光伏发电技术与应用专业特色课程体系建设研究

李龙

摘要：随着能源格局的变革，新能源发电技术取得了惊人的发展成果。职业院校开设光伏发电技术与应用专业，为国家培养技能型专业人才成为了必然趋势。通过对光伏发电类相关企业的调研，本文对光伏专业的人才培养目标、课程体系做了思考和探索，重点阐述了“双基础+专业项目”的特色课程体系的建设心得。

关键词：光伏发电；人才培养方案；项目式教学；课程体系建设

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）35-0224-02

一、引言

辽宁作为老工业基地，面临国家供给侧改革，化石能源將被去产能，选择清洁的新能源成为了必由之路。“十三五”期间，辽宁能源消费结构持续优化，将实现以化石能源为主、清洁能源大力发展的新局面。从“十三五”规划可以看出，未来五年新能源发电比例要比过去五年提高了135.7%。风电、核电等清洁能源应用要求较高，光伏发电将太阳能的辐射能直接转换为电能，是目前最清洁、环保的能源。随着辽宁省对光伏产业的重视和光伏产业的迅猛发展，高职院校开设光伏发电技术与应用专业，为社会培养了光伏应用人才是必然趋势。

我国首个高职光伏发电技术与应用专业于2008年9月在江西新余高等专科学校开始招生。我国高等职业技术学院有1200余家，然而截至目前为止，开办光伏发电技术与应用专业的院校只有30所左右。[1]目前办有光伏专业的学校该专业办学年限都较短，基本都处于探索阶段。根据光伏发电类企业的反馈，高职光伏发电技术与应用专业急需解决以下问题：首先，找准专业定位和培养目标。高职光伏发电专业培养的高级应用型人才不仅要掌握现代社会生产、建设与服务一线从事管理和直接操作的各种高级技能，还应具有设计和开发能力。其次，构建合理的课程体系。通过基础类课程培养学生的专业基础，拓展知识面，通过专业项目培养学生的核心专业技能。再次，建设校企合作实训基地。在建设新专业的过程中与多个新能源类企业进行合作共建实训基地，共同建立符合企业需求的人才培养方案。最后，建设专兼结合、结构合理的教学团队。

二、基于“双基础+专业项目”的特色课程体系建设

“双基础”是指在课程体系中设置高职生应知应会的通识教育课程和学科基础课程两个基础平台。“双基础”内设置的课程相对稳定，其作用主要是对学生进行基础知识教育、基本技能训练和基本应用能力培养。“专业项目”是指在课程体系中设置光伏发电技术与应用专业必须掌握的专业专项技能与专业综合技能课程，其主要作用是对学生进行专业知识教育、专业技能训练和应用能力的培养。“专业项目”强调学生创新精神和实践能力的培养，以工程应用能力培养为主线，以加强实践教学环节为核心，注意与职业技能大赛紧密结合，设置系列专业项目课程，注重解决实际问题的方法培养，提高学生的实际动手能力和岗位对接能力。

通过对锦州阳光气象科技有限公司、天津天海源电气技术有限公司等公司的走访和调研，确定了光伏专业学生的就业岗位主要为以下岗位：光伏组件加工与检测人员，电气设计技术人员，风光互补发电系统设计、施工及运行维护人员，太阳能相关销售与咨询人员。针对以上岗位的素质要求、国家新能源行业从业人员的职业资格标准的要求，辽宁轨道交通职业学院制定了基于“两基础+专业项目”的特色课程体系。

光伏发电技术与应用专业人才的能力包括社会能力、专业理论能力和专业技术能力三个方面。社会能力的培养依托于文化基础课程，具体的教学执行部门为思政与体育部，包括应用英语、高等数学、计算机应用基础等课程，主要培养学生的团队协作能力、沟通与书面表达能力等。社会能力培养贯穿于第一到第三学期，其中计算机应用基础作为应用性较强的基础课程，我校创造性地采用了短学期的授课方式，即计算机应用基础于第一学年的暑期集中进行，采用项目式教学方式，既保证了授课效果，又解决了全校集中教学机房不足的弊端。职业发展与就业指导作为指导就业的实战性课程，在第五学期，即学生大规模找工作就业的时间段也安排了教学内容，主要指导学生在面试过程中常见的问题和所需技能，有利于提高学生的就业成功率。专业理论能力的培养依托于专业理论基础课程，主要培养学生的技术文件识读与分析能力，光伏发电专业必备的基础理论知识包括机械制图、电工基础与技能、机械基础、电工、电子、CAD实训等课程，主要培养学生的工程识图能力、机械设计能力以及电工电子基本原理及实践能力、认知控制系统的能力，使学生具备良好的电气工程理论素养，为后续光伏专业技术能力的培养打好基础。专业基础课程一般安排在第二和第三学期。

专业项目课程分为两个层次，属于递进关系，学生先在第四学期学习专业专项能力项目课程，在有了光伏发电专业的各项专项能力后，在第五学期学习专业综合能力项目，培养学生的核心专业知识。

通过用人单位的反馈，辽轨院设立了四门专业专项能力项目课程，包括电气控制项目、PLC应用与运行维护项目、电力电子与变频器项目和单片机应用与制作项目。电气控制项目要求学生掌握交流异步电动机的结构与电气控制线路；掌握控制电机的基本结构与常见故障；等等。本课程直接对接中级维修电工技能证书，通过对本课程的学习，学生的中级维修电工技能证书的一次通过率能达到90%以上。该课程采用理实一体化的教学方式，授课在教、学、做一体化实训室（电气控制实训室），采用过程考核的方式记录学生的学习过程。PLC项目、单片机项目所涉及的知识都是光伏发电控制系统必备的专业知识。PLC和单片机通常作为光伏控制器或者发电装置的控制器，因此PLC应用与运行维护项目、单片机应用与制作项目是专业专项能力项目的必备课程。电力电子与变频器项目主要讲授电力电子器件的基本机构和电路原理等，是光伏发电系统中最常用的专业知识之一，因此电力电子与变频器项目也是光伏发电技术与应用专业的必修专项能力课程。

经过了专业专项能力课程的学习，光伏发电专业的学生基本掌握了设计和应用光伏发电系统的专业技术知识和所必备的应用能力。在第五学期，辽轨院安排专业综合能力项目课程，主要培养学生的综合应用能力和专业核心能力。将太阳能光伏技术和光伏系统相关技能作为教学的重点，实行“项目引领”的情景式教学。[2]

光伏专业学生应掌握的主要技能应包括太阳能电池片焊接、检测，太阳能电池的选择和使用，蓄电池的选择和使用，控制器和逆变器的使用和维护，简单太阳能发电系统的使用和维护，风光互补发电系统的使用和维护，简单太阳能发电系统的设计和安装，太阳能发电系统的运行维护和故障排除。辽轨院设置了三门专业综合能力项目课程，包括光伏发电系统建设与运行项目、光伏产品设计开发与应用项目、风力发电系统建设与运行项目。由于高职学生有基础知识薄弱的特点，在课程内容上，从光伏产业需要的知识能力出发，对课程进行适当整合、精简处理。例如，对一些复杂的公式推导进行简化，创新教学手段，以“用”导“学”，以“用”促“学”。

以光伏发电系统建设与运行项目为例，学生们将要学习光伏发电系统的设计与调试方法，因此在独立光伏发电系统的设计课程中教师应采用案例式教学法和分组讨论式教学法，让学生们根据自己小组的任务查阅资料进行光伏发电系统的设计。教师给出包含光伏发电系统的地理位置、负载系统及其他任务条件的任务书，各小组学生根据任务书设计光伏发电组件、光伏控制器、光伏逆变器和储能系统，最后由各小组的组长到讲台前面以汇报的形式展示设计成果，教师和其他小组的成员负责打分，案例设计的最终成绩由教师打分成绩和其他各小组打分成绩各占50%组成。通过开展案例式教学法和分组讨论教学法，学生们能身临其境的感受光伏发电系统的设计过程，在亲身参与设计的过程中强化了理论知识，增加了资料收集能力，锻炼了团队配合能力，能够彻底贯彻教育“以人为本”的理念。

三、结语

本文主要探究了适合高职学院光伏发电技术专业的建设道路，以辽宁轨道交通职业学院的建设实例分析了光伏专业的人才培养目标、课程体系建设、实验实训资源建设过程和方法。实践证明，“双基础+专业项目”的特色课程体系有利于高职学生的成长和成才，是一条值得推行的专业建设道路。

参考文献：

[1]郑丹.关于高职院校光伏专业建设的思考[J].职业教育研究，2013，（8）：161-162.

[2]宋伟杰，杨晔，王维燕，等.光伏产业：现状、前景及研究需求[J].太阳能，2011，（3）：15-17.