光伏电站设备调试与维护实训重庆科创职业学院课程标准周洋Word格式.docx
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学生在校期间,通过工学交替的学习形式,以企业实际工作岗位为学习情境进行实操,将理论与实践紧密结合,并获得相应企业及行业认证的岗位上岗资格证书。
“双元制”教育以极强的针对性和实用性,缩短了企业用人与学校育人之间的距离。
(4)注重学生的可持续发展及创新能力的培养
“双元制”职业教育以极强的针对性和实用性,缩短了企业用人与学校育人之间的距离。
本课程的开设期间,每学期聘请国内企业或行业专家给学生讲座一次,以拓展学生的专业视野;
课程结束后,让学生从需求到设计、施工、材料的选配、监测进行综合性实践,教师或企业总工为总负责人,学生实现从学员到员工的角色转换,提升学生的岗位意识及创新能力。
图1课程设计理念
1.3课程开发思路
(1)本课程设计思路
《光伏电站设备调试与维护实训》对应的核心工作岗位是光伏发电系统的设计与安装,岗位典型工作任务包括太阳能电池方阵的组合、光伏发电系统的设计、光伏发电系统的安装、光伏发电系统的维护。
学生进校对光伏发电比较陌生,总体课程设计的思路是:
上本课程之前让学生先到英利1MW电站参观见习后,要求学生设计、安装一离网电站任务,学生根据任务,回校进行电站建设的理论学习,从太阳能电池方阵的组合——蓄电池的选型——控制器的选型——逆变器的选型——其他设备的选型等,每个环节都是一个基于工作过程的系统化课程“学习情境”,每个情境的学习均采用“工学交替”形式完成。
形成与职业岗位能力培养直接对接的课程。
(2)理论教学与实践教学紧密结合
教学内容设计上打破以往理论教学与实践脱节的局面,以见习、综合项目将理论知识渗透到每一个实训情境中,培养学生职业技能的同时掌握必需的理论知识;
要求所有的实训项目源于企业,又高于企业,结合学校设备优势、设计理念优势,增添一些企业无法实施而在实际工作中又非常重要的、带有普遍性的内容,提高实训教学的技术含量,为学生多方面和未来的发展打下基础。
(3)以整体项目带动教学
学习内容不再按传统的章、节进行,而是先给予项目,再按工作过程编排学习情境的学习任务,学生经过课程的各个实训环节,熟悉实际工作岗位的各个工作过程,逐步由简单到复杂,由单一到综合,提高综合能力。
(4)教学模式采用“工学交替”
课程在实训项目实施时,充分利用理实一体教室和校内外实训基地优势,学生作为企业准员工,一边学习一边工作,每个项目的实训完全按实际工作环节完整训练,了解工作流程的同时,对学习内容也加深认识,工作过程中遇到的问题也得以及时解决,培养了学生的职业核心能力和岗位核心能力。
(5)以“双元制”为中心,创新教学模式
采用“工学交替”的教学模式,以企业为中心,设置教学内容,学生学习每一个情境,都要到企业进行实践,学习完整个项目,又必须回到企业进行顶岗综合训练,打破传统三年六学期的时间安排,而改变为,完成课程教学、项目训练及企业实训后再安排休息。
完成订单式培养“双元制”模式下的企业与学校培养时间比。
本专业本课程的实训基地在学校也在企业,如校内《硅材料太阳能电池检测实验》室就是企业的车间、检测机构,企业的车间就是我们的教室。
2.课程目标
本课程的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、美、体全面发展的,具有创新精神和较强实践能力,掌握本专业必须的专业能力、方法能力、社会能力,能够从事小型光伏电站安装、调试与维护;
光伏类产品的营销与售后服务等方面工作的相关人才。
其总体目标是通过由简到难、逐次深入有层次的循序渐进的学习过程,让学生克服对电视机实践课程知识的枯燥、相关概念难理解和畏惧感,从而激发学生的求知欲,以此来培养学生敢于克服困难、终生探索的兴趣。
在具体的教学活动中,指导教师要引导学生在应用维修与组装的过程中去实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展。
让学生在学校就具备一定的职业素养,为毕业后尽快的融入社会提供有力的帮助。
2.1知识目标
《光伏电站设备调试与维护实训》课程应需培养的学生职业技能有:
1.太阳高度角、方位角确定
2.直接辐射、间接辐射确定
3.太阳能电池、组件工艺与检测
4.光伏系统电池组件、蓄电池设计
5.太阳能最佳倾角的确定
6.太阳能电站支架选择与确定、基础设施的施工与要求
7.PV-SYSPV-SOL软件的运用与设计
8.汇流箱的选择与施工
9.充放电控制器、逆变器原理、技术与选择
10.最大功率跟踪原理与设计
11.遥控与监测的使用
12.光伏电站的维护与效益
13.光伏离网与并网原理
14.光伏电站建设各环节建设标准
2.2职业目标
1.能通过分组完成项目制作任务,培养学生团队协作精神,树立诚信意识,锻炼学生沟通交际、自我学习的能力;
2.通过电路布线、焊接等过程,培养学生的敬业、爱业的精神及学生的审美素质;
3.通过撰写项目设计报告、提高学生的写作表达能力,有利于创新意识及创新能力的培养;
4.通过学生制作培养学生发现问题解决问题的能力。
2.3技能目标
1.勘察现场的技能;
2.模拟现场使用光伏软件进行组件设计能力;
3.太阳电池组件选取、施工与测试能力;
4.蓄电池的选取连接到测试能力;
5.汇流箱、控制器选型与施工能力;
6.逆变器的选型与施工能力;
7.监控软件的使用与太阳电站日常的维护能力;
8.其他外围设备的选型与施工。
3.课程内容标准
根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求,确定课程内容和要求,说明学生应获得的知识、技能与态度。
表1课程内容与要求
学习
情境
工作任务
知识要求
职业要求
技能要求
1.光伏基础知识(基础能力)
1.1太阳与地球基本知识
1.2太阳常数与光谱
1.3太阳高度角、方位角确定
1.4太阳辐射理论与测算
1.5光伏电站软件的使用
1.6蓄电池的储能原理与维护
1.太阳与地球的位置关系
2.地球绕太阳的运行规律
3.太阳常数
4.太阳光谱
5.太阳高度角
6.方位角
7.日照时间
8.蓄电池基本构造原理及蓄电池储能原理,
1.掌握一定科学思维方法和工作方法,具有良好的科学精神、敬业精神和职业道德;
2.掌握新能源应用技术专业安全、环保节能等方面法规知识;
3.了解企业经营运作的相关管理知识。
1.太阳强度的测算太阳强度的测算
2.太阳辐射的测算太阳辐射的测算
3.地面太阳辐射的工程计算地面太阳辐射的工程计算
4.PV——SOL软件使用
5.PV——SYST软件使用
6.熟悉蓄电池的日常维护
2.离并网各组成部分原理与选型(应用能力)
2.1太阳能电池生产与工艺
2.2太阳能组件生产与工艺
2.3太阳电池组件性能检测
2.4离网电池组件设计与选型
2.5并网电池组件设计与选型
2.6离网蓄电池设计与选型
2.7混合网蓄电池设计与选型
2.8并网控制器原理与选型
2.9离网控制器原理与选型
1.太阳能电池片生产工艺过程
2.太阳能电池组件生产工艺过程
3.太阳能电池电气特性
4.离网光伏系统的结构
5.离网光伏系统的应用领域
6.并网光伏系统的结构
7.并网光伏系统的应用领域
8.离网蓄电池系统的结构
9.离网蓄电池系统的应用领域
10.并网控制器原理
11.离网控制器原理
1.工程制图与识图能力
2.光伏发电系统设备的运行与维护能力
3.具有新能源与应用技术专业所必需的工程制图与识图、设备控制测量与分析、风能光伏发电设备系统的运行与维护,安装与调试技术;
1.太阳能电池检测
2.使用峰值小时数的方法估算
3.太阳电池组件的输出功率
4.使用峰值小时数的方法估算太阳电池组件的输出功率
5.利用负载功率测算蓄电池的串并个数
6.并网控制器原理的连接与设置、选型
7.离网控制器原理的连接与设置、选型
3.离并网综合电站建设(综合应用)
3.1直流型太阳能电站的综合应用
3.2离网型小型太阳能电站的综合应用
3.3并网型小型太阳能电站的
综合应用
3.4电站支架、地基、汇流、导线等等
1.直流型太阳能电站的综合设计
2.离网型小型太阳能电站的综合设计
3.并网型小型太阳能电站的综合设计
1.光伏发电系统设备的安装与调试能力
2.光伏发电系统设备的维修与保养能力
3.具有工程安装、调试、保养、维修等必需的专业知识和技能;
1.直流型太阳能电站的综合施工
2.离网型小型太阳能电站的施工
3.并网型小型太阳能电站的施工
4.支架的应用与施工
5.地基设计与施工
6.汇流箱、逆变柜导线的选择与施工等
4.风光互补系统的调试与应用(设计与
创新)
4.1风光互补系统的调试与应用
4.2大型电站的设计与施工
4.3最大功率跟踪算法与研究
4.4最大倾角调试与研究
1.风光互补路灯的设计
2.大型电站的设计
3.光伏建筑一体化系统设计
4.能源效益计算
5.MPPT最大功率跟踪原理与算法编程
6.离网型电站最大倾角的原理与计算及调试
1.光伏发电系统的产品升级与改造能力
2.光伏发电设备系统的施工组织与管理能力
1.风光互补路灯的施工
2.大型电站的施工
3.光伏建筑一体化系统施工
4.离网型电站最大倾角的调试
4.课程实施标准
4.1课程的重点、难点
本课程重点、难点较多,主要有知识方面的重难点,还有实践方面的重难点。
在知识方面的主要有:
氢聚变、天顶、天极、经度纬度知识、地球绕太阳规地球绕太阳规律等;
太阳常数和太阳光谱基础太阳常数和太阳光谱基础;
太阳辐射的测算太阳高度角、方位角的确定、了解太阳、地球及他们之间的关系;
掌握太阳高度角和太阳常数的定义;
太阳强度的测算、掌握太阳强度的计算方法;
太阳辐射的测算、掌握太阳高度角的测量与计算方法;
这些基础知识的难点主要通过学习情境1来学习掌握。
在实践方面的主要有:
熟练使用2种西欧国家主要光伏软件PV-SOL\PV-SYST;
掌握太阳能电池特性与检测方法;
学会根据要求算并网型组件串并联数及型号选择并安装;
掌握并网控制器的充放电控制原理,对其参数进行设置对其参数进行设置,掌握控制器选型标准;
直流型太阳能电站的综合设计与施工;
离网型小型太阳能电站的综合设计与施工;
支架的应用与施工、地基设计与地基设计与施工、汇流箱,逆变柜导线的选择与施工;
大型电站的设计与施工,光伏建筑一体化系统设计与施工等,这些实践方面的重难点主要是通过学习情境2、学习情境3和学习情境4来学习。
4.2实训方法和实训手段
1.实训方法
根据基于行动为导向的岗位技能训练的要求,本门课程主要采取任务驱动、项目为导向、课堂与实践一体化的教学模式。
根据学习情境和教学对象,采用讨论启发、提问启发、案例启发等启发式引导学生学习。
这样让学生从故障实践中发现问题,提出解决问题的方法,从而获得实际的应用能力。
在操作中采取任务驱动、工作过程为导向、课堂与实践一体化的教学模式实施教学
A、采用讨论启发、提问启发、案例启发等启发式引导学生学习;
B、分组制作(确定小组负责人);
C、教学实施步骤如下图
图2教学实施图
把除基础模块外的理论教学、实训教学融入学习情境中,每一个学习情境都采用学校与英利“工学交替”的“双元制”模式下进行。
2.实训手段
A、以具体的实际项目作为学生学习的载体,边做边学,做学统一,学生在完成实际项目的同时,学生通过自己或教师传授获得相应理论知识的学习,进一步提升操作技能,变学生为学习的主体,教师处于引导的角色;
B、通过PV-SOL仿真软件对电路进行仿真,从而更深入的了解电路的工作过程,以及每个元器件在电路中的作用的,这样将理论渗透到实际的项目中,让学生在做中学,学中做,既解决了枯燥无味的理论讲解又有效带动学生的学习兴趣,引导学生主动学习、乐于探究,提高了项目完成的质量,同时培养了学生的自学能力、发现问题、解决问题的能力及协作互动能力。
C、角色扮演和角色体验,在模仿实际工作过程的实训制作中,学生在各岗位承担相应的职责,做真实的角色体验。
D、教学做结合,课堂、实习地点一体化,企业与学校一体化教学,学生到企业体验真实环境,有利于拓宽知识视野,同时实现就业于毕业的零过渡。
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E、采用优质教学视频,在课程的不同章节和阶段,通过放映相关优质教学视频,将真实的模块操作过程播放给学生看,使教学变得直观、生动、极大地提高了学生的专业兴趣和学习积极性。
F、实物模板:
在课程的多个环节,精心制作实物模板,使学生获得感性认识。
4.3教学内容
表2教学内容
学习情景
学时
安排
1.光伏基础知识(基础能
力)
6
12
8
机动
2
合计
32
5课程考核标准
5.1考核内容及标准
对课程内容进行科学排序,共构建4个学习情境,每个学习情境又是一道工序,学生通过实际操作,通过老师的指导,将理论融入实际工序中,专业技能得到加强,培养他们的专业能力、解决问题能力和社会能力。
同时重视工作过程的考核,考核由学校与企业共同进行,该体系应包含以下几个方面:
本课程为考试课程,根据本课程实践性强及学生的特点,课程考核分为过程考核及期末面试两种方式构成,过程考核又有校内教师考核与校外实训教师考核,各占50%:
(1)过程考核占70%(现场考核),过程考核是本门课程的主要考核方法,以学习情况考核,前3个学习情境各24分,最后一个学习情境28分。
主要考核学生在情境项目学习过程中:
到课率、动手情况:
30%;
讨论、合作情况:
20%
学习态度、课程表现10%
项目完成情况:
10%
项目创新与报告:
(2)期末理论卷面考试20%,期末面试考核10%,面试范围为整个模拟电子理论与实践内容,主要考核知识的灵活运用与掌握;
图3课程考与评价方案
5.2考核结果说明
1.“优秀”标准:
90-100分
2.“良好”标准:
75-89分
3.“及格”标准:
60-74分
4.“不及格”标准:
60分以下
6实训条件
6.1实训环境
表3实训环境
学习情境
实训环境
光伏电池工艺实训室
4.风光互补系统的调试与应用(设计与创新)
6.2实训师资
1.实训主讲教师
主讲教师要求是本科以上学历、双师型教师,具有扎实的光伏理论基础知识,具有较为丰富的实践经验,具有以工作过程为导向的课程设计能力及课堂组织、管理和监控能力,具有较强的沟通能力和团队协作能力。
(1)具有系统的光伏技术理论、实践知识;
(2)具备电工操作的能力;
(3)具备相关产品的装配能力;
(4)具备设计基于行动导向的教学的设计应用能力;
(5)具有先进的教学方法,有比较强的课堂驾驭能力;
(6)具有良好的职业道德和责任心。
2.实训辅导教师
指导教师要求是本科以上学历,太阳能行业中级工以上水平,具有较好的理论知识、较好的语言表达能力和较好的团队协作能力。
6.3实训教辅资料
6.3.1实训教材
光伏组件加工实训,郑军,电子工业出版社,2011
6.3.2实训辅导资料
[1]光伏技术基础与技能,郑军,电子工业出版社,2011
[2]太阳能光伏发电应用技术,杨金焕,,电子工业出版社,2011
[3]太阳能光伏发电实用技术,王长贵。
化学工业出版社,2009
[4]太阳能光伏发电系统设计与应用实例,周志敏,电子工业出版社,2010
[5]LED热设计与工程应用,周志敏,纪爱华,电子工业出版社,2009
[6]太阳能光伏系统概论,车孝轩,武汉大学出版社,2008
[7]太阳能光伏发电应用原理,黄汉云,化学工业出版社,2008
6.3.3实训网络资源
[1]
[2]
[3]
[4]
编写者签字
周洋
校对者签字
教研室主任审核签字
企业专家审核签字
二级学院院长签字
编写日期
年月日
机电工程学院(盖章)
2012年12月20日