李海敏*，劉興翀，謝 娟，張 騫，張 皓

（1.西南石油大學新能源與材料學院，四川 成都 610500；2.通威太陽能（成都）有限公司，四川 成都 610299）

雙碳經濟背景下的新能源專業(yè)人才培養(yǎng)面臨巨大的挑戰(zhàn)。西南石油大學新能源材料與器件專業(yè)作為國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)專業(yè)入選國家一流本科專業(yè)建設點?！短柲馨l(fā)電技術》是新能源材料與器件專業(yè)的專業(yè)課之一，《太陽能發(fā)電技術》主要講解太陽能發(fā)電原理、各種太陽能發(fā)電技術。使學生深入學習不同太陽能發(fā)電技術類型，掌握太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設計。具備解決復雜工程問題所需的物理知識及數學抽象、建模、邏輯思維能力，能夠用于工程問題的分析和求解。本課程是新能源材料與器件專業(yè)學習的重要一環(huán)，立足于國民經濟中的光伏領域，為學生提供大量的復雜實踐工程案例，培養(yǎng)學生使用理論解決現實光伏產業(yè)中復雜工程問題的能力，擔負著為光伏領域輸送優(yōu)秀專業(yè)人才的重要使命，具有重要的社會價值和經濟價值。

課程是人才培養(yǎng)的核心要素，也是當前中國大學普遍的短板、瓶頸和關鍵所在。為此，各高校都在進行多種課程改革嘗試。翻轉課堂[1-2]、項目化教學[3]、慕課及基于慕課[4-5]的線上線下混合式教學等等。但以往的課程改革建設，大都把著眼點放在課堂教學上。課堂教學形式單一，體現不出持續(xù)改進效果，對學生的吸引力較低，目前看來，課堂教學存在的主要問題包括以下一些方面：

（1）課程缺乏系統(tǒng)性，體現不出持續(xù)改進效果。課程獨立教學，體現不出課程體系關聯性，無法有效合理評價課程目標，對培養(yǎng)方案支撐顯得單薄，體現不出學生在運用相關課程內容過程中的持續(xù)改進效果。

（2）課程教學模式單一，育人效果欠佳?！短柲馨l(fā)電技術》課程共24學時，為理論教學。內容豐富，知識點多，主要采用課堂講授方式進行，授課模式單一，導致效果欠佳，對學生的吸引力較低。

（3）教學資源與平臺有限，難于有力支撐課程體系?！短柲馨l(fā)電技術》課程開設于2012年，是“新能源材料與器件”專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。2017年，《太陽能發(fā)電技術》被規(guī)劃為校級精品課程，成立了課程網站。經過2年多的建設，課程資料基本齊全，學生學習效果得到有效提升。但目前看來，《太陽能發(fā)電技術》課程平臺建設尚不夠完善，重難點解讀資料不詳細，知識點分解與學時不匹配，練習題資料不夠齊全等，難于為學生提供完善的課程資源。

（4）缺乏產出導向機制，不能有效評價課程教學效果。目前課程評價主要依靠平時作業(yè)及期末考試，但在應用方面缺乏更全面的評價機制。如生產實習、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、開放課題、畢業(yè)設計、就業(yè)等過程中對課程知識點缺乏導向性評價，難于體現課程對畢業(yè)要求的支撐。學生在應用課程知識點解決相關問題時，必然會不斷加深對課程的理解掌握程度，但產出導向機制的缺乏使得學生不能充分利用課程所學知識。

因此，需要對課程進行完善提高，以提高課程體系關聯性，改善學生學習體驗過程，提升學習動力，增進學習效果。建立以產出為導向的模塊化教學體系，建設線上線下混合式課程教學體系是對《太陽能發(fā)電技術》課程建設的一個質的提高。通過課程體系建設，為國家培養(yǎng)合格的新能源技術專業(yè)人才。

為此，需要把課程體系看作一個整體，學生通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、開放課題、生產實習、畢業(yè)設計、就業(yè)、繼續(xù)深造等過程，選擇學習模塊化的課程內容達到人才培養(yǎng)的目標，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、開放課題、就業(yè)等過程中產出作為導向機制，體現出持續(xù)改進及課程目標。

因此，《太陽能發(fā)電技術》課程，需要以產出為導向，通過模塊化教學體系建設，達到提高教學效果，改善教學體驗，提升學習動力的目的，以高效優(yōu)質的完成教學目標，為我國培養(yǎng)優(yōu)秀的高素質新型能源技術人才。

在《太陽能發(fā)電技術》課程體系建設過程中，問題多，任務重，不能一步到位，因此，需要采用分步走，分步解決問題，分步完成課程建設任務。

首先需要建設課程縱深化學習體系，主要包括以下內容：

（1）深挖課程內容與思政關聯性，解決教書不育人問題。目前我國正處于日益復雜的國際環(huán)境中，更要守住初心，砥礪前行。為此，在課程教學過程中，深挖光伏技術與社會主義建設之間的關聯性，激勵學生為我國“碳達峰、碳中和”貢獻自己的智慧與力量。

（2）豐富育人載體，建立教、輔、學、做完備課程體系，解決學習資料不齊全問題。課程建設過程中，需要建立完備的課程體系，包括教、輔、學、做等一系列內容，解決課程資料不齊全問題?！罢f”包括課程重難點解讀，等?！敖獭卑ㄕn程視頻講解、課程課件優(yōu)化設計等內容?！拜o”包括課程輔助資料，如教學大綱、知識點復習資料、課程目標及達成手段分析、考核方式公布等?！皩W”是提供優(yōu)良教學平臺，使學生獲得良好學習效果?！白觥卑ň毩曨}、復習題、模擬題、考試題的習做等。

（3）廣度與深度有機結合，解決課程單一性問題。通過課程體系建設，深挖學生學習興趣，建立良好學習體驗，使學生扎實掌握太陽能發(fā)電技術及光伏系統(tǒng)設計理論知識，具備光伏清潔能源信心與能力。利用《太陽能發(fā)電技術》先修后續(xù)課程資源，使學生充分掌握太陽能電池及光伏系統(tǒng)性能變化規(guī)律，增加課程深度。

同時，通過課程建設，充分利用網絡信息技術，擴大課程覆蓋面，為致力于投身光伏行業(yè)人才提供優(yōu)良學習平臺。借助產學研合作、開放課題等項目，增加課程廣度。

（4）課程中心互聯交流平臺，解決課程缺乏趣味性問題。教學相長，教輔一體，學生之間相互討論、交流是有效增加學生興趣、提高學習效果的重要方式?！短柲馨l(fā)電技術》課程通過教學改革建立以課程為中心的互動交流平臺，以生為本，增加學生之間互動互聯，師生之間教學相長，從而有效提升學生學習興趣，改善教學效果，重視過程指導，增加人文關懷。

（5）規(guī)范評價與考核，解決課程考核公平性與合理性問題?！短柲馨l(fā)電技術》通過課程建設，擴大課程覆蓋范圍，增加受眾人群，因此，課程考核不僅僅只是針對校內本科生，更要考慮校外學生，社會光伏從業(yè)人員的評價與考核。需要建立一套標準、公平、合理、規(guī)范的動態(tài)考核機制，在保證教學目標一致、課程達成度一致前提下，根據不同學習人員，采用不同考核機制，完成對教學效果的考核。

其次，為有效解決課程主要問題，《太陽能發(fā)電技術》的課程體系建設需要明確以產出為導向，建立線上線下混合式模塊體系，內容包括如下幾點：

（1）建立模塊化課程內容體系。《太陽能發(fā)電技術》雖然只有短短的24學時，但課程內容多，難于記憶，為此，將課程內容進行模塊化分解，分為四大模塊，包括：太陽輻射、太陽能電池、聚光光伏、光伏系統(tǒng)，其中，每一個大模塊切分為不同小模塊，便于記憶、理解及應用。

（2）完善課程資源平臺。將模塊化課程內容資源全部發(fā)布在課程平臺，完善重難點解讀、課程設計、模擬題、練習題、應用前景等資源，便于學生根據模塊化內容有針對性復習及應用。

（3）形成線上線下融合教學模式，模糊課程界限。由于課程內容豐富，知識點多，24學時難于全部完成教學內容，因此，本項研究中，根據模塊內容，將《太陽能發(fā)電技術》課程分為線上學習模塊及線下學習模塊，線上模塊包括記憶性知識，線下模塊則包括理解推理性知識，從而有效增加學時數，提升學習效果。

（4）產出導向機制融合課程模塊。學生在培養(yǎng)后，產出內容不應該僅包括就業(yè)及職業(yè)發(fā)展，同時應該包括在校期間產出，如專利、論文、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、生產實習效果等，達到即學即用目的，加強了學生對課程內容的進一步理解掌握，從而體現出持續(xù)改進效果。為此，將課程模塊與產出導向進行有機融合，使學生在開放課題、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、就業(yè)、繼續(xù)深造等過程中迅速對接課程模塊，做到有的放矢，提高產出。

再次，建設完整課程模塊，建成課程—實踐—應用一體化的產出導向機制完整課程體系。

（1）整合課程內容資源，構建完整課程模塊。目前課程內容基本按照知識點來劃分，但課程內容多，知識點復雜，難于記憶。本項目研究過程中，將知識點劃分為四大模塊，十三個小模塊，四大模塊包括：太陽輻射、太陽能電池、聚光光伏、光伏系統(tǒng)。其中太陽輻射分為三個小模塊，包括：太陽簡介、太陽與地球、太陽輻照量計算。太陽能電池分為四個小模塊，包括：太陽能電池發(fā)電原理、太陽能電池I-V曲線、晶體硅太陽能電池制備、薄膜太陽能電池制備。聚光光伏分為兩個小模塊，包括：聚光原理、聚光系統(tǒng)。光伏系統(tǒng)分為四個小模塊，包括：光伏系統(tǒng)部件、離網光伏系統(tǒng)容量設計、并網光伏系統(tǒng)容量設計、光伏系統(tǒng)硬件設計。

（2）教師團隊協同優(yōu)化課程平臺，完善資源模塊。整合教師團隊力量，協同優(yōu)化課程平臺。將課程內容模塊化，習題模塊化。完善教學大綱、重難點解讀、教學設計、教學目標、課堂活動等內容。從應用角度完善課程平臺，讓學生在學習過程中獲得良好體驗。同時，在課程平臺上，將課程模塊與實踐應用聯系起來，使學生活學活用，即學即用，促進教學—實踐成果轉化，為產出導向做好鋪墊。

（3）建立課程—實踐—應用產出導向機制，體現持續(xù)改進。以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、互聯網+、開放課題、生產實習、畢業(yè)設計、就業(yè)、繼續(xù)深造等過程中產出的競賽獲獎、高水平論文、專利、生產實習效果、畢業(yè)論文成果、就業(yè)率、深造率作為產出評價導向，加深課程—實踐—應用之間關聯性，體現課程體系融合性，將課程知識與實踐應用融會貫通，在課程中體現應用，在應用中聯系課程模塊，促進教學—實踐—應用之間轉化，增加產出，既體現學生個人進步，同時進一步表明課程持續(xù)改進，提升培養(yǎng)效果。具體技術路線如圖1所示。

圖1 以產出為導向的模塊化混合式課程體系建設示意圖

最后，在課程體系建設方面，對標以下建設標準：

（1）建立多維度、多視角網絡課堂。通過教學視頻建設，教學資料、課程設計、教學目標、教學理念、教學規(guī)劃等完善優(yōu)化，深入理解學生學習特點、掌握學習規(guī)律，利用翻轉課堂、工程實例、互動交流、循序漸進等方式，多方位、多角度為學生學習提供全面指導，使學生掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)理論基礎知識。

（2）建立縱深化學習平臺。充分利用《太陽能發(fā)電技術》先修后續(xù)課程，建立豐富資源信息，使學生能充分理解光伏發(fā)電技術中關鍵知識點，如半導體物理相關知識、光伏系統(tǒng)工程設計思路等。通過課程建設，結合信息技術，使《太陽能發(fā)電技術》既滿足校內學生學習，亦可為其他院校學生學習提供一定借鑒，同時可為光伏愛好者提供學習通道。

（3）建立交互式交流學習渠道。在課程平臺上建立高效交流渠道，通過學習過程中的相互交流，取長補短，增加師生交流，有效提升學習興趣及效果。

（4）建立示范性動態(tài)考核機制。針對不同學習人群，在保證知識點及課程目標一致前提下，建立不同考核機制，公平、合理、規(guī)范完成對學習效果的考核。