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山東電力高等??茖W(xué)校以教育資源數(shù)字化虛擬仿真共享為建設(shè)目標(biāo),推進(jìn)電力工程專業(yè)全領(lǐng)域、全流程、全業(yè)務(wù)的虛擬仿真系統(tǒng)覆蓋,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、教育、產(chǎn)業(yè)的深度融合,切實(shí)提升共同體核心業(yè)務(wù)價(jià)值創(chuàng)造能力,提高共同體運(yùn)營(yíng)效率,夯實(shí)共同體可持續(xù)發(fā)展能力,全力支撐學(xué)校電力工程專業(yè)建設(shè)。截至2021年,山東電力高等??茖W(xué)校變電運(yùn)維、電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行、配電自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)課程基本建成“前臺(tái)靈活、中臺(tái)強(qiáng)大、后臺(tái)穩(wěn)定”的虛擬仿真運(yùn)行平臺(tái),基本實(shí)現(xiàn)全流程、全業(yè)務(wù)的虛擬仿真覆蓋,虛擬仿真教育模式不斷創(chuàng)新,使共同體合作數(shù)字化能力顯著提升。
一、建設(shè)條件與基礎(chǔ)
建立“校校聯(lián)合、資源共享”的教學(xué)實(shí)踐共同體運(yùn)行機(jī)制。2020年1月,以“校校聯(lián)合、資源共享”為指導(dǎo),成立了以山東電力高等??茖W(xué)校為牽頭單位、各成員單位共同參與的教學(xué)實(shí)踐共同體。共同體立足電氣工程相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng),以一線崗位實(shí)際工作的需求和意見為導(dǎo)向,制定實(shí)施聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議,建立了基于崗位典型工作任務(wù)的教學(xué)資源開發(fā)機(jī)制,聯(lián)合制定實(shí)施校校聯(lián)合管理辦法和資源共享管理辦法,共同開展學(xué)生培養(yǎng)管理,共同承擔(dān)教學(xué)成本和管理職責(zé),建立了教學(xué)實(shí)踐共同體穩(wěn)定運(yùn)行機(jī)制。培養(yǎng)“共建共享、遠(yuǎn)程指導(dǎo)”教學(xué)實(shí)踐共同體師資隊(duì)伍。教學(xué)實(shí)踐共同體以“共建共享、遠(yuǎn)程指導(dǎo)”為指導(dǎo),制定推進(jìn)各成員單位在師資隊(duì)伍方面的共建共享,共同開展遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)指導(dǎo)工作,促進(jìn)教師在成員單位之間交流任教、共享資源,共同指導(dǎo)學(xué)生開展仿真實(shí)訓(xùn),共建共享一支結(jié)構(gòu)合理、數(shù)量充足、素質(zhì)過硬、專兼結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐共同體師資隊(duì)伍。建設(shè)“虛擬仿真、貼近現(xiàn)場(chǎng)”的技能訓(xùn)練平臺(tái)。教學(xué)實(shí)踐共同體以“虛擬仿真、貼近現(xiàn)場(chǎng)”為指導(dǎo),按照“服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際、再現(xiàn)工藝流程、錘煉操作技能”的原則共同設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練平臺(tái),先后建設(shè)了變電運(yùn)維、電網(wǎng)調(diào)控、配電自動(dòng)化等現(xiàn)場(chǎng)型、混合仿真型、純軟仿型實(shí)訓(xùn)室30余個(gè),以真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、實(shí)際的操作系統(tǒng)搭建了各專業(yè)崗位的工作實(shí)境。按照崗位工作規(guī)范和培養(yǎng)電力一線工人標(biāo)準(zhǔn),聯(lián)合開發(fā)技能實(shí)訓(xùn)作業(yè)指導(dǎo)書,嚴(yán)格依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作步驟,標(biāo)準(zhǔn)化開展安全風(fēng)險(xiǎn)交底、工作準(zhǔn)備、流程操作及現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)等工序,通過反復(fù)練習(xí)真實(shí)任務(wù),不斷強(qiáng)化學(xué)生規(guī)矩意識(shí)和規(guī)范化操作習(xí)慣。形成“對(duì)接生產(chǎn)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源庫(kù)。教學(xué)實(shí)踐共同體按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)流程,重新開發(fā)學(xué)生培養(yǎng)所需的教學(xué)資源。首先依據(jù)崗位工作標(biāo)準(zhǔn)提煉核心知識(shí)點(diǎn)和關(guān)鍵技能項(xiàng),重構(gòu)課程標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo),通過設(shè)置若干工作情境予以支撐;其次按照新編課標(biāo)開發(fā)行動(dòng)式教材,整合大量企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)操作任務(wù)和案例,在各情境設(shè)計(jì)若干學(xué)習(xí)任務(wù),以實(shí)際的操作任務(wù)為載體,將必備的知識(shí)融入現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程,并據(jù)此編制整體教學(xué)設(shè)計(jì)、單元教學(xué)設(shè)計(jì)。電氣工程山東電力高等??茖W(xué)校以教育資源數(shù)字化虛擬仿真共享為建設(shè)目標(biāo),推進(jìn)電力工程專業(yè)全領(lǐng)相關(guān)專業(yè)已開發(fā)情境任務(wù)式課程標(biāo)準(zhǔn)40余門、行動(dòng)式教材20余本,同時(shí)編制基于崗位標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)訓(xùn)作業(yè)指導(dǎo)書40多部,網(wǎng)絡(luò)課件100余個(gè),建立了突出崗位特點(diǎn)、對(duì)接生產(chǎn)過程的教學(xué)資源庫(kù)。
二、建設(shè)方案
通過虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,帶動(dòng)學(xué)校整體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,系統(tǒng)整體規(guī)劃,統(tǒng)籌分步實(shí)施。通過虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用,推動(dòng)電氣工程相關(guān)專業(yè)教育教學(xué)模式、業(yè)態(tài)和方式的“三個(gè)轉(zhuǎn)變”,打造線上線下相融合的教學(xué)新業(yè)態(tài)、新模式。具體包括如下四方面內(nèi)容:一是加強(qiáng)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),推動(dòng)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)一步深化落地。擴(kuò)容網(wǎng)絡(luò)鏈路帶寬,實(shí)現(xiàn)萬兆進(jìn)樓宇、千兆到桌面。加強(qiáng)5G關(guān)鍵技術(shù)研究和網(wǎng)絡(luò)建設(shè),深化5G在培訓(xùn)教學(xué)、學(xué)生管理等核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域的試點(diǎn)應(yīng)用。建設(shè)物聯(lián)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)全部智能業(yè)務(wù)終端統(tǒng)一接入和管控,打造全面感知、高效處理、應(yīng)用靈活的智慧物聯(lián)體系。二是集成各專業(yè)虛擬仿真系統(tǒng),建成公用仿真中心,打造虛擬仿真實(shí)訓(xùn)云平臺(tái)。建設(shè)基于云端技術(shù)的電網(wǎng)運(yùn)行虛擬仿真培訓(xùn)支撐平臺(tái),為各仿真應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同仿真運(yùn)行環(huán)境,為遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化仿真培訓(xùn)學(xué)習(xí)提供技術(shù)支撐;部署電網(wǎng)運(yùn)行人員學(xué)習(xí)自適應(yīng)培訓(xùn)子系統(tǒng),采用統(tǒng)一規(guī)范XAPI的學(xué)習(xí)行為采集技術(shù),實(shí)現(xiàn)仿真學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)與分析;構(gòu)建電網(wǎng)運(yùn)行專業(yè)自適應(yīng)培訓(xùn)系統(tǒng)模型,研發(fā)自適應(yīng)學(xué)習(xí)引擎,針對(duì)用戶知識(shí)掌握情況和培訓(xùn)目標(biāo)進(jìn)行個(gè)性化精準(zhǔn)化培訓(xùn)內(nèi)容推薦,幫助用戶快速提升專業(yè)技能;部署仿真培訓(xùn)智能引導(dǎo)和自動(dòng)評(píng)價(jià)子系統(tǒng),綜合考慮操作仿真行為及電網(wǎng)運(yùn)行狀況指標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)化仿真學(xué)習(xí)行為的智能引導(dǎo)和自動(dòng)量化評(píng)價(jià);研發(fā)進(jìn)階化虛擬仿真學(xué)習(xí)功能,在仿真系統(tǒng)中增加闖關(guān)、多人對(duì)抗積分排行、道具、等級(jí)提升等元素,提高仿真系統(tǒng)學(xué)習(xí)趣味性。部署電氣工程相關(guān)專業(yè)的線上虛擬仿真系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)資源的數(shù)字化、線上化轉(zhuǎn)型。三是推動(dòng)電氣工程相關(guān)專業(yè)教育教學(xué)的數(shù)字化建設(shè)。落實(shí)學(xué)?!半p高”建設(shè)方案,圍繞“一體雙育四化”職業(yè)教育新模式,主動(dòng)適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展需求。運(yùn)用培訓(xùn)教學(xué)云服務(wù)平臺(tái)及外網(wǎng)公用數(shù)字化平臺(tái),部署虛擬仿真云系統(tǒng),探索應(yīng)用線上教學(xué)、遠(yuǎn)程輔導(dǎo)等教學(xué)新方式。推進(jìn)線上教學(xué)方式常態(tài)化,實(shí)現(xiàn)核心課程線上直播授課、在線測(cè)驗(yàn)。全面實(shí)施線上線下相結(jié)合,推進(jìn)課堂授課與線上課前自學(xué)、在線學(xué)習(xí),在線測(cè)試、課余輔導(dǎo)等靈活結(jié)合。四是強(qiáng)化基于虛擬化技術(shù)的培訓(xùn)教學(xué)數(shù)字資源建設(shè)。以職業(yè)能力為核心,加快涵蓋課程、微課、課件、案例、試題庫(kù)等教學(xué)資源的轉(zhuǎn)化和建設(shè)。制定建模標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建電力設(shè)備模型標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)框架,試點(diǎn)建設(shè)涵蓋設(shè)計(jì)施工、運(yùn)行檢修、供電服務(wù)、品牌傳媒的分布式虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。深化系統(tǒng)集成和開發(fā),推動(dòng)虛擬仿真培訓(xùn)與生產(chǎn)環(huán)境密切結(jié)合,營(yíng)造“時(shí)時(shí)能學(xué)、處處可練”的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。
三、預(yù)期成效和考核指標(biāo)
明確共同體開展教學(xué)業(yè)務(wù)需求,樹立全業(yè)務(wù)流程節(jié)點(diǎn),建立健全虛擬仿真教學(xué)全業(yè)務(wù)流程節(jié)點(diǎn),優(yōu)先引入成熟虛擬仿真軟件,集成培訓(xùn)管理系統(tǒng)和培訓(xùn)教學(xué)云服務(wù)平臺(tái),消除數(shù)據(jù)壁壘,建成電力工程專業(yè)核心課程虛擬仿真基礎(chǔ)平臺(tái)。梳理職業(yè)教育業(yè)務(wù)教學(xué)資源,按專業(yè)制定課件、教材、案例、試題庫(kù)等資源虛擬仿真數(shù)字化建設(shè)計(jì)劃,完成至少30%教學(xué)資源虛擬仿真數(shù)字化建設(shè)。制定虛擬仿真數(shù)字化建模標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建電力設(shè)備模型標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)框架,優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行、調(diào)度、配電自動(dòng)化、供用電技術(shù)等業(yè)務(wù)領(lǐng)域虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)資源,開發(fā)完成電網(wǎng)調(diào)度、變電運(yùn)維、配電自動(dòng)化專業(yè)課程60%實(shí)訓(xùn)課程虛擬仿真系統(tǒng)。開發(fā)完成教學(xué)管理調(diào)度指揮一體化管控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)與數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)接口的開發(fā)和貫通,實(shí)現(xiàn)管控平臺(tái)準(zhǔn)確實(shí)時(shí)采集、抓取各虛擬仿真系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù),并通過可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)報(bào)表等功能。運(yùn)用教學(xué)云服務(wù)平臺(tái)及外網(wǎng)供用數(shù)字化平臺(tái),探索應(yīng)用線上教學(xué)、遠(yuǎn)程輔導(dǎo)等教學(xué)新方式,實(shí)現(xiàn)共同體單位之間資源共享。
作者:劉書閣 李愛晶 王璽 李天航 單位:山東電力高等??茖W(xué)校
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