“教室车间”MW级风电机组专业技能训练与教学资源的开发
王艳
（湖南电气职业技术学院，湖南 湘潭）
摘 要： 高职院校以校企共建的形式将车间搬进教室，建立所谓“教室车间”，其主要目的就是对接产业并为企业培养其所需要的应用型技术技能人才。学院利用企业办学的先天优势，将售价高、体积大的MW级风电机组搬进校园，建立兆瓦级风电机组“教室车间”。作者针对职业岗位的专业技术技能要求和实践操作过程中出现的问题，以风电专业核心课程为例说明如何进行技能的培养；同时利用现有MW设备进行有效教学组织和教学资源的开发，主要包括：教学过程的组织与实施、实践任务的开发、特色教材与网络资源的开发以及实操“轮岗”制训练等，以确保学生对知识的学习循序渐进、对专业技能的培养层层递进、对职业岗位角色的逐步适应等，实现高素质技术技能人才的培养目标。
关键词： 教室车间；MW级风电机组；教学资源；“轮岗”制
一 前言
高等职业教育是国民教育体系中一种重要的类型和层次，是与高等本科教育不同类型和层次的高等教育。高等职业教育与本科教育强调学科性不同，它是按照职业分类，根据一定职业岗位（群）实际业务活动范围的要求，培养一线实用性（技术应用性或职业性）人才。这种教育更强调对职业的针对性和职业技能能力培养，是以社会人才市场需求为导向的就业教育[1-4]。
为了实现高职教育的培养目标，贯彻“融入企业，对接产业”的办学精神，各大高职院校在实训室建设方面都紧贴行业所需，同企业密切结合将其主营产品的主要零部件搬到学校内，用于企业员工培训及未来所需专业技能人才的培训，这样的实训室即所谓的“教室车间”。
风电专业作为这几年发展较快的一个专业，为了实现同样的培训目标需要更大的投入。目前市场上一台两兆瓦的直驱风电机组的整机售价约为800万，整机体积又大，要建立一个像一般教仪设备可以供学生批量操作的整机实训室是根本不现实的。基于这些原因，一般高职院校风电专业的实训装置都是模型机或仿真软件为主，鲜少有真实的兆瓦级风电设备投入其中。
二 兆瓦级风电机组“教室车间”的建设
（一） “教室车间”的建设条件及总体规划
由于学院有企业办学得天独厚的条件，在主办企业的大力支持下，2015年校企合作共同建立了兆瓦级风电机组“教室车间”——兆瓦级整机实训室。主要配备有：某厂家82-2000型的永磁直驱风力发电机组装置，包括机舱总成、轮毂总成以及主控柜各一套，以及相关吊装设备和常用工具，总投入500余万元。
该实训室的建设完成为学院风电专业学生提供了真实的工程环境，同时可以为相关风电企业培训急需的风电人才，也可为学院教师、企业人员提供风机试验和科研平台，并可以承担进行风电机组机械装调工、电气装调工等工种的技能鉴定工作，是集“培训、教学、研究”等功能于一体的兆瓦级风电机组试验基地。
我还搞了蛮多次关于学习动力的主题班会，跟他们分析为什么要上好的大学，即使你无法自我创业成为马云、俞敏洪，但是你可以成为他们的同学，然后创业时成为他们的“开国功臣”；即使你无法成为富二代，但是你可能成为王思聪的同学，据说他爸王建林在他创业时给他五个亿……更高的平台，意味着更高层次的朋友圈子，意味着将来社会上更多的助力。
（二） “教室车间”对接产业的技能培养目标
由于椰子不但为人们提供稳定的经济来源而且提供食品和营养保证，所以在过去的30年中，印度、印度尼西亚和菲律宾的椰子种植面积明显增加，萨摩亚的种植面积也成倍的扩大，而椰果的采摘问题恰好是制约椰子产业发展的重要因素之一。因此，椰果采摘机的研究大大吸引了科研人员的注意力，中国热带农业科学院也成立了专项的椰子研究所。
（1）风电机组装配员
风电机组装配员的主要工作内容包括：机械装配（机舱总成装配、轮毂总成装配、发电机装配、主轴承装配）以及电气装配（电控柜电气安装、风电机组内的电气安装等）。风电机组装配是保证风电机组可以正常运转的重要步骤之一，装配工艺的好坏直接影响到机组的性能，装配技能也是学生步入风电行业必须要学会的技能之一。
根据风电行业的技能人员的需求情况，分析风电专业核心课程对应工作岗位的能力要求，结合“教室车间”配置的设备资源，实现风电机组装配员、风电机组调试员、风电机组运行与维护人员的培养，同时督促其养成良好的职业素养，为以后的工作奠定坚实的基础。
（2）风电机组调试员
1）教学过程的组织
道路工程建设中会不断形成大量的项目建设、立项、规划、设计施工、监督管理和验收竣工等文件资料，一定要按照科学的方法对这些相应的技术文件进行归档分类，以便于为了将来在道路工程建设的维修养护、监控管理和改扩建设等方面提供翔实而准确的原始数据和记录。同时，还能进一步优化道路的规划和检修方案，以节省大量的人力、物力和财力资源及成本。
（3）风电机组运行与维护人员
推荐理由:本书介绍了中国改革开放发展成就，主要从改革路径、对外开放、宏观经济、区域发展、“三农”政策、扶贫脱贫、产业发展、科技引领、生态文明、人力资源、社会保障、收入分配这十二个方面讲述中国故事。中国改革开放促进发展与分享的成功故事，以及建立经济特区和试验区先行先试，继而实施区域发展战略，在中西部地区创造条件重演沿海地区发展奇迹的有益经验。
（4）职业素养
该系统由监测子系统、信息汇集与会商决策平台和预警子系统组成，可实时向各级政府、相关社会机构和社会公众提供山洪灾害预警服务，争取有效防范时间，采取避灾措施，大大提高了舟曲县防御山洪灾害的水平和能力，可最大程度地减少山洪灾害造成的人员伤亡和财产损失。
在操作前、操作中、操作后需要执行遵守的职业素养，是保障企业生产和风电场建设、运行与维护的首要条件。“教师车间”提供了很好的实训条件，可以实际的讲解和演示在装配、调试等技能培养过程中的安全隐患、注意事项、操作准备、操作规范等，以保证人身和设备安全。
三 技能培养及教学资源的开发
如何合理有效的利用好这些风电设备资源？怎样对接产业去实施教学？本文以专业课《风电机组调试》为例，着重探讨利用“教室车间”的真实产品、真实场景开发课程教学资源的有效方法和应用效果。
（一） 技能培养及教学资源的开发存在的难点
风电机组装配、调试以及运维的技能训练是一个长期的循序渐进、由简入难的过程，经过知识传授、仿真实训、模型机演练以及实践操作才能将部分主要技能培养到位。在各个环节实施的过程中，尤其是实践操作环节存在几个难点导致技能培养或教学资源开发存在一定的难度。
（1）学生多，MW整机设备有限
学生多，整机设备有限，这是技能培养面临的最现实也是最大的一个问题。一个风电班的学生数量一般会在40个人左右，大部分学生学习的积极主动性稍欠，在人数多、设备少这样的情况下，这种情况会被进一步放大，势必会有一部分学生处于无所事事的状态。
实践过程中，建筑工程项目进度管理的数据采集系统有由3D点云和深度图像组成，其实现了施工现场数据的实时采集和加工，并将其应用于具体实践的指导。数据信息的处理基于数据采集系统而应用，数据处理的过程即为BIM模型信息更新的过程。在BIM模型系统下，项目施工计划、子项目建设周期、专业施工阶段等内容被完整规划，其有效的避免可施工过程干扰的发生。此外，功能应用系统是其可视化数据管理的支撑，较为良好的可塑性确保了BIM模型系统应用的合理化，对于工程的高质量建设具有良好的促进作用。
（2）风电机组的组成部件数量较多、全面性认知速度慢
（3）风电机组的结构复杂、技能培养存在交叉影响现象
一台风电机组的组成部件总数以千计，学生必须要掌握里面每个部件的功能才能正确的进行调试、维护与检修等。这个对于专业工程师来说都存在一定的难度，对于还在大学学习的同学来说更是难上加难。
风电机组的机械设计和电气控制逻辑较复杂，对学生的综合能力要求高。即使他们在学习了机械识图和继电器控制系统的分析与制作之后，再把电气接线图或者机械设计图提供给他们，他们还是无法正确快速的识别。由于机械结构复杂，排故时间长，无法与风电机组调试环节紧密兼容；频繁的机械拆装也会对部件造成损坏（无备件），影响调试环节的顺利进行，技能培养及教学资源开发都存在很大的挑战。
（1）实践项目的开发
目前学院在对学生进行技能培养过程中一般采用公开出版的与授课内容贴近的教材或采用企业的各种技术资料结合技能培养需求在上课前融合而成的综合性教案两种方式。第一种方式针对性不理想，经常会发现教材的利用率很低；第二种方式针对性、技能点均满足人才培养需求，但是因为涉及到企业技术资料是否泄密的问题，所以在实施过程中还存在很多局限性。在此种情况下，如何将企业资料与学校教学特色及技能培养融合到一起形成一本可参考性强、技能培养内容准确且完全不存在泄密问题的特色教材也是目前需要完成的一项重要任务。
（5）专业英语要求较高
风电机组的技术文件、部件使用说明书、电气接线图、调试软件等都牵涉到很多风电专业词汇。通过这几年的教学可以看出大部分高职理工学生的英语底子较差，风电专业词汇的掌握能力不够理想。
表1 《风电机组调试》课程实践项目列表
（二） 技能培养及教学资源的开发与应用
针对上述问题，在教学中将教室与车间融为一体，将学生与学徒身份互换，将专业课学习与职业岗位能力培养相结合，实现了人才培养与职业岗位需求的无缝对接。综合风电专业各门核心课程的培养目标，兆瓦级风电机组“教室车间”教学资源的设计开发及应用如下。
（4）专业的针对性的技术技能教材少
实践项目主要在兆瓦级整机“教室车间”进行，在制定的过程中紧密结合生产、着重于实际职业工作岗位的素养及技能需求，分析现有设备可以开展的技能训练项目，结合高职学生的学习特点及知识程度，将工作过程系统化从而开发出适合高职学生的实践操作项目。
实践项目以实训指导书的形式呈现，由企业工程师指导，我院教师编写，具体见表1。
（2）教学内容的设计及特色教材的编写
就在我茫无头绪的时候，白丽筠好像知道我在寻找她，为她的生死惴惴不安，忽然给我发来了一条短信：吓着了吧，我走了，不要来找我。
根据上述实践任务，分析《风电机组调试>所对应的职业岗位的知识能力需求，结合“教室车间”现有的操作设备，与企业工程师研讨合理规划《风电机组调试》课程的教学内容及特色教材的撰写内容，具体见表2。
根据表2所示内容，采用项目引领、任务驱动、工作过程系统化的形式由专业教师及企业工程师共同编写配套的校本教材，在教材应用成熟且经过修改完善后的情况下改编成公开出版适用于MW级风电机组的专业技能培养特色教材。
学生开展角色扮演活动，初步感悟植物分类。6名学生展示6种植物的图片，进行角色陈述。甲学生展示葫芦藓图片，着重介绍其具有茎和叶、无根的特点；乙学生展示水绵的图片，着重介绍其无根、茎、叶的特点；丙学生展示肾蕨的图片，着重介绍其无根、茎、叶的特点；丁学生展示培育的向日葵的图片，着重介绍其有果实、子叶两片、叶脉为网状脉的特点；戊学生展示玉米的图片，着重介绍其有果实、子叶一片、叶脉为平行脉的特点；己学生展示雪松的图片，着重介绍其有种子、无果皮的特点。
（3）教学过程的组织、实施及考核
风电机组运行与维护人员的主要工作内容包括：排除风电机组运行过程中产生的临时故障保证机组的可利用率；对风电机组的组成部件进行日常和定期的维护检修以确保机组及组成部件的正常运行使用寿命并排除安全隐患；对风电机组主要组成部件进行检修减少备品备件的资金投入。
风电机组调试员的主要工作内容包括：主控柜的调试、机舱的调试、整机联调、发电机调试、变频器调试、整机调试等。风电机组调试的主要目的是验证风电机组各个部件的功能、风电机组主要控制功能以及风电机组整体控制功能是否正常，同时还可以检验风电机组装配的工艺是否符号要求。只有调试合格的风电机组才能保证其在并网前后的正常、稳定、可靠、安全、高效的运行。
整个教学过程采用理实一体的形式进行组织，充分利用我院由中央财政支持建设的风电实训基地以及兆瓦整机“教师车间”的设备，开发大量的教学内容及实践操作内容，让学生可以做到“学中做，做中学”，形成“学、做、练、评”一体化的教学模式。
在加硫除铜过程中为了使硫化渣与铅液分离的更好，在加硫以后再添加一些碎焦炭屑(或湿润的木屑)以减少硫磺粉的烧损，还可以使所产的浮渣疏松干细，混入的铅相应减少，且更容易打捞。这时可用泵将铅液汲送到阳极铸造锅中调整锑的含量，同时还可以打捞部分浮渣。
理论教学环节采用三维仿真软件、课件以及图片的形式进行讲解；实践教学从小型风机到兆瓦级风机、从模型机到真实风机交替进行。
理论内容的组织根据每个实践操作任务所需进行，保证学生在动手操作之前，已经具备80%的理论知识及100%的安全要求。理论教学完成之后，即可进入实践操作环节。在第一项实践任务进行之前，学生根据自己以及同学的学习情况进行分组，弱强结合，相互促进。
在整个教学过程中学生还可以利用教师提供的空间资源对知识、操作内容等进行预习或复习，也可以对所学知识进行自我测试和评价。同时教师会建立课程讨论及交流专区，学生可以通过教师说明的各种通信方式课下与教师进行交流和探讨。（可以结合网络资源建设一起讲，在这里要简单点）。
表2 《风电机组调试》教学及教材内容设计简表
图1 技能培训考核
2）“轮岗”制实践技能训练
近年来，江城县大力发展水果生产，全县已经建立5个水果生产基地，水果种植面积近20万亩。目前，水果基地的水果产量已占全县水果产量的80%以上，优质果率也不断上升。农民科学种果的意识和技术均得到提高，一些栽培新技术如套袋、防虫网、杀虫灯、粘虫板等得到了一定程度的推广。
在进行实操时，在教室内营造车间实景环境，教师或学长化身为师傅，学生既是学徒又是师傅。学生的每一步操作都要严格按照车间规范要求进行，包括：9S规范、工具的摆放和选取、操作前的各项准备及安全要求、设备的上电及检测、设备的操作步骤等规范。
同时基于此“教室车间”的实际情况，每个小组合理安排每个任务的实施节点及小组成员的职责，教师从宏观上进行调控。在对MW级风电机组进行实际操作时，全班采用“轮岗”的形式执行。在一组“学徒”进行实操培训时，其他组可以照常进行其他任务，这样可以避免出现设备使用冲突的现象，从而保证每组每个实践任务的顺利有效实施。
3）综合性技能考核
综合性技能考核内容如图1所示，其中实践任务的考核环节包括：“轮岗”制实践任务（表1中的项目七、项目八）的考核（如图2所示）、其他任务的完成度考核以及教学过程结束后的项目式考核环节（表1的项目十和项目十一）。
项目式考核环节是为了检验学生对知识、技能的掌握程度，在此环节中：学生以小组的形式根据已学的知识点以及实践实施环节，自主设计并制定20kW以及MW级仿真风电机组的调试手册，完成对应功能的调试。在此考核环节中教师仅提供电气接线图。
“机械工程测试技术”是机械设计制造及其自动化、机械电子工程等专业的专业必修基础课，集“机电一体化”“机械原理”“传感与检测技术”“自动控制原理”等课程基础于一体[3]。为提高学生动手实践能力和未来工作必要专业素质的培养，围绕测试技术、传感器分类和工程技术应用等章节进行知识点拓展，多媒体授课应由浅入深，具体化抽象内容，改变传统的教学模式，简化“机械设计”“机械原理”“机电一体化”等相关课程的重复内容，加强实验课的安排，突出工程技术的应用，“机械工程测试技术”教学资源结构和课程结构分别如图1和图2所示。
（4）网络资源库的建设
根据技能训练所需要学习的知识点，建立专用的网络教学资源库，包括课件、实训任务+作业、学生操作视频及图片、电子教材及授课计划、典型案例视频集锦、参考资料汇总等，具体如图3所示。
(1)改进燃烧方式和提高燃烧技术。通过改造和更新燃烧设备和改进燃烧条件，提高燃烧技术，使燃气中的可燃物和可燃气全部或大部分燃尽，这样既能减少烟尘排放，又能提高锅炉热效率，节约煤炭。改善了炉膛空间悬浮燃烧的质量。在选用某一种燃烧方式时，应坚持因煤制宜、因炉制宜和因地制宜的原则。通过改进锅炉燃烧装置，可以提高燃烧效率。选煤厂中的生活锅炉通常都是手烧炉，如果在这些小型手烧炉上装设间断二次风装置，对改进燃烧效率和减轻烟气黑度，均有明显效果。
资源库的课件结合了企业的技术资料，利用教师自身的工作经验将其转化成可用性高的教学课件；实训任务+辅助作业基本上以职业岗位技能需求为主线，结合“教室车间”现有的实训设备，将实际工作过程系统化之后再对技能点进行颗粒化，最终以任务的形式呈现出来；通过对学生上课的操作视频发现操作过程中出现的问题并及时解决，同时也是后续上课的有力资料之一；自编符合技能培养所需要的针对性教材，提高教材的可用性；资源库中的视频资源及参考资料大部分来自企业一线生产车间、风电场实际调试环节以及教师的自制微视频，与实际生产过程紧密联系，提高学生学习的兴趣度和积极性。
图2 “轮岗”制任务考核
图3 网络教学资源库的建设
四 总结
以技能培养为基本要点，为企业培养专业型人才为宗旨，结合现有的实训条件，解决教学中遇到的难点，提出了风电专业课程的教学资源的设计及开发思路。
通过上述教学资源的设计、开发及实施，利用学生对兆瓦级风电机组的好奇心和兴趣度，学生可以从根本上熟悉此MW级永磁直驱风电机组的结构、功能及调试过程，为学生以后从事风电行业打下了良好的基础。同时，选取部分兴趣度较高的学生对风电装调技能进行强化训练，在2017年、2018年全国职业院校的风电装调技能竞赛中均取得了一等奖的成绩。
为确保不发生一起因贫失学、因学返贫现象，浙江省学生资助管理中心日前将考入外省高校的经济困难学生纳入高中学校资助统计和调查范畴。
在未来的教学过程中，应不断对技能进行更新和渗透，使培养出的学生可以在风电技能方面满足行业不断发展的需求。
参考文献
[l] 赵晓东.高等职业教育的跨世纪走势[J].职教论坛,1997(08):6-7.
[2] 张圣勤.五年制高职的培养目标和人才规格[J].上海机电技术高等专科学校学报,2000,(1).
[3] 谷鸿溪.中国职业教育跨世纪走向[M].北京:中国铁道出版社,1999.
[4] 群慧.培养高等技术应用性人才的必由之路[N].中国教育报,2000-3-13.
[5] 范灵.高等职业教育校企合作内涵与机制[J].现代教育管理,2016(02):111-114.
[6] 张健.论高等职业教育的人才培养模式[J].成才之路,2015(12):10-11.
[7] 何鹏玲.高等职业教育教学改革的几个思考点[J].2015,(14).
[8] 张可然.区域经济与高等职业教育专业建设[J].高教学刊,2015(23):186-187.
[9] 叶云洋,陈文明.风力发电机组的安装与调试[M].北京:化学工业出版社,2014.
[10] 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.
[11] 叶杭治.风力发电机组的控制技术{M].北京:机械工业出版社,2002.
[12] 姚兴佳,宋俊.风力发电机组原理与应用(第2版){M].北京:机械工业出版社,2011.
The MW Wind Turbine's of Classroom Workshop Professional Skills Trainning and the Development of Teaching Resources
WANG Yan
(Hunan Electrical College of Technology, Xiangtan Hunan)
Abstract: The Higher Vocational and Technical College moves workshops to classroom in the form of college-enterprise cooperation, and uses the products of the enterprise to establish “Classroom Workshop” in the college. The main purpose to establish “Classroom Workshop” is building relationship with industry and training practical technology talents for the enterprise. The College using the dominant advantage of enterprise-run school moves one MW turbine into here and builds the MW turbine's Classroom Workshop. According to the professional requests and problems of the operating process, The author uses the core courses for example to instruct how to train professional skills; also uses the MW turbine device to organize teaching methods and develop teaching resources, including: the organization and implementation of the teaching process; the development of practiced tasks; the system of practice by sequence; the building of network resources and so on. By these,students can learn the knowledge step by step, and learn the skills by layer to implement the training aim in the end.
Key words: Classroom workshop; MW turbine; Teaching resources; Practice by sequence
本文引用格式： 王艳.“教室车间”MW级风电机组专业技能训练与教学资源的开发[J]. 教育现代化,2019,6(51):270-274.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.51.094
基金项目： 湖南省教育厅职业院校教育教学改革研究项目“基于VR技术的风电专业类综合技能培养方案设计与实践”，基金编号：ZJGB2016214。
作者简介： 王艳，女，山东莒南县，硕士研究生，工程师，现任教于湖南电气职业技术学院电气与信息工程系，主要从事风电机组控制及调试方面的工作。
标签：教室车间论文; MW级风电机组论文; 教学资源论文; “轮岗”制论文; 湖南电气职业技术学院论文;