课程简介
本门课程是太阳能光热技术与应用专业的一门必修课程通过学习本课程能了解太阳能在热方面的利用掌握光热利用的基本原理重点掌握太阳能集热器、太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调的原理类型结构设计安装施工并使学生了解常用设备的维护及生产管理
课程目录
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情境一 太阳能开发利用简史
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情境二 太阳能光热发电
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情境三 太阳能集热器
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情境四 太阳能热水系统
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情境五 太阳能制冷与空调
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情境六 太阳灶
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情境七 太阳房
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情境八 太阳能干燥
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情境九 太阳能温室
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微课
课程标准
《太阳能热利用技术》联盟课程标准
适用对象:高职三年制
适用专业:新能源类专业
课程类别:岗位主干领域课程
修课方式:必修
教学时数:64
总 学 分:4.0 (按四舍五入的原则,每16课时为1学分计算)
一、课程性质
《太阳能热利用技术》是高职三年制新能源类专业太阳能光热技术与应用领域的一门专业核心课程。按照“为国家新能源产业输送高素质复合型技术技能人才”的专业人才培养定位,准确把握“坚定学生理想信念,教育学生爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体”主线,本课程对照太阳能光热利用相关国家职业技能标准和岗位技能要求,采用与职业岗位对应的工程项目构建主线,选取典型的太阳能光热发电、太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调的原理、类型、结构设计、安装施工任务,根据高职学生的智能特点和认知心理顺序,针对工作过程的环节来构建学习情节和设计学习单元,重新融合成工作过程为中心的项目模块课程。学生在专业课学习中,通过一系列相对独立又有机结合的子项目学习和实训,完成与职业岗位群相对应的职业技能学习和训练。通过本课程学生,旨在向学生传授专业技能,传承工匠精神,普及生态文明建设规划,了解“碳达峰、碳中和”节能目标,弘扬我国传统文化,使学生充分认识太阳能热利用技术在我国新能源发电领域的广泛应用与强大力量。
前导课程:《热力学与传热学》、
后续课程:《顶岗实习》《毕业设计》
二、课程目标
1.素质目标(融入课程思政)
(1)坚定拥护中国共产党领导和中国特色社会主义制度,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,践行社会主义核心价值观,具有坚定的理想信念、深厚的爱国情感和中华民族自豪感;
(2)了解与新能源类专业职业活动相关的国家法律、行业标准规范;
(3)了解碳达峰、碳中和相关的知识、国家政策;
(4)了解生态文明建设规划、新能源产业文化,遵守职业道德准则和行为规范,具备社会责任感和担当精神;
(5)了解弘扬工匠精神、劳模精神等;弘扬劳动光荣、技能宝贵、创造伟大的时代精神,热爱劳动人民、珍惜劳动成果、树立劳动观念、积极投身劳动;
(6)能够根据项目需要查阅新能源相关的技术资料与文献;
(7)有一定的逻辑思维能力,有较强的分析问题和解决问题能力,对太阳能光热系统相关知识有一定的兴趣和爱好。
2.知识目标
(1)了解太阳能热利用的原理、具体的利用形式。
(2)掌握太阳能收集装置、太阳能光热发电系统、太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调的基本类型、结构设计。
(3)能熟练掌握太阳能收集装置、太阳能光热发电系统、太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调等产品的性能特点、技术管理内容。
3. 能力目标
(1)掌握太阳能收集装置、太阳能光热发电系统、太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调的安装施工、维护与生产管理
(2)能理论联系实践,在上述基础上,学会分析、判断实际操作中出现的常见问题。
(3)具备一定的独立分析、设计、实施、评估的能力;
(4)具备一定的自学能力、理解能力与表达能力;
(5)具备将知识与技术综合运用的能力。
二、课程内容标准
(一)课程结构
教学模块 | 理论学时 | 实践(实验)学时 | 学时合计 |
学习情境一 太阳热能开发利用简史 | 4 | 0 | 4 |
学习情境二 太阳能光热发电 | 10 | 8 | 18 |
学习情境三 太阳能集热器 | 2 | 2 | 4 |
学习情境四 太阳能热水系统 | 8 | 4 | 14 |
学习情境五 太阳能制冷空调 | 6 | 0 | 6 |
学习情境六 太阳灶 | 4 | 2 | 6 |
学习情境七 太阳房 | 4 | 0 | 4 |
学习情景八 太阳能干燥 | 2 | 0 | 2 |
学习情境九 太阳能温室 | 6 | 0 | 6 |
合计 | 48 | 16 | 64 |
(二)课程内容和要求
教学模块 | 项目 | 教学内容:知识、能力、素质要求 (课程思政点融入) | 建议学时 |
学习情境一 太阳热能开发利用简史 | 任务1:太阳热利用简史。
| 知识要求:了解太阳能热利用的方式 能力要求:会进行太阳热利用相关知识的搜集整理 素质要求:通过分组学习,培养学生的协作能力与团队精神。 思政点:通过国内太阳能热利用发展史,激发学生的民族自豪感与报国热情。 | 2 |
任务2:太阳能利用方式
| 知识要求:了解太阳能利用的各种方式 能力要求:能够对太阳能产业链产品和技术特点进行分类与分析 素质要求:让学生懂得行业生产中“人工物法环”各要素的重要性。 思政点:培养基本职业素养与岗位服务意识。 | 2 | |
学习情境二:太阳能光热发电系统 | 任务1:太阳能热发电的基础知识 | 知识要求:太阳和太阳能的相关知识;太阳能热发电的分类和组成。 能力要求:应用热力学知识分析太阳热能发电的原理及经济性 素质要求:强化整体意识;进行严谨的逻辑思维训练。 思政点:对学生进行基本职业素养训练。 | 4 |
任务2:太阳能光热发电系统 | 知识要求:掌握太阳能槽式聚焦热发电系统、塔式太阳能聚焦热发电系统和蝶式太阳能聚焦热发电系统的组成、运行和控制。 能力要求:学会太阳能槽式聚焦热发电系统、塔式太阳能聚焦热发电系统和蝶式太阳能聚焦热发电系统的应用。 素质要求:培养学生良好的职业道德具备工匠精神。 思政点:培养学生认真负责的工作态度与精益求精的工作追求。 | 4 | |
任务3:光热发电趋势和政策形势 | 知识要求:解太阳能热发电的特点和方法 能力要求:能根据生产规范进行扩散工艺中的各个工序。 素质要求:会太阳能工程经济分析的特点、准则和方法。 思政点:培养自主学习摄取知识和信息的能力,交流的能力,与人协作的能力。 | 4 | |
任务4:光热发电站实例分析 | 知识要求:美国、西班牙、以色列等国家的光热发电项目 能力要求:几种典型光热电站项目运行分析及比较。 素质要求:为学生建立企业8s管理理念,培养学生团队协作的精神,培养学生安全生产意识。让学生树立工匠精神与精益求精的理念。 思政点:引入我国各类光热电站的光热发电项目实例,激发学生的民族自豪感。 | 6 | |
学习情境三: 太阳能集热器 | 任务1:热传递的方式及特点 | 知识要求:了解热传递的方式及特点 能力要求:能够根据实际情况判断出热传递的方式。 素质要求:把学过的前导课程基本理论知识应用到各种分析方法中去。 思政点:培养自主学习摄取知识和信息的能力,交流的能力,与人协作的能力。 | 2 |
任务2:集热器的类型 | 知识要求:平板型、真空管集热器的工作原理 能力要求:能够根据实际情况判断采用哪种集热器。 素质要求:培养学生团队协作的精神,让学生树立工匠精神与精益求精的理念。 思政点:通过集热器在我国的应用,说明集热器对于节能减排的影响。 | 2 | |
学习情境四:太阳能热水系统 | 任务1:太阳能热水系统组成 | 知识要求:太阳能热水系统组成 能力要求:太阳能热水系统设计内容。 素质要求:培养学生团队协作的精神,培养学生安全生产意识。 思政点:让学生创新精神与节能环保的意识。 | 4 |
任务2:太阳能热水系统的建设、安装 | 知识要求:太阳能热水系统的建设、安装流程; 能力要求:太阳能热水系统的建设、安装; 素质要求:培养学生团队协作的精神,培养学生安全生产意识。 思政点:让学生了解太阳能热水系统对我国节能环保的重要性。 | 10 | |
学习情境五:太阳能制冷与空调 | 任务1:制冷技术、空调技术 | 知识要求:了解空调制冷的原理。 能力要求:能够设计简单的制冷设备。 素质要求:为学生建立创新意识;让学生树立精品意识。 思政点:让学生具有自我革新的精神与勇气。 | 2 |
任务2:太阳能空调系统 | 知识要求:太阳电池空调的原理; 能力要求:能对太阳能空调进行调试; 素质要求:为学生建立创新意识;让学生树立精品意识。 思政点:让学生树立工匠精神与精益求精的理念。 | 4 | |
学习情境六:太阳灶 | 任务1:光的传播原理 | 知识要求:掌握光的传播原理; 能力要求:能够判断光的传播方式; 素质要求:为学生建立创新意识;让学生树立精品意识。让学生树立工匠精神与精益求精的理念。 思政点:培养学生自主学习,解决问题的能力。 | 2 |
任务4:太阳灶 | 知识要求:掌握太阳灶的分类、原理; 能力要求:能对太阳灶进行设计; 素质要求:为学生建立创新意识;让学生树立精品意识。让学生树立工匠精神与精益求精的理念。 思政点:国家“碳中和、碳达峰”政策解读,增强学生爱党爱国意识,树立节能环保理念。 | 4 | |
学习情境七:太阳房 | 任务1:动式太阳房 | 知识要求:被动式太阳房的原理; 能力要求:能正确设计被动式太阳房; 素质要求:为学生建立创新意识;让学生树立精品意识。 思政点:增强学生对新型电池技术研发意识与能力。 | 2 |
任务2:主动式太阳房 | 知识要求:主动式太阳房的原理; 能力要求:能正确设计主动式太阳房; 素质要求:培养学生的创新思维。 思政点:培养学生踏实做事的优良作风。 | 2 | |
学习情境八: 太阳能干燥 | 任务1:太阳能干燥 | 知识要求:太阳能干燥的原理; 能力要求:能正确设计太阳能干燥器; 素质要求:培养学生的创新思维。 思政点:培养学生踏实做事的优良作风。 | 2 |
学习情境九: 太阳能温室 | 任务1:太阳能温室及结构类型 | 知识要求:太阳能温室的结构类型; 能力要求:能正确设计太阳能温室; 素质要求:培养学生的创新思维。 思政点:培养学生踏实做事的优良作风。 | 6 |
任务2:太阳能温室的设计 | 知识要求:太阳能温室的设计要求; 能力要求:能正确设计太阳能温室; 素质要求:培养学生的创新思维。 思政点:培养学生踏实做事的优良作风。 |
三、课程组织
1.本课程主要采用了项目导向、任务驱动教学法、线上线下混合式教学法、教学做一体化教学、问题导向法、案例教学法、分组教学法、现场教学方法、实地考察法、小组专题研讨等多种教学方法来完成真实的工作任务。
2.在教学过程中,立足于加强学生实际操作能力的培养,通过项目训练提高学生学习兴趣,激发学生的成就感,每个项目的实施可采用小组合作学习的方法,强化学生的团队协作精神。
3.在教学过程中,建议采用线上线下混合教学。建议主持院校相应专业教师使用资源库进行专业教学的学时数占专业课总学时的比例达 60%以上,参与建设院校该比例达40%以上。应运用多媒体、投影等教学资源辅助教学,帮助学生理解相关操作的工作过程。借助于大数据、物联网、移动互联等技术手段,从课堂教学、实训教学、课本学习以及课余学习四个主要职教教学场景中提高资源库的应用效力。激活师生用户有效互动、即时反馈通道,使资源库“活”起来,实现“能学”、“辅教”。
4.在教学过程中,要重视本专业领域的发展趋势,贴近行业发展现状,积极引导学生学习最新技术。为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。
5. 培养学生的“工匠精神”,将本专业学生必须具有的职业素养整合到专业课程教学目标、教学内容和考核办法之中,这样才能使学生真正具备“敬业爱岗、遵章守纪、乐于奉献,具有诚信意识与服务意识、良好的团队合作精神”的职业素养,要将工匠精神的养成计划与专业课程教学紧密结合,在教学中逐步渗透给学生工匠精神的内涵。
四、学习评价
采用“在线学习—线下学习表现—阶段总结—增值评价”的考核方案,最终成绩由线上(课前+课后)成绩(20%)、课堂成绩(20%)、阶段考试(20%)、
期末考试(40%)组成。具体考核要求如表3所示。
表3 考核要求
考评方式 | 过程考评60% | 期末考评占40% | |||
线上成绩 | 课堂成绩 | 阶段考试 | 期末考试 | ||
20 | 20 | 20 | 40 | ||
考评实施 | 由教师根据学生平时出勤表现考评 | 由教师根据学生平时各知识点进行考评 | 由教师对学生进行项目 操作及完成的任务情 况、工作态度、团队意 识考评 | 按照教考分离原则,由学校教务处组织考评 | |
考评标准 | 根据线上学习轨迹和课堂出勤等情况进行打分 20分 | 根据知识点的理解吸收程度进行打分10分 | 任务完成良好,工作态度认真、有较强的团队意识及与人沟通协作能 力,每个项目20分, 5 分 | 建议题型不少于5种:填空选择判断 名词解释问答题计算题 |
五、教学资源
(一)教辅材料
太阳热能利用技术课程必须有相应的教辅材料。教辅材料教材的开发应根据实训教学大纲选用或编写,要对课程中的工序名称、内容、学时、设施、操作规程、注意事项、实训结果、数据处理等做出明确规定。
(二)教材选用与编写
本门课程选用《太阳能利用技术》(作者:罗运俊主编,出版社:化学工业出版社),教材内容与现阶段太阳能利用现状相适应,能够反映现实生产情况。
(三)课程资源的开发与利用
教辅材料主要包括太阳能利用技术相关书籍,新农村可再生能源技术指导手册等,应随人培养方案和实训教学大纲的变化作相应修订。
(四)工学结合
根据太阳能热利用技术的特点,我们与相关太阳能企业进行联系沟通,合理的安排学生到尽可能专业对口的岗位上参加工学结合下厂实习。为学生提供了包括专业技能和综合能力两方面能力培养的实践环境,使学生在真实的环境下进行岗位实践,培养学生解决生产实际和工程项目中实际问题的技术及管理能力,取得实际工作经验,培养团队协作精神,群体沟通技巧,组织管理能力和领导艺术才能等个人综合素质,为学生今后从事各项工作打下基础。
学校也安排教师到企业下厂学习,使教师的实践教学能力得以提升,教师可以根据在工厂里面的学习经历与企业开发“厂中校”课程资源,更好的为学生和企业服务。
(五)网络资源
资源库平台和网络资源可以作为学生从事课程学习学习活动的辅助性工具。为此,老师可以引导学生积极有效地将网络资源用于数学学习活动之中。例如,借助网络资源查阅太阳电池的知识及生产方法、注意事项等。
六、课程实施
1.教学方法
本课程的学习分为两个阶段,学校学习阶段和企业实践阶段。学校学习阶段:根据课程内容和现代学徒制学生的特点,灵活运用案例分析、分组讨论、角色扮演、启发引导等教学方法,引导学生积极思考、提高教学效果;充分运用现代教育技术进行教学,将课程的教材、教师教案、习题、岗位操作视频、参考文献目录、授课录像、网络课件、在线测试等相关教学资料在校园网上公布,实现优质教学资源共享,方便学生在网络中自主学习。企业实践阶段:安排学生拜企业资深员工为师傅,学习岗位操作的相关知识;学生在企业师傅的帮助下完成产品的生产任务,并积极考取相关的岗位技能证书;企业师傅要对学生进行示范性操作,讲解安全方面的知识和岗位操作的要点,并根据学生的学习态度及进度等进行评分。
2.教学条件
教学环境须具备以下条件:
具备互联网接入环境;学生使用电脑或其他智能终端设备。
网络资源:
网络资源可以作为学生从事课程学习活动的辅助性工具。为此,老师可以引导学生积极有效地将网络资源用于数学学习活动之中。例如,借助网络资源查阅太阳电池的知识及生产方法、注意事项等。
已具备的教学实训条件:
在实训条件方面,学校配套有太阳能利用实训室(含集热器、太阳能空调、太阳灶等),并与敦煌首行节能科技有限公司、敦煌大成科技有限公司等企业校企合作,为学生提供校内外学习和实践场地。
3.师资条件
担任本课程的专任教师须具备以下条件:
(1)师德、学历和教学水平符合“学校教师任职资格”要求;
(2)担任本课程教学辅导或实验实训辅导一年以上;
(3)具有新能源相关产业工作经验;
(4)具有信息化教学能力;
(5)具有与本课程相关的知识、技术技能和创新能力。
4.校企合作
根据课程的特点,我们与相关光热发电企业进行联系沟通,合理的安排学生到尽可能专业对口的岗位上参加工学结合下厂实习。为学生提供了包括专业技能和综合能力两方面能力培养的实践环境,使学生在真实的环境下进行岗位实践,培养学生解决生产实际和工程项目中实际问题的技术及管理能力,取得实际工作经验,培养团队协作精神,群体沟通技巧,组织管理能力和领导艺术才能等个人综合素质,为学生今后从事各项工作打下基础。
学校也安排教师到企业下厂学习,使教师的实践教学能力得以提升,教师可以根据在工厂里面的学习经历与企业开发“厂中校”课程资源,更好的为学生和企业服务。