风电机组装配课程教学与技能培养深度融合探索*

◆王艳 黄建鹏 何智洋 陈文明

风电机组装配课程教学与技能培养深度融合探索*

◆王艳 黄建鹏 何智洋 陈文明

阐述针对风电机组装配课程不同内容所采用的不同的教学方法，通过这些方法的实施，学生可以更好地掌握风电机组的整体结构、内部结构以及装配工艺的相关技能，为学习后续的专业课程以及职业能力打下良好的基础。

风电专业；风电机组装配；职业岗位能力

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.14.061

1　引言

风力发电作为清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。从2009年开始的风电整机厂家的突增导致的风电行业的不可控性，到国家宏观调控政策下的优胜劣汰，最终保持中国的风电维持在一个较稳定的发展层面，经过两年多的低迷期，中国风电行业开始走上正规道路并可以与世界风电行业相抗衡。

随着风电行业的发展，所需要的专业型人才也越来越多，如风机装配、风机调试以及风机运维及相关周边产业。国内仅有少数职业院校开设了风电专业，高职风电专业教学从装配、调试、运维等多方面培养学生的职业能力，使学生一毕业，经过简单的入职培训即可到风电车间、风电场从事装配以及运维调试工作，为风电专业注入急需的专业性技能人才。

风电机组装配是高职风电专业一学年开设的一门职业岗位能力核心课程，通过本课程的学习，可以让学生全面掌握风机的整体结构、内部结构、主要装配工具的使用以及基本的车间装配工艺等。在实践性较强的专业课教学中，如何将理论知识的传授与技能培养有效结合，进一步提高教学效率和培养学生的专业技能，一直是高职专业课教师积极探索的问题。笔者进入企业调研，凝练、设计教学内容，通过湖南电气职业技术学院省级特色专业课程风电机组装配课程的教学实践，在课程教学与技能培养深度融合方面获得较为成功的经验。

2　课程内容的组织与安排

按照技术技能型人才培养的基本要求，对学生职业岗位能力进行分析，对接职业岗位标准。本课程主要目标是培养学生对风电机组的结构认知、工具使用以及风电机组的装配工艺技能。将风电机组装配课程的学习内容划分为四大部分，分别为：

1）风电机组结构认知，包括直驱和双馈这两种主要的兆瓦级机型的整体结构特点及内部结构，以及两种机型各自的优缺点比较；

2）装配工具的准备及使用方法，主要是指机械装配工具（如扭力扳手等）以及电气测量仪器；

3）兆瓦级风机装配工艺的理论学习与技能培养；

4）小型风力发电机组的结构认知、装配工艺制作及拆装实训。

3　理论教学与技能培养的深度融合

实训条件与双师型教师团队 湖南电气职业技术学院作为校企深度合作办学的院校之一，与企业合作共同开发建设专业实训室，整合了各项优质教学资源，从小型风力发电机组到2 MW的大型风电机组的装配联调，均有相应的实训设备。如何在教学环节中合理利用这些技术已经成熟的整机设备并开发相关的教学资源，是风电机组装配这门课程改革的任务之一。

任何一个机械组件的装配都有规范的工艺流程要求，所以工艺要求及标准是本门课程重点学习的内容之一。单纯的流程性的工艺讲解无味无趣，为了将这些教学内容结合实际的职业技能要求进行合理的优化整合，需要授课教师深入企业调研学习、实习，了解产品的结构、生产工艺、操作规范等，并熟悉企业工艺文件的编制标准和要求。因此，本课程的教师团队由来自于企业的技术人员和通过企业实习锻炼的“双师型”教师组成，通过教学实践，取得良好的教学效果。

教学内容的优化整合 为了让学生可以尽快掌握装配的工艺，在此之前需要对各项基础知识进行理论学习，根据职业岗位技能培养要求以及学生认知的教学规律，将教学内容进行整合划分，教学内容划分为三大模块。

1）结构认知。要掌握风电机组的装配工艺，首先要熟悉的是一台风机的结构组成，包括整体结构、内部结构。整体结构主要是指一台整体从外观可以看到的一些大的结构件，如叶片、轮毂、发电机、塔筒等；内部结构就细化到风机内的零部件，如控制系统组成、偏航系统组成、变桨系统组成等。通过熟悉内部结构可以知道机械部件之间是如何通过电气控制形成一套系统来实现风机的部分控制功能的。

一是利用校企共建的实训基地，可指导学生认知兆瓦级风机的机组的整体结构。学生可零距离接触兆瓦级整机设备及小型风力发电机组等企业产品，通过实物了解、多媒体演示等，展示不同风机厂家不同机型的外观结构，存在的差异以及差异点存在的原因。学生在掌握整机厂家的信息的情况下，熟悉厂家主流风机的类型以及基本的参数，熟悉不同风机类型之间存在的整体结构差异，为以后到不同风机厂家工作打下良好基础。

二是引入风电场及风机培训软件，利用培训软件的二维、三维动画以及讲解，让学生对风机的内部结构熟悉到位，熟悉所有风机的零部件以及工作原理。每个部件演示的时候都会进行详细的讲解，主要讲解的是兆瓦级风机的两种机型：双馈与直驱风机的内部结构。

2）工具使用。利用学校现有的风机装配工具，实物演示或者视频演示装配工具的使用方法及注意事项，讲解完成之后，让学生通过课堂演示了解工具的正确使用方法，并注意到哪些是常见的错误使用方法。

3）工艺学习。XE系列机型是目前国内直驱风机的代表性产品，可靠性与稳定性均处于国内技术的领先水平。学生在校内实习基地完成基础性训练后，利用湖南电气职业技术学院企业办学的优势，可组织学生到兆瓦级风电车间对直驱风机的部件以及车间装配工艺进行学习，针对装配安全、基本工艺及操作规范等方面的问题，请技术人员现场教学和解释，满足学生探索求知的欲望，提高他们学习的积极性和创造性。

教学过程理实一体

1）基础知识认知。教学过程以教师为主、学生为辅，学与做相结合，静与动相配合。在学校的兆瓦级整机实训室，参照企业的装配工艺卡片，根据企业的认知学习以及之前的理论知识学习，教师带领学生对比实物对基础知识进行详细的认知学习，理论联系实践，突出重点和难点，现场考核学生对基础知识的掌握程度，根据考核结果再加强相关知识的讲解、学习及应用，让学生切实掌握理论基础，为后续的技能培养实训奠定良好的基础。

2）技能培养实训。实训过程以学生为主、教师为辅，教师指定机组关键零部件进行装配，学生分组自主制定安全守则、装配准备工作及装配工艺卡片，教师进行指导，最终每组确定自己的实施方案。并着手进行操作，最终将各组的文字、图片等资料整理汇总，用作教学项目开发的资源之一。

在方案实施过程中，教师全程监督，确保操作的安全和规则，违背安全或工艺准则要求或者实施过程中遇到困难的，一概停止相应操作，对本组的方案进行修改，确保每个环节都严格按照相关标准进行，培养学生的安全意识、标准意识及规范意识，培养他们的基本职业技能。

3）生产实习实践。此门课程安排了两周的企业生产实习实践，将学校所需的知识点应用到实际生产过程中。

生产实习实践采取一带二的方式，即：一个企业师傅带领两名学生，先熟悉车间的安全规范及生产装配内容和流程，再熟悉实践装配的工艺过程及要求。

学生从拧一颗螺栓开始启动装配的实践过程，慢慢过渡到可以在师傅的指导下对风机的主要零部件进行装配，并保证装配过程及工艺完全满足技术要求。

整个实践过程以师傅带徒弟式教学，学生动手操作，教师辅助指导，学生按生产流程完成指定内容的学习、实践及总结。

技能考核方法改革

1）考核内容。通过上述知识的学习及实训，学生应具备基本的装配工艺技能，为了考核学生对工艺的掌握程度，本课程安排了如下内容作为学生技能考核的内容。

由于大型风力发电机组体积大，对整机进行拆装存在一定的难度，因此，整机拆装技能考核就安排在模拟的直驱型风电机组实训室进行。

模拟机组在内部结构上进行了简化，但是各种关键零部件均具备，而且模拟机组在拆前和组装完之后，经过简单的调试即可验证装配的工艺是否满足要求。

对于之前的基础知识，因在课程学习完成后，此时学生对机组的结构及装配工艺应该已经熟悉，经过简单的测试即可让他们独自制订本机组拆装的所有方案，此时每个学生都要按照自己的思路去制订拆装方案，教师不再给予一一审核，要求学生间进行互评，根据互评的结果再对自己的方案进行修改，然后最终推出来三份比较理想的实施方案用于学生实际操作的参考，同时也纳入后续教学项目的资源。

对拆装方案，学生在课堂上全程自主独立完成，并共同对方案进行研究和完善，教师的主要任务是确保人机安全，除此之外，会将方案制订过程中需要用到的各种资料以及之前知识学习及操作等相关资源提前提供给学生，供其参考。

2）考核方法。本门课程的技能考核成绩由以下三部分组成。

①教师考核：最终教师会对学生的实施方案进行评价，并对考核内容的实施过程进行考核。教师考核占总成绩的的50%。

②自我评价：学生对整个技能考核的过程进行自我评价，本着诚实诚恳的原则。自我评价占总成绩的20%。

③学生互评：学生相互之间对考核过程进行评价。互评成绩占总成绩的30%。

教学效果明显 本课程采用现代化的教学方法，在课程教学时理论教学与技能培养紧密结合。教师在讲授时运用多媒体课件、网络教学资源等现代化手段，使用真实的风机设备作为载体，将企业的装配工艺完整地呈现出来，利用学生对实际制造生产装配过程的兴趣度，提高学生学习的积极性以及职业技能能力。大部分学生可以自觉完成教师布置的各项任务，而且能够积极动脑思考，提出问题、解决问题，为以后从事风电行业的工作奠定良好的基础。

4　总结

通过对风电机组装配课程在理论教学及技能培养方面的优化整合，优化学习，实现预期的教学目标，让学生最优化地掌握该门课程要传达的知识及技能信息。

风电机组装配课程对于理论知识及工艺技能都有很高的要求，所以学生要以理论知识学习武装自己，再将理论知识及技能要求合理整理运用到实践中去。理论讲解除了传统的讲授法，融入各种信息化教学方法及现代化的教学理念。前期过程以教师为主、学生为辅，学与做相结合，静与动相配合，充分利用优势资源，积极调动学生学习的思考能力、学习能力、创造能力和解决问题的能力，为学生以后学习其他风力发电相关课程以及职业能力打下良好的基础；后期以学生为主、教师为辅，巩固锻炼学生之前掌握的各项技能，实现理论与实践的深度融合。■

［1］叶云洋，等.风力发电机组的安装与调试［M］.北京：化学工业出版社，2014.

［2］王昌国，等.风力发电设备制造工艺［M］.北京：化学工业出版社，2013.

G712

B

1671-489X（2016）14-0061-03

*项目来源：湖南教育科学“十二五”规划课题“基于校企共同体模式下的风电专业课程教学改革研究与实践”（基金编号：XJK013CZY129）。

作者：王艳，湖南电气职业技术学院电气与信息工程系中级工程师，主要从事风电机组控制及调试方面的工作；黄建鹏、何智洋、陈文明，湖南电气职业技术学院（411101）。