关键词光伏技术;专利分析;技术路径
1国内外光伏产业技术发展概况
1.1世界光伏产业技术发展概况
自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，国外太阳能光伏发电取得了长足进步。单晶硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的10%提高到目前25%，多晶硅电池的实验室效率也达到20.4%，非晶硅薄膜电池实验室效率达到10.1%，碲化镉太阳能电池实验室效率达到16.4%，铜铟镓硒太阳能电池实验室效率达到20.3%[1]。以美国SunPower和日本Panasonic为代表的高效电池组件制造商的光伏产品效率已达到24%。日本的太阳能光伏发电系统形成了成熟的技术和产业体系，尤其是住宅建筑的太阳能光伏发电系统，已成为最大的太阳能光伏发电系统的设置用户。目前高效单晶组件产品的成本已低于传统单晶组件产品，但还高于多晶产品，高效电池技术在全球范围内蓄势待发[2]。
目前，世界光伏技术呈现的特点是经济越发达的国家对光伏产业越重视，其技术发展也就越先进。在欧洲，德国、法国的光伏技术处于领先地位;在亚洲，日本走在前面，尤其是福岛核电站事故后，绿色可再生能源成为日本发展的主流，日本的太阳能光伏发电系统已形成了成熟的技术和产业体系，户用电源系统发展迅速，已成为太阳能发电的重要组成部分。中国也紧跟发展步伐，分布式电站和户用电站将成为我国的主要支持方向。
1.2中国光伏产业技术发展概况
我国光伏电池的研究始于1958年，自1981年开始，光伏电池及其应用开始列入国家的科技攻关计划，通过“六五”到“十一五”六个五年计划，在光伏电池器件及应用技术方面取得了可喜成绩;2000年之后，国家科技部启动了国家863计划和973计划，分别对光伏发电的产业化技术和基础性研究给予支持，尤其在晶体硅电池领域，重点加强对单晶硅电池技术、多晶硅铸锭技术、高效电池技术、晶体硅电池产业化技术以及特殊太阳电池组件的开发[3]。目前，单晶硅电池的实验室效率最高24%，产业化单晶硅电池的最高效率已经超过20%;多晶硅电池的实验室效率最高达19.5%，产业化多晶硅电池的效率已经达到18.5%。
在世界光伏市场拉动下和国家队发展新兴产业的支持和促进下，我国光伏制造业从小到大、从弱到强，已经成为全球太阳电池和组件的最大制造国。总体看，一是我国晶硅电池/组件在性价比上具有国际竞争优势;二是多晶硅材料不具有晶硅电池/组件那样的竞争优势，特别是成本处于劣势。我国现有一部分多晶硅制造企业由于成本高于国际平均水平而不得不停产，因此针对提高多晶硅性价比的技术是我国多晶硅的奋斗目标;三是在原辅材料及设备制造方面，有些材料，如封装玻璃、切割液、密封胶等，基本满足了国内的市场需求。但有些材料，如组件封装材料EVA和背板材料TPT等与国外还有一定差距。我国光伏设备制造为满足国内需求做出了重大贡献，但高端设备与国际相比还有一定差距。高端原辅材料及高端设备制造技术水平的全面提升是我国光伏产业的重要战略任务之一。
2河北省光伏产业技术发展情况
2.1基本情况
河北光伏产业起步较早，具备较好的产业基础和竞争力。目前，河北省光伏产业水平和规模在全国处于“第一梯队”。由《河北省高新技术企业统计报表》可知河北从事光伏产业的高新技术企业有30余家。虽然河北省有一些在全国具有较大影响力的光伏企业，比如晶龙集团、英利集团，但河北光伏行业也存在着各光伏企业科技发展水平总体差异较大的现实情况。
2012年行业危机对河北省光伏产业形成严重冲击。资料显示，当年河北省太阳能电池产量3321.4MW，同比增长26.69%;主营业务收入累计200.11亿元，同比增长-33.48%，利税总额-27.24亿元，增产不增收，亏损额逐月加大，部分以光伏产业为电子信息领域发展重点的地市亏损局面较为严重。即便如此，主营业务收入占河北省光伏行业近30%的晶龙、英利集团等一批太阳能光伏重点企业，在2012年的行业危机中却逆市上扬。
2.2重点企业技术现状
河北以晶龙集团和英利集团为代表的光伏企业在国内外技术和市场方面都占有重要地位。晶龙集团以生产单晶硅和单晶硅太阳能电池见长，英利集团在多晶电池及多晶硅铸碇方面发展迅猛。
晶龙集团旗下子公司晶澳公司开发了许多高效率、低成本的量产工艺和技术，打通了电池和组件量产中的技术环节，率先将所有产线上单晶电池（P型）效率提高至19.5%以上，单晶组件功率提升至270W以上，多晶电池效率提高至18.0%以上，多晶组件功率提升至260W以上。由于较好的产品品质、有竞争力的生产成本，在欧盟“双反”背景下，晶澳能够获得超过50%的欧盟进口配额（晶硅电池）。从2010年开始，晶澳研发N型电池技术（Bycium，倍秀）已有4年基础，目前Bycium实验室批量效率达20.5%，最高到20.9%。凭借业内领先的制造技术水平以及优秀的电池技术研发能力，为低成本、高质量、高功率N型单晶产品的规模化量产提供富有竞争力的解决方案。
英利集团的Panda（熊猫）电池源于ECN的n-Pasha电池，熊猫电池量产后电池光电转换效率在19.5%～20.0%，组件功率在270W～275W，开创了国内N型太阳能电池的新发展方向。但熊猫电池为了为了平衡成本，未采用特别复杂的流程。其与传统P型单晶电池技术主要差异如下：需要以少子寿命较高的N型硅片作为衬底，前表面进行硼扩获得PN结结构，需要应用前表面钝化技术和背表面钝化技术，背面需要金属Ag栅线收集电流，流程相对复杂、辅料成本较高。
3光伏产业关键领域技术分析
多晶硅原材料、硅片的制备、高效太阳能电池制备等几个关键领域的技术发展情况是：
3.1多晶硅原材料
改良西门子法加低温氢化技术是目前全球多晶硅原料的主流科技方向，在提高效率、降低成本特别是降低电消耗方面效果显著。我国90%以上是改良西门子法，改良西门子法加低温氢化技术是我国行业发展的基本态势。
3.2硅片的制备
3.2.1晶体硅的制备。晶体硅分为单晶硅和浇铸硅，两条技术路线的争论持续了近30年。市场的占有率与两种方法在不同时期所产生的科技进步紧密相连。浇铸硅产量大成本低，但是制备电池的转换效率相对较低;单晶硅产量低、成本偏高，但转换效率是目前光伏电池中最高的。欧洲屋顶电站最兴旺的时候，也是单晶硅在世界市场占有率最高的时候。中国光伏发电的发展初期阶段主要以地面大型电站为主，由于不受占地面积的限制，浇筑硅因其成本较低得到了长足的发展。随着分布式电站的实施，单晶硅还会重新占据上风，两条技术路线的竞争也还会长期存在。
在单晶硅制备中，目前全球主要采用的是P型掺硼晶硅制作，光照10小时后会产生5%～8%不可恢复效率衰减，该难题长期困扰着光伏界，河北省科学家研发低光衰掺镓硅单晶，平均消除6%光衰，成本降低6%。
3.2.2硅片的切割。线切割技术的问世，完全取代了内圆切割，实现了切割技术的升级换代。随着科技的不断进步，金刚线切割技术已经问世，不仅切割速度是常规线切割的2倍，而且冷却浆液无污染，避免了线切割后的砂浆废液后处理，具有很好环保效果。冷却方式的革新，推动了线切割的更新换代，金刚线切割技术是未来的发展主流。
3.3高效太阳能电池的制备技术
高效太阳能电池的制备技术分为：碲化镉薄膜电池、非晶硅薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、染料敏化柔性电池、晶硅电池。晶硅电池以转化效率高、成本低占据了市场的主流，目前的市场占有率达到85%以上，成为光伏发电的主要技术。相比而言，薄膜电池成本高、效率低，投资巨大。
晶硅电池的发展近几年有了突破性的进展，量产效率已超过20%，2012-2014年科技部资助的863计划把中国晶硅电池的转化效率提高到了一个崭新的阶段，达到国际先进水平。继续提高晶硅电池的转化效率，是目前光伏发电的研究的主流方向和目标。
3.4其他关键光伏制造技术
背接触电池技术、二次印刷技术、大功率高效低衰减光伏组件技术是目前最新的科技动态和发展方向。
4光伏技术领域专利分析[4]
本部分对光伏领域的专利进行分析，从发展规模、发展趋势、主要国家技术领域和主要机构技术分布等方面考察光伏技术发展态势。研究对象为全球光伏技术的相关专利，专利数据来源于中国科技信息研究所专利分析数据库，通过关键词与分类号的组配检索下载建成“光伏产业专题专利数据库”，并基于该数据库进行相关分析。由于专利数据的延迟性，导致2010年和2011年的专利数据不完整，因此下文分析中这两个年度的内容仅供参考，不做结论。
4.1世界光伏领域技术情况专利分析
4.1.1世界光伏技术专利逐年申请情况
20世纪60-70年代光伏技术处于发展初期，总体专利申请量较小，每年的专利申请数量基本维持在10之内;直到20世纪70年代末，光伏技术越来越受到重视，专利申请数量开始逐步增长，最高的年份是1983年，达235项;20世纪80年代中后期光伏技术发展出现波动，表现为专利申请数量开始小幅回落，这种回落的态势一直持续到20世纪90年代中期，由每年200余项降到不足百项;从1995年开始光伏技术开始进入上升阶段，稳步、平缓的发展一直持续到2001年，该年专利申请量达306项;在2002年增长速度有一个小幅回调之后，光伏技术度专利申请量出现了新一轮的、真正的高速发展期，全球专利申请数量迅猛增长，在2002年到2005年4年间，专利申请数量翻了一番，由每年近300项上升到600余项，在2006年到2009年的4年间，专利申请数量又翻了一番，由每年不到1000项增长2085项。
4.1.2光伏技术专利在各国的分布
美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国台湾、加拿大、澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%，其中美国和中国均占24%，日本占20.5%，韩国和德国分别占有8%左右的份额。
4.1.3光伏重点技术领域专利分布
在六大技术领域中，结晶硅专利申请量最多，其次为化合物薄膜和薄膜硅，化合物结晶及染料敏化最少。其中结晶硅专利申请起始年限最早在20世纪60年代。
4.1.4各国重点发展技术
中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位，在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强，专利申请数量超过了其他国家，而化合物结晶核方面研发能力弱，专利数量较少;美国在不同领域的技术分布态势和全球技术分布一致，专利申请量最多的是结晶硅，薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近，位于其次，染料敏化方面的专利申请数量最少;日本在结晶硅和薄膜硅两个领域的专利申请数量相近，且为最多，其次是化合物薄膜专利申请数量，染料敏化方面的专利申请数量最少;欧洲和德国的光伏技术专利分布相似，它们的专利申请数量远低于前三个国家，专利申请量最多的是结晶硅，薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近，位于其次，化合物结晶的专利申请数额位于倒数第二，不过在染料敏化和有机半导体方面，这两个地区存在明显差异，德国染料敏化专利数远大于欧洲，而欧洲的有机半导体专利数远大于德国;韩国在专利申请量最多的是结晶硅，其次化合物薄膜，薄膜硅和有机半导体专利申请数量相近，位于再次，最少的染料敏化和化合物结晶的专利申请数额。
4.1.5光伏研究机构的专利分析
光伏技术领域主要专利申请机构全球排名如图2，在前20位的排名中，日本机构有12家，占60%;美国机构有4家，占20%;韩国和德国分别有2家机构。其中，专利申请数量最多的3个机构分别是日本的三洋电力、佳能和三菱集团，其次是德国西门子;再次是德国默克集团、日本夏普、日本昭和壳牌石油、美国RCA以及美国应用材料公司;剩余的11家机构光伏专利申请量差别不大。从中看出，日本科研机构在光伏领域具有很强实力，不仅拥有光伏专利的机构数量多，而且机构拥有光伏专利的数量也多;德国虽然只有2家机构进入全球20强，但这2家机构拥有的专利数量都在排名前5位。中国虽然拥有光伏专利总数很多，但没有一家机构能进入全球20强。
4.2中国光伏领域技术情况专利分析
4.2.1中国光伏技术总体专利申请情况
中国光伏专利发展动向如图3，在20世纪90年代中期之前中国光伏技术仍处于发展初期，总体专利申请量较小，每年的专利申请数量基本维持在1～2项;在1995年-2004年的10年间，中国光伏技术稳步发展，专利申请量逐渐增加，这比世界光伏技术增速发展的时间晚20年;2005-2010年是中国光伏技术真正的高速发展期6年间光伏专利申请数量增长了7倍，在2010年达到顶峰。
由世界和中国光伏领域技术发展趋势图的分析，初步认为从生命周期上看，光伏技术已经走过萌芽期和成长期，正处于成熟期。
4.2.2中国光伏技术领域分布
通过对近10年中国光伏技术专利申请情况的统计分析，不同类型的光伏技术在中国的发展情况各有不同。结晶硅和化合物薄膜起步稍早，在2002年已经开始进入新一轮较长时期的快速增长阶段，在经过4年的稳步增长之后，接下来又有5年的飞速发展阶段，2010年的专利申请数是2002年的几十倍到上百倍;薄膜硅的发展趋势类似于结晶硅，只是该领域专利申请数最多的年份是2009年，早结晶硅1年;化合物结晶在2002-2007年度6年间，专利申请数量保持较稳定的状态，在2008年有一个突然急速增长，之后的4年就维持在这个较高专利申请数状况;有机半导体专利申请数在这些年变化不大，前几年保持稳定状态，后几年又保持在比前面稍高的一个稳定状态;染料敏化起步稍晚，从2006年起一直处于稳步增长的趋势。
4.3重点光伏领域情况分析
4.3.1结晶硅
结晶硅发展趋势图很清晰，在经过30多年的少有起伏的持平和平缓发展阶段后，进入一个快速发展期，然后又开始回落。具体来说，结晶硅起步较早，开始于上世纪60年代中期。在1964年到1974年期间，结晶硅技术处于起步期，每年的专利数不超过5项;1975年到1985年结晶硅专利申请数开始稳步增长;但到1986年突然开始出现回落，这种回落振荡期一直延续到90年代中期;从此之后，结晶硅技术进入不断发展阶段，这种发展有个鲜明的特点，先是平稳发展然后就有一个急速增长期，1996年到2004年就是稳步发展期，随后的5年就是急速发展期。整个发展趋势看，结晶硅技术已走过初始期、增长期，目前应该处于成熟期阶段。
在结晶硅专利全球分布中，中国、美国、日本、德国、韩国、中国台湾、澳大利亚、加拿大、法国和英国这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%，其中中国占27%，美国23%，日本18%，韩国和德国分别占9%和7%的份额。
4.3.2薄膜硅
薄膜硅的技术发展趋势较简单，经过长期持续稳定，进入发展阶段，又迅速回落。具体可分为3个阶段：1984年到2004年的20年间，都处于平稳期，每年的专利申请数量基本稳定在同一数值;从2005年开始的5年，薄膜硅专利申请数开始逐年增长，5年增长了近5倍。
在薄膜硅专利全球分布中，日本、美国、中国、韩国、德国、中国台湾、澳大利亚、法国、加拿大和英国等10个国家拥有全球专利申请数的97%，其中日本31%，美国25%，中国占17%，韩国和德国分别占6%的份额。
4.3.3化合物薄膜
化合物薄膜专利申请数在1984年到1995年间基本稳定在相同水平;从1995年之后的连续10年都是一个平缓的发展阶段;到2005年就进入了快速发展阶段，每年化合物薄膜的专利申请数量都有大幅增长。
在化合物薄膜专利全球分布中，中国、美国、日本、韩国、德国、中国台湾、加拿大、法国、澳大利亚和英国等10个国家拥有全球专利申请数的94%，其中中国占30%，美国24%，日本14%，韩国和德国分别占8%和6%的份额。
5结论
5.1河北光伏产业链最为完整，不仅有晶体制备和硅片加工，还有光伏电池封装设备生产。河北晶龙实业集团、晶澳太阳能有限公司、天威英利新能源有限公司、光为绿色新能源股份有限公司等企业是河北省光伏产业的代表性企业，产业创新能力较强，在全国光伏企业名列前茅，具有较强影响力。但同时河北省光伏企业技术创新水平差别很大，仅有少数几个企业实力较强，大部分企业技术创新实力不足。
5.2从世界和中国光伏领域技术发展趋势分析，初步认为从生命周期上看，光伏技术已经走过萌芽期和成长期，正开始步入成熟期。美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国、加拿大和澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%。中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位，在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强，而化合物结晶核方面研发能力弱。
5.3河北是光伏大省，代表性企业在中国光伏界具有举足轻重的地位，拥有引领潮流的科研成果也较多。因此，支持这些企业将突破性科研成果实现产业化对河北省乃至全国光伏产业的发展都具有重大意义。可将典型企业多项先进技术集成形成拳头产品、优秀品牌进行推广，通过以点带面推动河北省光伏技术的进步。
参考文献：
[1]太阳能电池[DB/OL].http：///zh-cn/太阳能电池.
[2]高一翔，高子涵.未来太阳能光伏发电技术发展前景分析[J].电子世界，2012（10）：13.
[3]钟史明.太阳能光伏发电概述与预测[J].热电技术，2012（4）：1-8.
[4]肖沪卫.专利地图方法与应用[M].上海：上海交通大学出版社，2011.
基金项目：本文由石家庄经济学院博士科研启动基金、石家庄市软科学项目与中国科学技术信息研究所科研项目共同资助。
关键词：专业素质新技术新技能就业竞争力
在“将系统论、控制论运用于学生管理”的课题研究和实践中，根据课题组的安排，为了进一步提高机电专业学生的专业意识，提前为就业做好思想和专业准备。合理有效安排下一阶段的生活和学习，打下扎实的专业基础，提升专业基本技能，适应劳动力市场的需求，增强就业竞争力。
一、认清北京经济发展形势
党的十六大报告明确指出，我国经济建设要走新型工业化道路，以信息化带动工业化，以工业化促进信息化。北京市进行了新一轮产业结构调整，大力振兴现代制造业，培育新的增长点。当前和下一阶段重点发展汽车、微电子、光机电一体化、生物工程与新医药四大产业，突出抓好北方微电子产业基地、顺义汽车城、通州光机电一体化基地、城南生物医药产业带四大产业基地，重点支持现代轿车、数控机床、中芯环球大规模集成电路生产线、奥林巴斯数码相机、双鹤药业大输液、同仁堂中药与天然药物新制剂等十大产品，以点上的突破，带动面上的提升。
二、劳动力市场状况
北京四大工业园区和各区县经济技术开发区，以得天独厚的优势，创造了一流的投资环境，吸引了大量国内外资金，外资、独资、合资企业纷纷落户，开发新产品，引进新技术、新设备、新工艺。调查显示：北京市制造业的振兴与发展需要大量具有综合职业能力和较高素质的高素质劳动者；岗位技能要求多样化，需要复合型人才。
亦庄工业园区市场广阔，潜力大。2008年形成以星网工业园、富士康产业园、微电子产业基地为龙头的高科技产业园，高新技术主导产业占工业总产值比重达到80%以上。2002年底，中芯环球北京半导体有限公司启动投资12亿美元，建设一条8英寸、线宽0.25微米以下、月投产3万片的集成电路生产线。该项目不仅有助于开发区微电子产业基地的形成，而且带动微电子产业链其他环节的发展。星网（国际）工业园，以北京首信诺基亚为核心，吸引了全球和国内近30家主要手机零配件和服务供应商，如揖斐电、艾科泰、三洋能源、富士康、金长科等一批富有特色、在全球信息产业享有很高声望的知名企业，共同组建了世界一流移动通信生产基地。经过两年左右的建设，预计星网（国际）工业园建成后年销售额将达到500亿元人民币，并创造10000个以上的就业机会。美国通用电气（GE）公司从十年前的几百万美元，发展成现在的总资产13亿元人民币，建立起了代表世界最先进水平的大型医疗影像诊断设备的全球研发与制造中心，目前，全世界CT销售量的25%来自开发区内的这个GE医疗制造基地。2002年下半年，中视联数字系统有限公司诞生在北京经济技术开发区，两年后建成以发展国家数字电视产业标准、核心技术及产品研发的产业基地，吸纳百家以上数字产业企业入园，形成一个聚集数字电视企业的“数码王国”，并全力推动中国数字电视产业的健康发展。
通州光机电一体化基地是按照北京市关于高新技术企业和工业布局规划的要求建立的，重点发展微电子、数控机床、印刷机械、智能仪器仪表、医疗设备、电子专用设备、激光技术、机器人等主导产业。“十五”期间，光机电一体化产业基地规划投入资金200亿元，到2005年，形成年产值240亿元规模。目前，中科院半导体研究所占地40亩，投资1.5亿元生产6英寸砷化镓的中科镓英项目；北京民族印刷厂占地72亩，投资1.2亿元的项目都已经入驻基地；基地传统产业也在不断优化、改造升级。
三、我们的专业培养目标
学校在充分调研的基础上，组织办学咨询委员会专家对学校办学方向多次进行论证，实施专业结构调整，确立光机电技术应用为今后专业发展方向之一，将化工机械、工企电气化和工业仪表及自动化专业合并为机电专业，开设CAD/CAM/CNC数控技术、光机电技术、化工过程装备技术、机械加工加工技术、机电一体化技术、电气运行与控制技术、电子与信息技术、化工过程监测与控制技术等专门化方向。培养适应北京制造业振兴与发展的高素质劳动者和技能型专门人才，具有一定的微电子、自动化、计算机、信息管理和机械制造等方面的专业知识和技能，能从事电子信息、新材料、新能源、机电产品和设备装备等行业的生产、操作、管理和技术服务岗位。
四、注重新技术学习、培养新技能
近年来，劳动力市场极为活跃，学校走出去，企业请进来，我校机电专业毕业生面向经济开发区的就业市场基本打开，就业形势良好。从毕业生就业的岗位群分析，新技术、新技能的学习培养尤为重要。
在新一轮国际产业结构调整中，发达国家的产品制造正在大举向中国转移，然而，北京在国际制造业的产业链上，甚至与国内沿海地区相比，仅处于中低端水平。大部分企业技术创新能力薄弱，不少关键技术、工艺和设备仍然依赖国外。国外制造业已经先后经历了机械化、电气化和信息化三个阶段，现在正向高度智能化和网络化方向发展。
我们应抓住信息革命的机遇，加快信息技术和光电技术在各行各业特别是在制造业的应用，在专业技能培养中，融合、集成光电子技术、电子信息技术、自动控制技术、现代管理技术和生产制造技术于一体。
在数字化设计与制造方面，加强CAD/CAM/CNC技术学习，使用三维计算机辅助设计、产品数据管理系统，进行虚拟制造和中高档数控加工装备的操作等。
在过程自动化方面，要加强新生产工艺过程执行系统和过程控制系统的学习，掌握车间自动化系统集成技术、物流与仓储自动化技术、自动检测技术、机电液一体化应用工程技术。
在企业管理与电子商务方面，要了解并适应企业资源管理系统、企业供应链管理系统、企业客户资源管理系统、企业电子商务平台等。
在综合技术的应用方面，以光机电技术为结合点和突破点，将光学、微电子、信息和机械及其他相关技术交叉并融合，用于光电子自动控制系统、检测系统、激光技术焊接和加工中。
五、提高自身综合素质，适应现代企业管理
现代企业不仅注重有形资产的投资和创造，而且将拥有高素质的职工作为企业无形资产，职工掌握高新技术和先进实用技术，营造良好的企业文化氛围，能够使企业通畅调控资金流、信息流和物流，促进产品设计的创新、企业管理模式的创新和企业间协作关系的创新，减少资源消耗和环境污染，提高产品质量和劳动生产率，从而大幅度地增强制造业的竞争力。在生活和学习中，既要有意识锻炼自己的专业素质，又要培养职业意识，后者的培养蕴于教学各环节中，使自己具有高的政治素质；具有良好的文化素质，有主动学习新知识的积极态度；热爱劳动，吃苦耐劳，具有奉献精神、团结协助精神和集体荣誉感；具有高尚的职业道德，实事求是、严肃认真、一丝不苟；具有良好的心理素质，理解他人，了解社会，适应现代企业管理；具有强烈的创业意识，积极进取，勇于创新。
参考文献：
[1]郑治.十六大报告辅导读本.人民出版社，2002，11.
关键词：教学改革；实践环节；光电子；弱势学科
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1671―1580（2014）03―0049―02
工科专业直接面向工矿企业研发生产，具有很强的实际应用背景，尤其是包括光电子技术在内的电子科学与技术这样的前沿学科，具有专业知识更新快、理论基础要求高、实践应用范围广等特点，对社会高新技术发展具有深远影响。因而，培养既具备理论基础又掌握实践技能的复合应用型人才成为社会发展的迫切需要。
一、我系光电子专业方向概况
近年来，许多高校先后开设与光电子相关的专业或专业方向，但受客观办学条件和主观重视程度的影响，各个院校的光电子专业（方向）发展参差不齐。中国矿业大学作为以矿业为特色的高等院校，在与煤炭能源相关的领域形成了优势学科，但“电子科学与技术”学科起步较晚且基础薄弱，1998年获批设置本科专业，2011年3月获批硕士学位授权一级学科点，目前有近500在校生。本文以矿业院校背景下光电子专业方向的相关实践教学改革为例，探讨如何更好地解决实践教学环节这个专业发展的软肋。
本系学生在第一、二学年已系统学习通识教育课程、专业大类课程；第三学年通过自主选择由专业类转入具体专业学习，包括微电子和光电子两个专业方向，主要开设的专业核心课程有《激光原理与技术》《半导体物理基础》《光电子技术》等；第四学年则加入了若干专业课程供选修，其中与光电子相关的有《光电检测技术》《半导体光电子器件》《微波技术》《学科讲座》，这些课程全部或部分承接《光电子技术》，主要任务是进一步加深和拓宽专业知识体系。相对于微电子方向的课程内容较固定单一、本科阶段无需配套硬件实验等情况，光电子方向所面临的问题要复杂和困难得多，其研究领域“广”、相关课程“杂”、所需硬件“多”，因而其实践环节的作用就显得格外突出，需要合理规划和大力建设。为此，我们制定了“厚基础、宽口径、重能力、偏应用”的教学原则，特别是“重能力、偏应用”主要靠实践环节来加强。
二、光电子专业方向的实践环节教学改革
针对光电子方向的“广、杂、多”特点，我们从人才培养和学科发展两方面考虑，根据我系目前光电子技术相关专业课程设置做好实践环节改革和建设，以实现既“厚基础、宽口径”又“重能力、偏应用”的教学原则和培养目标。以此为思路，主要从以下三方面入手，做好实践环节教学工作。
1.根据已有专业课程体系，合理配置实验硬件设备
这一方面是硬件条件基础，既需国家和学校的大力支持，更要自己精打细算，在资金有限的情况下合理配置。作为学校的弱势学科，光电子的实验多年来一直是教学方面的软肋，特别是其中的光学、光电仪器一般比较精密和昂贵，添置与使用都要耗费大量经费和人力，因而应当贵精不在多。根据我系光电子技术相关专业课程的实验要求，兼顾专业综合实践、毕业设计等，我们配置了系统类、器件类的多套综合设备，涵盖激光原理、光纤通信、光电信息、光电检测与成像等光电子的主要领域，所购置设备尽量满足模块化、易组合、可替换、可综合等要求，除了保证验证性实验功能，更应让师生自主设计、开发新的实验功能。目前所配置的光电子仪器设备已可满足相关课程的实验教学，其中“光纤信息与光通信综合实验平台”既可提供完整的系统级传输、通信实验，也可提供光纤、无源光器件、有源光器件、波分复用、光纤光栅传感等器件级功能验证、测试实验；“大功率氦氖气体激光器”、“半导体泵浦激光原理与技术综合实验系统”等可提供激光原理相关实验、研究的设备支持；“光电技术综合实验系统”既能提供几何光学、物理光学、光电检测（含光电成像）等基本的器件级实验，也可搭建创新性的系统级实验。
2.引导学生实现教学相长，保证实践环节环环相扣
这一方面是具体实施过程，需要师生合力完成。我系与光电子相关的实践环节中，固定的是《光电子技术》等专业核心课程和《光电检测技术》等专业选修课程的课堂实验和课后设计，可选的是《专业综合实践II（微波与光电子）》、毕业设计。此外，诸如电子技术综合设计等其他课程也会有部分学生选择光电子方面的题目。另外，一些学生还主动将这些知识应用于各类大学生科技竞赛和毕业设计。这样从第5学期至第7学期乃至毕业，从课堂到课后甚至课外，都有光电子的实践内容。在上述各种实践环节中，课堂实验是重中之重，也是师生互动最多的一环。实用性强是光电子方向专业课的显著特点，无论从课堂教学效果还是学生未来就业来看，都需要配套实验。从课堂教学看，光电子技术知识中大部分采用光学微观视角，仅理论阐述而无实验演示，学生难以亲身体会具体的光电物理现象和观察测试指标数据，只能被动地听讲和接受，难有动力思考和交流；相反，若能通过实验展示其中有趣的物理现象和高效的处理手段，则可激发学生的探索兴趣。从多年教学实践看，绝大多数学生喜欢用实验去学习体会知识，也愿意在实验中和老师交流，往往还能提出很好的想法，实现师生间教学相长。从学生就业看，只有平时接触过实物和进行过操作，才能避免眼高手低，防止理论与实践脱节，增加就业竞争力，更快更好地适应实际工作。
3.积极寻求高新企业合作，建设生产实习实践基地
最后这一方面是完善提高途径，需要社会力量的参与。人才的培养是面向社会需求的，我国的光电子产业正处速发展阶段，需要大量的光电子技术人才。因而，与相关企业进行密切合作交流是将人才培养和社会需求接轨的有效手段。从国内光电产业来看，已形成环渤海、长三角、珠三角、中西部等四大区域。我校所在的江苏省徐州市位于环渤海和长三角两大区域之间，可向这些区域中的光电企业寻求合作交流，目前已建立合作关系的企业有天津拓普、天津耀辉、大恒等知名光电企业。同时，还应在本地积极寻求建立实习实践基地，目前已和本市的江煤集团共建“矿大信电学院――江煤集团大学生创新实践基地”，每年暑期可安排全系学生进行生产实习，参与企业研发、生产、管理、企业文化等诸多方面，体验光电传感等设备、安全监控等系统的生产过程。
三、结论
总之，像我系这样的弱势学科，发展光电子专业方向的实践教学环节，需要从硬件条件基础、具体实施过程、完善提高途径多方面着手解决。通过做好实践环节的教学工作，本系本学科的发展获得了极大的推动，正在稳步实现“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的符合社会需要的复合应用型人才的培养目标。
[参考文献]
[1]明海，陈博，章江英.大力加强光学专业学生的素质教育和创新能力培养――促进光学、光电类高等人才的培养[J].光电子技术与信息，2004（04）.
[2]赵洪霞，丁志群，王金霞等.光电子技术课程建设与实践[J].实验科学与技术，2010（04）.
[3]张准，钟丽云.基于CDIO理念的光电技术实验课程设计与实践[J].实验室研究与探索，2012（08）.
[4]郑晓东，闻春敖.世界著名大学光电类实验课成绩评价体系初探[J].实验室研究与探索，2011（07）.
[5]牟海维，孙鉴，张勇等.光电子技术创新人才培养模式的研究与实践[J].长春理工大学学报，2010（07）.
[6]卢琳，李庆辉.美国亚利桑那大学光学科学学院课程设置探析[J].中国电子教育，2013（02）.