关于高校太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设的思考

何帆　徐思群　王丽

摘 要 以虚拟仿真形式开展实训活动已成为高校实践教学的重要手段。太阳能光伏产业涉及的生产工艺复杂、生产设备昂贵，通过虚拟仿真可以有效降低实训成本和风险，拓展实践领域，对于相关高校而言，光伏虚拟仿真实训中心建设具有重要意义。该文主要对高校太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设提出建设思路，对基本原则进行了总结，对主要目标进行了探讨，旨在为高校太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设提供参考。

关键词 太阳能光伏 虚拟仿真 实训中心

中图分类号：G718 文献标识码：A

1建设背景

实训活动是高校教育的重要内容，是深化和检验学校课堂教学效果的有效途径，是培养高素质创新人才的关键环节。我国高度重视高校在实践教学方面的建设，进行了一系列实践教学方面的尝试和推进。

2015年6月，《教育部办公厅关于开展2015年国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》中提到，虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。随着信息技术的发展，在高校实践教学中引入虚拟仿真实训，构建虚实结合的实践教学体系，实现理论和实践相结合，实验和虚拟实验相结合，提高实验教学效果已成为高校实训中心建设的发展趋势。

在能源危机、环境问题大背景下，近年来我国光伏产业发展迅猛，成为具有国际竞争能力的战略性新兴产业。光伏产业涉及上游硅料、硅片生产，中游太阳电池、光伏组件制备，以及下游光伏系统应用等多个环节，其中晶体硅制备、太阳电池生产等多个环节都属于技术密集性行业，生产工艺复杂、生产设备昂贵，开设光伏类专业的普通高校很难开有效开展相关实训活动。而通过虚拟仿真可以有效降低实训成本和风险，实现“对接产业链，基于生产现场、虚实结合”，提高教学能力，拓展实践领域，丰富教学内容，开展绿色实训活动。

2高校太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设思路

高校太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设应本着“虚实结合、相互补充、虚实相融、以虚补实”的建设思路，以培养学生综合职业能力和创新设计能力为出发点，依托VR虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库、 3D显示和网络通讯等技术，建设成为具有扩展性、兼容性和前瞻性的太阳能光伏虚拟仿真实训中心，旨在为光伏新能源类专业学生提供涵盖全产业链、工厂化对象背景、情景化真实操作、广泛性教学的虚拟仿真实训平台，实现教学现场与生产现场、教学内容与工作内容、学校教育与社会需求的紧密结合，打造集教学、实训、创新、交流于一体的多功能虚拟仿真实训中心。

同时，根据我国对虚拟仿真实训教学中心建设工作要求，太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设过程中还应明确“先进、融合、开放、共享” 的建设思路。“先进”指太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设理念先进、硬件设备先进、软件技术先进、教学方式先进、管理模式先进、考核方式先进；“融合”是指太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设应将学生现有学习基础能力、工程综合实训能力和创新设计能力融合，将课程级虚拟仿真教学资源、工程级虚拟仿真实训操作和创新设计类虚拟仿真教学资源融合；“开放”是指太阳能光伏虚拟仿真实训中心实行虚拟仿真实践教学资源的开放式管理，建成后实现社会、企业、学校、师生员工共同获益；“共享”是指太阳能光伏虚拟仿真实训中心建成后对外开放，服务社会，辐射周边中小企业、院校，实现资源、信息、建设经验和成果区域共享。

3高校太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设原则

太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设需坚持“开放性、先进性、易用性、可靠性、可扩展性、易维护性、可管理性”的设计原则。

3.1开放性

太阳能光伏虚拟仿真实训中心应具有良好的开放性和兼容性。采用面向服务的公共管理平台，通过统一信息门户、统一权限管理和公共数据交换，整合、集成各类应用系统和各种信息资源，实现资源和平台的开放共享。

3.2先进性

太阳能光伏虚拟仿真实训中心的整体建设采用先进的理念和思想、成熟的技术与设计方法，符合当前潮流与未来发展趋势，以便跟上信息技术的发展，具有较强的生命力，具有长期使用价值。

3.3易用性

太阳能光伏虚拟仿真实训中心的核心目的就是“易用”，须坚持易用的设计原则，紧紧围绕学校的实际需求，在满足学校实验教学综合建设要求的前提下，以尽可能少的投入，取得尽可能大的效益。

3.4可靠性

太阳能光伏虚拟仿真实训中心必须具有高可靠性、高容错性和强大的数据处理能力，保证持续运行时间长、无故障时间长，确保局部出错不影响整体、确保快速响应。

3.5可扩展性

太阳能光伏虚拟仿真实训中心必须具有良好的可扩展性。对于虚拟仿真管理模式的变化、管理体系的调整、业务流程的改变等，能够通过规则引擎簡便配置即可快速适应变化，满足学校的需求。

3.6易维护性

太阳能光伏虚拟仿真实训中心的用户包括实训教师教辅人员、 学生和社会人员，必须坚持易维护的设计原则，确保结构清晰、界面友好、操作简单、维护方便。

3.7 可管理性

太阳能光伏虚拟仿真实训中心具有高度可管理性，使得中心管理员和运行维

护人员的管理简便快捷，降低运行维护费用。

4 高校太阳能光伏虚拟仿真实训中心建设目标

4.1 建立完善的虚拟仿真实训中心平台

以太阳能光伏虚拟仿真实训中心管理流程和基本事务管理为核心，以规范实训中心管理信息化为准则，在深入分析、研究实训中心管理规律、实验教学特点及其相关软件的基础上，根据实训中心全面开放运行体系，设计、搭建开放式实训中心综合管理平台。平台依托校园网络构建管理模式，充分利用学校实验室资源，实现集实验教学、实验室管理、实验室开放预约、实验室门禁考勤、网络电源控制、视频监控、耗材资产管理、虚拟实验教学系统、互动交流通知、大型仪器共享、信息门户管理等功能于一体的实训中心综合管理系统。endprint