基于校企共建遠程監控中心的新能源專業實踐教學模式研究

何建軍　趙飛　陳薦

摘 要：新能源科學與工程專業作為近幾年新開設的本科專業，以風電為特色的新能源專業校外實踐教學模式是一項重要的研究課題。文章結合風電技術發展趨勢和新能源專業人才培養實踐，提出一種立足學校、校企共建、企業實際生產與高效實踐教學有機統一的專業實踐教學新模式，并據此開展了校企共建遠程監控中心項目可行性論證、方案制定與實踐教學方案優化工作。旨在為新能源專業實踐教學模式的研究提供一種新思路。

關鍵詞：新能源科學與工程；實踐教學；遠程監控

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，風電等新能源快速發展，新能源領域的人才培養日益受到政府、高校和社會各界的廣泛重視[1]。2011年教育部批準設置新能源科學與工程專業本科專業（080503T），全國許多高校紛紛增設新能源科學與工程專業，2012年原有的風能與動力工程和新能源科學與工程合并統一調整為新能源科學與工程，如何辦好戰略性新興產業背景下的新專業是一項全新而艱巨的課題。作為傳統能源特色高校的風電等新能源學科和專業發展面臨著許多新的挑戰，由風能與動力工程專業調整轉變過來的新能源科學與工程專業人才面臨諸多現實和復雜的研究課題[2]，正在進行中的新能源專業人才培養應該予以及時解決。本文將結合校企共建遠程監控中心建設項目的實踐，探索一種新型的實際教學模式。

一、新能源專業校外實習面臨的挑戰

新能源專業的實踐教學模式的探索和實踐是一項十分緊迫的現實任務。新能源專業直接面對新能源產業的生產一線，具有很強的工程實踐性，實踐教學必須與生產實踐相結合，需要有良好的實驗環境和實踐基地[3]。學校辦學應與企業需求緊密結合，加強校企雙向調研，優化新能源專業設置及相關課程設置，修訂專業教學計劃，共同培養出更多符合企業需要的高素質的實踐型人才。在長沙理工大學的新能源專業的培養方案中，有兩次校外集中實習和兩次校內集中實踐教學環節，探索有效可行的實踐教學模式是一項重要的任務。

風電專業校外實習面臨較大的實際困難。長沙理工大學開設的“新能源科學與工程”專業主要面向風力發電生產一線，實習單位主要為建成運行的風電場，而當前周邊的風電場大都建在遠離市區的山頂，風電專業學生實習路途遙遠、費用高、費時長、交通不便、安全隱患重重，而且風電場一般不能為集體實習的師生提供住宿和飲食條件，生活極為不便，給校外實習的經費、實習時間、安全、住宿和生活帶來很大困難，很大程度上影響了實習效果。為了破解這一難題，結合智能風場和互聯

網+行動計劃，學校在產學研合作的基礎上，開創性地探索校企共建遠程集中監控平臺，探索校企聯合人才培養的新模式。

二、校企共建風電遠程集中監控平臺建設的

可行性分析

遠程監控技術成熟。現代遠程監控與診斷模式是隨著通信、計算機和網絡技術發展而產生的[4]，其特點是現場的采樣設備將各種傳感器獲得的設備狀態信息轉變成數字信號后，通過網絡傳送給遠程診斷工程師[5]。基于計算機網絡技術的遠程實時監控系統不僅可以實現異地控制，也可實現多風場大范圍的資源共享。采用無線通信技術為安裝具有開通快捷、維護遷移方便、造價低等優點的監視控制和數據采集系統已經運行使用多年，技術成熟、性能穩定可靠[6]。

校企共建遠程集控平臺和校企雙方經濟效益顯著。將新能源發電遠程監控中心建在學校校區，企業可以節省房屋建設或租賃費用；企業可以充分利用學校的相關資源和校區內完善的生活設施，降低運行成本和員工的生活成本。另外，企業投資建設新能源發電遠程監控及仿真中心，學校則可節省新能源發電遠程監控中心的建設成本；新能源發電遠程監控中心由企業對其進行運行維護，學校還可節省新能源發電遠程監控中心的運行維護成本。

這種模式能充分發揮新能源發電遠程監控示范效益、人才培養效益、科研效益、社會效益。學校在全國電力行業特別是中南地區電力行業有一定優勢，為企業的相關業務向中南地區電力行業推廣有一定較好的作用。人才培養效益主要是為學校能源類本科生提供認識實習、風電場運行與維護實習、風電機組遠程監控實習基地；為研究生提供新能源技術領域的課題研究機會，特別是風電場遠程監控和故障診斷的機會。在新能源發電遠程監控建設和運行中開展科研合作能使校企雙方共同受益；新能源發電遠程監控與仿真中心建成后，可以對湖南省新能源發電進行監控和故障診斷，對相關人員技術提供培訓服務，還可作為示范中心向全國相關單位推廣。

三、新能源校企共建共享新模式的構建

學生在校內能借助“遠程監控”完成運行跟班實習，充分利用多風場、多機型和多種風資源狀況的實時運行情況，全面提高實習效果。建立一套具有統一軟、硬件架構平臺的集中監控系統，滿足新能源自身監控需求及企業對所轄風電場、光伏電站的集中監管、調度控制，為新能源領域相關教師及工程技術人員提供科研平臺。

隨著裝機容量的快速增長，以及電網公司對風電場、光伏電站調度規劃的需求，企業在借鑒國內外風電集中監控系統建設經驗的基礎上，建立了一套具有統一軟、硬件架構平臺的集中監控系統，可以滿足新能源自身監控需求，同時公司可對所轄風電場、光伏電站的集中監管、調度控制，實現湖南區域風場群、光伏電站群的遠程監控和管理。企業還充分利用學校能源動力學科的優勢，合作開展新能源發電領域科學技術研究，以及開展下屬企業新進員工開展業務培訓。

這種模式能很好地破解實踐教學難題，全面提升專業辦學水平。在整合學校特別是能源動力工程類學科現有技術機構、設施設備、人才隊伍的基礎上，建成新能源發電遠程監控與仿真中心、新能源發電遠程監控與仿真產學研基地，以及“新能源發電遠程監控與仿真大學生實踐教學基地”，實行統一的運行管理機制，從而大力提升學校新能源發電遠程監控與仿真中心水平，推動學校新能源發電技術領域科學研究、學生實習、社會服務等方面的健康、協調和可持續發展，保障學校新能源發電技術大學生校內實習基地目標的順利實現。

四、新能源遠程監控中心建設的內容

根據項目建設目標，擬建的“新能源發電遠程監控與仿真中心”建設內容主要分為“新能源發電遠程監控平臺、新能源發電實習實訓平臺、新能源發電關鍵技術研究與開發平臺、學術交流與培訓中心”等四個主要部分。

1.新能源發電遠程監控平臺。主要由企業負責建設。根據公司的發展規劃，該平臺將納入該公司下屬十余個能源開發項目，總規劃容量達1000MW以上。具體建設內容分為軟件、硬件兩大部分。軟件部分包括大容量實時/歷史數據庫、報表系統等；硬件部分包括采集設備、存儲設備、傳輸設備、互聯互通設備等。

2.新能源發電實習實訓平臺。主要由學校負責建設。利用該平臺可對在校學生開展各項實踐教學活動（包括認識實習、運行實習、仿真實習、畢業實習、新能源綜合實驗、創新性實驗、課外科技活動等），年均達1000人次以上。具體建設內容包括場地建設、相關設備及儀器儀表建設、師資隊伍教室、文檔資料建設等。

3.新能源發電關鍵技術研究與開發平臺。校企合作共建科研和實驗平臺，對新能源發電的關鍵技術難題（如新能源發電并網技術、先進控制技術、狀態監測與故障診斷技術、風資源評估及風功率預測技術等）聯合攻關，合作開發科學研究項目，建設內容包括場地建設、專用工具和儀器儀表、測試及分析軟件等。

4.學術交流與培訓中心。主要由學校負責建設，可承接企業員工培訓、相關教師的工程化鍛煉及業內學術交流等，培訓人工年均人次數達50人次以上，每年教師赴企業進行工程化鍛煉3—5人次，每年不定期舉行多場次以上學術交流活動。建設內容包括培訓教室、會議中心等場地建設、培訓計劃制訂、培訓教材編寫、工程案例準備等。

五、新能源專業多環節實踐教學的效果

在中心建設和運行過程中，研究新能源實驗課程、核心專業課程的課程設計、仿真實習、認識實習、運行實習和畢業設計等環節的調整，實驗室和實習條件的建設方案等。這主要包括以下方面內容：新能源專業實踐教學內容和環節的研究、省部共建風能與動力工程專業實驗室功能的調整與改造、新能源實驗和實踐教學環節教學質量標準的研究、新能源新增實踐教學條件的建設方案研究。利用筆者所在高校“電力生產與控制國家級虛擬仿真實驗教學中心”的優質資源，高標準建設新能源發電過程仿真實驗室。

產學研結合不僅是新能源這樣的工科專業人才培養的必然要求，能使學校學科和教學受益，同時也應做足做實讓企業獲利，實現雙贏，這樣的產學研合作模式才能真正發揮其應有的效能。本文不僅為高校新能源專業人才培養模式提供一種新思路，也為企業的校企合作提供有用的參考。

參考文獻：

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[4]Ahmed Mohamed A.，Song Minho，Pan Jae-Kyung，Kim

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