基于虚拟仿真系统的准生产性实训研究

谢新（武汉电力职业技术学院，湖北 武汉430079）

基于虚拟仿真系统的准生产性实训研究

谢新
（武汉电力职业技术学院，湖北 武汉430079）

生产性实训是高职院校专业内涵建设的核心，基于现代信息技术的虚拟仿真教学能有效促进专业教学与企业生产的对接。文章通过研究热能与发电工程类专业生产性实训的特点，总结了基于虚拟仿真系统的准生产性实训基地的建设原则，探讨基于准生产性实训基地的顶岗实习管理方法，为专业群的特色建设及可持续发展指明了方向。

虚拟仿真系统；准生产性实训；研究

生产性实训作为高职院校教学体系的中心内容，是突出办学特色、提升高技能人才培养质量的关键所在，生产性实训是指通过产品生产、技术研发、社会服务等生产性过程，在实现经济效益的同时培养学生实践技能、提高学生的综合职业能力的一种实践性教学模式。通过生产性实训，学生在真实的生产环境中完成生产与实训任务，掌握综合操作技能，使动手能力和创新精神得到锻炼。生产性实训教学的生产性主要体现在：（1）实训的内容以企业生产任务为中心，将技能训练融入生产，实现训练、生产一体化，理论学习和实际应用一体化；（2）按照生产要求建立生产组织管理，改变传统的专业和行政班级管理模式；（3）具有真实的生产环境、企业文化和职业体验条件［1］。

一、热能与发电工程类专业群生产性实训的特点

热能与发电工程类专业群（火电厂集控运行、电厂热能动力装置等）主要面向大中型火力发电企业及其他电能生产企业的一线运行值班员岗位，大型火电机组设备的高成本投入以及电能连续生产的重要性是电力企业的特点，同时机组运行事故导致的人身伤亡、设备损毁、经济损失不可估量，因此本专业的生产性实训教学与其他专业相比具有不可逆性，学生不可能在完全真实的生产工作环境中进行实训。但是随着火电机组的容量、参数的提高，火电机组运行参数变化快，控制日益复杂，对运行人员的操作调控水平要求也越来越高，只有高强度、高保真性的反复实操训练才能提高运行值班员的专业素质和职业技能，才能保障机组运行的安全性、经济型。

为提高运行人员的操作技能，火电机组仿真系统应运而生。火电厂实时仿真系统俗称仿真机，通过虚拟仿真实训可提高运行人员的操作水平与处理事故的能力，从而提高电力生产的安全性。由于信息技术的不断发展，运行值班员逐步从以往的面向仪表、盘台转为面向计算机屏幕，仿真机也由原来的软、硬件仿真过渡到了全软件仿真，采用人机交互界面系统完全模拟现场操作（就地站）以及集控室远程操控（OIS站），实现全过程、全范围的仿真，覆盖了火电机组启动、变工况调节、事故处理、停机等全部典型的生产过程，包含火电机组辖内所有典型系统和设备的全部操作，具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可重复使用等优点。

依托虚拟仿真系统的准生产性实训基地除了生产环境非企业现场等要素不能满足实训的生产性，其他方面均可以实现生产性实训基地的功能：（1）能按照课程教学标准的要求，能针对学生进行生产性实训和顶岗实习等各种实践教学；（2）能按国家职业标准的要求，针对学生、教师或社会人员进行相应职业技能和职业素质训练和考核［1］。此外，还可以在科研、技术服务、国际交流合作、示范辐射等方面发挥作用。因此通过虚拟仿真系统开展准生产性实训教学，提升职业技能成为本专业群的特色。

二、基于虚拟仿真系统的准生产性实训基地的建设原则

火电机组仿真技术是一项成熟的技术，根据火电机组的运行参数（亚临界、超临界等）、装机容量、主机型号（锅炉、汽轮机、发电机三大主机）、热力系统配置、控制系统型式、辅机系统等诸多因素，实际各仿真机都不相同。对于专业教学而言，囊括所有仿真机型是不可能也是不必要的。在有限的条件下，实训基地的建设按照功能性进行归并，尽可能做到相对集中、功能显著，其建设设计思路主要以工业性、典型性、前瞻性为目标。

工业性主要体现在校企合作，实训体系的训练项目和电力运检类专业的运行、维护项目一致，实训基地的建设突出一个“实”字，即尽可能营造与行业、企业需要相一致的环境与氛围，引入企业典型工作任务来构建实训教学平台，既满足实训教学功能需求，也符合现场工程规范准则，使学生能提高实战能力，能提高技能水平，能提高职业素养，成为社会需要的高技能人才。

典型性主要体现在虚拟仿真系统，覆盖绝大部分电能生产企业的火力发电机组型号，涵概了容量12MW、30MW、300MW、600MW、1000MW的各类机组，典型的循环流化床锅炉、煤粉炉，参数有中压/高压/亚临界汽包锅炉、超临界直流锅炉等，学生职业技能的掌握是建立在真实岗位环境中的基于典型工作任务的反复训练，为职业技能的拓展迁移奠定了坚实的基础，保证了实训基地在同类高校的特色及规模性的示范效应。

坚持项目建设的先进性和前瞻性，相比企业生产的同一性，实训基地的仿真机坚持“一机多模”，考虑实训基地建设的可扩展性，密切关注电力产业的最新技术发展和技能需求动态，突出专业领域的新知识、新设备、新技术和新方法的可应用性。在满足掌握专业基本知识和基本技能的基础上，及时提供运用本领域的最新技术及相关技能的条件，实现专业教学基础性和先进性的统一。

三、基于准生产性实训基地的顶岗实习管理

依托基于火电机组仿真系统的校内准生产性实训基地可实现火电厂集控运行专业学生的生产性实训——顶岗实习。顶岗实习是学校教学的重要组成部分，是学生将理论知识转化为实际操作技能的重要环节。它有助于培养学生未来职业岗位上严谨的工作作风、良好的职业道德和素质。热能与发电工程类专业群毕业生就业形势良好，多数学生能应聘到大中型火电生产企业，但往往这些企业要求学生在拿到毕业证以后才能正式办理入职手续，那么在近半年的时间内学生如何按照高职教育的要求完成顶岗实习呢？

顶岗实习，是指学生在基本上完成教学实习和学过大部分基础技术课之后，到专业对口的现场直接参与生产过程，综合运用本专业所学的知识和技能，以完成一定的生产任务，并进一步获得感性认识，掌握操作技能，学习企业管理，养成正确劳动态度的一种实践性教学形式［2］。如前所述，电力行业电能生产企业的生产是连续性的，一线生产人员要时刻保持高度的关注力、责任心，同时电能生产的质量与国民经济生产、人民生活必需息息相关，因此热能与发电工程类专业群的顶岗实习不同于其他专业普通实习实训，如果按照要求必须完全进入生产现场、完全履行岗位全部职责、完全承担生产任务是不现实的，也是不安全的。

按照生产性实训教学特点，根据火电机组仿真系统的功能，可设计火电机组运行仿真顶岗实习的管理流程：

1.人员管理。将不符合专业对口原则、实习单位与就业单位一致原则的未办理顶岗实习手续的学生进行集中管理，打破传统的专业和行政班级，一般按4人组成团队构成单元机组，根据火电机组的人员岗位编制和学生专业水平，设置机长1名、主操1名、副操2名，模拟履行火电机组运行人员的生产职责。

2.作息时间管理。根据火电机组连续生产的运行机制，考虑学生在校内准生产性实训基地的作息时间，把学生分为若干值，模拟实施火电厂运行交接班制度，充分发挥仿真系统的工况存储、调用功能，不同值的学生按照交接班制度接续操作，保证学生在实训基地内有饱满的工作任务和学习任务。

3.实训任务管理。利用火电机组仿真系统的全过程、全范围仿真功能，由指导教师模拟值长或调度发布指令，完成单元机组的启动、变工况调节、事故处理、停机等全部典型的生产过程，完成火电机组辖内所有典型系统和设备的全部操作，实训过程中学生必须填写运行值班日志、运行交接班记录。实训过程实际就是火电机组的生产运行过程，实训过程中学生将学会工作职责、职业素养，为真正进入职场夯实基础。

四、结束语

基于火电机组仿真系统的准生产性实训基地的建设，可以有效解决热能与发电工程类专业群的生产性实训教学环节的诸多不利因素，通过虚拟生产可以满足生产性实训的生产性特点，实训情境、实训任务、实训操作内容等接近实际生产过程，实训进程完全模拟火电厂的连续生产过程，实训内容基于火电机组运行维护的典型生产任务。

未来新的虚拟现实技术及装备的推广，将促进虚拟漫游系统在专业教学中的应用，可实现专业群中运行维护人员的火电厂虚拟巡检、设备虚拟检修等功能。总之，除了未见真实的生产环境、不能有真实的产品以外，基于火电机组虚拟仿真系统的准生产性实训在专业教学体系中将发挥重大作用，通过准生产性实训可实现训练、准生产一体化，理论学习和实际应用一体化，促进学生职业素质培养和专业技能培养一体化。

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

谢新，武汉电力职业技术学院，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］.