窦瑶
成都职业技术学院
摘要：光伏发电技术是光伏科学与技术专业的基础课程，其授课内容随着光伏产业的不断发展而不断变化和更新。光伏发电技术是一门新的专业课程，相关课程需要在传统教学模式的基础上不断探索新的教学模式，以满足光伏领域人才的技术发展需求，其教学内容和教学方法也需要不断改革。
关键词：光伏发电技术；实验教学；改革探究
1.引言
我国的光伏产业起步较晚，但发展势头迅猛。特别是在“第十个五年计划”期间，在我国在太阳能光伏技术研究中，晶体硅高效电池，非晶体硅薄膜电池和晶硅薄膜电池方面相继通过了“国家高技术研发计划”和“技术攻关”计划。这些技术的研究大大提高了光伏发电技术和行业水平，并迅速缩小了光伏发电制造业与国际水平的差距。光伏产业发展迅速，市场迫切需要大量光伏人才。 “光伏发电技术”是电气工程新能源方向上的一门重要的专业课程，其教学目标是使学生成为未来光伏行业的高级电气工程师。传统的“光伏发电技术”课程培训模式已无法跟上时代发展的步伐。在新形势下，新的教育理念和新技术蓬勃发展，线上和线下三位一体的教学方法日益成熟，为教与学的发展提出了新思路。
2.光伏发电技术课程教学中存在的问题
2.1缺乏实际内容
传统的“光伏发电技术”课程主要面向教科书。教学大纲已经过时，脱离了生活的现实，因此跟不上光伏行业的快速发展。而且，由于该课程的内容相对理论性，并且没有实验平台，因此大多数学生没有亲自进行实验的条件，他们无法展示其实践和分析能力。当前，大多数大学中的“光伏发电技术”课程都结合了多媒体和黑板教学方法。在课程中，由于固定教科书，授课位置和评估方法缺乏对课程教学的实用性，很难动员学生的学习主动性。因此，非常有必要改革“光伏发电技术”课程的实验教学模式。
2.2理论与实践的结合并不紧密
光伏专业改革的重点主要是理论教育改革，而实践教育，尤其是实验和实践设计，收效甚微。一些大学已经开放了光伏发电技术的实验培训项目，但是实践教育和理论教育不能紧密结合，这不利于学生合理利用理论知识，也无法培养学生的专业实践技能。
2.3实践与生产的结合并不紧密
为了帮助学生在参加工作后能迅速适应光伏企业的需求，更接近光伏企业生产线的生产条件，应创造更多实用的教育内容。一些大学拥有良好的实验室条件，但与企业生产的整合性不强，因此学生获得的实际技能与企业所需的生产技能不符。即使毕业后，仍然需要学习并适应企业的生产环境。
3.光伏发电技术实验教学方法设计
3.1模拟实验与实践相结合
在实验中心现有计算机和已安装的Matlab/Simulink软件的基础上，无需重复的软硬件投资，在现有计算机上构建教学改革的实验仿真模型，有效地丰富实验教学的内容，为学生奠定坚实的基础，培养学生的理论知识和较强的工程实践应用能力。同时，借助实验中心的新能源、微电网等实验项目，学生可以熟悉分布式发电系统的配置和学习操作控制技能，增加学生的感性认识，并练习实际操作技能。
3.2项目分组培训方法
根据实验教学改革提供的实验模拟模型和具体实验内容，采用项目分组教学法，对学生进行分组讨论，通过讨论计划和实验方法得出报告和答案，鼓励学生积极参与实验，提高学生的自主创新学习能力。教师负责提供过程指导，回答问题和计划评估，以培养学生发现和分析问题以及解决新能源和分布式发电技术工程实践问题的能力。
3.3综合评价及评价指标设定
新能源和分布式发电包括太阳能，风能，储能，温差和其他形式的发电。基本的理论知识是广泛的，工程技能实践性强。因此从业人员需要熟悉新能源的基本原理，以及新能源应用的功率转换处理技术和工程安装应用技术。考虑到以上特点，研究设计了一个综合评价体系，包括理论评价指标，技术评价指标和工程实践指标，以合理评价学生的专业基础知识，技术创新能力，工程适应能力，提高学生的学习积极性并激发创造力。
3.4加强科研与教育的融合
结合学校的电力电子节能技术与设备，将新能源分布式发电技术相关的一些科研课题与实验培训相结合。
根据科学研究项目的任务，老师可以发布一些小型子项目，供感兴趣的学生参加。教师负责确定实验主题并指导技术路线，以鼓励学生积极参与科学研究，培养良好的研究实验习惯和实践技能，并扩大学生的视野。
4.光伏发电技术实验教学改革与实践方案
4.1加强课程设计分析
从培训计划的角度来看，考虑到太阳能光伏发电课程的实践要求较高，该教材的下半部分实际上是对先前基础知识的总结和应用。因此，需要对理论课程和实践课程的分配和结构进行适当的更改。该教学模式采用基础理论教育+实验+综合分析课程设计，是基于项目的“以学生为主体，以教师为指导”的理念进行教授。上课时间的初步分配如下：首先讲解太阳辐射的常识，太阳能电池的原理，太阳能系统的组成和每个部分的结构功能，设计简单光伏发电装置的步骤和过程，以及发电应用技术基础知识教育和预防措施。其次，进行实验教育，引导学生练习可以实现的相关实验，并加深学生对实际应用领域的基本知识的理解和掌握 。同时，针对实验中的某些问题，引导学生积极参考材料，以了解光伏行业的最新发展。最后，在进行课程设计和分析理论学习和实践后，学生将在业余时间进行课程设计，并通过课堂讨论和分析来提高对知识的了解。
4.2建立基础设施并加强校企合作
在改革光伏发电技术实验教学课程中，除了教学内容和教学方法的改革外，还必须对包括实践在内的一些基础设施进行改革。建设实验室，实验基地和专业的教师。由于受条件限制，一些实验室对光伏专业的实际基础设施支持仍然相对薄弱。因此，现阶段最重要的是要将在课程中学习到的相关知识与实践有机地结合在一起。培训基地的建设包括两个方面：校园内培训室的建设和校外培训基地的建设。目前，随着科学技术的发展，光伏企业也得到了迅速发展，因此，在学校条件不能完全满足教育实践的前提下，可以进行校企合作，并通过在企业内的访问和实习，学生可以有效地提高他们对课程理论的理解，掌握理论知识与实践结合的能力。同时，作为相关学科的老师，课程也在不断发展和深化。提高专业知识，确定行业趋势，根据行业需求确定目标教育学生以提高他们在行业中的竞争力。
4.3课程评估模式的改革
在原始课程大纲中，该课程的测试方法是封闭式考试。然而，随着该课程的教学和学生的反馈，该课程的综合实践和分析技能变得更加严格。因此，可以将封闭式考试和课程设计相结合，同时强调理论和实践。考核成绩按百分制进行评估，理论知识总分占40%，课程设计占总分的40%，学生考勤和参与实验的成绩占总分的20%。在课程设计中，学生应避免完全重复的题目，在设计光伏系统时，主题选择要具有特定的地理位置和环境因素，实现多功能应用程序和特点。通过以上具体评估方法，不仅可以提高学生的主观能动性，还可以提高学生的实际技能。
4.4积极探索课程发展模式，开发太阳能光伏发电仿真平台
根据课程的特点，如果能够同时充分进行理论研究和实验，不仅可以激发学生对该专业的兴趣，而且可以提高学生的实践技能。但是，由于太阳能光伏发电专业的实验设备相对短缺以及由于多种因素导致的实践的局限性，许多实验学生无法亲自参加。因此，在当前情况下，可以考虑在现有实验室条件的帮助下开发太阳能光伏发电仿真平台。这样不仅可以解决学生的实验和实践技能的问题，而且可以节省很多购买实验室设备的资金。同时，相关专业的学生也可以在老师的指导下参与并共同完成相关仿真平台的开发。
5.结语
光伏发电产业是国家不断发展的新能源产业，全国各地也相继出现了许多光伏类的相关企业，因此需要更多光伏技术人才。 “光伏发电技术”课程全面普及了光伏系统的知识，根据课程的性质，进行初步的改革尝试和探索可以促进学生的综合能力的提高。同时，教师的教育观念，教学方法和教学行为也需要作出变化，随着知识结构的调整，教师还需积累实践知识和整合教学内容，为应用型专业教育的转型奠定了良好的基础。
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基金项目：成都职业技术学院科研创新团队（20KYTD07）