《光伏原理及應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)

《光伏原理及應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)（試行）一、課程性質(zhì)本課程是中等職業(yè)學(xué)校電子電工類太陽(yáng)能與沼氣技術(shù)利用專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，是在《電子電工產(chǎn)業(yè)概論》《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》課程基礎(chǔ)上，開(kāi)設(shè)的一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)課程，其主要任務(wù)是讓學(xué)生掌握光伏發(fā)電原理和光伏發(fā)電系統(tǒng)電路組成、光伏系統(tǒng)應(yīng)用等方面的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能，為后續(xù)《光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝與維護(hù)》等課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。二、學(xué)時(shí)與學(xué)分90學(xué)時(shí)，5學(xué)分。三、課程設(shè)計(jì)思路本課程按照立德樹人的要求，突出核心素養(yǎng)、必備品格和關(guān)鍵能力，兼顧中高職課程銜接，高度融合新能源行業(yè)知識(shí)技能的學(xué)習(xí)與職業(yè)精神的培養(yǎng)。1.依據(jù)《中等職業(yè)學(xué)校電子電工類太陽(yáng)能與沼氣技術(shù)利用專業(yè)指導(dǎo)性人才培養(yǎng)方案》中確定的培養(yǎng)目標(biāo)、綜合素質(zhì)和職業(yè)能力，按照知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度，突出光伏原理分析及應(yīng)用能力的培養(yǎng)，結(jié)合本課程的性質(zhì)以及職業(yè)教育課程教學(xué)的最新理念，確定本課程目標(biāo)。2.根據(jù)“中等職業(yè)學(xué)校電子電工類太陽(yáng)能與沼氣技術(shù)利用專業(yè)‘工作任務(wù)與職業(yè)能力’分析表”，依據(jù)課程目標(biāo)和光伏電站運(yùn)維等職業(yè)崗位需求，圍繞簡(jiǎn)單光伏發(fā)電電路原理分析、安裝、測(cè)試和故障排查的關(guān)鍵能力，反映新能源行業(yè)發(fā)展的新知識(shí)、新技術(shù)，體現(xiàn)科學(xué)性、適用性原則，確定本課程內(nèi)容。3.按照由簡(jiǎn)單物理知識(shí)到光伏發(fā)電原理，由光伏發(fā)電各個(gè)組成到整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)為邏輯順序設(shè)計(jì)課程整體結(jié)構(gòu)，將理論和實(shí)踐有機(jī)融合，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律，序化教學(xué)內(nèi)容。四、課程目標(biāo)學(xué)生通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，掌握光伏發(fā)電技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能，能進(jìn)行簡(jiǎn)單光伏發(fā)電電路原理的分析、安裝、測(cè)試和故障排查，形成良好的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。1.掌握光伏發(fā)電的基本概念、基本規(guī)律，了解其在生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用。2.會(huì)分析光伏發(fā)電各個(gè)組成部分的原理，能正確選擇和使用組件、控制器、逆變器和蓄電池等各大組成部件，能分析簡(jiǎn)單的光伏發(fā)電系統(tǒng)，會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的光伏發(fā)電系統(tǒng)。3.能規(guī)范使用電工工具、儀器儀表對(duì)光伏元件進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)量及運(yùn)行維護(hù)。4.具有獨(dú)立思考、獲取資源、分析并解決常見(jiàn)光伏技術(shù)相關(guān)問(wèn)題的能力。5.掌握新能源技術(shù)安全操作規(guī)范，具有良好的安全意識(shí)、環(huán)保意識(shí)、職業(yè)道德和敬業(yè)精神。五、課程內(nèi)容與要求模塊教學(xué)單元內(nèi)容及要求參考學(xué)時(shí)光伏電池發(fā)電及其特性認(rèn)識(shí)光伏發(fā)電1.了解光伏發(fā)電的意義和背景；2.了解光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展，能復(fù)述光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展18認(rèn)識(shí)太陽(yáng)輻射1.了解太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)及日地的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；2.了解地球大氣層外的太陽(yáng)輻射及到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射；3.了解太陽(yáng)輻射的測(cè)量及中國(guó)能源分布，能正確分析中國(guó)光伏能源分布認(rèn)識(shí)與應(yīng)用太陽(yáng)能電池的工作原理1.知道半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)，掌握半導(dǎo)體的特性；2.理解光伏電池的工作原理，掌握光伏電池的工作過(guò)程；3.了解光在純凈半導(dǎo)體中被吸收情況分析硅型光伏電池的電特性1.理解光伏發(fā)電的等效電路，能進(jìn)行光伏電池電路測(cè)量；2.學(xué)會(huì)分析光伏發(fā)電伏安特性曲線、輸出功率曲線、填充因子、曲線因數(shù)、及輸出效率分析光伏電池的外特性1.理解光譜響應(yīng)；2.能分析光伏發(fā)電的溫度特性、光照特性、負(fù)載特性；3.了解角度對(duì)光伏發(fā)電的影響，會(huì)根據(jù)位置查找光伏方陣傾角認(rèn)識(shí)光伏電池的結(jié)構(gòu)和分類1.理解硅型光伏電池的結(jié)構(gòu)，能分析硅型光伏電池構(gòu)成；2.了解光伏電池的組態(tài)分類、發(fā)展進(jìn)程、發(fā)展趨向認(rèn)識(shí)光伏電池生產(chǎn)工藝1.了解硅材料的制備；2.了解光伏電池的生產(chǎn)工藝流程，掌握光伏電池崗位職責(zé)認(rèn)識(shí)光伏電池的發(fā)展1.了解高效晶體光伏電池，知道光伏電池的發(fā)展趨勢(shì)；2.知道薄膜光伏電池的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和具體過(guò)程光伏電池組件、方陣及匯流箱認(rèn)識(shí)光伏電池組件的分類與結(jié)構(gòu)1.了解光伏組件的各種分類方式，能分析光伏組件的作用；2.知道光伏組件的具體結(jié)構(gòu)，能按照規(guī)范拆裝光伏組件12認(rèn)識(shí)光伏電池組件的封裝材料及封裝工藝流程1.知道光伏組件的封裝材料；2.熟悉光伏電池組件的封裝工藝流程，掌握光伏電池組件生產(chǎn)崗位職責(zé)認(rèn)識(shí)組件連接與方陣1.能完成光伏電池組件的串聯(lián)，能測(cè)量組件電阻；2.能完成光伏電池組件的并聯(lián)，能測(cè)量組件電阻；3.能進(jìn)行光伏電池組件的混聯(lián)，能測(cè)量組件電阻；4.學(xué)會(huì)光伏電池組件防反接；5.掌握熱斑效應(yīng)的由來(lái)及防止措施認(rèn)識(shí)組件的安裝1.簡(jiǎn)單了解組件方陣安裝選址；2.知道組件方陣的安裝角度，能根據(jù)位置查找方陣安裝角度；3.知道組件的跟蹤方式（單軸跟蹤、雙軸跟蹤）認(rèn)識(shí)匯流箱1.理解匯流箱及其作用；2.知道匯流箱內(nèi)部器件（包括防雷器件）；3.了解匯流箱內(nèi)部電路，能識(shí)讀匯流箱電路圖光伏控制器認(rèn)識(shí)控制器的基本工作原理1.了解光伏控制器的電路基本結(jié)構(gòu)，能識(shí)讀匯流箱電路圖；2.知道光伏控制器的內(nèi)部各單元的作用；3.熟悉光伏控制器的基本工作原理，能分析光伏控制器工作過(guò)程12認(rèn)識(shí)控制器的分類及各個(gè)工作原理1.理解串聯(lián)型充放電控制器的電路及原理；2.理解并聯(lián)型充放電控制器的電路及原理；3.知道脈寬調(diào)制聯(lián)型充放電控制器的電路及原理；4.了解智能型控制器；5.熟悉最大功率跟蹤型控制器認(rèn)識(shí)光伏控制器及其應(yīng)用1.了解光伏控制器的主要性能，能識(shí)讀光伏控制器電路圖；2.了解光伏控制器的主要技術(shù)參數(shù)逆變器認(rèn)識(shí)與分析逆變器的分類、結(jié)構(gòu)及工作原理1.理解逆變器的概念，知道逆變器的分類基本結(jié)構(gòu)，能識(shí)讀逆變器電路；2.會(huì)分析逆變器的基本工作原理12認(rèn)識(shí)單相電壓源型逆變器1.了解推挽式逆變電路及原理；2.理解半橋式逆變電路及原理；3.理解全橋式逆變電路及原理認(rèn)識(shí)1.理解三相電壓源型逆變器的結(jié)構(gòu)；2.能分析三相電壓源型逆變器的原理，能識(shí)讀三相電壓遠(yuǎn)型逆變器電路圖；3.理解三相電流源型逆變器的結(jié)構(gòu)；4.會(huì)分析三相電流源型逆變器的原理認(rèn)識(shí)光伏并網(wǎng)逆變器1.知道三相并網(wǎng)光伏逆變器的結(jié)構(gòu)，能識(shí)讀三相并網(wǎng)光伏逆變器電路；2.熟悉三相并網(wǎng)光伏逆變器的工作過(guò)程；3.理解單相并網(wǎng)光伏逆變器的結(jié)構(gòu)，能識(shí)讀單相并網(wǎng)光伏逆變器電路；4.知道單相并網(wǎng)光伏逆變器的原理認(rèn)識(shí)逆變器及其應(yīng)用1.了解組串型和集中式逆變器；2.了解逆變器的主要技術(shù)參數(shù)，能根據(jù)規(guī)范檢測(cè)逆變器參數(shù)，會(huì)逆變器的配置選型；3.理解并網(wǎng)逆變器實(shí)際應(yīng)用電路，能識(shí)讀并網(wǎng)逆變器應(yīng)用電路；4.理解并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行控制光伏儲(chǔ)能及充放電模式認(rèn)識(shí)光伏儲(chǔ)能裝置1.了解常見(jiàn)儲(chǔ)能形式；2.理解光伏常見(jiàn)儲(chǔ)能形式。12認(rèn)識(shí)蓄電池基本概念與特性1.了解蓄電池的基本概念；2.理解蓄電池的主要參數(shù)，會(huì)測(cè)量蓄電池主要參數(shù)；3.掌握蓄電池的基本特性認(rèn)識(shí)蓄電池種類及其原理1.了解酸性蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理；2.理解堿性蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理；3.了解光伏系統(tǒng)中的其他蓄電池，能分析蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)分析鉛酸蓄電池充放電特性1.理解鉛酸蓄電池的充放電原理；2.掌握充放電中的電流規(guī)律；3.了解充放電中的極化過(guò)程分析控制蓄電池的充放電1.掌握蓄電池的充放電控制方法；2.學(xué)會(huì)充電控制的實(shí)現(xiàn)；3.理解蓄電池充電過(guò)程中常見(jiàn)的幾個(gè)問(wèn)題安裝、維護(hù)鉛酸蓄電池1.會(huì)蓄電池的安裝及注意事項(xiàng)；2.能按照規(guī)范進(jìn)行蓄電池的維護(hù)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)維認(rèn)識(shí)光伏系統(tǒng)組成原理及分類1.理解光伏系統(tǒng)的組成；2.能描述和分析光伏系統(tǒng)的工作原理，能識(shí)讀光伏系統(tǒng)的電路圖；3.知道目前光伏系統(tǒng)的分類，能分析各種光伏系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)16設(shè)計(jì)光伏系統(tǒng)的軟件、硬件1.了解常用光伏系統(tǒng)的幾種軟件；2.了解光伏系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程；3.會(huì)進(jìn)行光伏組件方陣及最佳傾角的設(shè)計(jì)；4.會(huì)進(jìn)行儲(chǔ)能容量的設(shè)計(jì)及系統(tǒng)容量的設(shè)計(jì)；5.會(huì)進(jìn)行光伏系統(tǒng)的設(shè)備配置選型及防雷接地設(shè)計(jì)安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)光伏系統(tǒng)1.能完成簡(jiǎn)單光伏系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；2.知道維護(hù)光伏系統(tǒng)的運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程光伏應(yīng)用案列認(rèn)識(shí)與應(yīng)用光伏路燈1.了解光伏路燈發(fā)電系統(tǒng)，能識(shí)讀光伏路燈系統(tǒng)電路圖；2.會(huì)按照規(guī)范進(jìn)行簡(jiǎn)單的光伏路燈發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝；3.了解其他典型的光伏路燈8認(rèn)識(shí)交通上的光伏技術(shù)1.了解光伏發(fā)電在交通上的常用應(yīng)用形式；2.知道光伏發(fā)電在交通上的應(yīng)用和工作原理認(rèn)識(shí)光伏家用電源系統(tǒng)1.認(rèn)識(shí)小型電子產(chǎn)品中的光伏發(fā)電系統(tǒng)；2.了解獨(dú)立光伏系統(tǒng)，能識(shí)讀獨(dú)立光伏系統(tǒng)電路圖；3.知道并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，能識(shí)讀并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)電路圖認(rèn)識(shí)光伏電站1.了解地面集中光伏電站的結(jié)構(gòu)和框架設(shè)置；2.知道屋頂光伏電站的概念以及應(yīng)用前景；3.知道光伏建筑一體BIPV的構(gòu)架六、實(shí)施建議（一）教學(xué)建議1.充分挖掘本課程思政元素，積極組織課程思政教育，將立德樹人貫穿于課程實(shí)施全過(guò)程。2.貫徹以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。3.本課程應(yīng)聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際、結(jié)合光伏崗位實(shí)踐，依托典型案例和實(shí)際生活體驗(yàn)來(lái)組織教學(xué)，注重學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。4.充分利用信息化教學(xué)手段，將電路仿真、微課等現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)字化資源應(yīng)用到教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)方式的多樣性，化解教學(xué)難點(diǎn)，提高教學(xué)效率。5.應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生新能源發(fā)電基本職業(yè)能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化案例教學(xué)或項(xiàng)目教學(xué)，注重以任務(wù)引領(lǐng)型案例或項(xiàng)目活動(dòng)誘發(fā)學(xué)生興趣，使學(xué)生在案例分析或項(xiàng)目活動(dòng)中了解光伏原理及應(yīng)用相關(guān)知識(shí)與技能。6.將新能源發(fā)電規(guī)范要求與用電規(guī)范意識(shí)、安全意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、環(huán)保意識(shí)、職業(yè)道德和敬業(yè)精神融入教學(xué)活動(dòng)中，促進(jìn)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。（二）評(píng)價(jià)建議1.根據(jù)教學(xué)需要，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，以實(shí)訓(xùn)步驟和操作要求為依據(jù)，貼近新能源類技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)注操作過(guò)程的技術(shù)規(guī)范，重視安全文明生產(chǎn)等職業(yè)素質(zhì)的形成，科學(xué)、合理地編制操作技能評(píng)價(jià)表，分階段、分模塊進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。課程成績(jī)可由學(xué)生的學(xué)習(xí)常規(guī)、課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、期中考試、期末考試等按一定比例進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。2.評(píng)價(jià)應(yīng)盡可能與新能源類企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，除了關(guān)注理論性技術(shù)規(guī)范外，還要重視安全文明生產(chǎn)等職業(yè)素質(zhì)的形成。3.評(píng)價(jià)結(jié)果要及時(shí)、客觀地向?qū)W生反饋，指出需要改進(jìn)的方面，探索改進(jìn)的途徑和方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐要充分肯定。（三）教材編寫和選用建議1.教材選用和編寫必須依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)。2.應(yīng)反映當(dāng)前職業(yè)學(xué)校課程改革的成果，體現(xiàn)能力本位的理念，突出關(guān)鍵能力的培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。3.要體現(xiàn)多元化教學(xué)的要求，從電子電工類崗位群的通用需求分析入手，結(jié)合新技術(shù)的應(yīng)用，精選企業(yè)的典型案例，有效組織教學(xué)內(nèi)容。4.教材表現(xiàn)形式做到圖文并茂、形象生動(dòng)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以項(xiàng)目式為主，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，教材配套資料應(yīng)該與信息化教學(xué)資源建設(shè)相互補(bǔ)充，充分滿足教學(xué)需要。（四）課程資源開(kāi)發(fā)與利用建議1.重視實(shí)際案例的收集、整理，合理規(guī)劃新能源發(fā)電系統(tǒng)仿真場(chǎng)所，配齊必備的教學(xué)設(shè)備和模型，建設(shè)新能源發(fā)電仿真系統(tǒng)。2.