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.docx
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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
《光伏电站设备调试与维护实训》课程标准
实训课程编码
JDS019
课程类型
实训
学时
合计32学时，其中理论：
12学时，实践：
20学时
适用专业
新能源应用技术
前导课程
《硅材料生产技术》、《太阳能电池生产工艺》
1.课程概述
《光伏电站设备调试与维护实训》是本专业重要专业课之一，与《硅材料生产技术》、《太阳能电池生产工艺》一起组成本专业核心课程体系，也是太阳能光伏产品完整产业链上、中、下游产业核心课程，是太阳能电池应用的核心课程，学生学习后，能独立设计与施工一个小型太阳能发电系统，对其系统中各组成部分有原理作用充分掌握，能对各组成部分进行测试，对太阳能发电系统的参数了解透彻，进而可以对风光互补系统进行创新调试与安装。
1.1课程的性质
《光伏电站设备调试与维护实训》是本专业的一门重要的专业综合实践核心课，《光伏电站设备调试与维护实训》是我院新能源应用技术专业核心课，是太阳能光伏产业链中下游核心产业应用课程，是实现绿色发展重要支柱产业之一，是实践性与理论性较强的一门课程。
1.2课程设计理念
根据新能源应用技术专业学生所必须具备的综合职业能力，按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以具体的光伏实训设备为载体，以完整的工作过程为行动体系”的总体设计要求，以培养具有良好的职业素养，并具有较强的职业综合能力和可持续发展能力，具备光伏应用技术的基础知识，掌握光伏电池生产技术、光伏发电系统集成的能力，能适应光伏行业的生产运行、技术服务、产品检测与生产管理等一线需要的高素质技能型专门人才。
紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的紧密性,与企业专家、技术工人共同设计开发了本课程的各个学习情境。
对照工艺文件要求，归纳总结了4个学习情境，采用理实一体化，同时突出了实践性教学。
（1）以大企业，大项目为背景，实施订单式培养“双元制”校企合作育人之路
本专业依靠光伏电站为背景，密切与企业的联系，即由企业和学校共同担负培养人才的任务，按照企业对人才的要求组织教学、设置课程和岗位培训。
课程的实训基地在学校也在企业，如校内实训室就是企业的车间、检测机构，企业的车间就是我们的教室。
（2）以岗位实际需求及工作任务为导向，工学交替，校企共建育人环境
在“双元制”教学中，本课程设置由校企双方共同确定，学生分别在企业和学校接受教育。
一部分课程在企业中进行，如生产岗位、培训中心、跨企业培训中心；另一部分课程在学校进行。
在不同的教学地点，教学形式与内容就有所不同。
（3）以实际工作岗位为学习情境，以企业及行业职业资格证书为考核依据，企业学习即实习，实现毕业即就业
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。
；
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
工作任务
知识要求
技能要求
学时
安排
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.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
6
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.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
12
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.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
6
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.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
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：
10%
（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
1.光伏基础知识（基础能力）
光伏电池工艺实训室
2.离并网各组成部分原理与选型（应用能力）
光伏电池工艺实训室
3.离并网综合电站建设（综合应用）
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）
光伏电池工艺实训室
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
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