基于項(xiàng)目化教學(xué)的“組件加工技術(shù)”課程教學(xué)改革

胡靖宇 陳登蓮 張亮

[摘 要] “組件加工技術(shù)”是新能源科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。這門課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，在課程中引入項(xiàng)目化教學(xué)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好地達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)過程中教師依據(jù)太陽能電池組件的制作流程，設(shè)置典型工作任務(wù)情境。通過完成各個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生不但能掌握專業(yè)知識和技能，還提高了分析問題、解決問題的能力。在小團(tuán)隊(duì)協(xié)同完成各項(xiàng)任務(wù)時(shí)，進(jìn)一步提高了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通交流的能力。

[關(guān)鍵詞] 組件加工;項(xiàng)目化教學(xué);太陽能電池

[中圖分類號]G642? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 1008-2549（2021） 02-0102-02

“組件加工技術(shù)”是新能源科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，也是一門與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系緊密的課程。這門課程可以使學(xué)生了解各種太陽能電池原材料的性質(zhì)和生產(chǎn)工藝，熟悉太陽能電池組件的結(jié)構(gòu)、制作流程及相應(yīng)工藝，并能熟練掌握目前主流的太陽能電池組件制造設(shè)備的性能和使用方法。在保證課程教學(xué)科學(xué)性和系統(tǒng)性的前提下，重點(diǎn)學(xué)習(xí)太陽能電池制造的系列流程。在教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學(xué)模式并不適合這門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，通過在該課程中引入項(xiàng)目化教學(xué)，取得了較好的教學(xué)效果。

目前的就業(yè)市場中，企業(yè)在用人方面并不只是考慮高學(xué)位、高智商，是否擁有較好的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也往往成為公司招聘時(shí)的一項(xiàng)重要考察要求。課程項(xiàng)目化教學(xué)的目的就是要讓學(xué)生掌握理論知識的同時(shí)，注重實(shí)踐操作方法與操作技巧的培養(yǎng)，將理論與實(shí)踐相互融合，提高學(xué)生的各項(xiàng)技能。積累他們的職業(yè)經(jīng)驗(yàn)，為將來入職企業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

一、傳統(tǒng)教學(xué)過程中的問題分析

傳統(tǒng)教學(xué)模式中，大部分的關(guān)注點(diǎn)在理論知識的掌握上，通過考核學(xué)生對理論知識的理解記憶能力，評定學(xué)生在該科目的成績。這不僅讓一部分動(dòng)手能力較強(qiáng)，思維活躍的學(xué)生失去了展現(xiàn)自己的機(jī)會，而且考核的方法比較單一，沒有注重教學(xué)過程。在一些實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科教學(xué)中，如果學(xué)生只注重于學(xué)習(xí)理論知識，而忽略在實(shí)踐操作方面的學(xué)習(xí)，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(fā)揮其真正意義上的價(jià)值。此外，傳統(tǒng)教學(xué)模式易使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識和實(shí)踐操作中出現(xiàn)“斷層”現(xiàn)象。一些高校把理論教學(xué)與實(shí)踐操作分開進(jìn)行，而且往往這兩部分的學(xué)習(xí)時(shí)間相隔較遠(yuǎn)。學(xué)生有時(shí)會因?yàn)檫z忘理論知識而導(dǎo)致在實(shí)踐過程中還需要重新復(fù)習(xí)基本知識，費(fèi)心又費(fèi)力。或是實(shí)踐課程進(jìn)行得較快，學(xué)生不懂所用到的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的原理和操作方法，不敢動(dòng)手操作，教師在教導(dǎo)實(shí)踐操作時(shí)還得兼顧理論知識的傳授。這種現(xiàn)象讓整個(gè)教學(xué)過程不僅達(dá)不到好的教學(xué)效果，還加大了教師與學(xué)生的負(fù)擔(dān)。因此，傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境會讓一些學(xué)生失去對學(xué)習(xí)專業(yè)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(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)鉆研，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)不懂，教師教學(xué)壓力增大的問題。

二、項(xiàng)目化教學(xué)的意義

為解決傳統(tǒng)教學(xué)上的這些問題，課程項(xiàng)目化是行之有效的方法。在向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型的地方高校中，更應(yīng)注重對學(xué)生自身實(shí)踐技能的培養(yǎng)。在擁有較高理論水平的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)學(xué)生對一線生產(chǎn)操作實(shí)際情況的了解，強(qiáng)化學(xué)生對專業(yè)知識的應(yīng)用掌握。項(xiàng)目化教學(xué)依據(jù)學(xué)生的專業(yè)特色，側(cè)重對學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，將專業(yè)知識的學(xué)習(xí)與實(shí)踐互相融合，互補(bǔ)互利，設(shè)置典型的任務(wù)情境，使學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的過程以一種完成項(xiàng)目的形式進(jìn)行的。學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中占據(jù)主要地位，他們必須發(fā)揮主觀能動(dòng)性，在實(shí)踐中理解理論，依據(jù)理論指導(dǎo)實(shí)踐，才能夠解決問題、完成項(xiàng)目。并且在項(xiàng)目完成的過程中學(xué)生能夠?qū)W習(xí)如何開展團(tuán)隊(duì)合作，增強(qiáng)他們與人溝通交流的能力。教師負(fù)責(zé)制定好項(xiàng)目目標(biāo)、考核指標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生的努力方向，對項(xiàng)目中的難點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)撥。在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生面臨的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)性相較于傳統(tǒng)教學(xué)更強(qiáng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力和職業(yè)素養(yǎng)。

三、“組件加工技術(shù)”課程的項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）項(xiàng)目的確定

將課程中太陽能電池組件的結(jié)構(gòu)、制造流程和相應(yīng)工藝等方面學(xué)生應(yīng)掌握的知識與能力，轉(zhuǎn)化為課程項(xiàng)目化的各項(xiàng)定性定量指標(biāo)。在“組件加工技術(shù)”項(xiàng)目化教學(xué)的過程中，學(xué)生制造的太陽能電池組件在整個(gè)考核目標(biāo)中所占比例較大，所以將課程細(xì)分為六個(gè)子項(xiàng)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(gè)子項(xiàng)目共同構(gòu)成了“太陽能電池組件加工”這個(gè)課程項(xiàng)目。

其中，單焊與串焊操作作為組件加工的基礎(chǔ)著重考查了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，訓(xùn)練其團(tuán)隊(duì)協(xié)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(jié)實(shí)，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(xué)聯(lián)系緊密，學(xué)生應(yīng)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(xué)中應(yīng)該注意指導(dǎo)細(xì)節(jié)，尤其在實(shí)踐環(huán)節(jié)要避免學(xué)生犯一些低級錯(cuò)誤，比如一些學(xué)生注意不到鋼化玻璃板的光滑面與粗糙面區(qū)別，導(dǎo)致后面層壓出現(xiàn)問題。層壓操作需用到真空層壓機(jī)，分為自動(dòng)層壓機(jī)和手動(dòng)層壓機(jī)。學(xué)生對層壓操作應(yīng)采取手動(dòng)方式完成，分步進(jìn)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(shè)備的操作方法。組件伏安特性測試可加深學(xué)生對開路電壓、短路電流、填充因子、最大輸出功率和轉(zhuǎn)換效率等光伏組件最重要的參數(shù)的理解，通過該項(xiàng)目就可確定學(xué)生所做產(chǎn)品是否符合質(zhì)量規(guī)范。安裝接線盒與邊框密封項(xiàng)目和組件的耐候性、壽命直接相關(guān)，通過完成該項(xiàng)目可強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力，并加深學(xué)生對產(chǎn)品質(zhì)量壽命的理解。

（二）項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)施

項(xiàng)目化教學(xué)前期：教師需進(jìn)行課堂教學(xué)，講解相關(guān)知識點(diǎn)。使學(xué)生對該項(xiàng)目涉及的太陽能電池材料的結(jié)構(gòu)、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(yīng)詳細(xì)講解該項(xiàng)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(xiàn)的問題進(jìn)行分析，闡明正確的解決方法，強(qiáng)調(diào)在操作過程中應(yīng)當(dāng)注意的重要事項(xiàng)。

項(xiàng)目化教學(xué)后期：在學(xué)生扎實(shí)掌握該項(xiàng)目的相應(yīng)理論知識與操作技巧之后，學(xué)生自主分成若干實(shí)踐小組。每組成員為3-4人，推舉一名學(xué)生為小組組長。分組結(jié)束之后，各小組開始自主完成該項(xiàng)目的分工和制作。各小組組長要確保小組內(nèi)的每位同學(xué)都要在課程規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目目標(biāo)，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(xiàn)的問題。小組成員互幫互助、共同總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，最終使組內(nèi)每位成員都能較好的完成項(xiàng)目。

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，教師會規(guī)定實(shí)踐教學(xué)中的一些具體要求：在項(xiàng)目實(shí)踐操作之前每位學(xué)生都需要掌握該項(xiàng)項(xiàng)目的基本原理、操作工藝以及注意事項(xiàng)，并且撰寫該項(xiàng)目的課程預(yù)習(xí)報(bào)告。在項(xiàng)目實(shí)踐過程中，教師會進(jìn)行相關(guān)知識點(diǎn)的抽查提問，回答的情況會記錄在平時(shí)考核中。在操作實(shí)踐時(shí)，每個(gè)學(xué)生都要自主完成項(xiàng)目內(nèi)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(shí)處理問題完成任務(wù)。項(xiàng)目完成之后，需要學(xué)生對自己的完成情況拍照記錄。項(xiàng)目的實(shí)踐報(bào)告和相應(yīng)照片要按照教師的要求及時(shí)撰寫整理，最后統(tǒng)一提交，作為該項(xiàng)目的考核依據(jù)。

（三）課程考核方案的制定

課程項(xiàng)目化考核以每位同學(xué)的綜合情況進(jìn)行考評，主要分為理論知識掌握和實(shí)踐項(xiàng)目完成兩方面：

理論知識考核：對相關(guān)理論知識進(jìn)行考核，同時(shí)依據(jù)課堂中同學(xué)們的表現(xiàn)情況，例如到課情況、課堂提問情況、作業(yè)完成情況等進(jìn)行加權(quán)處理?？刹扇￠]卷考試、開卷考試或者口試等多種方式進(jìn)行。

實(shí)踐項(xiàng)目完成度考核：主要包含兩部分，一是對實(shí)踐過程中的操作流暢度、解決問題的方式、項(xiàng)目目標(biāo)的完成情況、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫、實(shí)踐小組的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和表現(xiàn)等方面評定相關(guān)項(xiàng)目目標(biāo)的分?jǐn)?shù)。二是對太陽能電池產(chǎn)品的完成度、美觀度以及因操作不當(dāng)造成的電池片損壞或出現(xiàn)氣泡的程度等進(jìn)行成績評定。二者的權(quán)重，教師可自行決定。在我校的教學(xué)實(shí)踐中，理論考核和實(shí)踐項(xiàng)目完成度考核一般各占50%。

“組件加工技術(shù)”項(xiàng)目化教學(xué)不僅解決了之前教學(xué)考核過程中的一些問題，增強(qiáng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。而且在教學(xué)實(shí)踐過程中潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手操作能力，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識的過程中提高自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、總結(jié)問題的經(jīng)驗(yàn)和能力。學(xué)生在一步步完成項(xiàng)目目標(biāo)之后，最終成功地制造出一個(gè)完整的太陽能電池組件產(chǎn)品，可以極大地提高學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性和探索性。在項(xiàng)目完成過程中所遇到的問題的總結(jié)積累會使學(xué)生在將來的就業(yè)中收益。

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（責(zé)任編輯：王義祥）