐小組。每組成員為3-4人，推舉一名學生為小組組長。分組結束之后，各小組開始自主完成該項目的分工和制作。各小組組長要確保小組內的每位同學都要在課程規定時間內完成項目目標，并組織成員共同解決在制造太陽能電池組件過程中所出現的問題。小組成員互幫互助、共同總結經驗，最終使組內每位成員都能較好的完成項目。

在項目實施過程中，教師會規定實踐教學中的一些具體要求：在項目實踐操作之前每位學生都需要掌握該項項目的基本原理、操作工藝以及注意事項，并且撰寫該項目的課程預習報告。在項目實踐過程中，教師會進行相關知識點的抽查提問，回答的情況會記錄在平時考核中。在操作實踐時，每個學生都要自主完成項目內容，如遇到操作中的困難問題，可以詢問組員或者教師，要及時處理問題完成任務。項目完成之后，需要學生對自己的完成情況拍照記錄。項目的實踐報告和相應照片要按照教師的要求及時撰寫整理，最后統一提交，作為該項目的考核依據。

（三）課程考核方案的制定

課程項目化考核以每位同學的綜合情況進行考評，主要分為理論知識掌握和實踐項目完成兩方面：

理論知識考核：對相關理論知識進行考核，同時依據課堂中同學們的表現情況，例如到課情況、課堂提問情況、作業完成情況等進行加權處理。可采取閉卷考試、開卷考試或者口試等多種方式進行。

實踐項目完成度考核：主要包含兩部分，一是對實踐過程中的操作流暢度、解決問題的方式、項目目標的完成情況、項目實驗報告的撰寫、實踐小組的團結協作能力和表現等方面評定相關項目目標的分數。二是對太陽能電池產品的完成度、美觀度以及因操作不當造成的電池片損壞或出現氣泡的程度等進行成績評定。二者的權重，教師可自行決定。在我校的教學實踐中，理論考核和實踐項目完成度考核一般各占50%。

“組件加工技術”項目化教學不僅解決了之前教學考核過程中的一些問題，增強了學生的主觀能動性。而且在教學實踐過程中潛移默化地培養了學生學習能力和動手操作能力，促使學生在學習新知識的過程中提高自己發現問題、解決問題、總結問題的經驗和能力。學生在一步步完成項目目標之后，最終成功地制造出一個完整的太陽能電池組件產品，可以極大地提高學生對專業學習的積極性和探索性。在項目完成過程中所遇到的問題的總結積累會使學生在將來的就業中收益。