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        特色創新

        特色創新

        一、中心特色

        在京津冀協同發展的歷史機遇下,中心通過與河北省及京津地區光伏企業(如保定中國電谷、邢臺光伏產業基地、石家莊國家半導體器件重點企業、中國兵裝集團、中國航天科技集團等)密切合作,從光伏材料研究、太陽電池制備、光伏生產工程實訓、光伏發電及應用等方面進行建設,建成了光伏區域優勢協同育人、優秀光伏技術創新團隊和完整光伏教學實驗資源等特色鮮明的虛擬仿真實驗教學中心。

        特色一:光伏區域優勢協同育人

        圍繞京津冀一體化國家戰略,結合保定市“太陽能之城”、“中國電谷”之區域特色優勢,將光伏行業龍頭企業的先進技術與生產設備和校內教學資源相結合,開發優質虛擬仿真實驗教學系統,大力開展電子科學與技術、新能源材料與器件等相關專業建設,積極培養高素質的光伏技術人才。

        特色二:優秀光伏技術創新團隊

        中心擁有從光伏材料、太陽電池制備到光伏發電為主線的虛擬仿真實驗教學團隊,其中包括光伏領域的享受國務院特殊津貼專家、“千人計劃”國家特聘專家、SEMI中國光伏標準委員會核心委員等,特聘光伏行業龍頭企業——英利集團首席技術官、光伏材料與技術國家重點實驗室主任宋登元教授為團隊的技術顧問;中心主要成員組成的“河北大學光伏技術創新團隊”在2014年被評為省級創新團隊。

        特色三:完整光伏實驗教學資源

        中心擁有晶體硅、多晶硅、薄膜硅等系列太陽電池的制備設備,以及光伏材料、太陽電池制備和光伏發電完整的虛擬仿真實驗教學資源。同時,與多個光伏行業的龍頭企業合作,充分利用企業的先進技術、設備和人力資源,進一步完善了中心的虛擬仿真實驗內容,構建了制絨、磷擴散、氮化硅沉積、絲網印刷、烘烤燒結、測試分選、太陽電池組件應用的完備虛擬仿真實驗教學平臺,豐富了實驗教學資源。依托最新科研成果以及企業現代化生產,保證了所開發的虛擬仿真實驗教學系統具有科技前沿性、時代前瞻性。

        二、中心創新

        中心結合光伏產業區域特色優勢,整合學校“新能源光電器件國家地方聯合工程實驗室”、“中央與地方共建光電信息物理與技術實驗室”、“光學工程強勢特色學科”、“河北省電子實驗教學中心”和“河北省電氣信息虛擬仿真實驗教學中心”等強大平臺資源,并在學校和企業優秀科研成果的基礎之上,以及學校的充足經費的保障下,進行了光伏虛擬仿真實驗教學中心的建設,重點從人才培養模式、教學質量提升、教學體系完善等三個方面開展了改革創新工作。

        創新一:“英利實驗班”校企協同育人新模式

        河北大學利用京津冀光伏新能源區域優勢,與保定英利集團簽署戰略合作協議,創辦首個企業冠名的本科實驗班——“英利實驗班”,實施由校企共同培養光伏技術領域定向后備人才,并進行科研人才交流。

        “英利實驗班”學員來自該河北大學電子信息工程、物理科學與技術、質量技術監督等多個學院,涉及電子科學與技術、新能源材料與器件、應用物理、光信息科學與技術等12個專業,共106名學生,第七學期開設英利集團專門定制的選修課程,第八學期進入英利實習。其中,虛擬仿真實驗教學中心負責該班從第三學期至第八學期的虛擬仿真實驗教學環節。

        “英利實驗班”既是校企合作的代表,也是全國大學教學改革的典范。目前,河北大學培養的電子科學與技術、新能源材料與器件專業和英利實驗班進入英利集團,目前在生產工藝、技術研發崗位涌現出一批技術骨干。

        創新二:微觀機理宏觀揭示

        在電子科學與技術、新能源等專業實驗課中,如硅外延層沉積、氧化層的熱生長等過程都涉及到原子或離子的運動,這些微觀粒子的運動狀態和過程在常規的宏觀實驗條件下是無法觀察到的。利用三維虛擬仿真軟件,形象逼真地展示出微觀粒子在半導體材料中的運動過程,從而形象地揭示其真實的物理機理。這種形象地展示微觀機理的虛擬仿真教學方法,加深了學生對知識的理解。同時,虛擬仿真教學方法還可以直觀展示X射線衍射儀、橢偏儀、PECVD等設備的內部工作原理,進一步拓展學生的知識結構。

        創新三:光伏產業系列高度仿真軟件

        中心自主創新開發的“光伏材料--太陽電池制備--光伏發電”系列太陽電池產業鏈的虛擬仿真和虛實結合的實驗系統,使學生熟練掌握理論知識和實際操作,解決了難以開展太陽電池制備工程實訓問題,提升了學生在光伏產業方面的綜合實踐創新能力。將太陽電池工藝及設備進行高度仿真復現,學生可通過虛擬實驗,可以了解實際生產和實驗的過程及特點,克服實際實驗的高危險、高耗能和高污染的缺點,充分利用了虛擬仿真實驗和實際半導體工藝設備真實操作實驗的互補性,發揮兩種實驗模式的優點,做到了“虛擬仿真”與“真實操作”有機結合。通過光伏虛擬實驗、真實實驗、校外工程實訓、課外創新四者相結合的教學模式,滿足了實驗教學大綱要求。通過產學研相結合方式,不斷更新實驗教學資源,使實驗教學資源處于國內領先水平。

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