摘 "要 "隨著光伏應(yīng)用市場的不斷擴大和技術(shù)的不斷進步,未來電網(wǎng)對分布式電源的消納能力不斷提高,光伏建筑一體化、光儲充一體化電站等光伏應(yīng)用場景將呈現(xiàn)井噴式增長,光伏企業(yè)對光伏工程技術(shù)專業(yè)人才的數(shù)量需求和質(zhì)量要求也日益提升。光伏工程技術(shù)專業(yè)主動適應(yīng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展,通過科教融匯方式引入高水平的專家教學(xué)團隊,圍繞光伏建筑一體化課程開展工坊式教學(xué)改革實踐,促進教學(xué)方法創(chuàng)新,培養(yǎng)更多的自主學(xué)習(xí)能力強、注重團隊協(xié)作、具有創(chuàng)新思維的光伏建筑一體化人才。
關(guān)鍵詞 "科教融匯;光伏工程技術(shù)專業(yè);光伏建筑一體化課
程;BIPV;工坊式教學(xué)改革
中圖分類號:G712 " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1671-489X(2024)24-0-04
0 "引言
隨著全球性能源短缺和氣候變化問題的日益嚴(yán)重,新能源產(chǎn)業(yè)特別是光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。隨著光伏平價上網(wǎng)條件達(dá)成,國內(nèi)分布式光伏電站進入快速發(fā)展階段。2023年,全
球新增光伏裝機容量超過390 GW,創(chuàng)歷史新高;我國新增光伏裝機容量達(dá)216.88 GW,同比增長148.1%,
持續(xù)領(lǐng)跑世界。其中,分布式光伏裝機96.29 GW,占我國全部新增光伏發(fā)電裝機容量的44.4%[1]。
將分布式光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域,能降低建筑能耗甚至實現(xiàn)零能耗。光伏建筑一體化(BIPV,
Building Integrated PV)是應(yīng)用太陽能發(fā)電的一種新概念[2],即將光伏方陣依附于建筑物上。光伏組件作為建筑的一部分,成為建筑物新的外觀設(shè)計元素,不僅能降低建筑能耗,而且可以實現(xiàn)很好的美學(xué)藝術(shù)效果。隨著我國對分布式光伏發(fā)電的推動政策不斷更新和完善,光伏建筑一體化將有更加廣闊的發(fā)展前景[3]。
1 "光伏工程技術(shù)專業(yè)建設(shè)背景
職業(yè)教育要主動適應(yīng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。2024年1月31日,習(xí)近平總書記在中共中央政治局第十一次集體學(xué)習(xí)時強調(diào),發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點,必須繼續(xù)做好創(chuàng)新這篇大文章,推動新質(zhì)生產(chǎn)力加快發(fā)展[4]。在實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的宏大時代場景中,面對教育強國建設(shè)重要歷史使命,與經(jīng)濟社會發(fā)展具有高度同構(gòu)性的職業(yè)教育應(yīng)全面認(rèn)識并深刻把握新質(zhì)生產(chǎn)力的豐富內(nèi)涵與實踐要求,切實厘清職業(yè)教育與新質(zhì)生產(chǎn)力之間的關(guān)系,主動適應(yīng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展變化,積極推動職業(yè)教育改革創(chuàng)新,更加強化類型教育特色,全面增強人才培養(yǎng)的社會適應(yīng)性。
光伏工程技術(shù)專業(yè)作為樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院硅材料制備技術(shù)“雙高”專業(yè)群重點支撐專業(yè),旨在培養(yǎng)系統(tǒng)掌握光伏發(fā)電原理與光伏發(fā)電技術(shù)必備技能,面向光伏行業(yè)中光伏發(fā)電項目開發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計、光伏電站安裝施工、光伏建筑一體化、光伏系統(tǒng)檢測、光伏電站運行與維護、光伏產(chǎn)品檢測、光伏產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。
光伏工程技術(shù)專業(yè)的優(yōu)質(zhì)建設(shè),對推動國家和樂山市地方新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有不可替代的作用。隨著光伏應(yīng)用市場的不斷擴大和技術(shù)的不斷進步,企業(yè)對光伏工程專業(yè)人才的需求也日益增加。未來,隨著電網(wǎng)對分布式電源的消納能力不斷提高,分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)、光伏建筑一體化、光儲充一體化電站等光伏應(yīng)用場景將呈現(xiàn)井噴式增長。光伏工程專業(yè)的畢業(yè)生具備系統(tǒng)的光伏應(yīng)用領(lǐng)域知識和技能,能夠快速適應(yīng)行業(yè)的實際需求,為企業(yè)提供有力的技術(shù)支持和人才保障。通過培養(yǎng)高素質(zhì)光伏工程專業(yè)人才,可以推動光伏應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新,增強國家在全球市場的競爭力,推動國家能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和升級,實現(xiàn)能源安全和環(huán)境保護的雙重目標(biāo)。
為認(rèn)真貫徹落實中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于深化現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)改革的意見》,各職業(yè)院校應(yīng)聚焦提升關(guān)鍵辦學(xué)能力,以專業(yè)核心課程改革為切入點,面向行業(yè)重點領(lǐng)域打造一批具有世界水平、中國特色的職業(yè)教育一流核心課程、優(yōu)質(zhì)教材、優(yōu)秀教師團隊和實踐項目,推動人才培養(yǎng)模式改革,帶動專業(yè)教學(xué)質(zhì)量整體提升,增強職業(yè)教育適應(yīng)性[5]。為此,樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院新能源與材料學(xué)院(以下簡稱學(xué)院)光伏工程技術(shù)專業(yè)在科教融匯背景下,圍繞光伏建筑一體化課程開展工坊式教學(xué)改革實踐[6]。
2 "傳統(tǒng)光伏建筑一體化課程教學(xué)存在的問題
2.1 "師資力量欠缺
首先,光伏建筑一體化是一個涉及多學(xué)科交叉的領(lǐng)域,需要既有建筑背景又有豐富光伏技術(shù)知識的教師。
其次,本專業(yè)現(xiàn)有師資雖然具備較豐富的理論知識,但缺乏實際的光伏建筑一體化項目經(jīng)驗,無法為學(xué)生提供高效的實踐指導(dǎo)。
最后,光伏建筑一體化新的技術(shù)、材料和方法不斷涌現(xiàn),普通專任教師無法及時跟進最新的技術(shù)動態(tài),導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容滯后于行業(yè)發(fā)展。
2.2 "教學(xué)方法單一
傳統(tǒng)課堂往往采用教師講授、學(xué)生聽講的方式,缺乏互動和實踐環(huán)節(jié),很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)致學(xué)生對光伏建筑一體化的理解停留在理論層面,難以深入掌握。
2.3 "教學(xué)資源有限
光伏建筑一體化是一門實踐性非常強的專業(yè)課程,而課堂受到時間和空間的限制,教學(xué)資源相對有限,學(xué)生難以接觸實際的光伏建筑一體化項目和現(xiàn)場操作,無法形成直觀的認(rèn)識和深刻的體驗。
2.4 "學(xué)生參與度低
目前,該類課程課堂教學(xué)往往是教師主導(dǎo),學(xué)生被動接受知識。這種模式下,學(xué)生的參與度低,缺乏主動思考和解決問題的能力,難以將所學(xué)知識應(yīng)用到實際中。
3 "光伏建筑一體化課程工坊式教學(xué)改革目標(biāo)
3.1 "顯著提升師資力量
光伏建筑一體化課程打造BIPV實驗班,依托樂山晶硅光伏技術(shù)創(chuàng)新中心辦學(xué),由中心負(fù)責(zé)人徐寧領(lǐng)銜專家教學(xué)團隊。教學(xué)團隊與行業(yè)緊密合作,吸引有實際項目經(jīng)驗的專業(yè)人士參與教學(xué)。徐寧作為業(yè)界著名專家,是多所院校的校外指導(dǎo)教師,有豐富的指導(dǎo)經(jīng)驗,能帶領(lǐng)團隊為學(xué)生提供理論知識、實踐經(jīng)驗與行業(yè)洞察,并通過不同方式顯著提升師資力量,使教學(xué)團隊不僅具備豐富的理論知識,還能給予學(xué)生寶貴的實踐指導(dǎo)和行業(yè)信息。
3.2 "增強實踐能力
通過引入實際的光伏建筑一體化項目,讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)和掌握知識。學(xué)生可以在項目中擔(dān)任不同的角色,從設(shè)計、施工到運維等多個環(huán)節(jié)進行實踐操作,從而增強實踐能力。通過實踐操作,學(xué)生可以更直觀地了解光伏建筑一體化的原理和應(yīng)用,將理論知識與實際操作相結(jié)合,促進知識的內(nèi)化和理解。此外,工坊式教學(xué)還鼓勵學(xué)生與業(yè)界專家進行交流和互動,進一步開闊學(xué)生視野,拓展學(xué)生知識面。
3.3 "豐富實踐資源和案例
BIPV實驗班與多家光伏企業(yè)和研究機構(gòu)建立緊密的合作關(guān)系,為學(xué)生提供豐富的實踐項目和案例。學(xué)生可以通過參與這些項目,了解光伏建筑一體化的實際應(yīng)用情況,掌握解決實際問題的能力。同時,這些項目還能夠為學(xué)生提供寶貴的實習(xí)和就業(yè)機會,促進職業(yè)發(fā)展。
3.4 "提高學(xué)生團隊協(xié)作能力與自主性
工坊式學(xué)習(xí)往往需要學(xué)生分組合作,共同完成任務(wù)。在團隊協(xié)作中,學(xué)生可以學(xué)習(xí)溝通、協(xié)調(diào)和合作等技能,提升綜合素質(zhì)。學(xué)生可以參與實際的光伏建筑一體化項目,從項目設(shè)計到材料采購、施工安裝、系統(tǒng)調(diào)試等各個環(huán)節(jié)都進行實踐操作。這種模式下,學(xué)生需要自主思考、解決問題和完成任務(wù),自主性得到提高,能夠更好地發(fā)揮主觀能動性,培養(yǎng)創(chuàng)新能力和解決問題的能力。
4 nbsp;工坊式教學(xué)改革實踐
4.1 "改革思路
為實現(xiàn)職業(yè)教學(xué)主動適應(yīng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展,培養(yǎng)更多綜合素質(zhì)更強的創(chuàng)新應(yīng)用型光伏建筑一體化人才,學(xué)院邀請樂山晶硅光伏技術(shù)創(chuàng)新中心的徐寧科研團隊,基于科教融匯改革理念[7],帶領(lǐng)光伏工程技術(shù)專業(yè)進行教學(xué)改革。培養(yǎng)方式以科教融匯理念為指導(dǎo)思想,以工坊式教學(xué)為載體,打造BIPV實驗班,試探性推動光伏應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革,提出圖1所示教學(xué)改革思路。
4.2 "課程名稱與目標(biāo)
4.2.1 "課程名稱
課程名稱定為光伏建筑一體化應(yīng)用與實踐。
4.2.2 "課程目標(biāo)
掌握光伏建筑一體化的基本原理、設(shè)計方法和實施技巧,提高實踐操作能力,為未來的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)奠定堅實的光伏建筑一體化基礎(chǔ)。
4.3 "選拔機制
4.3.1 "報名與資格審核
學(xué)生自主報名并提交簡歷,闡述學(xué)習(xí)背景和學(xué)習(xí)目標(biāo)。專家教師團隊根據(jù)簡歷綜合評估申請學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、實踐經(jīng)驗和興趣特長,篩選符合要求的學(xué)生進行下一輪面試。
4.3.2 "面試與選拔
通過資格審核的學(xué)生參加面試,面試內(nèi)容涵蓋對光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)知、解決問題的能力和團隊協(xié)作能力等。最終,根據(jù)面試表現(xiàn)選拔優(yōu)異的學(xué)生進入光伏建筑一體化應(yīng)用與實踐實驗教學(xué)班。
4.4 "課程設(shè)置與教學(xué)安排
4.4.1 "課程設(shè)置
課程采用規(guī)范化的培養(yǎng)模式,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),使其更好地適應(yīng)未來的科研和實踐工作。在BIPV實驗班的培養(yǎng)模式中,學(xué)校制定相應(yīng)的教學(xué)計劃和安排課程設(shè)置,以培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和實踐能力。在課程設(shè)計方面,注重學(xué)生的實踐能力培養(yǎng),增加學(xué)生的實踐環(huán)節(jié),包括實驗、論文寫作和實地考察等。課程內(nèi)容涵蓋光伏建筑一體化的基本原理,光伏建筑一體化系統(tǒng)涉及的相關(guān)設(shè)計、材料選型、施工安裝、運行維護等方面。同時,結(jié)合案例分析和實踐操作,提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。此外,還需要加強培養(yǎng)學(xué)生的交流互動和團隊合作能力,為其未來的工作打下基礎(chǔ)。
4.4.2 "教學(xué)安排
授課以小班式開展,分為線下授課和線上授課兩個方面。授課教師建立在線學(xué)習(xí)平臺,通過直播授課、在線答疑等方式與學(xué)生線上進行互動,并指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)可以多次回放的課程內(nèi)容。專家教師團隊每周五下午在指定教室開展線下授課。此外,線下組織學(xué)生參與創(chuàng)新實踐活動,讓學(xué)生親身體驗光伏建筑一體化應(yīng)用效果。
4.4.3 "學(xué)時與學(xué)分
光伏建筑一體化應(yīng)用與實踐課程一學(xué)期32學(xué)時,2學(xué)分。
4.5 "學(xué)分置換方式
學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)并通過考核后,將獲得相應(yīng)的專業(yè)拓展課學(xué)分。通過該課程學(xué)習(xí),完成的成果若參加大學(xué)生科創(chuàng)比賽獲獎,學(xué)生可依據(jù)《新能源與材料學(xué)院關(guān)于課程免考、學(xué)分置換的實施辦法》(以下簡稱《實施辦法》)置換相應(yīng)學(xué)分。學(xué)生若參加行業(yè)內(nèi)國際大賽并獲獎,可依據(jù)《實施辦法》,按照獲“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)青春”“互聯(lián)網(wǎng)+”等競賽省級及以上獎勵標(biāo)準(zhǔn),置換學(xué)分;若參加國內(nèi)行業(yè)大賽并獲獎,可參照《實施辦法》,按照獲“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)青春”“互聯(lián)網(wǎng)+”等競賽市級獎項標(biāo)準(zhǔn),置換學(xué)分。
4.6 "成果展示與實踐應(yīng)用
4.6.1 "成果展示
1)項目報告。課程結(jié)束后,學(xué)生須提交一份關(guān)于其參與的光伏建筑一體化項目的詳細(xì)報告(論文),包括項目背景、設(shè)計思路、實施過程、遇到的問題及解決方案等,并作項目答辯。
2)展示活動。學(xué)院組織成果展示活動,邀請校內(nèi)外專家、企業(yè)代表與師生共同參加。學(xué)生可以在活動中展示他們的項目報告、設(shè)計圖紙、模型或?qū)嶋H安裝的光伏建筑一體化系統(tǒng),并分享學(xué)習(xí)心得和實踐經(jīng)驗。
4.6.2 "實踐應(yīng)用
1)校企合作。學(xué)院積極與光伏企業(yè)合作,為學(xué)生提供實踐應(yīng)用的機會。學(xué)生可以在企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與實際的光伏建筑一體化項目,從項目設(shè)計、施工安裝到后期運維等各個環(huán)節(jié)進行實際操作。
2)創(chuàng)新競賽。鼓勵學(xué)生參加與光伏建筑一體化相關(guān)的創(chuàng)新競賽,如全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽等,通過競賽,學(xué)生可以進一步檢驗自己的學(xué)習(xí)成果,提升實踐能力和創(chuàng)新意識。
通過成果展示和實踐應(yīng)用環(huán)節(jié)的設(shè)置,學(xué)生不僅能夠鞏固所學(xué)知識,提升實踐技能,還能開闊視野,增強創(chuàng)新意識,為未來的職業(yè)生涯或創(chuàng)業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。
4.7 "考核與評價
課程考核采用平時成績、實踐成績、期末答辯成績相結(jié)合的方式,全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。學(xué)院制定詳細(xì)的課程評價標(biāo)準(zhǔn),明確各項成績的權(quán)重和評分標(biāo)準(zhǔn)。同時,鼓勵學(xué)生參與課程討論和實踐活動,提高綜合素質(zhì)和實踐能力。
4.8 "后續(xù)支持與拓展
4.8.1 "學(xué)術(shù)交流
定期組織、邀請行業(yè)專家為學(xué)生開展講座、研討會等,開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野,增加其知識儲備。
4.8.2 "實習(xí)實訓(xùn)
積極與光伏企業(yè)合作,為學(xué)生提供實習(xí)實訓(xùn)機會,讓學(xué)生在實際工作中深入了解和掌握光伏建筑一體化的技術(shù)應(yīng)用與市場需求。
4.8.3 "創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)
鼓勵學(xué)生參與光伏建筑一體化領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,提供必要的支持和指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力。
通過上述方案的實施,期望為學(xué)生提供一種全面、深入的光伏建筑一體化學(xué)習(xí)體驗,推動光伏應(yīng)用教學(xué)改革,同時為學(xué)院與企業(yè)之間的合作與交流搭建一個有效的平臺。
5 "工坊式教學(xué)改革成效
5.1 "促進科教融匯
科教融匯強調(diào)科研與教育的深度融合,為光伏工程技術(shù)專業(yè)光伏建筑一體化課程教學(xué)改革提供了新的契機。通過引入高水平的專家教學(xué)團隊和工坊式教學(xué)手段,將最新的光伏建筑一體化技術(shù)成果融入教學(xué),使教學(xué)內(nèi)容更加貼近實際、更具前沿性。同時,科教融匯也促進了教學(xué)方法的創(chuàng)新,推動了教師角色的轉(zhuǎn)變,使教師從單純的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和合作者,進一步提升教學(xué)質(zhì)量,增強教學(xué)效果。
5.2 "工坊式教學(xué)
工坊式教學(xué)是本次教學(xué)改革實踐的重要創(chuàng)新點之一,通過真實的教學(xué)案例和項目任務(wù),讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)和掌握光伏建筑一體化的核心技術(shù)與應(yīng)用方法。這種教學(xué)方式不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神[8]。同時,工坊式教學(xué)促進了學(xué)生團隊協(xié)作和溝通能力的提升,有助于培養(yǎng)具備綜合素質(zhì)的光伏工程技術(shù)人才。
5.3 "豐富的實踐資源與案例
教學(xué)改革實踐充分利用徐寧科研團隊豐富的實踐資源與案例,通過與光伏企業(yè)和研究機構(gòu)的合作,為學(xué)生提供真實的光伏建筑一體化項目實踐機會。學(xué)生可以在具體實踐中了解項目的全過程,掌握項目管理和實施的關(guān)鍵技能。同時,豐富的案例資源可以為學(xué)生提供學(xué)習(xí)和借鑒的范例,有助于他們更好地理解和掌握光伏建筑一體化的核心技術(shù)與應(yīng)用方法。
5.4 "提升學(xué)生團隊協(xié)作、創(chuàng)新精神等綜合素質(zhì)
通過工坊式教學(xué)、豐富的實踐資源與案例的利用,學(xué)生的團隊協(xié)作能力和自主性得到顯著提升。在工坊式教學(xué)中,學(xué)生需要分組合作完成項目任務(wù),這促進了他們溝通和協(xié)作能力的提升。同時,學(xué)生在實踐中需要獨立思考和解決問題,這增強了他們的自主性和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)了適應(yīng)未來職業(yè)發(fā)展的綜合素質(zhì)和能力。
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