何建軍　趙飛　陳薦

摘 要：新能源科學(xué)與工程專業(yè)作為近幾年新開設(shè)的本科專業(yè)，以風(fēng)電為特色的新能源專業(yè)校外實踐教學(xué)模式是一項重要的研究課題。文章結(jié)合風(fēng)電技術(shù)發(fā)展趨勢和新能源專業(yè)人才培養(yǎng)實踐，提出一種立足學(xué)校、校企共建、企業(yè)實際生產(chǎn)與高效實踐教學(xué)有機統(tǒng)一的專業(yè)實踐教學(xué)新模式，并據(jù)此開展了校企共建遠程監(jiān)控中心項目可行性論證、方案制定與實踐教學(xué)方案優(yōu)化工作。旨在為新能源專業(yè)實踐教學(xué)模式的研究提供一種新思路。

關(guān)鍵詞：新能源科學(xué)與工程；實踐教學(xué)；遠程監(jiān)控

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）07-0004-02

近年來，能源科技日新月異，風(fēng)電等新能源快速發(fā)展，新能源領(lǐng)域的人才培養(yǎng)日益受到政府、高校和社會各界的廣泛重視[1]。2011年教育部批準設(shè)置新能源科學(xué)與工程專業(yè)本科專業(yè)（080503T），全國許多高校紛紛增設(shè)新能源科學(xué)與工程專業(yè)，2012年原有的風(fēng)能與動力工程和新能源科學(xué)與工程合并統(tǒng)一調(diào)整為新能源科學(xué)與工程，如何辦好戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)背景下的新專業(yè)是一項全新而艱巨的課題。作為傳統(tǒng)能源特色高校的風(fēng)電等新能源學(xué)科和專業(yè)發(fā)展面臨著許多新的挑戰(zhàn)，由風(fēng)能與動力工程專業(yè)調(diào)整轉(zhuǎn)變過來的新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才面臨諸多現(xiàn)實和復(fù)雜的研究課題[2]，正在進行中的新能源專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)該予以及時解決。本文將結(jié)合校企共建遠程監(jiān)控中心建設(shè)項目的實踐，探索一種新型的實際教學(xué)模式。

一、新能源專業(yè)校外實習(xí)面臨的挑戰(zhàn)

新能源專業(yè)的實踐教學(xué)模式的探索和實踐是一項十分緊迫的現(xiàn)實任務(wù)。新能源專業(yè)直接面對新能源產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)一線，具有很強的工程實踐性，實踐教學(xué)必須與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，需要有良好的實驗環(huán)境和實踐基地[3]。學(xué)校辦學(xué)應(yīng)與企業(yè)需求緊密結(jié)合，加強校企雙向調(diào)研，優(yōu)化新能源專業(yè)設(shè)置及相關(guān)課程設(shè)置，修訂專業(yè)教學(xué)計劃，共同培養(yǎng)出更多符合企業(yè)需要的高素質(zhì)的實踐型人才。在長沙理工大學(xué)的新能源專業(yè)的培養(yǎng)方案中，有兩次校外集中實習(xí)和兩次校內(nèi)集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，探索有效可行的實踐教學(xué)模式是一項重要的任務(wù)。

風(fēng)電專業(yè)校外實習(xí)面臨較大的實際困難。長沙理工大學(xué)開設(shè)的“新能源科學(xué)與工程”專業(yè)主要面向風(fēng)力發(fā)電生產(chǎn)一線，實習(xí)單位主要為建成運行的風(fēng)電場，而當前周邊的風(fēng)電場大都建在遠離市區(qū)的山頂，風(fēng)電專業(yè)學(xué)生實習(xí)路途遙遠、費用高、費時長、交通不便、安全隱患重重，而且風(fēng)電場一般不能為集體實習(xí)的師生提供住宿和飲食條件，生活極為不便，給校外實習(xí)的經(jīng)費、實習(xí)時間、安全、住宿和生活帶來很大困難，很大程度上影響了實習(xí)效果。為了破解這一難題，結(jié)合智能風(fēng)場和互聯(lián)

網(wǎng)+行動計劃，學(xué)校在產(chǎn)學(xué)研合作的基礎(chǔ)上，開創(chuàng)性地探索校企共建遠程集中監(jiān)控平臺，探索校企聯(lián)合人才培養(yǎng)的新模式。

二、校企共建風(fēng)電遠程集中監(jiān)控平臺建設(shè)的

可行性分析

遠程監(jiān)控技術(shù)成熟?，F(xiàn)代遠程監(jiān)控與診斷模式是隨著通信、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的[4]，其特點是現(xiàn)場的采樣設(shè)備將各種傳感器獲得的設(shè)備狀態(tài)信息轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給遠程診斷工程師[5]?；谟嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)異地控制，也可實現(xiàn)多風(fēng)場大范圍的資源共享。采用無線通信技術(shù)為安裝具有開通快捷、維護遷移方便、造價低等優(yōu)點的監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已經(jīng)運行使用多年，技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定可靠[6]。

校企共建遠程集控平臺和校企雙方經(jīng)濟效益顯著。將新能源發(fā)電遠程監(jiān)控中心建在學(xué)校校區(qū)，企業(yè)可以節(jié)省房屋建設(shè)或租賃費用；企業(yè)可以充分利用學(xué)校的相關(guān)資源和校區(qū)內(nèi)完善的生活設(shè)施，降低運行成本和員工的生活成本。另外，企業(yè)投資建設(shè)新能源發(fā)電遠程監(jiān)控及仿真中心，學(xué)校則可節(jié)省新能源發(fā)電遠程監(jiān)控中心的建設(shè)成本；新能源發(fā)電遠程監(jiān)控中心由企業(yè)對其進行運行維護，學(xué)校還可節(jié)省新能源發(fā)電遠程監(jiān)控中心的運行維護成本。

這種模式能充分發(fā)揮新能源發(fā)電遠程監(jiān)控示范效益、人才培養(yǎng)效益、科研效益、社會效益。學(xué)校在全國電力行業(yè)特別是中南地區(qū)電力行業(yè)有一定優(yōu)勢，為企業(yè)的相關(guān)業(yè)務(wù)向中南地區(qū)電力行業(yè)推廣有一定較好的作用。人才培養(yǎng)效益主要是為學(xué)校能源類本科生提供認識實習(xí)、風(fēng)電場運行與維護實習(xí)、風(fēng)電機組遠程監(jiān)控實習(xí)基地；為研究生提供新能源技術(shù)領(lǐng)域的課題研究機會，特別是風(fēng)電場遠程監(jiān)控和故障診斷的機會。在新能源發(fā)電遠程監(jiān)控建設(shè)和運行中開展科研合作能使校企雙方共同受益；新能源發(fā)電遠程監(jiān)控與仿真中心建成后，可以對湖南省新能源發(fā)電進行監(jiān)控和故障診斷，對相關(guān)人員技術(shù)提供培訓(xùn)服務(wù)，還可作為示范中心向全國相關(guān)單位推廣。

三、新能源校企共建共享新模式的構(gòu)建

學(xué)生在校內(nèi)能借助“遠程監(jiān)控”完成運行跟班實習(xí)，充分利用多風(fēng)場、多機型和多種風(fēng)資源狀況的實時運行情況，全面提高實習(xí)效果。建立一套具有統(tǒng)一軟、硬件架構(gòu)平臺的集中監(jiān)控系統(tǒng)，滿足新能源自身監(jiān)控需求及企業(yè)對所轄風(fēng)電場、光伏電站的集中監(jiān)管、調(diào)度控制，為新能源領(lǐng)域相關(guān)教師及工程技術(shù)人員提供科研平臺。

隨著裝機容量的快速增長，以及電網(wǎng)公司對風(fēng)電場、光伏電站調(diào)度規(guī)劃的需求，企業(yè)在借鑒國內(nèi)外風(fēng)電集中監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，建立了一套具有統(tǒng)一軟、硬件架構(gòu)平臺的集中監(jiān)控系統(tǒng)，可以滿足新能源自身監(jiān)控需求，同時公司可對所轄風(fēng)電場、光伏電站的集中監(jiān)管、調(diào)度控制，實現(xiàn)湖南區(qū)域風(fēng)場群、光伏電站群的遠程監(jiān)控和管理。企業(yè)還充分利用學(xué)校能源動力學(xué)科的優(yōu)勢，合作開展新能源發(fā)電領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)研究，以及開展下屬企業(yè)新進員工開展業(yè)務(wù)培訓(xùn)。

這種模式能很好地破解實踐教學(xué)難題，全面提升專業(yè)辦學(xué)水平。在整合學(xué)校特別是能源動力工程類學(xué)科現(xiàn)有技術(shù)機構(gòu)、設(shè)施設(shè)備、人才隊伍的基礎(chǔ)上，建成新能源發(fā)電遠程監(jiān)控與仿真中心、新能源發(fā)電遠程監(jiān)控與仿真產(chǎn)學(xué)研基地，以及“新能源發(fā)電遠程監(jiān)控與仿真大學(xué)生實踐教學(xué)基地”，實行統(tǒng)一的運行管理機制，從而大力提升學(xué)校新能源發(fā)電遠程監(jiān)控與仿真中心水平，推動學(xué)校新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域科學(xué)研究、學(xué)生實習(xí)、社會服務(wù)等方面的健康、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展，保障學(xué)校新能源發(fā)電技術(shù)大學(xué)生校內(nèi)實習(xí)基地目標的順利實現(xiàn)。

四、新能源遠程監(jiān)控中心建設(shè)的內(nèi)容

根據(jù)項目建設(shè)目標，擬建的“新能源發(fā)電遠程監(jiān)控與仿真中心”建設(shè)內(nèi)容主要分為“新能源發(fā)電遠程監(jiān)控平臺、新能源發(fā)電實習(xí)實訓(xùn)平臺、新能源發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)平臺、學(xué)術(shù)交流與培訓(xùn)中心”等四個主要部分。

1.新能源發(fā)電遠程監(jiān)控平臺。主要由企業(yè)負責(zé)建設(shè)。根據(jù)公司的發(fā)展規(guī)劃，該平臺將納入該公司下屬十余個能源開發(fā)項目，總規(guī)劃容量達1000MW以上。具體建設(shè)內(nèi)容分為軟件、硬件兩大部分。軟件部分包括大容量實時/歷史數(shù)據(jù)庫、報表系統(tǒng)等；硬件部分包括采集設(shè)備、存儲設(shè)備、傳輸設(shè)備、互聯(lián)互通設(shè)備等。

2.新能源發(fā)電實習(xí)實訓(xùn)平臺。主要由學(xué)校負責(zé)建設(shè)。利用該平臺可對在校學(xué)生開展各項實踐教學(xué)活動（包括認識實習(xí)、運行實習(xí)、仿真實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、新能源綜合實驗、創(chuàng)新性實驗、課外科技活動等），年均達1000人次以上。具體建設(shè)內(nèi)容包括場地建設(shè)、相關(guān)設(shè)備及儀器儀表建設(shè)、師資隊伍教室、文檔資料建設(shè)等。

3.新能源發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)平臺。校企合作共建科研和實驗平臺，對新能源發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)難題（如新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)、先進控制技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)、風(fēng)資源評估及風(fēng)功率預(yù)測技術(shù)等）聯(lián)合攻關(guān)，合作開發(fā)科學(xué)研究項目，建設(shè)內(nèi)容包括場地建設(shè)、專用工具和儀器儀表、測試及分析軟件等。

4.學(xué)術(shù)交流與培訓(xùn)中心。主要由學(xué)校負責(zé)建設(shè)，可承接企業(yè)員工培訓(xùn)、相關(guān)教師的工程化鍛煉及業(yè)內(nèi)學(xué)術(shù)交流等，培訓(xùn)人工年均人次數(shù)達50人次以上，每年教師赴企業(yè)進行工程化鍛煉3—5人次，每年不定期舉行多場次以上學(xué)術(shù)交流活動。建設(shè)內(nèi)容包括培訓(xùn)教室、會議中心等場地建設(shè)、培訓(xùn)計劃制訂、培訓(xùn)教材編寫、工程案例準備等。

五、新能源專業(yè)多環(huán)節(jié)實踐教學(xué)的效果

在中心建設(shè)和運行過程中，研究新能源實驗課程、核心專業(yè)課程的課程設(shè)計、仿真實習(xí)、認識實習(xí)、運行實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)的調(diào)整，實驗室和實習(xí)條件的建設(shè)方案等。這主要包括以下方面內(nèi)容：新能源專業(yè)實踐教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)的研究、省部共建風(fēng)能與動力工程專業(yè)實驗室功能的調(diào)整與改造、新能源實驗和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量標準的研究、新能源新增實踐教學(xué)條件的建設(shè)方案研究。利用筆者所在高校“電力生產(chǎn)與控制國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心”的優(yōu)質(zhì)資源，高標準建設(shè)新能源發(fā)電過程仿真實驗室。

產(chǎn)學(xué)研結(jié)合不僅是新能源這樣的工科專業(yè)人才培養(yǎng)的必然要求，能使學(xué)校學(xué)科和教學(xué)受益，同時也應(yīng)做足做實讓企業(yè)獲利，實現(xiàn)雙贏，這樣的產(chǎn)學(xué)研合作模式才能真正發(fā)揮其應(yīng)有的效能。本文不僅為高校新能源專業(yè)人才培養(yǎng)模式提供一種新思路，也為企業(yè)的校企合作提供有用的參考。

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