高職風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)與探索

鄭 寧，李 輝

（1．天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，天津 300350；2．天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院，天津 300222）

高職風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)與探索

鄭 寧1，李 輝2

（1．天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，天津 300350；2．天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院，天津 300222）

針對風(fēng)能市場對技術(shù)人才的需求，明確了風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式；介紹了目前專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)的基礎(chǔ)，圍繞辦學(xué)特色，提出專業(yè)基地建設(shè)思路和發(fā)展進(jìn)程，構(gòu)建實訓(xùn)課程體系并創(chuàng)建校外實訓(xùn)基地，探討了實訓(xùn)課程教學(xué)和改革的方法。

風(fēng)能與動力技術(shù)；培養(yǎng)模式；校企合作；實訓(xùn)基地

1 引言

近年來，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，截至2011年8月底，全國并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場486個，裝機(jī)容量3924萬千瓦，成為全球風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模第一大國［1］?！笆濉逼陂g，中國將進(jìn)一步加快風(fēng)電等可再生能源發(fā)展，預(yù)計到2015年，風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到一億千瓦，風(fēng)力發(fā)電量在全國發(fā)電量的比重將超過3%。據(jù)調(diào)查顯示，現(xiàn)階段國內(nèi)各地風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)對風(fēng)電專業(yè)高端技能型人才的需求十分迫切，伴隨著風(fēng)電場建成發(fā)電后，隨之帶來的是急需現(xiàn)場實際經(jīng)驗豐富的，具備風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安裝、運(yùn)行、檢修、維護(hù)、管理等能力的人才。

天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院從國家人才需求戰(zhàn)略角度出發(fā)，及時瞄準(zhǔn)風(fēng)電技術(shù)人才市場，開設(shè)了風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)。目前，部分學(xué)生正在維斯塔斯風(fēng)力技術(shù)（中國）有限公司、歌美颯（Gamesa Wind）風(fēng)電（天津）有限公司、中科風(fēng)電（通遼）有限公司、天津瑞能電氣有限公司等大型國企與外企工作或頂崗實習(xí)。

2 風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)基礎(chǔ)

在專業(yè)建設(shè)的3年多時間里，本著教學(xué)設(shè)備先行的原則，按照培養(yǎng)目標(biāo)和課程需要購置了一批風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)的先進(jìn)實訓(xùn)設(shè)備，建設(shè)了教學(xué)功能一流的實驗實訓(xùn)室。實驗實訓(xùn)室的建設(shè)不僅成為本專業(yè)的支撐，還可以用于科研，開展對外培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)。

2．1 風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)實訓(xùn)室。實訓(xùn)系統(tǒng)中采用西門子新版SIMATIC S7－mEC模塊化嵌入式控制器和PROFINET網(wǎng)絡(luò)連接分布式I／O的方案，典型控制系統(tǒng)配置完全適應(yīng)當(dāng)前新能源行業(yè)中先進(jìn)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。實驗實訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容包含模擬發(fā)電、運(yùn)行維護(hù)、故障診斷等與實際風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)場完全一致的項目，其中分布控制功能也與塔頂、塔底主從控制及工廠管理級中央監(jiān)控基本相近，學(xué)生在運(yùn)行訓(xùn)練操作時會有身臨其境的感受。通信網(wǎng)絡(luò)采用模塊化、網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)，塔底配置EC31－RTX主控制器，塔頂配置ET200S遠(yuǎn)程模塊及模擬運(yùn)行對象。該實訓(xùn)室配有4套同樣演示屏，每套配有5臺計算機(jī)，組成操作現(xiàn)場顯示及中央監(jiān)控系統(tǒng)，可以同時滿足多組學(xué)生進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、啟動停車、偏航控制等各功能操作的實訓(xùn)實驗要求。此外，還可以開展社會服務(wù)，滿足企業(yè)及中高職師資培訓(xùn)需求。

2．2 風(fēng)力發(fā)電雙饋系統(tǒng)實訓(xùn)室。該系統(tǒng)使用伺服機(jī)械測試平臺可以精確地模擬風(fēng)場環(huán)境、雙饋異步風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行狀況；采用WindSim軟件，通過3D界面再現(xiàn)風(fēng)機(jī)內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)，可編寫發(fā)電機(jī)、液壓、步進(jìn)電機(jī)控制算法，輔助評價測量工具，為實驗設(shè)備提供靜態(tài)、動態(tài)特性分析功能，其外部接口可直接與Profinet／Profibus總線硬件連接，數(shù)據(jù)送入DCS系統(tǒng)可實現(xiàn)真實的現(xiàn)場控制。雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組帶有協(xié)調(diào)作用的控制單元，隨著外接PLC進(jìn)行控制，可產(chǎn)生并網(wǎng)運(yùn)行實驗的可視化效果，訓(xùn)練并掌握各種操作方法。該系統(tǒng)實訓(xùn)內(nèi)容包括：學(xué)習(xí)風(fēng)能技術(shù)的概念；理解現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行；從風(fēng)能到電能的轉(zhuǎn)化；建立數(shù)學(xué)模型和控制算法；操作調(diào)試雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)；運(yùn)行發(fā)電機(jī)，模擬在不同的風(fēng)力級別下，控制輸出電壓與頻率；在風(fēng)向變化的風(fēng)力條件下找出最優(yōu)運(yùn)行點(diǎn)；在總線上發(fā)出故障信息時，能及時診斷并做出相應(yīng)處理。

2．3 校企共建“中廣核風(fēng)電培訓(xùn)中心”。依托中廣核公司作為風(fēng)力發(fā)電企業(yè)的行業(yè)資質(zhì)、技術(shù)裝備、專業(yè)技術(shù)人員上的實力，利用中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教學(xué)場地、輔助設(shè)施、管理、師資等優(yōu)勢，雙方合作共建“中廣核風(fēng)電培訓(xùn)中心”暨“中德風(fēng)電實訓(xùn)工場”?！罢鎸崍鼍啊闭嫉?24平方米，擺放著中廣核公司投資600多萬元提供的兩套設(shè)備，其中一套為維斯塔斯850KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙的整機(jī)，另一套為歌美颯850KW可供拆裝、檢修的風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙的拆解部件，拆解后按次序分布的各主要單元有輪轂、主軸、發(fā)電機(jī)、變速箱、液壓站、機(jī)上控制柜、地面控制柜，還包括模擬登高梯等配套工器具，共設(shè)有24工位的安裝檢修裝備，并劃分出現(xiàn)場教學(xué)區(qū)，可開展認(rèn)知實習(xí)、一體化教學(xué)、企業(yè)上崗培訓(xùn)、崗位練兵比武等實踐活動。此外，中廣核公司還在各風(fēng)電場設(shè)立校外實訓(xùn)基地，作為風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)的實訓(xùn)、實習(xí)場所。

校內(nèi)外實訓(xùn)、實習(xí)裝備充滿了中德“工學(xué)一體、校企合作”的辦學(xué)特色，形成有多個實訓(xùn)室和實訓(xùn)車間組成的一體化的綜合實訓(xùn)環(huán)境，為專業(yè)的今后發(fā)展和人才培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

3 風(fēng)能與動力技術(shù)實訓(xùn)發(fā)展目標(biāo)

3．1 構(gòu)建實訓(xùn)課程體系，加強(qiáng)實訓(xùn)基地建設(shè)

借助企業(yè)合作平臺，發(fā)揮和利用天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院的社會服務(wù)能力的優(yōu)勢和“雙元制”經(jīng)驗成果，不斷完善功能，實現(xiàn)共建、共享、共贏的目標(biāo)。針對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)崗位知識、技能、素質(zhì)需求，構(gòu)建基本技能實訓(xùn)、專項技能實訓(xùn)、綜合應(yīng)用實訓(xùn)和崗前實訓(xùn)的實訓(xùn)課程體系。按照“貼近生產(chǎn)、貼近工藝、貼近裝備”的理念，遵循行業(yè)、企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)一系列與行業(yè)新技術(shù)、資格認(rèn)證相關(guān)的實訓(xùn)課程。系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的技能素養(yǎng)，提升畢業(yè)生的崗位勝任能力和可持續(xù)發(fā)展能力，為國家的風(fēng)電事業(yè)輸送高端技能型人才。

為了使校內(nèi)生產(chǎn)型實訓(xùn)比例達(dá)到80%，本專業(yè)將重點(diǎn)建設(shè)風(fēng)光互補(bǔ)綜合實訓(xùn)室、太陽能發(fā)電綜合實訓(xùn)室、電力系統(tǒng)及繼電保護(hù)實訓(xùn)室、電氣控制系統(tǒng)綜合實訓(xùn)室。

3．2 校企深度合作，提升實踐教學(xué)功能

在政策和資金上爭取政、企、校多方的支持，有效的改善和提升本專業(yè)及專業(yè)組群基礎(chǔ)和專項實訓(xùn)條件。深入探索以企業(yè)投資為主體的校內(nèi)生產(chǎn)型實訓(xùn)基地建設(shè)模式，與中國廣東核電集團(tuán)風(fēng)力發(fā)電有限公司共建集教學(xué)、培訓(xùn)、實習(xí)、科研、競賽、技能鑒定、生產(chǎn)與技術(shù)服務(wù)于一體的風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)基地［2］。

在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，進(jìn)一步與在天津的國內(nèi)外風(fēng)電行業(yè)企業(yè)合作，拓展同蘇司蘭能源（天津）有限公司、西門子威能極風(fēng)力驅(qū)動（天津）有限公司、維斯塔斯風(fēng)力技術(shù)（中國）有限公司、中國南車股份有限公司等企業(yè)校外實訓(xùn)基地的建設(shè)，建立校企合作的保障機(jī)制、運(yùn)行機(jī)制，強(qiáng)化校外實訓(xùn)基地功能，保障學(xué)生頂崗實習(xí)的有效實施。

3．3 組建“訂單培養(yǎng)班”，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司根據(jù)技術(shù)人員崗位需求情況，將與天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院招考風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)（高職層次）“訂單培養(yǎng)班”。雙方共同制定培養(yǎng)方案，堅持“教室與車間合一”、“做學(xué)用合一”的“工學(xué)結(jié)合”指導(dǎo)思想，推行“理論聯(lián)系實際，注重實踐，突出技能”的“面向企業(yè)”人才培養(yǎng)模式。中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司還派有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員參與教學(xué)，學(xué)生畢業(yè)前還要到中廣核風(fēng)電場校外實習(xí)基地頂崗實習(xí)。對經(jīng)公司面試合格的“訂單培養(yǎng)班”學(xué)生，由中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司安排在天津乃至全國各地就業(yè)。

3．4 改革教學(xué)方法和手段，保證課堂教學(xué)的效果

以行動導(dǎo)向的教學(xué)方法為主線，按照“工作過程、任務(wù)驅(qū)動、工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)模式，將學(xué)習(xí)領(lǐng)域和情境帶入課堂，組織實施“教、學(xué)、做一體化”教學(xué)，通過教師引導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)討論、講練結(jié)合、課堂互動等教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實際動手能力，增強(qiáng)團(tuán)隊合作精神，保證課堂教學(xué)的有效性。比如對于并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)與制動裝置、液壓系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)控制器、安全系統(tǒng)等模塊，應(yīng)根據(jù)實際風(fēng)電工程的要求開展一體化教學(xué)。

3．5 優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)，打造專兼結(jié)合的“雙師型”團(tuán)隊

選派教師到國內(nèi)外大型風(fēng)電企業(yè)接受培訓(xùn)，參加西門子培訓(xùn)員資質(zhì)培訓(xùn)班，西門子公司風(fēng)力發(fā)電技術(shù)培訓(xùn)班，中廣核公司風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)應(yīng)用技能等相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)班學(xué)習(xí)，讓教師及時了解國內(nèi)外本專業(yè)的最新動態(tài)，跟蹤專業(yè)發(fā)展方向，提高專業(yè)水平和技術(shù)服務(wù)能力，參加教育部組織的專業(yè)技術(shù)和課程體系改革培訓(xùn)，提升職業(yè)教育理念和教學(xué)能力，制定專業(yè)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃，修訂完善教學(xué)計劃，開發(fā)創(chuàng)新課程，承擔(dān)科研項目和教改課題。

在現(xiàn)有企業(yè)兼職教師基礎(chǔ)上，新聘請若干名企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員作為兼職教師，主要承擔(dān)實訓(xùn)教學(xué)或頂崗實習(xí)指導(dǎo)教師工作。不定期邀請企業(yè)技術(shù)專家舉辦技術(shù)講座或參與課程建設(shè)。再經(jīng)過兩年的建設(shè)，風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)將初步建成一支結(jié)構(gòu)合理、專兼結(jié)合、經(jīng)驗豐富、高素質(zhì)的“雙師型”教師隊伍，“雙師”教師的比率達(dá)到90%。

4 結(jié)束語

專業(yè)建設(shè)要繼續(xù)強(qiáng)化國際合作優(yōu)勢，探索共享共建教學(xué)資源的雙贏機(jī)制，將國際化生產(chǎn)的工藝流程、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)規(guī)范等引入教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生參與國際競爭的能力，使“雙元制”煥發(fā)出更蓬勃的生機(jī)，發(fā)揮風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)建設(shè)的示范作用。

［1］國家電監(jiān)會．風(fēng)電安全監(jiān)管報告（2011年第4號）［N］．中國能源報，2011－12－05．

［2］張翠霞，吳煒．高職風(fēng)電專業(yè)教學(xué)探討［J］．科技信息，2009（34）：197－198．

Exploration and the Construction of Practical Training Base for Wind Power Technology Major in Higher Vocational Colleges

ZHENG Ning1，LI Hui2
（1．Electrical Engineering Department Tianjin Sino－German Vocational and Technical College，Tianjin，China 300350；2．Automation a nd Electrical Engineering Department Tianjin University of Technology and Education，Tianjin，China，300222）

In terms of the market demand for technical personnel of the wind energy，the paper makes clear the training mode for wind power technology professionals，introduces the foundation of the present construction of the training rooms，proposes the base－building ideas and describes the development process on the basis of the school characteristics，constructs training course system and creates practical training base outside college，and probes into the methods of the training course teaching and its reform．

wind power technology；training mode；school－enterprise cooperation；training base

TK89

A

1673－582X（2012）07－0023－03

2012－04－15

天津市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（VE4055）

鄭寧（1961－），女，天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系副教授，主要從事電氣控制及新能源技術(shù)方面的教學(xué)和研究工作。