高职风能与动力技术专业实训基地建设与探索

郑 宁，李 辉

（1．天津中德职业技术学院电气工程系，天津 300350；2．天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院，天津 300222）

高职风能与动力技术专业实训基地建设与探索

郑 宁1，李 辉2

（1．天津中德职业技术学院电气工程系，天津 300350；2．天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院，天津 300222）

针对风能市场对技术人才的需求，明确了风能与动力技术专业人才培养模式；介绍了目前专业实训室建设的基础，围绕办学特色，提出专业基地建设思路和发展进程，构建实训课程体系并创建校外实训基地，探讨了实训课程教学和改革的方法。

风能与动力技术；培养模式；校企合作；实训基地

1 引言

近年来，我国风电产业持续快速发展，截至2011年8月底，全国并网运行的风电场486个，装机容量3924万千瓦，成为全球风电装机规模第一大国［1］。“十二五”期间，中国将进一步加快风电等可再生能源发展，预计到2015年，风电装机将达到一亿千瓦，风力发电量在全国发电量的比重将超过3%。据调查显示，现阶段国内各地风力发电设备制造企业对风电专业高端技能型人才的需求十分迫切，伴随着风电场建成发电后，随之带来的是急需现场实际经验丰富的，具备风力发电设备安装、运行、检修、维护、管理等能力的人才。

天津中德职业技术学院从国家人才需求战略角度出发，及时瞄准风电技术人才市场，开设了风能与动力技术专业。目前，部分学生正在维斯塔斯风力技术（中国）有限公司、歌美飒（Gamesa Wind）风电（天津）有限公司、中科风电（通辽）有限公司、天津瑞能电气有限公司等大型国企与外企工作或顶岗实习。

2 风能与动力技术专业实训室建设基础

在专业建设的3年多时间里，本着教学设备先行的原则，按照培养目标和课程需要购置了一批风能与动力技术专业的先进实训设备，建设了教学功能一流的实验实训室。实验实训室的建设不仅成为本专业的支撑，还可以用于科研，开展对外培训和技术服务。

2．1 风力发电控制系统实训室。实训系统中采用西门子新版SIMATIC S7－mEC模块化嵌入式控制器和PROFINET网络连接分布式I／O的方案，典型控制系统配置完全适应当前新能源行业中先进控制技术的发展趋势。实验实训的教学内容包含模拟发电、运行维护、故障诊断等与实际风力发电现场完全一致的项目，其中分布控制功能也与塔顶、塔底主从控制及工厂管理级中央监控基本相近，学生在运行训练操作时会有身临其境的感受。通信网络采用模块化、网络化的结构，塔底配置EC31－RTX主控制器，塔顶配置ET200S远程模块及模拟运行对象。该实训室配有4套同样演示屏，每套配有5台计算机，组成操作现场显示及中央监控系统，可以同时满足多组学生进行参数设置、启动停车、偏航控制等各功能操作的实训实验要求。此外，还可以开展社会服务，满足企业及中高职师资培训需求。

2．2 风力发电双馈系统实训室。该系统使用伺服机械测试平台可以精确地模拟风场环境、双馈异步风力发电的运行状况；采用WindSim软件，通过3D界面再现风机内、外部结构，可编写发电机、液压、步进电机控制算法，辅助评价测量工具，为实验设备提供静态、动态特性分析功能，其外部接口可直接与Profinet／Profibus总线硬件连接，数据送入DCS系统可实现真实的现场控制。双馈异步风力发电机组带有协调作用的控制单元，随着外接PLC进行控制，可产生并网运行实验的可视化效果，训练并掌握各种操作方法。该系统实训内容包括：学习风能技术的概念；理解现代风力发电设备的结构与运行；从风能到电能的转化；建立数学模型和控制算法；操作调试双馈风力发电机；运行发电机，模拟在不同的风力级别下，控制输出电压与频率；在风向变化的风力条件下找出最优运行点；在总线上发出故障信息时，能及时诊断并做出相应处理。

2．3 校企共建“中广核风电培训中心”。依托中广核公司作为风力发电企业的行业资质、技术装备、专业技术人员上的实力，利用中德职业技术学院的教学场地、辅助设施、管理、师资等优势，双方合作共建“中广核风电培训中心”暨“中德风电实训工场”。“真实场景”占地324平方米，摆放着中广核公司投资600多万元提供的两套设备，其中一套为维斯塔斯850KW风力发电机舱的整机，另一套为歌美飒850KW可供拆装、检修的风力发电机机舱的拆解部件，拆解后按次序分布的各主要单元有轮毂、主轴、发电机、变速箱、液压站、机上控制柜、地面控制柜，还包括模拟登高梯等配套工器具，共设有24工位的安装检修装备，并划分出现场教学区，可开展认知实习、一体化教学、企业上岗培训、岗位练兵比武等实践活动。此外，中广核公司还在各风电场设立校外实训基地，作为风能与动力技术专业的实训、实习场所。

校内外实训、实习装备充满了中德“工学一体、校企合作”的办学特色，形成有多个实训室和实训车间组成的一体化的综合实训环境，为专业的今后发展和人才培养奠定了基础。

3 风能与动力技术实训发展目标

3．1 构建实训课程体系，加强实训基地建设

借助企业合作平台，发挥和利用天津中德职业技术学院的社会服务能力的优势和“双元制”经验成果，不断完善功能，实现共建、共享、共赢的目标。针对风电产业岗位知识、技能、素质需求，构建基本技能实训、专项技能实训、综合应用实训和岗前实训的实训课程体系。按照“贴近生产、贴近工艺、贴近装备”的理念，遵循行业、企业的技术标准，开发一系列与行业新技术、资格认证相关的实训课程。系统地培养学生的技能素养，提升毕业生的岗位胜任能力和可持续发展能力，为国家的风电事业输送高端技能型人才。

为了使校内生产型实训比例达到80%，本专业将重点建设风光互补综合实训室、太阳能发电综合实训室、电力系统及继电保护实训室、电气控制系统综合实训室。

3．2 校企深度合作，提升实践教学功能

在政策和资金上争取政、企、校多方的支持，有效的改善和提升本专业及专业组群基础和专项实训条件。深入探索以企业投资为主体的校内生产型实训基地建设模式，与中国广东核电集团风力发电有限公司共建集教学、培训、实习、科研、竞赛、技能鉴定、生产与技术服务于一体的风力发电实训基地［2］。

在现有基础上，进一步与在天津的国内外风电行业企业合作，拓展同苏司兰能源（天津）有限公司、西门子威能极风力驱动（天津）有限公司、维斯塔斯风力技术（中国）有限公司、中国南车股份有限公司等企业校外实训基地的建设，建立校企合作的保障机制、运行机制，强化校外实训基地功能，保障学生顶岗实习的有效实施。

3．3 组建“订单培养班”，创新人才培养模式

中广核风力发电有限公司根据技术人员岗位需求情况，将与天津中德职业技术学院招考风能与动力技术专业（高职层次）“订单培养班”。双方共同制定培养方案，坚持“教室与车间合一”、“做学用合一”的“工学结合”指导思想，推行“理论联系实际，注重实践，突出技能”的“面向企业”人才培养模式。中广核风力发电有限公司还派有经验的工程技术人员参与教学，学生毕业前还要到中广核风电场校外实习基地顶岗实习。对经公司面试合格的“订单培养班”学生，由中广核风力发电有限公司安排在天津乃至全国各地就业。

3．4 改革教学方法和手段，保证课堂教学的效果

以行动导向的教学方法为主线，按照“工作过程、任务驱动、工学结合”的教学模式，将学习领域和情境带入课堂，组织实施“教、学、做一体化”教学，通过教师引导、学生自主学习讨论、讲练结合、课堂互动等教学方法和手段，激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习能力和实际动手能力，增强团队合作精神，保证课堂教学的有效性。比如对于并网型风力发电机组的传动系统、偏航系统与制动装置、液压系统、发电机控制器、安全系统等模块，应根据实际风电工程的要求开展一体化教学。

3．5 优化师资结构，打造专兼结合的“双师型”团队

选派教师到国内外大型风电企业接受培训，参加西门子培训员资质培训班，西门子公司风力发电技术培训班，中广核公司风力发电系统控制技术应用技能等相关技术培训班学习，让教师及时了解国内外本专业的最新动态，跟踪专业发展方向，提高专业水平和技术服务能力，参加教育部组织的专业技术和课程体系改革培训，提升职业教育理念和教学能力，制定专业建设发展规划，修订完善教学计划，开发创新课程，承担科研项目和教改课题。

在现有企业兼职教师基础上，新聘请若干名企业专业技术人员作为兼职教师，主要承担实训教学或顶岗实习指导教师工作。不定期邀请企业技术专家举办技术讲座或参与课程建设。再经过两年的建设，风能与动力技术专业将初步建成一支结构合理、专兼结合、经验丰富、高素质的“双师型”教师队伍，“双师”教师的比率达到90%。

4 结束语

专业建设要继续强化国际合作优势，探索共享共建教学资源的双赢机制，将国际化生产的工艺流程、产品标准、服务规范等引入教学内容，增强学生参与国际竞争的能力，使“双元制”焕发出更蓬勃的生机，发挥风能与动力技术专业建设的示范作用。

［1］国家电监会．风电安全监管报告（2011年第4号）［N］．中国能源报，2011－12－05．

［2］张翠霞，吴炜．高职风电专业教学探讨［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

天津市教育科学“十二五”规划课题（VE4055）

郑宁（1961－），女，天津中德职业技术学院电气工程系副教授，主要从事电气控制及新能源技术方面的教学和研究工作。