謝新（武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢430079）

基于虛擬仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)研究

謝新
（武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢430079）

生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)是高職院校專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的核心，基于現(xiàn)代信息技術(shù)的虛擬仿真教學(xué)能有效促進(jìn)專業(yè)教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)的對(duì)接。文章通過(guò)研究熱能與發(fā)電工程類專業(yè)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的特點(diǎn)，總結(jié)了基于虛擬仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)原則，探討基于準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的頂崗實(shí)習(xí)管理方法，為專業(yè)群的特色建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展指明了方向。

虛擬仿真系統(tǒng)；準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)；研究

生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)作為高職院校教學(xué)體系的中心內(nèi)容，是突出辦學(xué)特色、提升高技能人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵所在，生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)是指通過(guò)產(chǎn)品生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、社會(huì)服務(wù)等生產(chǎn)性過(guò)程，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能、提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力的一種實(shí)踐性教學(xué)模式。通過(guò)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)，學(xué)生在真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中完成生產(chǎn)與實(shí)訓(xùn)任務(wù)，掌握綜合操作技能，使動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神得到鍛煉。生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)的生產(chǎn)性主要體現(xiàn)在：（1）實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容以企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)為中心，將技能訓(xùn)練融入生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練、生產(chǎn)一體化，理論學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用一體化；（2）按照生產(chǎn)要求建立生產(chǎn)組織管理，改變傳統(tǒng)的專業(yè)和行政班級(jí)管理模式；（3）具有真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境、企業(yè)文化和職業(yè)體驗(yàn)條件［1］。

一、熱能與發(fā)電工程類專業(yè)群生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的特點(diǎn)

熱能與發(fā)電工程類專業(yè)群（火電廠集控運(yùn)行、電廠熱能動(dòng)力裝置等）主要面向大中型火力發(fā)電企業(yè)及其他電能生產(chǎn)企業(yè)的一線運(yùn)行值班員崗位，大型火電機(jī)組設(shè)備的高成本投入以及電能連續(xù)生產(chǎn)的重要性是電力企業(yè)的特點(diǎn)，同時(shí)機(jī)組運(yùn)行事故導(dǎo)致的人身傷亡、設(shè)備損毀、經(jīng)濟(jì)損失不可估量，因此本專業(yè)的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)與其他專業(yè)相比具有不可逆性，學(xué)生不可能在完全真實(shí)的生產(chǎn)工作環(huán)境中進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。但是隨著火電機(jī)組的容量、參數(shù)的提高，火電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)變化快，控制日益復(fù)雜，對(duì)運(yùn)行人員的操作調(diào)控水平要求也越來(lái)越高，只有高強(qiáng)度、高保真性的反復(fù)實(shí)操訓(xùn)練才能提高運(yùn)行值班員的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能，才能保障機(jī)組運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)型。

為提高運(yùn)行人員的操作技能，火電機(jī)組仿真系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生?；痣姀S實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)俗稱仿真機(jī)，通過(guò)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)可提高運(yùn)行人員的操作水平與處理事故的能力，從而提高電力生產(chǎn)的安全性。由于信息技術(shù)的不斷發(fā)展，運(yùn)行值班員逐步從以往的面向儀表、盤臺(tái)轉(zhuǎn)為面向計(jì)算機(jī)屏幕，仿真機(jī)也由原來(lái)的軟、硬件仿真過(guò)渡到了全軟件仿真，采用人機(jī)交互界面系統(tǒng)完全模擬現(xiàn)場(chǎng)操作（就地站）以及集控室遠(yuǎn)程操控（OIS站），實(shí)現(xiàn)全過(guò)程、全范圍的仿真，覆蓋了火電機(jī)組啟動(dòng)、變工況調(diào)節(jié)、事故處理、停機(jī)等全部典型的生產(chǎn)過(guò)程，包含火電機(jī)組轄內(nèi)所有典型系統(tǒng)和設(shè)備的全部操作，具有經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)用、安全、靈活、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。

依托虛擬仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地除了生產(chǎn)環(huán)境非企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等要素不能滿足實(shí)訓(xùn)的生產(chǎn)性，其他方面均可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的功能：（1）能按照課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的要求，能針對(duì)學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)和頂崗實(shí)習(xí)等各種實(shí)踐教學(xué)；（2）能按國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，針對(duì)學(xué)生、教師或社會(huì)人員進(jìn)行相應(yīng)職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)訓(xùn)練和考核［1］。此外，還可以在科研、技術(shù)服務(wù)、國(guó)際交流合作、示范輻射等方面發(fā)揮作用。因此通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)開(kāi)展準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)，提升職業(yè)技能成為本專業(yè)群的特色。

二、基于虛擬仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)原則

火電機(jī)組仿真技術(shù)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，根據(jù)火電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)（亞臨界、超臨界等）、裝機(jī)容量、主機(jī)型號(hào)（鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)三大主機(jī)）、熱力系統(tǒng)配置、控制系統(tǒng)型式、輔機(jī)系統(tǒng)等諸多因素，實(shí)際各仿真機(jī)都不相同。對(duì)于專業(yè)教學(xué)而言，囊括所有仿真機(jī)型是不可能也是不必要的。在有限的條件下，實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)按照功能性進(jìn)行歸并，盡可能做到相對(duì)集中、功能顯著，其建設(shè)設(shè)計(jì)思路主要以工業(yè)性、典型性、前瞻性為目標(biāo)。

工業(yè)性主要體現(xiàn)在校企合作，實(shí)訓(xùn)體系的訓(xùn)練項(xiàng)目和電力運(yùn)檢類專業(yè)的運(yùn)行、維護(hù)項(xiàng)目一致，實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)突出一個(gè)“實(shí)”字，即盡可能營(yíng)造與行業(yè)、企業(yè)需要相一致的環(huán)境與氛圍，引入企業(yè)典型工作任務(wù)來(lái)構(gòu)建實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，既滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)功能需求，也符合現(xiàn)場(chǎng)工程規(guī)范準(zhǔn)則，使學(xué)生能提高實(shí)戰(zhàn)能力，能提高技能水平，能提高職業(yè)素養(yǎng)，成為社會(huì)需要的高技能人才。

典型性主要體現(xiàn)在虛擬仿真系統(tǒng)，覆蓋絕大部分電能生產(chǎn)企業(yè)的火力發(fā)電機(jī)組型號(hào)，涵概了容量12MW、30MW、300MW、600MW、1000MW的各類機(jī)組，典型的循環(huán)流化床鍋爐、煤粉爐，參數(shù)有中壓/高壓/亞臨界汽包鍋爐、超臨界直流鍋爐等，學(xué)生職業(yè)技能的掌握是建立在真實(shí)崗位環(huán)境中的基于典型工作任務(wù)的反復(fù)訓(xùn)練，為職業(yè)技能的拓展遷移奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證了實(shí)訓(xùn)基地在同類高校的特色及規(guī)模性的示范效應(yīng)。

堅(jiān)持項(xiàng)目建設(shè)的先進(jìn)性和前瞻性，相比企業(yè)生產(chǎn)的同一性，實(shí)訓(xùn)基地的仿真機(jī)堅(jiān)持“一機(jī)多模”，考慮實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的可擴(kuò)展性，密切關(guān)注電力產(chǎn)業(yè)的最新技術(shù)發(fā)展和技能需求動(dòng)態(tài)，突出專業(yè)領(lǐng)域的新知識(shí)、新設(shè)備、新技術(shù)和新方法的可應(yīng)用性。在滿足掌握專業(yè)基本知識(shí)和基本技能的基礎(chǔ)上，及時(shí)提供運(yùn)用本領(lǐng)域的最新技術(shù)及相關(guān)技能的條件，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教學(xué)基礎(chǔ)性和先進(jìn)性的統(tǒng)一。

三、基于準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的頂崗實(shí)習(xí)管理

依托基于火電機(jī)組仿真系統(tǒng)的校內(nèi)準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地可實(shí)現(xiàn)火電廠集控運(yùn)行專業(yè)學(xué)生的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)——頂崗實(shí)習(xí)。頂崗實(shí)習(xí)是學(xué)校教學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作技能的重要環(huán)節(jié)。它有助于培養(yǎng)學(xué)生未來(lái)職業(yè)崗位上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、良好的職業(yè)道德和素質(zhì)。熱能與發(fā)電工程類專業(yè)群畢業(yè)生就業(yè)形勢(shì)良好，多數(shù)學(xué)生能應(yīng)聘到大中型火電生產(chǎn)企業(yè)，但往往這些企業(yè)要求學(xué)生在拿到畢業(yè)證以后才能正式辦理入職手續(xù)，那么在近半年的時(shí)間內(nèi)學(xué)生如何按照高職教育的要求完成頂崗實(shí)習(xí)呢？

頂崗實(shí)習(xí)，是指學(xué)生在基本上完成教學(xué)實(shí)習(xí)和學(xué)過(guò)大部分基礎(chǔ)技術(shù)課之后，到專業(yè)對(duì)口的現(xiàn)場(chǎng)直接參與生產(chǎn)過(guò)程，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的知識(shí)和技能，以完成一定的生產(chǎn)任務(wù)，并進(jìn)一步獲得感性認(rèn)識(shí)，掌握操作技能，學(xué)習(xí)企業(yè)管理，養(yǎng)成正確勞動(dòng)態(tài)度的一種實(shí)踐性教學(xué)形式［2］。如前所述，電力行業(yè)電能生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)是連續(xù)性的，一線生產(chǎn)人員要時(shí)刻保持高度的關(guān)注力、責(zé)任心，同時(shí)電能生產(chǎn)的質(zhì)量與國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、人民生活必需息息相關(guān)，因此熱能與發(fā)電工程類專業(yè)群的頂崗實(shí)習(xí)不同于其他專業(yè)普通實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，如果按照要求必須完全進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、完全履行崗位全部職責(zé)、完全承擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)是不現(xiàn)實(shí)的，也是不安全的。

按照生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)特點(diǎn)，根據(jù)火電機(jī)組仿真系統(tǒng)的功能，可設(shè)計(jì)火電機(jī)組運(yùn)行仿真頂崗實(shí)習(xí)的管理流程：

1.人員管理。將不符合專業(yè)對(duì)口原則、實(shí)習(xí)單位與就業(yè)單位一致原則的未辦理頂崗實(shí)習(xí)手續(xù)的學(xué)生進(jìn)行集中管理，打破傳統(tǒng)的專業(yè)和行政班級(jí)，一般按4人組成團(tuán)隊(duì)構(gòu)成單元機(jī)組，根據(jù)火電機(jī)組的人員崗位編制和學(xué)生專業(yè)水平，設(shè)置機(jī)長(zhǎng)1名、主操1名、副操2名，模擬履行火電機(jī)組運(yùn)行人員的生產(chǎn)職責(zé)。

2.作息時(shí)間管理。根據(jù)火電機(jī)組連續(xù)生產(chǎn)的運(yùn)行機(jī)制，考慮學(xué)生在校內(nèi)準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的作息時(shí)間，把學(xué)生分為若干值，模擬實(shí)施火電廠運(yùn)行交接班制度，充分發(fā)揮仿真系統(tǒng)的工況存儲(chǔ)、調(diào)用功能，不同值的學(xué)生按照交接班制度接續(xù)操作，保證學(xué)生在實(shí)訓(xùn)基地內(nèi)有飽滿的工作任務(wù)和學(xué)習(xí)任務(wù)。

3.實(shí)訓(xùn)任務(wù)管理。利用火電機(jī)組仿真系統(tǒng)的全過(guò)程、全范圍仿真功能，由指導(dǎo)教師模擬值長(zhǎng)或調(diào)度發(fā)布指令，完成單元機(jī)組的啟動(dòng)、變工況調(diào)節(jié)、事故處理、停機(jī)等全部典型的生產(chǎn)過(guò)程，完成火電機(jī)組轄內(nèi)所有典型系統(tǒng)和設(shè)備的全部操作，實(shí)訓(xùn)過(guò)程中學(xué)生必須填寫運(yùn)行值班日志、運(yùn)行交接班記錄。實(shí)訓(xùn)過(guò)程實(shí)際就是火電機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程，實(shí)訓(xùn)過(guò)程中學(xué)生將學(xué)會(huì)工作職責(zé)、職業(yè)素養(yǎng)，為真正進(jìn)入職場(chǎng)夯實(shí)基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語(yǔ)

基于火電機(jī)組仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，可以有效解決熱能與發(fā)電工程類專業(yè)群的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)的諸多不利因素，通過(guò)虛擬生產(chǎn)可以滿足生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的生產(chǎn)性特點(diǎn)，實(shí)訓(xùn)情境、實(shí)訓(xùn)任務(wù)、實(shí)訓(xùn)操作內(nèi)容等接近實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)訓(xùn)進(jìn)程完全模擬火電廠的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容基于火電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)的典型生產(chǎn)任務(wù)。

未來(lái)新的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及裝備的推廣，將促進(jìn)虛擬漫游系統(tǒng)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)專業(yè)群中運(yùn)行維護(hù)人員的火電廠虛擬巡檢、設(shè)備虛擬檢修等功能。總之，除了未見(jiàn)真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境、不能有真實(shí)的產(chǎn)品以外，基于火電機(jī)組虛擬仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)在專業(yè)教學(xué)體系中將發(fā)揮重大作用，通過(guò)準(zhǔn)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)可實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練、準(zhǔn)生產(chǎn)一體化，理論學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用一體化，促進(jìn)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)和專業(yè)技能培養(yǎng)一體化。

Productive training is the core construction in vocational colleges，virtual simulation based on the teaching of modern information technology can effectively promote the teaching and docking producer.By studying characteristics of productive training of the heat and power engineering majors，the paper summarized the principles of construction of production-based training base of virtual simulation system，explored internship management method based on production-training base，directing the characteristic construction and sustainable development of the professional group.

virtual simulation system；quasi-productive training；research

G642

A

2096-000X（2016）17-0160-02

謝新，武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授。

［1］http://blog.sina.com.cn/s/blog_5580365b0100zfxj.html［EB/OL］.

［2］http://baike.baidu.com/link？url=Y71hmR046MJj904zJkjllj0QIMz aXKUzO7_q_ajtu7wIu_eZnDsEj2RrYMEsRUhgko4-psdeEcNZf62 zyNzF7q［EB/OL］.