徐立波
關(guān)鍵詞:光伏產(chǎn)業(yè)鏈;課程內(nèi)容設(shè)計(jì);能力訓(xùn)練目標(biāo);學(xué)習(xí)單元
1職業(yè)教育課程內(nèi)容的含義
1.1什么是職業(yè)教育課程內(nèi)容
職業(yè)教育課程內(nèi)容與一般知識(shí)系統(tǒng)化的課程內(nèi)容應(yīng)該有所區(qū)別,后者直接和基礎(chǔ)教育階段的經(jīng)典理論掛鉤,講究?jī)?nèi)容邏輯上的自洽、完整,對(duì)理論的深度把握取決于講清一個(gè)概念的需要和推演,而職業(yè)課程內(nèi)容則不同,它所圍繞和貫穿的主線(xiàn)是如何有效生產(chǎn)的技術(shù)要素,不求理論的深度解析和完整性,只是達(dá)到夠用夠理解,這些要素包括工作過(guò)程、情景、任務(wù)、崗位能力等。職業(yè)課程的內(nèi)容應(yīng)該從崗位能力分解中產(chǎn)生的知識(shí)、技能、態(tài)度、操作等要素組合而成,是目標(biāo)體系的具體化,這就必須結(jié)合具體的企業(yè)工作崗位進(jìn)行分解和組合,熟悉工藝流程的方方面面,不僅是操作過(guò)程,還有預(yù)警和管理過(guò)程等等,分解以后還有重新組合,因?yàn)楹芏鄡?nèi)容具有通用性,而這些通用性的內(nèi)容正是重點(diǎn)所在,必須突破傳統(tǒng)的學(xué)科體系,突出技術(shù)原理,知識(shí)運(yùn)用,對(duì)學(xué)生具有適用和靈活的特點(diǎn)。
1.2光伏理化基礎(chǔ)對(duì)于光伏專(zhuān)業(yè)課程的重要性
光伏理化基礎(chǔ)是光伏專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,是連接通用理論和專(zhuān)業(yè)理論的紐帶,其涉及的知識(shí)點(diǎn)包括機(jī)械、電子、自動(dòng)化、化學(xué)、物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)等,目的是為工作中的光伏制造工藝提供基礎(chǔ)理論,讓學(xué)生好理解,好上手,好深入發(fā)展。光伏理化課程綜合性較強(qiáng),是適用于光伏全產(chǎn)業(yè)鏈的理化知識(shí)的提煉和精簡(jiǎn)。光伏全產(chǎn)業(yè)鏈包括前端、中端和后端,即多晶硅原料生產(chǎn)、單晶硅和鑄錠多晶硅生產(chǎn)、硅片加工、電池片生產(chǎn)、組件生產(chǎn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝等環(huán)節(jié)。本著適用夠用的原則,將光伏技術(shù)中涉及的基礎(chǔ)理論重新加以梳理,并結(jié)合企業(yè)對(duì)新技術(shù)的需求和光伏技術(shù)發(fā)展趨向,對(duì)基礎(chǔ)理論做了適當(dāng)延伸和深化,緊扣任務(wù)中要滿(mǎn)足的技能和實(shí)際崗位操作要求,為此需要理解的基礎(chǔ)知識(shí)條理化,這樣表面上打破了理化知識(shí)的本身體系,而實(shí)際形成貼合于光伏產(chǎn)業(yè)的新的理論體系。
1.3現(xiàn)在光伏理化基礎(chǔ)課程存在的問(wèn)題
現(xiàn)有課程偏重于太陽(yáng)能理化基礎(chǔ),太陽(yáng)能利用的范圍比光伏的寬得多,包括光熱利用、光化學(xué)利用等等,且涉及內(nèi)容龐雜,基本涵蓋材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料化學(xué)、光學(xué)、物理學(xué)等課程。其次難度大,理論比較深入,其前置課程較多,缺少針對(duì)性,就是針對(duì)光伏制造所需的核心理論敘述過(guò)少,教師偏重對(duì)課程內(nèi)容做全面的理論講解,學(xué)生實(shí)踐和互動(dòng)的少,課程內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)聯(lián)系不夠,不能補(bǔ)充職業(yè)能力的不足,跟不上企業(yè)技術(shù)發(fā)展的日新月異,習(xí)得經(jīng)驗(yàn)沒(méi)有企業(yè)介入,課程標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有加入行業(yè)要求,帶有明顯學(xué)科化體系色彩,不滿(mǎn)足少學(xué)時(shí)教學(xué)的要求,學(xué)生興趣不大教學(xué)枯燥效果差。這些問(wèn)題引起的明顯后果是學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不理想,不但現(xiàn)在的龐雜理論不好理解,而且對(duì)于專(zhuān)業(yè)課程或后續(xù)的實(shí)訓(xùn)課程幫助甚少。職業(yè)教育不是培養(yǎng)學(xué)科上全面人才,而是工作上夠用適用的人才。
2課程內(nèi)容校企協(xié)作開(kāi)發(fā)的必要性
2.1校企合作育人模式的必要性和先進(jìn)性
校企合作是發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的重要和必要的途徑,這點(diǎn)是職業(yè)教育的本質(zhì)所決定的,基礎(chǔ)教育可以純理論,職業(yè)教育不行,它有強(qiáng)烈的目的性,必須為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)服務(wù),《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》要求職業(yè)院校和行業(yè)在多方面進(jìn)行合作,包括技術(shù)、設(shè)備、管理、知識(shí)等方方面面,為中國(guó)的制造業(yè)輸送合格人才,職業(yè)教育的目的性決定了校企合作育人的必要性,學(xué)校教師在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上的不足,先進(jìn)技術(shù)的可視化教育物質(zhì)基礎(chǔ)不足,企業(yè)所需員工綜合素質(zhì)的校級(jí)培養(yǎng)不足等要求有兩方互補(bǔ)。校企合作育人培養(yǎng)模式,多段式工學(xué)交替人才培養(yǎng)模式,學(xué)徒制、訂單班,這些先進(jìn)的職業(yè)教育理念借鑒了國(guó)外的成熟經(jīng)驗(yàn),要求職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和課程標(biāo)準(zhǔn)銜接,以職業(yè)能力需求為基礎(chǔ)來(lái)開(kāi)發(fā)校企合作課程,包括專(zhuān)門(mén)技術(shù)和綜合能力,同時(shí)滿(mǎn)足個(gè)人企業(yè)行業(yè)需求,其課程內(nèi)容必須圍繞職業(yè)崗位分析來(lái)展開(kāi)。課程開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是內(nèi)容開(kāi)發(fā),課程標(biāo)準(zhǔn)的主要方面也是課程內(nèi)容的斟酌。
2.2校企協(xié)作開(kāi)發(fā)課程的條件
校企合作必須以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,注重實(shí)際工作過(guò)程和面向的工作崗位,從對(duì)工作崗位的要求著手分析知識(shí)技能素質(zhì)要求,因?yàn)槠髽I(yè)對(duì)人的要求是全面性的,從標(biāo)準(zhǔn)管理到人格因素到技術(shù)掌握到人際關(guān)系、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等所有關(guān)乎生產(chǎn)效果和安全效果的都要涉及,現(xiàn)在的學(xué)生正處于生長(zhǎng)發(fā)育階段,心智不是很成熟,非技術(shù)因素的養(yǎng)成也是必不可少的,否則會(huì)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總方向產(chǎn)生負(fù)面影響,不但對(duì)社會(huì)負(fù)面,對(duì)個(gè)人成長(zhǎng)也很不利,經(jīng)常有成長(zhǎng)在象牙塔里的學(xué)生走向社會(huì)出現(xiàn)種種的不適應(yīng)和不良影響,所以光光學(xué)校教育有欠缺,設(shè)立一個(gè)合適的環(huán)境或條件對(duì)于校企合作尤為重要,不但是物質(zhì)方面的硬件,更有人員配備,管理經(jīng)驗(yàn)等軟件跟進(jìn),由于課程學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是適應(yīng)新崗位要求,因此企業(yè)的新技術(shù)崗位提供成為培養(yǎng)活動(dòng)的必備條件,順風(fēng)江蘇光電有限公司是國(guó)內(nèi)規(guī)模較大的綜合性光伏企業(yè),和我院有長(zhǎng)期友好合作關(guān)系,是學(xué)院的重點(diǎn)實(shí)訓(xùn)基地,在跟崗實(shí)習(xí),頂崗實(shí)習(xí)中都提供各種便利,其車(chē)間主管,技術(shù)工程師等也常作為外聘教師參與授課,其產(chǎn)品涵蓋光伏產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游,無(wú)論是電池生產(chǎn)還是組件系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn),在行業(yè)內(nèi)都具有領(lǐng)先技術(shù),其崗位生產(chǎn)線(xiàn)都是規(guī)?;詣?dòng)自成體系。
2.3開(kāi)發(fā)課程內(nèi)容的方法步驟和效果預(yù)見(jiàn)
在企業(yè)人員的共同參與下,對(duì)企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行全面剖析,對(duì)工藝過(guò)程的具體操作進(jìn)行歸納,對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的使用進(jìn)行全面解析,對(duì)生產(chǎn)中的各項(xiàng)要求進(jìn)行理清,同時(shí)對(duì)畢業(yè)生培養(yǎng)方案中能力標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理從而確定該課程的知識(shí)能力態(tài)度點(diǎn),從行業(yè)調(diào)研、產(chǎn)業(yè)鏈分析到具體生產(chǎn)崗位操作、任務(wù)分解、崗位能力確定,再到職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)、專(zhuān)業(yè)能力剖析,最后是課程承擔(dān)部分目標(biāo)任務(wù)分解。最后的課程內(nèi)容應(yīng)該是非常具體、清晰,完全針對(duì)崗位需求的理論集合。開(kāi)發(fā)結(jié)果首先作為職業(yè)人的基本要求達(dá)到,能夠清晰理解工作思路。其次全局把控能力達(dá)到,為以后發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。再次內(nèi)容適合于現(xiàn)代教育導(dǎo)向和要求。
3課程內(nèi)容具體改造結(jié)果和評(píng)價(jià)
3.1產(chǎn)業(yè)鏈涉及制造工藝對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)原理剖析
光伏基礎(chǔ)理論應(yīng)該覆蓋全光伏產(chǎn)業(yè)鏈,這也是一個(gè)難點(diǎn),因課程學(xué)時(shí)數(shù)的關(guān)系,不可能面面俱到,只能抓住重中之重,雖然產(chǎn)業(yè)鏈前端已經(jīng)大部分輸出到中西部地區(qū),但其技術(shù)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程需要加強(qiáng),有發(fā)揮余地,一次不能偏廢,后端系統(tǒng)設(shè)計(jì)電站設(shè)計(jì)偏重于設(shè)計(jì),同樣是連接用戶(hù)和生產(chǎn)商的重要紐帶,不能偏廢,這些在內(nèi)容制定過(guò)程中都要予以考慮。多晶硅生產(chǎn)環(huán)節(jié)是圍繞硅的提純和生產(chǎn)中的化學(xué)變化,單晶硅和鑄錠硅生產(chǎn)中涉及硅的結(jié)構(gòu)變化,及軟件控制,硅片加工涉及缺陷和相變雜質(zhì)理論,電池片生產(chǎn)中涉及效率影響因素光電轉(zhuǎn)換理論和prec及hit原理,組件和系統(tǒng)環(huán)節(jié)涉及自動(dòng)化生產(chǎn)控制,機(jī)電和自動(dòng)化生產(chǎn)原理,針對(duì)典型光伏電池,提煉各工序核心環(huán)節(jié)理論,考慮其適用性和可行性,從產(chǎn)業(yè)鏈提煉知識(shí)體系,也選取設(shè)備控制方面的物理基礎(chǔ),適用于新型電池理論,內(nèi)容改造思路是這樣的,少而精準(zhǔn),務(wù)求實(shí)用,生產(chǎn)中主要工藝原理方面的核心理論進(jìn)行梳理,不求系統(tǒng)性,例如缺陷晶體缺陷,從中提煉的是位錯(cuò)的形成和消除這一核心,對(duì)屬于材料科學(xué)基礎(chǔ)中有關(guān)晶體缺陷的面面俱到做了刪除和壓縮。再比如在材料相變理論中重點(diǎn)講解純物質(zhì)的凝固理論,對(duì)合金相的理論和雜質(zhì)理論做了適當(dāng)引申,對(duì)多相體系沒(méi)有涉及留待自學(xué),電學(xué)方面只牽涉輸電環(huán)節(jié)、弱電環(huán)節(jié)、對(duì)輸電方式和接入方式的選擇原理要詳細(xì)列出,特別是光伏發(fā)電對(duì)接國(guó)家電網(wǎng)的匹配性原理。這樣的安排對(duì)后續(xù)晶硅生長(zhǎng)專(zhuān)業(yè)課是有很大幫助的,掌握一個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)篇的理論沒(méi)有必要也沒(méi)有時(shí)間許可,對(duì)后續(xù)課程理論要求的精準(zhǔn)把握是指定內(nèi)容的關(guān)鍵所在。
3.2課程內(nèi)容對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目和分任務(wù)設(shè)計(jì)
內(nèi)容設(shè)計(jì)既要符合以職業(yè)能力目標(biāo)為核心的目標(biāo)體系,也要考慮教學(xué)組織,教學(xué)活動(dòng)有效性。工作任務(wù)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)由簡(jiǎn)到繁,并且盡可能在真實(shí)地環(huán)境下進(jìn)行,以任務(wù)為中心,配合知識(shí)技能素養(yǎng)培養(yǎng),使得兼?zhèn)渚C合能力,在此基礎(chǔ)上,將目標(biāo)體系分成五個(gè)項(xiàng)目,概況了各個(gè)崗位職能的基本要求,這五個(gè)項(xiàng)目分別是項(xiàng)目一:硅原子分子晶體三層次結(jié)構(gòu)分析;項(xiàng)目二:太陽(yáng)光和晶硅相互作用的現(xiàn)象和結(jié)果分析;項(xiàng)目三:晶硅和電池片生產(chǎn)中的相變和化學(xué)變化分析;項(xiàng)目四:晶硅和電池片生產(chǎn)中電氣控制和軟件模擬;項(xiàng)目五:新型光伏電池結(jié)構(gòu)分析。其所對(duì)應(yīng)的具體任務(wù)包括:(1)分析原子,分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵組成,繪制硅晶體晶胞并計(jì)算其參數(shù);(2)畫(huà)光譜圖分析光的吸收反射,分析光伏效應(yīng),畫(huà)出遠(yuǎn)程監(jiān)控通信圖;(3)分析二元相變和凝固摻雜過(guò)程,列出三種情形下的硅反應(yīng)方程式;(4)畫(huà)電機(jī)控制線(xiàn)路圖,操作模擬軟件設(shè)計(jì)界面參數(shù);(5)畫(huà)出薄膜和化合物電池結(jié)構(gòu)圖,分析有機(jī)電池,染料電池,量子點(diǎn)應(yīng)用和鈣鈦礦電池。分任務(wù)的目的是將項(xiàng)目具體化,同時(shí)明確要達(dá)到的子目標(biāo),包括能力目標(biāo)和知識(shí)目標(biāo),素質(zhì)目標(biāo)在總目標(biāo)體系里面,零碎貫穿和滲透,只有將主要任務(wù)加以明確,學(xué)生才能有的放矢,去除枝蔓,抓住核心。下表1是兩個(gè)任務(wù)的分解表。
3.3課程教學(xué)單元設(shè)計(jì)
考慮到具體教學(xué)的需要,依據(jù)分任務(wù)的知識(shí)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)單元教學(xué),一定要指出其依附于什么工序,在哪里會(huì)用到和必須理解,否則沒(méi)有針對(duì)性也就失去了意義,內(nèi)容要通俗易懂,深入淺出,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際中的新技術(shù)也要涉及,工序環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)原理是最關(guān)鍵的。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)單元設(shè)計(jì)如表2(以任務(wù)1為例),如果說(shuō)任務(wù)設(shè)計(jì)是整體設(shè)計(jì)的話(huà),那么單元設(shè)計(jì)就是一堂課的具體設(shè)計(jì)。要考慮實(shí)效,綜合分析各個(gè)任務(wù)的核心要素,即針對(duì)崗位所需要的最基本的理論支撐,其他可以舉一反三,而且一節(jié)課圍繞一個(gè)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi),務(wù)求講透講清。晶體的結(jié)晶過(guò)程牽涉到單晶拉棒和多晶硅鑄錠,此教學(xué)單元內(nèi)容設(shè)計(jì)主要有兩個(gè),一個(gè)是純晶體的凝固過(guò)程原理,另外一個(gè)是含雜質(zhì)的分凝效應(yīng)的原理,而且凝固過(guò)程主要是非均勻形核,對(duì)非均勻形核的能量幾何和熱力學(xué)條件進(jìn)行分析并最終應(yīng)用到籽晶應(yīng)用形核和定向凝固,而分凝理論主要是硅的雜質(zhì)分凝,包括硼和磷,要考慮學(xué)生的理論基礎(chǔ)和認(rèn)知特點(diǎn),循序漸進(jìn)。教學(xué)單元設(shè)計(jì)充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備和理解力,做到抓主體、變簡(jiǎn)單、少學(xué)時(shí)、易于掌握。
3.4實(shí)施效果及評(píng)價(jià)
光伏產(chǎn)業(yè)涉及面廣,任何一個(gè)制造環(huán)節(jié)需要學(xué)習(xí)的理論太多,而且沒(méi)有針對(duì)性,只有碎片化講授,講透一個(gè)切實(shí)相關(guān)的理論,好在這些理論都依附于工藝,因此便于實(shí)行項(xiàng)目化教學(xué),雖然理論課程的項(xiàng)目化很難,但如果謀劃得當(dāng),教師和企業(yè)人員共同考核,更能反映學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成程度和等級(jí),注重過(guò)程化考核,學(xué)生的興趣和實(shí)踐能力得以提升,從效果看,對(duì)以后的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)、綜合實(shí)踐、企業(yè)跟崗實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí),提供了有力的支持,少時(shí)間而成效顯著。