朱橋 符林軍

［摘要］隨著能源危機的加劇和低碳環(huán)保發(fā)展方式的倡導，太陽能作為取之不盡、用之不竭的清潔能源，受到世界各國的普遍關注，而我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到人才缺乏等因素的限制。闡述了在本科院校應用物理學專業(yè)開設太陽能光伏技術這一專業(yè)方向的必要性，并從專業(yè)培養(yǎng)方案入手，將光伏技術方向與原有專業(yè)方向的培養(yǎng)有效結合，從師資隊伍建設、教學改革和課外實踐三方面說明了具體的實施過程。

［關鍵詞］應用物理光伏技術培養(yǎng)方案專業(yè)方向

［中圖分類號］G642［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2014）12-0091-02

眾所周知，人類在開發(fā)利用環(huán)境資源的同時，也對自己的生存環(huán)境產(chǎn)生了一系列破壞性的影響。隨著環(huán)境污染和全球氣候變暖的日益嚴峻，開發(fā)新的可再生清潔能源刻不容緩。太陽能是目前公認的取之不盡、用之不竭的清潔能源，而太陽能轉(zhuǎn)化為電能是人們利用太陽能的重要方式，即太陽能光伏技術。從能源利用的角度來看，光伏產(chǎn)業(yè)被譽為“朝陽產(chǎn)業(yè)”并不過分。

但是中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并不順利，由于我們的終端市場在外的弊端，導致光伏產(chǎn)業(yè)利潤率在很大程度上依賴國外市場行情的調(diào)控和影響。2011年10月，美國對我國光伏電池產(chǎn)品發(fā)起“雙反”調(diào)查，由美國商務部于2012年10月作出終裁結果，即對從中國進口的光伏電池及組件產(chǎn)品征收“雙反”關稅，其中反傾銷稅率為18.32%~249.96%，反補貼稅率為14.78%~15.97%。中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展由此進入低谷。

然而，冷靜思考之后我們不難發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)光伏行業(yè)目前的不景氣其實有很多原因，歐美 “雙反”只是一個誘因，光伏產(chǎn)業(yè)上游技術的缺失，企業(yè)自身的盲目擴張和國內(nèi)市場未完全開啟導致產(chǎn)能過剩以及光伏專業(yè)人才培養(yǎng)的滯后等，所有因素綜合起來考慮，今天的局面似乎是中國光伏產(chǎn)業(yè)成長過程中的必經(jīng)之路。但是太陽能作為新型清潔能源，不可能因為發(fā)展過程中遇到挫折就棄之不用。據(jù)分析，隨著世界經(jīng)濟復蘇和自2011年下半年開始的近3年的調(diào)整與整合，全球光伏產(chǎn)業(yè)也許會在2014年迎來新的發(fā)展機遇，我們期待中國光伏產(chǎn)業(yè)也能隨著世界格局的好轉(zhuǎn)而有所起色。

目前，光伏產(chǎn)業(yè)遇冷，并不意味著高校光伏專業(yè)方向也沒有開設的必要性了。相反，這更加說明我們需要該方向的高尖端人才。預計未來3~5年，我國光伏產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)能增速有望超過35%，光伏行業(yè)高技能人才缺口會越來越大。而光伏技術人才培養(yǎng)的第一站就是高等院校，只有我們自己掌握了上游技術，具有自主研發(fā)的能力，同時有計劃地提升國內(nèi)裝機量，才能在國際太陽能市場上站穩(wěn)腳跟。

一、本科應用物理學專業(yè)開設太陽能光伏技術方向的必要性

目前國內(nèi)開設光伏相關專業(yè)的學校數(shù)量不在少數(shù)，但絕大部分集中在高職院校，本科院校數(shù)量極少。而這兩者的人才培養(yǎng)模式是有很大區(qū)別的，高職院校大多會讓學生利用前兩學年在學校完成相關理論課和基礎實驗的學習，第三學年直接進企業(yè)以頂崗實習等方式參與生產(chǎn)，這樣的培養(yǎng)模式可以培養(yǎng)出不錯的生產(chǎn)技術人才，但是這些人才的理論基礎相對薄弱，進行尖端技術的研發(fā)是不合適的；而本科院校的培養(yǎng)模式是讓學生利用三年半時間對相關專業(yè)課程和基礎及專業(yè)實驗進行系統(tǒng)深入的學習，各種實訓與實習的時間加起來約有半年時間，包括認知認識實習、電子實訓、專業(yè)實習和畢業(yè)實習，其中，專業(yè)實習為3周，畢業(yè)實習最長可達18周。因此本科院校的培養(yǎng)模式更適合培養(yǎng)研發(fā)型人才，他們具有扎實的專業(yè)理論知識，又不乏對技術環(huán)節(jié)的了解。目前國內(nèi)光伏行業(yè)高端人才嚴重缺乏，光伏行業(yè)的工作人員多是來自對物理、化學、材料等專業(yè)畢業(yè)生的二次培訓，難以達到行業(yè)要求，無法對光伏行業(yè)的核心技術進行系統(tǒng)學習和研究，這是制約我國光伏企業(yè)向高精尖發(fā)展的重要因素。因此，在本科院校開設光伏專業(yè)，培養(yǎng)系統(tǒng)掌握該行業(yè)高端技術的研發(fā)人才，勢在必行。

應用物理學專業(yè)開設太陽能光伏技術方向，有其先天的優(yōu)越性。首先，光伏現(xiàn)象本身就是一種物理現(xiàn)象，只有懂物理的人才能將光伏技術的理論與實踐完美地結合起來。他們熟知PN結中電子及空穴的產(chǎn)生和運動機理，有助于新型高效太陽能電池材料的研發(fā)；理解交直流電的轉(zhuǎn)換原理，學習太陽能裝機、并網(wǎng)發(fā)電等一系列相關環(huán)節(jié)的具體細節(jié)會更加得心應手。其次，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈包括：晶體硅原料生產(chǎn)，硅棒和硅片生產(chǎn)，太陽能電池片制造，太陽能組件封裝，光伏發(fā)電系統(tǒng)建設和運行，雖然這些環(huán)節(jié)涉及的領域較為廣闊，如物理、化工和材料等，但具備扎實的物理基礎絕對是從事光伏產(chǎn)業(yè)相關環(huán)節(jié)的工作所必不可少的條件，因為物理作為工科學生必修的基礎課，對所有工科專業(yè)的學習都具有一定的指導作用。

綜上所述，太陽能光伏技術方向不僅應該開設，而且要花大力氣將其形成我校應用物理學專業(yè)的特色方向。

二、專業(yè)培養(yǎng)方案的改革與實施

我校應用物理學專業(yè)的培養(yǎng)目標要求培養(yǎng)具備扎實的物理學、數(shù)學、計算機及外語基礎，掌握電子電路、光電子技術、光伏技術應用等方面的知識和能力，能在物理學、光電子學及新能源相關領域從事教學、研究、科技開發(fā)與相關管理等工作，具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)應用型人才。對比其他高校的應用物理學專業(yè)培養(yǎng)目標，我們不難發(fā)現(xiàn)，大部分應用物理學專業(yè)都開設光學和光電子技術等專業(yè)方向，而太陽能光伏技術方向是我們區(qū)別于其他高校的應用物理學專業(yè)的顯著特點。因此，如何將光伏技術方向與其它專業(yè)方向合理結合，使之相互促進，使我們的專業(yè)培養(yǎng)方案應用性強、結構合理，將是值得我們認真研究和探討的問題。

（一）專業(yè)培養(yǎng)方案的改革

由于光伏方向在各個院校的開辦時間普遍較短（大部分只有4~5年），因此目前仍未形成比較完整和成熟的太陽能技術人才培養(yǎng)體系。這也是我們不斷探索太陽能光伏技術本科教學人才培養(yǎng)模式的動力和原因所在。

我校的應用物理學專業(yè)從2006年開始招生，2009年增設太陽能光伏技術方向。專業(yè)培養(yǎng)方案每年一次小修訂，三年一次大修訂，修訂的總體目標是使新增的光伏方向逐漸與其它原有的方向相互依托，互相促進，經(jīng)過2009年的大修訂之后，基本確定了光電子技術和光伏技術兩個主要培養(yǎng)方向。2012年第二次大修訂之后，最終形成了由通識教育類課程、物理學類學科基礎課、應用物理學專業(yè)基礎課、應用物理學專業(yè)課四個課程模塊組成的課程體系以及由課內(nèi)實踐和課外實踐兩個模塊組成的應用物理學專業(yè)實踐教學體系。

在“應用物理學專業(yè)課”模塊中開設了與太陽能光伏技術相關的專業(yè)必修課和選修課（如太陽能電池、太陽能技術與儲能、半導體物理學和固體物理學等），在“課內(nèi)實踐”模塊中開設了太陽能技術的相關實驗（如太陽能電池的暗特性研究，太陽能電池光照時的輸出特性，太陽能電池隨光照變化的特性和光伏應用設計實驗等）。在“課外實踐”環(huán)節(jié)，制定了嚴格的專業(yè)實習和畢業(yè)實習計劃，確保學生在實習環(huán)節(jié)接觸到太陽能相關企業(yè)，做到理論聯(lián)系實際，并教會學生通過文獻查閱等方式獲取該行業(yè)最新發(fā)展動向的基本技能。

（二）專業(yè)培養(yǎng)方案的實施

為了配合新的培養(yǎng)方案順利實施，我們也從師資隊伍建設、教學改革和課外實踐等方面做出了相應的努力。在師資隊伍建設上，一方面，從現(xiàn)有教師隊伍中通過暑期工程實踐和進修學習等方式培養(yǎng)光伏方向?qū)I(yè)教師，鼓勵大家的研究方向向光伏技術靠攏；另一方面，注重引進一些博士期間攻讀相關專業(yè)方向（如半導體材料等）的專門人才。在教學改革方面，鼓勵教師探索將光伏技術方向與光電子技術方向有機結合的合理方案，因為新專業(yè)方向的引入，必然會引入新的理論教學和實踐教學內(nèi)容，使學生的課時量加大，所以需要進行相應的課程整合，主要是將內(nèi)容上有重復或銜接較緊密的課程進行整合，如將力學、熱學、電磁學、波動光學和近代物理基礎整合為一門課程——普通物理學，將量子力學和原子物理學整合為量子物理學等。在課外實踐環(huán)節(jié)中，積極聯(lián)系國內(nèi)的太陽能相關企業(yè)（如江蘇聚能硅業(yè)有限公司等），希望與他們建立長期穩(wěn)定的實習合作關系，使學生獲得理論聯(lián)系實際的機會。

三、總結

太陽能光伏行業(yè)受到我國政府的大力扶持，且符合節(jié)能環(huán)保的時代主旋律，其發(fā)展前景不可限量。但由于國內(nèi)缺乏該方面的尖端技術人才和行業(yè)專家的指導性意見，其發(fā)展并不順利。高校作為人才培養(yǎng)的主要陣地，有責任承擔起培養(yǎng)國家緊缺人才的義務。但如前所述，目前我國的太陽能光伏技術人才培養(yǎng)還處于探索階段，需要高校和企業(yè)的共同努力，才能培養(yǎng)出掌握尖端太陽能技術的合格人才。

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［責任編輯：左蕓］