武汉电力职业技术学院火电厂集控运行专业建设方案文档格式.docx
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(1)人才培养模式
不论是大型火力发电机组,还是小型分布式能源机组,不分燃煤、燃气或是生物质能(秸秆、稻壳、城市垃圾等),甚至核电站的常规热力系统,整个发电机组的系统十分复杂。
随着我国电力工业的发展,按国家规划要求,大型高效环保火电机组是燃煤机组发展的重点趋势,大容量、高参数、集中控制是必然发展方向。
通过提高蒸汽参数提高整机效率,降低煤耗每年节约煤炭资源所带来的经济效益是相当可观的。
同时机组效率的提高,污染物的排放也相应减少,降低了对环境的污染。
大机组的特点是监控点多、参数变化速度快和控制对象特性复杂。
控制技术日益复杂,对安全、经济运行的影响越来越高,对运行人员的素质提出了更高要求。
传统的炉、机、电分别监控方式已不能适应大型单元机组运行要求,必须采用高度自动化的单元值班长的运行模式。
运行人员的岗位技能是影响电力系统运行安全的重要因素。
火电机组安全运行是第一位的,不允许非熟练人员操作,行业规定所有运行人员必须经过严格的专业理论培训和仿真操作培训,取得合格证书后方能上岗。
职业岗位对实际运行经验的高要求和学生在真实工作环境中的操作机会的缺乏,是本专业学生所面临的最大困难。
由于电力生产的特殊性,学生在企业的实习仅仅局限于参观模式,不可能有亲自动手操作的机会。
“百闻不如一见,百见不如一干”,如何推行“工学结合”,突出实践能力培养是教学模式改革的关键。
本专业拟以火电机组仿真系统为载体,以火电厂集控运行专业职业岗位(群)的能力要求为依据,努力践行“一条主线、一个平台、三个结合”的人才培养模式,努力做到传授知识、培养能力、提高素质三方面的有机融合,形成“工学交替、能力递进”的螺旋式上升的模式,实现培养能适应火力发电机组集控运行、具有良好职业素养和可持续发展能力的高端技能型人才的目标。
学院具有自主开发火电机组仿真系统的能力,能不断跟踪发电新技术的发展进行科研开发。
学院火电厂集控运行专业毕业生具有较高的社会责任感和良好的职业道德,安心工作于生产第一线,思想素质较高,作风朴实,踏实肯干,有较强的事业心和团结协作精神,尤其是专业知识根底牢,动手能力强,对岗位适应期较短,从而赢得了良好的社会声誉,进一步巩固了学院集控运行专业在全国高职高专同类学校“排头兵”的地位。
火电厂集控运行专业连续几年均为学院的热门招生专业,用人单位直接到学院选拔人才,就业率达到97%以上,就业质量高,深受社会好评。
(2)师资队伍现状
本专业有一支优秀的双师型教师队伍(见表1),学历层次高,教学理论水平高,专业技术能力强,职业教育理念先进。
长期为省内外新建大型火电机组举办职工理论和仿真操作培训班,获得企业好评;
参加中电联、学院组织的讲课比赛,多次获得一等奖、二等奖。
近几年主、参编教材18本,其中大部分为高职高专规划教材和“十一五”国家规划教材。
表1火电厂集控运行专业师资基本情况表
总人数
24人
专职
16
兼职
8
学历结构
学历
硕士研究生
本科
大专
其他
人数
7
12
3
2
比例
29.2%
50.0%
12.5%
8.3%
职称结构
级别
高级
中级
初级
6
25.0%
00.0%
双师结构
年龄结构
年龄层次
45岁以下
45岁以上
45岁以下研究生
18
75.0%
(3)实验实训条件现状
为了实现技能型人才的培养目标,保证实验、实训教学环节顺利开展,学院对该专业不断增加投入,加强实验室、实训场地的建设,目前校内具体的实验实训条件如表2,校外实习场地如表3所示。
表2火电厂集控运行专业实验实训条件
序号
实验实训基地名称
主要项目及功能
1
动力设备实训基地-电厂模型室
(1)电厂锅炉设备认识实训;
(2)汽轮机设备认识实训
动力设备实训基地-锅炉综合实训室
(1)煤的工业分析实验;
(2)烟气分析实验;
(3)过热器流量偏差演示实验;
(4)自然水循环演示实验;
(4)煤的可磨性系数测定实验;
(5)煤粉均匀性系数测定实验;
(6)空气动力场演示实验
动力设备实训基地-流体力学及泵与风机实训室
(1)伯努里方程和动量方程演示实验;
(2)管道沿程阻力及局部阻力测试实验;
(3)泵的性能及汽蚀测试实训;
(4)雷诺演示实验
4
动力设备实训基地-汽轮机综合实训室
(1)叶片综合性能测试;
(2)转子综合性能测试;
(3)滑动轴承油膜振荡实验;
(4)汽轮机生产过程演示实验;
(5)汽轮机调速系统演示实验
5
动力设备实训基地-热工基础实训室
(1)喷管实验;
(2)热导率测定实验;
(3)沸腾换热演示实验;
(4)换热器综合实验
火电机组仿真运行实训基地-300MW火电机组仿真实训室
(1)锅炉运行仿真实训;
(2)汽轮机运行仿真实训;
(3)集控运行仿真实训;
(4)生物质发电机组集控运行仿真实训
火电机组仿真运行实训基地-600MW火电机组仿真实训室
(3)集控运行仿真实训
检测技术实训基地-传感器及检测技术实训室
(1)仪表鉴定及调校实训;
(2)现代传感技术装置实训
9
检测技术实训基地-单片机及自控原理(公共)实训室
(1)单片机应用实训;
(2)自动控制系统组态及仿真实训
10
热力设备检修实训基地-金工实训室
(1)钳工工艺实训;
(2)机加工实训;
(3)电焊实训
11
热力设备检修实训基地-热力设备检修工艺实训室
(1)联轴器找中心;
(2)转子静平衡测量;
(3)密封环制作;
(4)平面与曲面刮削;
(5)滑动轴承装配;
(6)电焊;
(7)管阀检修;
(8)热套;
(9)滚动轴承装配;
(10)键装配;
(11)胀管;
(12)起重基本工艺实训;
(13)晃动度、瓢偏度测量
热力设备检修实训基地-热力设备装配实训室
(1)多级水泵拆装;
(2)汽轮机本体拆装;
(3)汽轮机调速系统装配
13
自动化技术实训基地-自动控制设备实训室
(1)控制仪表及自动装置实训;
(2)自动控制设备实训
14
自动化技术实训基地-自控系统实验室
(1)自动控制系统组态及仿真实训;
(2)自动控制技术应用实训
表3火电厂集控运行专业校外实习基地表
名称
主要功能
汉川电厂
电厂认识实习,电厂运行实习,顶岗实习
荆门热电厂
青山热电厂
鄂州电厂
二、专业发展与人才供给目标
1.专业发展目标
以教育部【2006】16号文件和“关于推进高等职业教育改革发展的若干意见”为指导,根据国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)和国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年),以培养适应火电机组运行、调试、维护等岗位的高端技能型人才为根本任务,主动适应区域经济社会发展需要,将专业与产业、职业岗位对接,依托能源电力行业,以火电机组技术发展趋势为引领,以国家及地区能源产业规划为引导,面向电能生产企业,围绕火力发电机组设备的运行、维护、调试岗位;
教学过程与生产过程对接,建立以任务驱动、项目导向为主体的教学体系,课程教学引入火力发电机组集控运行岗位群的职业标准和岗位规范;
创建基于火电机组仿真系统的认识与实践结合的学习平台,创新“工学交替、能力递进”的人才培养途径,完善毕业证书与职业资格证书的对接;
实施“育名师、引专家、分层培养”的师资培养模式,完善教师联系企业专家、教研室联系企业生产部门的校企对接模式;
坚持内涵式发展模式,统筹兼顾学历和职业要求,努力提升人才职业素养和可持续发展能力,逐步将课堂学习与终身学习对接。
通过两年建设,本专业将建立起工学结合、校企合作的创新型人才培养模式,使本专业最终成为火电企业的人才培养基地,成为国内同类院校相关专业的职业教育的示范窗口。
2.人才培养目标
根据国家和地区十二五规划,本专业的人才培养目标主要面向能源产业电力生产企业,如大中型火力发电机组、企业自备发电机组、分布式能源机组、采用生物质能的新能源发电机组等,与火力发电单元机组集控值班员岗位相对应,专业人才具备火力发电系统的应用知识和火力发电机组集控运行、维护、控制、调试能力,具有良好职业素养和可持续发展能力。
本专业对应的核心职业岗位的职业资格证书有集控值班员、汽轮机运行值班员、锅炉运行值班员等;
拓展岗位群对应的职业资格证书有电气值班员、集控巡视员、燃料集控值班员、脱硫值班员、热力网运行值班员等。
在本专业的学习过程中,要求取得集控值班员职业资格证书四级。
本专业毕业生毕业后可直接从事的主要职业岗位群有发电厂集控巡检、集控副值班员等岗位。
毕业生经过2-3年获得一定工作经验后可以胜任集控主值岗位。
通过5-10年自主发展后能够适应的岗位包括值长和运行专责工程师等技术管理岗位。
本专业核心职业能力描述为:
具有较全面的火力发电机组系统运行分析能力、较强的机、炉、电主机及辅机的启停操作与集控运行监控能力、一定的事故分析与处理能力和热力设备及辅机的试验能力、一定的现场组织管理及安全经济性分析能力等方面技术应用能力。
3.课程建设目标
将课程内容与职业标准对接,对应专业人才培养的职业能力目标,依托行业企业,引入职业岗位标准规范,制定课程的教学标准,开发基于任务驱动、项目导向、“教、学、做”一体的专业课程,组织以教师为主导、学生为主体的教学,突出实用性、综合性、启发性,编写基于行动导向的教材及指导书。
建设完善省级精品课程。
同时将积极引进全国高职院校的课程开发成果,充分利用信息技术开发数字化资源,建设火电机组虚拟仿真教学系统,使专业课程实现“教、学、做”一体化教学,逐步建设核心课程的专业教学资源库。
4.实验实训条件建设目标
遵循教学过程与生产过程对接的指导思想,在现有实训条件的基础上,根据火电厂生产过程对应的职业岗位群构建火电厂集控运行专业的能力训练项目,依据能力训练项目确定需要配套的实训设备。
在现有校内实训设施的基础上,通过新增和整合,新建、扩建规范的集教学、科研、社会服务于一体的DCS仿真系统实训基地,与企业共建生产性实训基地,编写完善与实习电厂机组相适应的实习指导文件。
5.师资队伍建设目标
建设一支具有火电机组仿真开发能力、特大机组运行技术培训能力、教学资源整合能力的“双师”结构、专兼结合的“教、培、研”团队,双师素质显著提升,专业教师具备仿真运行指导教师资格。
6.社会服务目标
依托学院建设的湖北省电力仿真培训中心和国家技能鉴定站(所)的品牌优势为企业服务,加强对火电厂运行人员理论培训和仿真操作培训的力度,积极参与对各类火电企业职工的职业技能鉴定工作,在职工技能培训鉴定方面的规模较现在提高一倍,社会服务能力进一步提升。
三、建设内容与改革举措
1.人才培养目标和人才培养模式
根据产业发展规划和行业企业特点,结合专业发展规划和目标,实行校企合作,建立行业、企业、学校共同参与的机制,校企共同研究培养人才方案;
校企共同研究开发工学结合的教材;
校企共同参与行动导向教学。
努力做好以下衔接工作:
1)进一步适应区域产业需求,明晰人才培养目标;
2)紧贴产业转型升级,优化专业结构布局;
3)深化专业教学改革,创新课程体系和教材;
4)强化学生素质培养,改进教育教学过程;
5)改造提升传统教学,加快信息技术应用;
6)坚持以能力为核心,推进评价模式改革;
7)加强师资队伍建设、注重教师培养培训;
8)推进产教合作对接,强化行业指导作用,促进校企深度合作。
(1)人才培养目标
立足能源电力行业,以火力发电企业为主,向新能源发电企业等电能生产企业延伸,培养拥护党的基本路线,主要就职于火力发电生产一线工作岗位,具备火力发电系统的应用知识和火力发电机组集控运行、维护、控制、调试能力,具有良好职业素养和可持续发展能力的高端技能型人才。
(2)人才培养模式
搞好专业与产业、职业岗位对接,以火电厂集控运行专业职业岗位(群)的能力要求为依据,以火电机组仿真系统为载体,以设备模型、录像资料、电厂实物等为支撑,努力践行“一条主线、一个平台、三个结合”的人才培养模式,努力做到传授知识、培养能力、提高素质三方面的有机融合,形成“工学交替、能力递进”的螺旋式上升通道,实现培养能适应火力发电机组集控运行、具有良好职业素养和可持续发展能力的高素质、高技能人才的目标。
一条主线:
坚持以火电机组启停操作与监控的能力培养为主线;
一个平台:
强化大型火电机组仿真系统平台建设,突出以机组启停真实工作任务为载体的仿真实训;
实行“教、学、练”一体化,职前教学与职后培训相互促进,以培养学生的终身学习能力和可持续发展能力;
三个结合:
坚持基础与应用的结合,将课堂学习与终身学习相对接,强调内涵式发展,兼顾基础课、实践教学两个课程体系建设,培养学生的就业能力与可持续发展能力;
坚持认识与实践结合,积极推行以教师为主导、学生为主体的开放性的工学结合和“教、学、练”一体化教学模式;
坚持仿真实训与现场实习、顶岗结合,在现场炉、机、电设备与系统认识和在仿真系统上实现对设备与系统的启停操作与监控的反复交替、逐步深入的过程中,逐步掌握单元机组启停操作与运行监控的能力。
2.教学组织模式改革
针对本专业特点,在人才培养方案方面建立完善“工学交替、能力递进”的培养体系和“双证”课程;
在课程内容选取方面使专业课程内容与电厂运行的知识、能力要求一致,并引入电厂运行规程、职业标准和岗位规范;
在专业课程教学组织方面实现任务驱动、项目导向;
在专业教学条件建设方面,积极推进信息技术应用,建设集控运行仿真中心,基本涵盖大中小型火力发电机组,实现“教、学、做”一体化教学;
在专业教学方法上实行以教师为主导、学生为主体、基于典型工作过程的教学模式,强化学生素质培养,改进教育教学过程,坚持以能力为核心,推进评价模式改革;
在实训教学上,采用自主开发的紧跟大型火力发电技术的火电机组仿真系统为载体,保证学生有半年的实际岗位的顶岗实习,并使整个实训教学时间的比例大于50%。
坚持以能力为核心,推进评价模式改革,引入第三方评价系统,不断完善人才培养质量监测体系;
充分利用学院电力行业特殊工种技能鉴定站的优势,进一步规范毕业生的技能等级证书的管理,完善毕业证书与职业资格证书对接。
鉴于电力生产的特殊性及本专业的岗位能力要求,紧扣人才培养目标及职业能力,采用基于火电机组仿真系统的模拟操作台的教学模式,让学生在模拟的工作情境中,进行角色扮演情景模拟活动,体验工作过程、学习相关知识和开发职业能力。
通过角色扮演,培养职业技能,培育职业素养,尽可能零距离的贴近现实的职业岗位,明了职业岗位规范和职责;
通过角色扮演使学生在贴近真实的模拟情境中,模拟扮演某一角色进行技能训练,体验职业技能的具体实践,体验操作的失败与成功,激发其热情,主动改进其不足。
其基本教学组织程序为:
设计教学活动→创设模拟情境→熟悉工作过程→了解职业角色→进入职业角色→扮演职业角色→反思总结工作过程→知识系统化→进行形成性测验→矫正或补充性学习。
对于基于火电机组仿真系统的模拟操作台的教学模式而言,紧密结合仿真系统平台,拟采用分段式教学,学生从初步了解职业岗位电厂认识实习、仿真系统初探(一年级第2学期)→机组设备系统仿真运行(二年级第3学期)→机组集控运行(三年级第5学期)→集控仿真运行实训(三年级第5学期)→电厂运行实习(三年级第5学期)→顶岗实习(三年级第6学期)。
3.课程体系与课程建设
(1)课程体系
将课程内容与职业标准对接,对应专业人才培养的职业能力目标,按照以服务为宗旨,以就业为导向的原则,依托行业企业,实行校企合作,建立行业、企业、学校共同参与的机制,搭建基于工作过程导向的课程开发、建设和运行平台,实现学习与工作的相结合、专业与职业相结合,理论与实践一体化。
课程体系设计按照以学生为主体的指导思想,依照“由简单到复杂”的认知规律,在职业分析基础上,通过对火电厂集控专业所从事的工作任务分析,确定培养目标;
根据对职业岗位所需知识和能力要求归纳出典型工作任务,将典型工作任务分类整合为本专业的学习领域,再进一步把学习领域的内容合理序化,融入了知识要求、技能要求和素质要求的培养,以此构建基于火电机组生产过程的课程体系框架,如图1。
学生入学时通过专业导入,经过职业教育、自主学习,其职业能力按能力递进的规律从低级到高级经历了四个阶段:
基础能力、专项能力、核心能力和岗位能力,最终能够实现其就业目标转变成具有本专业系统的应用知识、熟练的单元机组集控运行技能,具有较高综合素质和可持续发展能力的社会人。
图1课程体系框架图
(2)课程建设
本专业将与企业技术专家共同开发专业核心课程,探索基于仿真系统的“工学结合”的教学模式:
基于仿真系统模拟情境下的角色扮演,以任务为驱动、项目为导向的行动导向教学法。
充分利用仿真系统作为优质的教学平台,可实现对火电机组全范围、全过程、高逼真度的仿真,通过仿真教学,可体现教学过程的实践性、开放性和职业性,实现课堂与实习地点的一体化。
仿真系统是一个良好的教学工具。
仿真系统就是一个很好的虚拟机组,形象的比喻,学生就是火力发电机组的运行值班员,学生可以通过仿真操作演练,实现其职业能力的培养和提高。
基于火电机组仿真系统,模拟真实的工作环境,设置学习情境,每个学习情境引入了不同的学习问题和任务目标,从而激发学生学习的自主性和积极性。
强调学生要在真实情景中的任务驱动下,在探索任务和完成任务的过程中,在自主学习和协作的环境下,在讨论和对话的氛围中,进行学习活动。
仿真教学,“教、学、做”一体化改变了“教师讲、学生听”的传统的以教定学的教学模式,创造了以学定教、学生主动参与、自主合作、探索创新的新型的学习方式。
通过仿真情境的学习,学生的能力从低级逐步提高到高级,学生的认知水平逐步从简单过渡到复杂。
(3)教学资源建设
进行与课程改革、课程建设相配套的教学资源建设,编写高职特色鲜明、适应“工学交替、能力递进”规律的教材。
根据职业核心能力培养要求及电力行业特殊工种技能鉴定证书考核需要,参照电厂集控运行岗位规范、现场运行规程和安全规程,适时引入发电企业生产实际中应用的新知识、新技术、新工艺、新方法,编写基于行动导向的特色教材及实训指导书。
与新能源相关企业合作,建设工学结合的校本教材,以满足职业教育和高技能人才培养的需要,逐步建设核心课程的教学资源库。
围绕“火电仿真实训”的建设思想,大力开发数字化教学资源,跟踪发电新技术建立1000MW超超临界参数火电机组虚拟仿真教学系统,充分满足专业课程教学、实习实训教学的需求,完善理论与实践的对接过程,搭建基于信息技术的虚拟工作流程的教学平台,提供开放实训以辅助学生自我学习;
4.实训条件建设
遵循教学过程与生产过程对接的指导思想,根据火电厂生产过程对应的职业岗位群构建火电厂集控运行专业的能力训练项目,依据能力训练项目确定需要配套的实训设备。
新建、扩建规范的集教学、科研、社会服务于一体的DCS仿真实训基地。
整合现有资源,进一步完善已有实训条件,高起点、高水平引进满足专业实训需要和实际生产要求的实验仪器和实训设备,满足开放实验、技能培训与考核等需要。
5.师资队伍建设
加强师资队伍建设、注重教师培养培训。
专业建设要以师资队伍的建设为核心环节,建设以“双师结构”与“团队”为特征的专业教学队伍,通过形成一支以专业带头人和骨干教师为核心、专兼结合的学术团队与梯队,促进特色专业的发展。
教师是学校发展的核心竞争力,专业的建设与发展离不开教师,一个专业的发展水平的高低,往往取决于专业教师素质的高低。
本专业十分重视具有“双师结构”教学团队建设,以企业专家、校外教育专家、校内教学专家和骨干教师组建专业建设委员会,注重企业的参与和指导,努力推进火电厂集控运行专业团队的建设。
本专业实施“育名师、引专家、分层培养”的师资培养模式,逐步完善教师下企业联系专家、教研室联系企业生产部门的校企对接模式,以专业教师作为核心力量,注重兼职教师的作用,努力建成一支专业结构优化、具有良好的科研或专业技术背景、教学科研水平高、充满活力的专业教学团队。
根据火电厂集控运行专业的特点,构建一支专业知识强、操作技能高,由专兼职教师共同组成的“教、培、研”团队。
经过2年建设,使本专业专兼职教师队伍结构更加合理,企业兼职教师积极参与实训教学及课程改革,专职教师中95%以上达到“双师”素质教师标准。
聘请和培养专业带头人1人,培养骨干教师4人。
加大仿真培训教师的培养力度,不断学习火电机组运行的新技术,深入学习新能源发电的技术,加强教师专业技能的学习和培训。
(1)专业带头人培养
进一步搞好专业带头人建设,加大引进和培养力度,使专业带头人基础理论扎实、教学实践能力突出、教学资源整合能力强、现场运行经验丰富,科研能力强,对专业发展有很强的预见能力,对专业建设有很强的规划和设计能力。
到2
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