学科竞赛促进学生能力的培养

[摘  要：当代大学生应重视多种能力的培养，但目前在综合应用能力和发展能力方面的培养有所欠缺，文章以风光互补发电系统安装与调试赛项为例，提出了利用大赛为契机，让学生参与大赛赛项的训练和比赛，提升学生的综合实践能力。

Abstract：Contemporary college students should pay attention to a variety of ability，but at present in the cultivation of the comprehensive application ability and innovation ability lacks，based on Installation and commissioning of wind-solar complementary power generation system as an example，the proposed use of competition as an opportunity，lets the student participate in the training and competition，promoting the comprehensive practical ability of students.

關键词：学科竞赛;综合能力;风光互补

Key words：Discipline competition; comprehensive ability; wind and photovoltaic hybrid power]

就能力的范畴来说，当代大学生都应具备一定的基础能力、应用能力和发展能力，对于高职院校来说，一般都是通过构建一个由基础课、专业理论课程以及专业实践课程为核心的教学计划，通过这些课程的学习，培养学生的理论水平和实践能力，而实践应用能力主要是通过课程实践环节和独立实践课程的学习得到提升。以电气自动化专业为例，其开设的电子技术、单片机技术、PLC应用方面的课程都是面向实用的，但在实践环节教学上大多都是验证性的实训项目，缺乏综合性、应用性、探索性的实训项目，特别是缺少跨学科的综合应用项目，学生学都的都是局部性知识或技能，这对培养学生的实际应用能力，特别是发展能力极为不利。近年来，教育部或行业协会推出了众多的学科竞赛项目，这些项目普遍具备综合性、跨学科性的特征，如果能参与这些学科竞赛项目或接受类似的训练，无疑能在很在程度上提高学生的应用能力和发展能力。

1学科竞赛与课堂教学

我国目前推出的高校学科竞赛，特别是工科类的赛项大多都是面向大学生的科技创新活动，要求理论知识和实践应用能力相结合，重视面向应用的实际动手能力的培养，也具备对学生创新能力的考查，另外，还要求有团队合作精神，是培养学生综合素质的有效手段。这些都是大学生毕业后走上工作岗位后迫切需要的能力。因此，学科竞赛与课堂教学是相辅相成的，是实践教学环节有力的补充和深化，从学生学习的角度看，学科竞赛还可以有效地营造出创新教育氛围，激发学生学习的积极性。对学校来说，学科竞赛也能促进学校的学风建设，也能推动专业课程体系的优化，以及实践教学内容的改革。对教师来说，能促使老师不断地更新自己的知识，跟踪新技术或当前热门的应用性技术，改进教学方法和教学手段，提升实践指导能力。可见，不论对学生、教师、学校等多方面来说，学科竞赛与课堂教学有很好的良性关系，组织好学科竞赛意义重大。

2风光互补发电系统安装与调试赛项

风光互补发电系统主要是指由风力发电机、光伏电池组件、风光互补控制器、储能蓄电池以及逆变器构成，通过风力、太阳能发电，由风光互补控制器进行统一调度，例如无风时主要靠太阳能发电，晚上无太阳能则可利用相对较充沛的风力发电实现互补，同时，通过逆变器为负载设备提供电能供给，并将多余的电能充入蓄电池实现储能，当无风、无阳光时可利用蓄电池对负载设备供电。

教育部推出的“风光互补发电系统安装与调试赛项”是基于风光互补发电系统的功能进行模拟的一个赛项，主要针对电气自动化、机电一体化等专业学生。主要由光伏供电装置、风力供电装置、光伏供电系统、风力供电系统、逆变与负载系统、监控系统等六大系统构成。

2.1光伏供电装置

主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器及控制盒、水平方向和俯仰方向摆杆运动机构组成。投射灯模拟太阳光，照射到光伏电池组件发电，水平方向和俯仰方向摆杆运动机构可以在PLC程序的控制下，手动或自动调整光源的角度，以便得到最高效的光能/电能的转换。

2.2风力供电装置

主要由永磁同步风力发电机、测速仪、轴流风机、单相交流电动机、风场运动机构等设备与器件组成。轴流风机用来模拟风源，单相交流电动机和风场运动机构在PLC程序的控制下用于控制风力发电机的叶片对准风源的方向。

2.3光伏供电系统

主要由光伏电源控制单元、输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP信号处理单元、PLC控制器、开关电源等组成。负责光伏供电装置中的运动装置的控制，以及光伏发电的负载电流、蓄电池充电电流的控制等。

2.4风力供电系统

主要由风力电源控制单元、风电输出显示单元、触摸屏、风力供电DSP控制单元、PLC控制器、变频器等组成。负责风力供电装置中的运动装置的控制，以及风力发电的负载电流、蓄电池充电电流的控制等。

2.5逆变与负载系统

逆变与负载系统主要由逆变电源控制单元、DSP控制单元、单元、单相桥逆变单元、模拟负载等组成。负责对蓄电池直流电压的DC-DC升压，并通过逆变单元向负载提供AC200V的电源。

2.6监控系统

监控系统主要由计算机、MCGS组态软件、通信线等组成。主要通过组态软件用计算机对光伏供电系统、风力供电系统进行监视和控制。

本赛项要求学生的能力是全方位的：光伏电站和风力电站的搭建、导线的制作、布线以及调试、光伏发电输出参数的测试、PLC控制程序的编写、电子电路的分析、计算机组态控制软件的编写等。涉及的课程类别包括电子技术、PLC应用、计算机程序设计、DSP技术等，是一个跨多门学科的综合性的应用项目，对学生应用能力、创新能力的培养都能起到非常重要的作用。

3风光互补大赛促进学生能力的培养

“风光互补发电系统安装与调试赛项”所涉及的知识面广，对学生能力有多方面的要求，且要求在规定的4个小时内完成，这就对三名参赛选手的分工合作提出了较高的要求，要合理安排三人的分工，以及要有互帮的意识，这些无形的意识、精神层面上的东西对学生走上社会后作用其实是巨大的，但通常不会引人注意，在这种比赛项里却有很好的体现。这项大赛能从多方面培养学生的能力，具体表现在如下几方面：

动手能力：根据电原理图制作上百条颜色不一、长度不一、粗细不一的各種连接线，且要完全符合电气标准规范的接线端子，还要完成布线、测试、排错。

分析能力：要分析光线传感器控制盒、逆变电路、DC-DC升压电路的电路原理。

测试能力：对光伏发电输出参数、风力发电输出参数的进行测试，并绘制出测试图表。

编程能力：要编写PLC控制程序，实现对光伏电池板对光源的自动跟踪，实现风场移动的模拟场境，还要编写计算机端的组态软件的开发，包括脚本程序的编写，以及对通信协端口和通信协议的配置。

团队协作能力：这规定的较短时间内要完成大量复杂的工作，靠一人是不行的，必须通过团队合作才能完成，合理安排各个时间段的每个人的工作。

4结语

通过参与学科竞赛能促进学生多方面能力的培养，提高岗位适应能力，我院19届毕业生中参加过“风光互补发电系统安装与调试赛项”训练和比赛的几位同学在走上电力部门的工作岗位后，都能表现出基础扎实、实际动手能力强的特点，且比较好学有上进心。这些都与在校时参加学科竞赛相关，另外，其它同学看到他们的进步也会激发起求知欲，会起到一定的示范作用。

参考文献

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作者简介

余梓唐（1966—），男，浙江义乌人，副教授，研究方向：计算机自动控制、人工智能。