馬祿彬　肖全松　魯紅光　潘峰　王勝豐

【摘 要】根據(jù)《光伏材料加工技術》課程的人才培養(yǎng)要求，結合企業(yè)崗位需求特點，修訂了教學大綱。針對課程教學過程中存在的問題，在教學內容和教學方法上進行了改革與實踐，對教學效果進行了分析。

【關鍵詞】教學改革；光伏材料；人才培養(yǎng)；材料加工

0 引言

江西新能源科技職業(yè)學院立足地方，面向全國，依托新能源、節(jié)能環(huán)保和新能源汽車國家三大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)具有較強的動手操作、生產(chǎn)管理能力，能適應現(xiàn)代光伏企業(yè)生產(chǎn)、建設、管理、服務所需要的職業(yè)型、應用型高技能人才。其中，《光伏材料加工技術》為光伏材料制備技術專業(yè)的必修課程，也是專業(yè)核心課程之一。課程的培養(yǎng)目標是：要求學生掌握一定的光伏發(fā)電基礎理論、光伏材料的制備原理及加工技術，使學生對主要制造設備的結構和操控有一定認識、對一些光伏材料，特別是硅材料產(chǎn)品品質的控制方法有一定了解。

教學過程中在課程的定位、教學內容的取舍、教學方法的運用等方面還有待完善，所以，針對《光伏材料加工技術》課程在教學過程中存在的問題，結合教學實踐，從光伏企業(yè)的特點和人才需求出發(fā)，以高職院校學生的特點為依據(jù)，在教學大綱的修訂、教學內容的選擇、教學方法的改革以及考核體系的建立與教學效果分析等幾個方面進行了探討與實踐。為探索光伏類專業(yè)相關課程的教學新模式提供幫助。

1 課程定位與教學大綱的修訂

課程的教學大綱是教學計劃中的指導性文件，是進行教材的編寫、組織教學、評估教學質量及考核學生學習效果的重要依據(jù)[1]。科學合理的教學大綱是教師把握授課重點、授課進度以及實現(xiàn)教學目標的基礎?！豆夥牧霞庸ぜ夹g》課程的開設，是為光伏材料制備技術等光伏類專業(yè)服務的，其定位應該以本課程的培養(yǎng)目標為依據(jù)，更要符合高等職業(yè)院校對職業(yè)型、技能型人才培養(yǎng)的要求。教學重點中除了介紹光伏材料的性質、生產(chǎn)方法以外，還應包括在生產(chǎn)加工過程中的實際操作技能，將機器設備作業(yè)指導書、生產(chǎn)操作規(guī)程、崗位培訓等資料引入課堂教學，作為課程主體的一部分，突出課程特色，所以，本課程的教學大綱在傳統(tǒng)的基礎上做了以下修訂：第一，本課程定位為專業(yè)核心必修課，適用于高職院校光伏類相關專業(yè)，開設于第3學期。第二，詳細明確了以光伏材料加工技術特別是硅材料的加工技術為教學重點，即以加工技能為主，以基礎理論為輔。第三，調整總教學課時為64學時，其中理論教學48學時，實踐教學16學時，增加了實際操作技能以及實驗實訓課的課時安排。第四，明確考核辦法，增加平時成績和實驗實踐成績在期末考試中的比重，對學生施行多方位的考查。第五，調整知識結構，減少與其它課程的重復內容，增加學生的學習興趣?？傊滦抻喌慕虒W大綱，內容更具體，目的更明確，力求突出實踐性，強調特色課程的建設。

2 教學內容的改革

根據(jù)《光伏材料加工技術》課程的培養(yǎng)目標，從理論教學和實踐教學兩方面對本課程的教學內容進行改革，從教材的選取、各章重點的確立以及崗位操作知識等幾個方面入手，確定本課的理論知識范圍。另外，以實驗教學、模型觀摩、企業(yè)參觀、崗位實訓等構成本課的實踐教學內容，完善光伏材料制備技術專業(yè)的課程體系建設。

2.1 理論教學

2.1.1 以教材為基礎的課本知識

對于《光伏材料加工技術》課程的教材選擇，傳統(tǒng)上以楊德仁主編的《太陽電池材料》為主，另外，以馬克沃特（英）等主編的《太陽電池：材料、制備工藝及檢測》和尹建華等主編的《半導體硅材料基礎》為輔，在兩本輔助教材中，后者前半部分講的是硅材料的性能，理論性較強，對學生的基礎要求較高[2]，前者從太陽電池的工作原理到制備方法、從晶體硅材料到有機染料敏化電池、從薄膜技術到組件檢測內容較多，范圍較廣，所以，在沒有一本針對本課程的專門教材出版之前，仍選擇《太陽電池材料》。早在2008年，在新余學院舉行的江西省高職高專教材建設光伏專業(yè)委員會第一次全體會議上，就已經(jīng)決定將包括《太陽電池材料》等稿件基礎較好的入門教材作為第一批教材推出。本教材大體分為三個部分：第一部分包括第1章到第3章，主要為太陽能光電轉換的基礎知識；第二部分包括第4章到第10章，主要是硅太陽電池材料；第三部分包括第11章到第13章，主要為化合物太陽電池材料。但根據(jù)本課特點，應適當調整教學內容，將前兩部分作為本課程的光伏材料特性與基礎理論的教學較為合理，一方面，它講解了光電轉換的基礎理論以及硅材料的特性，另一方面，也介紹了單/多晶硅的生產(chǎn)制造方法，所以，針對本課培養(yǎng)要求，選取《太陽電池材料》中以上所述的前兩個部分作為課本中的理論教學內容，而第三部分為學生自學內容。

2.1.2 以生產(chǎn)操作為基礎的崗位知識

江西新能源科技職業(yè)學院在人才培養(yǎng)上，運用“六個對接”的產(chǎn)學融合、無縫對接人才培養(yǎng)模式：學校和產(chǎn)業(yè)行業(yè)對接，專業(yè)和企業(yè)對接，課程與就業(yè)崗位對接，培養(yǎng)目標與崗位群對接，課堂與生產(chǎn)實踐對接，教師與師傅對接。其中，課程與就業(yè)崗位對接，要求課程的培養(yǎng)目標要符合崗位需求，課程內容要以就業(yè)崗位所需的知識和技能為基礎。以2014年在我院舉辦的雙選會為例，參會企業(yè)56家，提供崗位共計3012個，其中，太陽能光伏類崗位1747個，其他新能源類崗位122個，機械、機電、模具、數(shù)控、設備等714個，酒店、服裝、銷售等崗位341個，設計類崗位88個。除了鎮(zhèn)江榮德新能源有限公司、江西賽維LDK太陽能高科技有限公司外，還有晶科能源（上饒、浙江）有限公司、江西瑞晶太陽能科技有限公司等28家國內知名的光伏企業(yè)參加。根據(jù)這28家光伏企業(yè)提供的招聘信息，其崗位需求可分為：技術類（研發(fā)、工藝、設備等）、管理類（品質、文員等）、制造類（操作、組裝等）、營銷類和實習儲備類等5大類崗位，分別提供245個、141個、860個、54個和155個工作崗位，在總需求中所占的比例分別為：16.8%、9.6%、59.1%、3.7%和10.6%。另外，通過分析近年的招聘數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，光伏企業(yè)在職業(yè)院校中的需求崗位以制造類為主，占招聘職位總數(shù)一半以上。而制造類中鑄錠工、線切工、組裝工、拉晶工等一線操作人員占到90%以上，所以，根據(jù)教學改革方案，在第二模塊的理論教學中，引入從硅料鑄造到硅片成品包裝各崗位的相關知識，包括：硅料分選、打磨、清洗、坩堝噴涂、鑄錠、開方、檢測、截斷、磨面、倒角、粘棒、線切、脫膠、清洗及包裝的生產(chǎn)原理和操作規(guī)程。另外，還增加了對公司A/B類產(chǎn)品的檢驗標準、光伏設備作業(yè)指導書的培訓等，加深學生對各崗位的認識，促進其光伏材料生產(chǎn)加工技能的增長，為下一步到企業(yè)實習提供幫助，更為畢業(yè)后走向工作崗位打下良好基礎。

2.2 實踐教學

本課程中的傳統(tǒng)實驗包括：硅/鍺少數(shù)載流子壽命的測試、硅/鍺材料導電型號的測試、硅/鍺材料電阻率的測試等，都是以培養(yǎng)“檢測技能”為主，而“加工技能”的培養(yǎng)相對較少，所以，在實踐教學環(huán)節(jié)中，增加“晶體硅生產(chǎn)實訓”內容，組織學生到企業(yè)生產(chǎn)線上進行實地參觀，使學生了解鑄造車間、切片車間所應用的光伏材料加工設備，熟悉硅材料生產(chǎn)環(huán)境以及多晶鑄造、硅片切割的工藝流程。安排崗位實踐操作，以學徒身份到各崗位上拜師，提高生產(chǎn)加工技能。

3 教學方法的改革

3.1 課時安排及課程銜接

在課程設置及培養(yǎng)目標上，《光伏材料加工技術》不同于《太陽能電池》，后者是讓學生了解太陽能的相關基礎知識，掌握太陽能電池的基本原理，初步掌握光伏系統(tǒng)的設計及應用[3]。所以，根據(jù)本課特點，以《太陽電池材料》教材中的光電轉換基礎知識作為理論知識。但是，考慮到在《半導體硅材料基礎》、《太陽電池制造與工藝》、《硅材料檢測技術》、《薄膜太陽能電池技術》等其它專業(yè)課程的教學內容中，也涉及了與之相關的知識點，例如，光電轉換理論、半導體材料及物理基礎、PN結等，所以，根據(jù)課程的教學大綱安排，減少第1章到第3章的光電轉換基礎知識的授課課時，將以生產(chǎn)操作為基礎的崗位知識的教學，嵌入到課本的第4章到第10章的硅太陽電池材料中去，對第4章涉及的硅片加工內容、第6章涉及的鑄造多晶硅內容進行拓展，補充切片工藝培訓、切片機作業(yè)指導書、線切/鑄錠各崗位的生產(chǎn)原理、操作規(guī)程等內容。具體課時安排：課程總學時為64學時，理論教學：48學時，實踐教學：16學時，在理論學時中，光電轉換及基礎知識：8學時，硅太陽電池及材料加工：40學時。另外，在課程的銜接上，為了讓學生更好地理解相關理論，本課以《太陽能光伏理化基礎》作為先導課，而與《太陽電池制造與工藝》同學期開設、互為補充。

3.2 教學形式的轉變及興趣培養(yǎng)

學習興趣是學習的需要，是構成學習動機的心理成分，也是學生思維發(fā)展的強大動力。《光伏材料加工技術》課程與其它光伏類專業(yè)課程一樣，單靠課本內容的講解是枯燥乏味的，根據(jù)之前對光伏材料制備技術專業(yè)學生的問卷調查，對本門課程，“很有興趣”的只占5.6%，“沒有興趣”的占5.5%，“興趣一般”的占38.9%，而“有一定興趣但不知道怎樣學的”占50%。所以，針對學生對本課程興趣不高、找不到學習方法等問題，在黑板板書、PPT課件教學等傳統(tǒng)的教學形式的基礎上，增加了現(xiàn)場觀摩、模型組裝、實物參觀、生產(chǎn)視頻觀看等新的教學形式。課堂上，增加師生互動，在教學過程中，以崗位培訓的形式引出相關知識點、結合項目化教學案例，從課堂延伸到企業(yè)、從工藝流程延伸到設備操作規(guī)程、從產(chǎn)品檢驗延伸到品質控制，鼓勵學生以“普通操作工”、“班組長”、“質檢員”、“車間主管”等身份去分析解決問題。課下，布置討論課題、安排行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)的搜集任務，激發(fā)學生對本門課程的興趣，實現(xiàn)從“被動灌輸”到“主動求知”的轉變。

4 考核體系的建立與教學效果分析

目前，高校的考核多沿用傳統(tǒng)的課程考試方法，考核方式基本上為筆試，考試的內容多為教材中的基本理論知識，客觀試題多，主觀分析類的試題少，難以考查學生的分析、應用能力。所以，在本課程的考核過程中，降低了期末筆試成績在總評成績中的比重，相應提高平時成績及實踐成績的比重，采用：總評成績（100%）=平時成績（20%）+實踐成績（20%）+筆試成績（60%）的形式對學生進行考核。其中，平時成績一部分由教師給出，另一部分由各小組組內成員互評給出，而實踐成績由單個的實驗成績以及企業(yè)實踐成績組成。另外，就學生對本課程知識點的掌握情況，就教學改革前后，兩屆光伏材料制備技術專業(yè)的學生成績進行對比，在考查難度以及考查范圍基本相當?shù)那闆r下，學生的平均成績以及操作技能都有所提升，教學改革效果明顯。

5 結語

《光伏材料加工技術》課程要以科學的教學大綱為依據(jù)，教學內容上要符合課程培養(yǎng)要求，在教學方法上積極探索，激發(fā)學生的學習興趣，做到理論聯(lián)系實際，這樣才能更好地為高職院校中光伏類的專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)服務。

【參考文獻】

[1]吳榮泉.教學計劃、教學大綱與教材在教學中的作用[J].河南醫(yī)學報，2005，11（4）：354-355.

[2]曾玉.《太陽能電池材料》課程內容教學改革研究探討[J].知識經(jīng)濟，2013，19：140-141.

[3]張開驍，張愛梅，朱衛(wèi)華，等.《太陽能電池》課程教學設計初探[J].時代教育，2013，17：126.

[責任編輯：王楠]