电力运维人才实践创新平台建设探索与实践
2022-12-10李立新邱忠超王晓宇于瑞红
李立新 邱忠超 王晓宇 于瑞红
(防灾科技学院电子科学与控制工程学院,廊坊 065201)
引 言
电气工程及其自动化专业作为“老牌”的工科专业,与许多的新兴行业都有着密不可分的联系,如新能源、互联网、大数据、人工智能、机器人等。其中,大数据技术依赖于建设包含海量服务器的大数据中心,而大数据中心的稳定运行又离不开稳定的供电系统。一个稳定的供电系统包括供配电系统、暖通空调系统、柴油发电机系统、不间断电源(UPS)系统和运行监控系统等。目前,我国的大数据中心建设正如雨后春笋般不断壮大,需要大量的供电系统建设和运维管理的工程师。依据新工科建设的理念,以“新技术、新产业、新业态和新模式”为特征的新经济呼唤新工科建设,防灾科技学院电气工程及其自动化专业结合学生的生源情况和就业方向,依托与我校合作的大数据中心、电能生产、电气设备制造等企业,对电力运维人才实践创新平台的建设进行了探索与实践,通过电力运维人才实践创新平台的建设,实现了防灾科技学院电气工程及其自动化专业与新兴产业的紧密结合,以大数据中心电力运维人才培养为支点,探索相关产业的人才需求,倒逼电气工程及其自动化专业人才培养实践教学体系的改造提升,为培养理论基础扎实、工程实践能力强、综合素质高的新型高素质应用型人才、满足国家创新发展的战略需要、提高国家竞争力做出力所能及的贡献。
一、实践教学现状与改进方向
(一)教育理念与生源质量不匹配
防灾科技学院电气工程及其自动化专业大部分的教师都出身于培养精英人才的研究型大学,他们对于自己学生的培养方法和要求也还沿用自己母校的教育教学思路。然而,当前高等教育已经进入大众化时代,防灾科技学院的生源质量决定了他们毕业后大部分是社会的基层技术工作者。因此,根据学校的办学特色和生源情况,专业实践教学的理念也需要与时俱进。专业的实践教学内容应该在吃透新工科等教育理念的基础上,着力培养合格的社会基层电气工程应用型人才,培养基础扎实、实践能力强的电力运维人才就是一个重要的方向。
(二)结合本校实际凸显人才特色不足
作为新建本科院校的专业,非常容易出现的误区就是模仿成熟的本科院校专业的实践教学体系,过度地借鉴和模仿,导致培养出畸形的人才,高不成低不就的现象屡见不鲜。防灾科技学院是一所具有防灾减灾和应急管理特色的学校,电气工程及其自动化专业的实践教学体系应该从电气工程的专业领域出发,在结合学校自身特色和实践条件的基础上,走出属于自己的创新之路。
(三)实践内容与人才培养目标匹配度不高
专业的实践教学内容往往依据专业教师的教学和科研内容设置,教学内容不成体系、与人才培养目标匹配度不高是电气工程及其自动化专业实践教学中存在的主要问题,也是电力运维人才实践创新平台要着力解决的问题。
二、实践创新平台的建设内容
通过对电力运维人才实践技能需求的调研,结合本专业实践教学现状与改进方向,实践创新平台主要致力于建设包括电力系统运行分析、配电网应急处置、智能UPS系统设计、开关柜设计制造、过程控制系统设计等领域工程实践创新中心。实践创新平台的建设离不开实验设备和实践教学方案的支持。防灾科技学院电气工程及其自动化专业整合现有的实验设备和校企合作基地,结合专业原有实践教学基础,打造了一个电力运维人才实践创新平台,如图1所示。该平台依托校企合作实践教学基地和校内实验室资源,搭建了5个实践平台,其中配电网应急处置平台体现了应急管理特色。每个平台都设计了综合性较强的实践教学内容,在校内实践教学培养的基础上,上升到企业实习和技术实践,以检验学生校内学习的成果,最终致力于提升学生的创新创业能力。
图1 实践创新平台架构图
三、实践创新平台运行机制
实践创新平台的运行机制要配合电气工程及其自动化专业的实践教学体系,适合学生的学习规律。因此实践创新平台的运行分为四个模块来实现。
(一)校内实践教学模块
电气工程及其自动化专业的实践教学包括课内实践类和集中实践类课程,在集中实践类课程中设计了针对电力运维人才培养的集中实践教学内容。首先,在教学内容上体现电力运维的生产实际,实践项目的设计上要求注重培养学生提出问题、定义问题、分析问题和解决问题的能力、生活技能和职业操守。其次,在教学方法上体现在引导学生进行项目制学习、设计思维训练、引导式学习和集成学习的学习方法。最后,教学进程上,校内集中实践从大一到大四,内容螺旋式增长,从掌握一个电子钟的焊接过程到独立设计一个简易UPS系统,从电力系统运行综合实践到设计一个完整的变配电系统,实践内容从易到难,从模块到系统,逐步累加,全过程、全周期。表1是电力运维人才实践创新平台的集中实践教学内容与能力培养的对照表。
表1 实践创新平台的实践教学内容与能力培养的对照表
(二)企业实习教学模块
防灾科技学院电气工程及其自动化专业与多家数据中心、热电厂,以及环网配电柜生产、逆变器生产和变压器生产等企业有校企合作协议,在与企业充分沟通的基础上,在不影响企业的正常生产的前提下,尽量设计成体系的企业实习方案。例如:北京日昌电气有限公司的实习方案包括配电柜生产流程参观、配电柜安装、配电柜设计培训、企业运行管理培训等;北京腾龙数据中心的实习方案包括数据中心配电系统参观、设备运行原理讲解、电力监控跟班实习、故障处理跟班实习等。实习内容紧贴生产实际,与实践创新平台的教学目标呼应,达到了企业实习、技术实践检验的目的。专业教研组在每年度企业实习之前都会与企业协商,做好实习方案设计,并根据以前的实习经验进行优化改进。
(三)师资培训与提升模块
只有基础扎实、实践能力强、有创新精神的师资队伍,才能培养出优秀的学生,因此,师资的培训与提升也是电力运维人才实践创新平台建设的重要模块。师资培训与提升模块主要通过三个方面来实现。第一,通过校企合作交流,加强教师对电力运维行业的理解和认知,推动教师快速掌握相关行业的核心知识。第二,组织教师参加教育部和相关行业举办的教育教学学术会议、实践技能大赛和培训等,提升教师的教学理念和教学能力。第三,结合实践创新平台的建设需求,创新设计实践教学硬件和软件系统。例如,本文中提到的空调系统运行组态监控系统、简易UPS系统设计、配电系统应急处置综合实践都是由本专业教师自行设计开发的。
(四)创新创业教学模块
通过校内实习实践、企业实习实践,学生开拓了对电气行业的视野,也积累了较多的实践经验。通过师资培训与提升模块的建设,师资队伍的实践能力也得到了大幅度的提升。在此基础上,创新平台建设了大学生创新创业教学模块。依托专业现有的实验室实践教学资源和企业实习实践资源,指导学生参加学科竞赛和大学生创新创业项目。经过几年的努力,指导学生取得了互联网+、省级、国家级大学生创新创业项目等多项创新创业成果,还有学生毕业后成立了与专业相关的科技公司。
四、实践创新平台的评价和改进机制
电力运维人才实践创新平台的建设需要不断进行迭代、试错、评估和改进。因此,在建设过程中需对各个运行模块的建设成果进行及时评价,并提出改进措施。该评价机制分为三个阶段,如图2所示。
图2 电力运维人才实践创新平台评价改进机制
(一)实践教学实时评价
遵循“以学生为中心、产出导向”的教学理念,每一门实践课程的实时评价主要体现在三个方面,即学生的兴趣、知识覆盖面、学生完成度。学生的兴趣体现了实践内容与社会和新技术的关联程度,实践教学内容达到80%以上学生感兴趣视为合格,否则需对实践内容进行改进,学生的兴趣度可以通过课程问卷调研的方式完成实时评价。知识覆盖面由专家组负责评价,一个优秀的实践项目要综合多门课程、多学科的知识,促进学生分析问题、解决问题能力的提升。如果学生的完成度过低,说明实践内容在难度和工作量上存在过高的问题。最好的完成度应该是在基础内容完成100%的前提下给学生自由发挥和创新的空间,从而也可以体现出学生实践成绩的梯度。
(二)实践教学阶段性评价
实践创新平台具有四个运行模块,即校内实践教学模块、企业实习教学模块、师资培训和提升模块,以及创新创业教学模块。每一年度应在专业层面对校内实践教学模块和企业实习教学模块的运行情况进行总结研讨,总结教学内容、教学方法和教学进度的安排上的优势和不足,提前为下一年度进行相应的改进做好预案。师资培训和提升模块应通过年度总结教师的培训内容、培训次数和教研教改研究的数量等指标进行评价,找出不足,积极改进。创新创业教学模块应以年度学科竞赛获奖情况和大学生创新创业训练计划项目申报、结题数量作为指标进行评价。
(三)就业情况和用人单位反馈
防灾科技学院电气工程及其自动化专业的学生80%以上来自县城和农村,他们毕业后更倾向于返回自己家乡就业,就业的主要方向是发电企业、县级电力公司、大数据中心、电气设备生产企业等。应根据每年毕业生在相关行业的就业数量和质量评价创新平台的建设效果,并根据用人单位的反馈意见和毕业生的反馈意见改进创新平台的教学内容。
结 语
通过电力运维人才实践创新平台的实践与探索,防灾科技学院的电气工程及其自动化专业的实践教学内容更加贴合生产实际和学生的就业需求,实现了产出导向,学生的工程实践能力和创新能力得到了有效的提升。电力运维人才实践创新平台建立的实践教学体系与专业人才培养目标一致,并且更加突出了应急管理的特色。本着培养合格的社会主义建设者和电力运维应用型人才的目标,实践创新平台将不断改进、修正,持续进步。