新能源科學(xué)與工程專業(yè)《光伏電池原理與工程》課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與探索

熊超　陳磊　肖進(jìn)　袁洪春　趙宇

[摘 要] 根據(jù)應(yīng)用型地方本科高校常州工學(xué)院新能源科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)人才定位與人才培養(yǎng)目標(biāo)，對開設(shè)的《光伏電池原理與工藝》課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)形式與方法以及教學(xué)效果等內(nèi)容進(jìn)行了分析與探討。實踐表明，該課程的開設(shè)，不僅可以促進(jìn)新能源科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)，還可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于科研工作的開展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

[關(guān) 鍵 詞] 光伏電池；新能源科學(xué)與工程；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）06-0023-01

新能源特別是太陽能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，收到了世界范圍內(nèi)的普遍關(guān)注，開發(fā)利用太陽能在內(nèi)的新能源成為國際社會的一大主題和共同行動、成為各國制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。近幾年來，我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但與我國新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展不相適應(yīng)的是新能源專業(yè)技術(shù)人才需求嚴(yán)重不足，新能源產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)落后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，已嚴(yán)重阻礙了我國當(dāng)前新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。培養(yǎng)新能源方面專業(yè)技術(shù)人才已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

一、明確課程在課程體系中的地位

為適應(yīng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)，圍繞學(xué)?！白屆恳粋€學(xué)生都獲得成功”的辦學(xué)理念，創(chuàng)建“以人為本，因材施教，學(xué)、做、創(chuàng)并舉”的教學(xué)理念，為教學(xué)改革和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)引領(lǐng)方向。常州工學(xué)院新能源科學(xué)與工程專業(yè)以光伏技術(shù)為培養(yǎng)方向，培養(yǎng)從事新能源，尤其是光伏技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、測試、運行、管理等方面的具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才。學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握新能源材料、器件與應(yīng)用系統(tǒng)的基本工作原理和制備、設(shè)計方法，拓寬專業(yè)應(yīng)用范圍。

二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

《光伏電池原理與工藝》課程定位為常州工學(xué)院新能源科學(xué)與工程專業(yè)的核心專業(yè)課。根據(jù)學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和生源特點，該課程的定位是使學(xué)生掌握光伏電池的基本工作原理、制備工藝以及應(yīng)用技術(shù)，達(dá)到能熟練使用測試光伏電池性能、設(shè)計電池組件的目的。通過課堂理論教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力，使學(xué)生具備扎實的物理基礎(chǔ)，邏輯性強(qiáng)的思維能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生掌握熟練的實驗技巧和動手能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及將來從事有關(guān)光電子與光通信領(lǐng)域的科研、教學(xué)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售等工作打下必要的基礎(chǔ)。

常州工學(xué)院在新能源科學(xué)與工程專業(yè)第三學(xué)年上學(xué)期開設(shè)《光伏電池原理與工藝》專業(yè)課程，學(xué)分（學(xué)時）設(shè)置為4學(xué)分（64學(xué)時）。主要內(nèi)容包括太陽輻射的特性，半導(dǎo)體材料與P-N結(jié)基礎(chǔ)，太陽能電池的原理，晶硅太陽能電池，非晶硅薄膜太陽能電池，染料敏化太陽能電池，硅基薄膜太陽能電池，太陽能電池的結(jié)構(gòu)與設(shè)計，光伏電池的互聯(lián)與組件的裝配，化合物太陽能電池等。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握從事光伏產(chǎn)業(yè)所必需的基礎(chǔ)知識與理論及應(yīng)用技能。該課程在闡明基本原理的同時，突出應(yīng)用技術(shù)，使學(xué)生能夠把握光伏電池組件的總體框架，有興趣、有信心投入實踐和創(chuàng)新活動。

三、教學(xué)方法探索

該課程也是一門涵蓋知識面廣，涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域，實踐應(yīng)用性強(qiáng)，并且相關(guān)原理深奧難懂的課程。針對常州工學(xué)院地方本科高校生源的特點以及當(dāng)代“90后”大學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與個性化特征，探索新的教學(xué)方式與手段，實現(xiàn)課程的知識體系與學(xué)生應(yīng)獲得的能力結(jié)構(gòu)有效融合。

培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自覺學(xué)習(xí)愿望，在課堂教學(xué)過程中廣泛利用多媒體輔助教學(xué)手段，采用精講、講透的教學(xué)方式，集中講解重點、難點教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到舉一反三、融會貫通的效果。教師講課時注重教學(xué)互動，對學(xué)生特別關(guān)注的內(nèi)容進(jìn)行課堂討論，讓學(xué)生各抒己見，充分發(fā)表意見，努力提高學(xué)生在討論中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。目的是培養(yǎng)學(xué)生善于和敢于“提出問題”的習(xí)慣，并通過“解決問題”的能力訓(xùn)練，掌握正確的學(xué)習(xí)方法，由“學(xué)會”逐漸進(jìn)步到“會學(xué)”。

通過對《光伏電池原理與工藝》課程內(nèi)容設(shè)置既注重豐富的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，又加強(qiáng)實驗技能和實驗設(shè)計能力的培訓(xùn)，不僅能使學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力得到鍛煉和培養(yǎng)，也使學(xué)生對所學(xué)專業(yè)方向的學(xué)科前沿及發(fā)展趨勢有所了解，能有效地促進(jìn)學(xué)生實踐能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)；促進(jìn)學(xué)生對實驗知識的掌握，拓展學(xué)生的視野，增強(qiáng)教學(xué)效果，能夠切實提高高技能復(fù)合型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]安春愛，米曉云，柏朝暉.淺談新能源材料與器件專業(yè)建設(shè)[J].長春教育學(xué)院學(xué)報，2012（28）：107-108.

[2]陳磊，熊超，肖進(jìn)，等.論新能源科學(xué)與工程專業(yè)的半導(dǎo)體物理學(xué)課程[J].新課程（教師），2014（12）：100-101.

[3]肖進(jìn)，袁洪春，熊超，等.“新能源科學(xué)與工程專業(yè)《新能源材料》課程的教學(xué)探索與實踐”[J].課程教育研究，2015，357（33）：29.