◆王艷 黃建鵬 何智洋 陳文明

風(fēng)電機(jī)組裝配課程教學(xué)與技能培養(yǎng)深度融合探索*

◆王艷 黃建鵬 何智洋 陳文明

闡述針對(duì)風(fēng)電機(jī)組裝配課程不同內(nèi)容所采用的不同的教學(xué)方法，通過這些方法的實(shí)施，學(xué)生可以更好地掌握風(fēng)電機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及裝配工藝的相關(guān)技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程以及職業(yè)能力打下良好的基礎(chǔ)。

風(fēng)電專業(yè)；風(fēng)電機(jī)組裝配；職業(yè)崗位能力

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.14.061

1　引言

風(fēng)力發(fā)電作為清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。從2009年開始的風(fēng)電整機(jī)廠家的突增導(dǎo)致的風(fēng)電行業(yè)的不可控性，到國家宏觀調(diào)控政策下的優(yōu)勝劣汰，最終保持中國的風(fēng)電維持在一個(gè)較穩(wěn)定的發(fā)展層面，經(jīng)過兩年多的低迷期，中國風(fēng)電行業(yè)開始走上正規(guī)道路并可以與世界風(fēng)電行業(yè)相抗衡。

隨著風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展，所需要的專業(yè)型人才也越來越多，如風(fēng)機(jī)裝配、風(fēng)機(jī)調(diào)試以及風(fēng)機(jī)運(yùn)維及相關(guān)周邊產(chǎn)業(yè)。國內(nèi)僅有少數(shù)職業(yè)院校開設(shè)了風(fēng)電專業(yè)，高職風(fēng)電專業(yè)教學(xué)從裝配、調(diào)試、運(yùn)維等多方面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，使學(xué)生一畢業(yè)，經(jīng)過簡單的入職培訓(xùn)即可到風(fēng)電車間、風(fēng)電場(chǎng)從事裝配以及運(yùn)維調(diào)試工作，為風(fēng)電專業(yè)注入急需的專業(yè)性技能人才。

風(fēng)電機(jī)組裝配是高職風(fēng)電專業(yè)一學(xué)年開設(shè)的一門職業(yè)崗位能力核心課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生全面掌握風(fēng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、主要裝配工具的使用以及基本的車間裝配工藝等。在實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課教學(xué)中，如何將理論知識(shí)的傳授與技能培養(yǎng)有效結(jié)合，進(jìn)一步提高教學(xué)效率和培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，一直是高職專業(yè)課教師積極探索的問題。筆者進(jìn)入企業(yè)調(diào)研，凝練、設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，通過湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院省級(jí)特色專業(yè)課程風(fēng)電機(jī)組裝配課程的教學(xué)實(shí)踐，在課程教學(xué)與技能培養(yǎng)深度融合方面獲得較為成功的經(jīng)驗(yàn)。

2　課程內(nèi)容的組織與安排

按照技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的基本要求，對(duì)學(xué)生職業(yè)崗位能力進(jìn)行分析，對(duì)接職業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)。本課程主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)認(rèn)知、工具使用以及風(fēng)電機(jī)組的裝配工藝技能。將風(fēng)電機(jī)組裝配課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為四大部分，分別為：

1）風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)認(rèn)知，包括直驅(qū)和雙饋這兩種主要的兆瓦級(jí)機(jī)型的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及兩種機(jī)型各自的優(yōu)缺點(diǎn)比較；

2）裝配工具的準(zhǔn)備及使用方法，主要是指機(jī)械裝配工具（如扭力扳手等）以及電氣測(cè)量儀器；

3）兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)裝配工藝的理論學(xué)習(xí)與技能培養(yǎng)；

4）小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)認(rèn)知、裝配工藝制作及拆裝實(shí)訓(xùn)。

3　理論教學(xué)與技能培養(yǎng)的深度融合

實(shí)訓(xùn)條件與雙師型教師團(tuán)隊(duì) 湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為校企深度合作辦學(xué)的院校之一，與企業(yè)合作共同開發(fā)建設(shè)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室，整合了各項(xiàng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，從小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組到2 MW的大型風(fēng)電機(jī)組的裝配聯(lián)調(diào)，均有相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備。如何在教學(xué)環(huán)節(jié)中合理利用這些技術(shù)已經(jīng)成熟的整機(jī)設(shè)備并開發(fā)相關(guān)的教學(xué)資源，是風(fēng)電機(jī)組裝配這門課程改革的任務(wù)之一。

任何一個(gè)機(jī)械組件的裝配都有規(guī)范的工藝流程要求，所以工藝要求及標(biāo)準(zhǔn)是本門課程重點(diǎn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一。單純的流程性的工藝講解無味無趣，為了將這些教學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際的職業(yè)技能要求進(jìn)行合理的優(yōu)化整合，需要授課教師深入企業(yè)調(diào)研學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)，了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、操作規(guī)范等，并熟悉企業(yè)工藝文件的編制標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此，本課程的教師團(tuán)隊(duì)由來自于企業(yè)的技術(shù)人員和通過企業(yè)實(shí)習(xí)鍛煉的“雙師型”教師組成，通過教學(xué)實(shí)踐，取得良好的教學(xué)效果。

教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合 為了讓學(xué)生可以盡快掌握裝配的工藝，在此之前需要對(duì)各項(xiàng)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，根據(jù)職業(yè)崗位技能培養(yǎng)要求以及學(xué)生認(rèn)知的教學(xué)規(guī)律，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合劃分，教學(xué)內(nèi)容劃分為三大模塊。

1）結(jié)構(gòu)認(rèn)知。要掌握風(fēng)電機(jī)組的裝配工藝，首先要熟悉的是一臺(tái)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成，包括整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)。整體結(jié)構(gòu)主要是指一臺(tái)整體從外觀可以看到的一些大的結(jié)構(gòu)件，如葉片、輪轂、發(fā)電機(jī)、塔筒等；內(nèi)部結(jié)構(gòu)就細(xì)化到風(fēng)機(jī)內(nèi)的零部件，如控制系統(tǒng)組成、偏航系統(tǒng)組成、變槳系統(tǒng)組成等。通過熟悉內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以知道機(jī)械部件之間是如何通過電氣控制形成一套系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的部分控制功能的。

一是利用校企共建的實(shí)訓(xùn)基地，可指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)的機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)。學(xué)生可零距離接觸兆瓦級(jí)整機(jī)設(shè)備及小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等企業(yè)產(chǎn)品，通過實(shí)物了解、多媒體演示等，展示不同風(fēng)機(jī)廠家不同機(jī)型的外觀結(jié)構(gòu)，存在的差異以及差異點(diǎn)存在的原因。學(xué)生在掌握整機(jī)廠家的信息的情況下，熟悉廠家主流風(fēng)機(jī)的類型以及基本的參數(shù)，熟悉不同風(fēng)機(jī)類型之間存在的整體結(jié)構(gòu)差異，為以后到不同風(fēng)機(jī)廠家工作打下良好基礎(chǔ)。

二是引入風(fēng)電場(chǎng)及風(fēng)機(jī)培訓(xùn)軟件，利用培訓(xùn)軟件的二維、三維動(dòng)畫以及講解，讓學(xué)生對(duì)風(fēng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)熟悉到位，熟悉所有風(fēng)機(jī)的零部件以及工作原理。每個(gè)部件演示的時(shí)候都會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的講解，主要講解的是兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)的兩種機(jī)型：雙饋與直驅(qū)風(fēng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

2）工具使用。利用學(xué)?，F(xiàn)有的風(fēng)機(jī)裝配工具，實(shí)物演示或者視頻演示裝配工具的使用方法及注意事項(xiàng)，講解完成之后，讓學(xué)生通過課堂演示了解工具的正確使用方法，并注意到哪些是常見的錯(cuò)誤使用方法。

3）工藝學(xué)習(xí)。XE系列機(jī)型是目前國內(nèi)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的代表性產(chǎn)品，可靠性與穩(wěn)定性均處于國內(nèi)技術(shù)的領(lǐng)先水平。學(xué)生在校內(nèi)實(shí)習(xí)基地完成基礎(chǔ)性訓(xùn)練后，利用湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院企業(yè)辦學(xué)的優(yōu)勢(shì)，可組織學(xué)生到兆瓦級(jí)風(fēng)電車間對(duì)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的部件以及車間裝配工藝進(jìn)行學(xué)習(xí)，針對(duì)裝配安全、基本工藝及操作規(guī)范等方面的問題，請(qǐng)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和解釋，滿足學(xué)生探索求知的欲望，提高他們學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。

教學(xué)過程理實(shí)一體

1）基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知。教學(xué)過程以教師為主、學(xué)生為輔，學(xué)與做相結(jié)合，靜與動(dòng)相配合。在學(xué)校的兆瓦級(jí)整機(jī)實(shí)訓(xùn)室，參照企業(yè)的裝配工藝卡片，根據(jù)企業(yè)的認(rèn)知學(xué)習(xí)以及之前的理論知識(shí)學(xué)習(xí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)比實(shí)物對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的認(rèn)知學(xué)習(xí)，理論聯(lián)系實(shí)踐，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，根據(jù)考核結(jié)果再加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)的講解、學(xué)習(xí)及應(yīng)用，讓學(xué)生切實(shí)掌握理論基礎(chǔ)，為后續(xù)的技能培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)奠定良好的基礎(chǔ)。

2）技能培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)過程以學(xué)生為主、教師為輔，教師指定機(jī)組關(guān)鍵零部件進(jìn)行裝配，學(xué)生分組自主制定安全守則、裝配準(zhǔn)備工作及裝配工藝卡片，教師進(jìn)行指導(dǎo)，最終每組確定自己的實(shí)施方案。并著手進(jìn)行操作，最終將各組的文字、圖片等資料整理匯總，用作教學(xué)項(xiàng)目開發(fā)的資源之一。

在方案實(shí)施過程中，教師全程監(jiān)督，確保操作的安全和規(guī)則，違背安全或工藝準(zhǔn)則要求或者實(shí)施過程中遇到困難的，一概停止相應(yīng)操作，對(duì)本組的方案進(jìn)行修改，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)及規(guī)范意識(shí)，培養(yǎng)他們的基本職業(yè)技能。

3）生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)踐。此門課程安排了兩周的企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)踐，將學(xué)校所需的知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過程中。

生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)踐采取一帶二的方式，即：一個(gè)企業(yè)師傅帶領(lǐng)兩名學(xué)生，先熟悉車間的安全規(guī)范及生產(chǎn)裝配內(nèi)容和流程，再熟悉實(shí)踐裝配的工藝過程及要求。

學(xué)生從擰一顆螺栓開始啟動(dòng)裝配的實(shí)踐過程，慢慢過渡到可以在師傅的指導(dǎo)下對(duì)風(fēng)機(jī)的主要零部件進(jìn)行裝配，并保證裝配過程及工藝完全滿足技術(shù)要求。

整個(gè)實(shí)踐過程以師傅帶徒弟式教學(xué)，學(xué)生動(dòng)手操作，教師輔助指導(dǎo)，學(xué)生按生產(chǎn)流程完成指定內(nèi)容的學(xué)習(xí)、實(shí)踐及總結(jié)。

技能考核方法改革

1）考核內(nèi)容。通過上述知識(shí)的學(xué)習(xí)及實(shí)訓(xùn)，學(xué)生應(yīng)具備基本的裝配工藝技能，為了考核學(xué)生對(duì)工藝的掌握程度，本課程安排了如下內(nèi)容作為學(xué)生技能考核的內(nèi)容。

由于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組體積大，對(duì)整機(jī)進(jìn)行拆裝存在一定的難度，因此，整機(jī)拆裝技能考核就安排在模擬的直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行。

模擬機(jī)組在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了簡化，但是各種關(guān)鍵零部件均具備，而且模擬機(jī)組在拆前和組裝完之后，經(jīng)過簡單的調(diào)試即可驗(yàn)證裝配的工藝是否滿足要求。

對(duì)于之前的基礎(chǔ)知識(shí)，因在課程學(xué)習(xí)完成后，此時(shí)學(xué)生對(duì)機(jī)組的結(jié)構(gòu)及裝配工藝應(yīng)該已經(jīng)熟悉，經(jīng)過簡單的測(cè)試即可讓他們獨(dú)自制訂本機(jī)組拆裝的所有方案，此時(shí)每個(gè)學(xué)生都要按照自己的思路去制訂拆裝方案，教師不再給予一一審核，要求學(xué)生間進(jìn)行互評(píng)，根據(jù)互評(píng)的結(jié)果再對(duì)自己的方案進(jìn)行修改，然后最終推出來三份比較理想的實(shí)施方案用于學(xué)生實(shí)際操作的參考，同時(shí)也納入后續(xù)教學(xué)項(xiàng)目的資源。

對(duì)拆裝方案，學(xué)生在課堂上全程自主獨(dú)立完成，并共同對(duì)方案進(jìn)行研究和完善，教師的主要任務(wù)是確保人機(jī)安全，除此之外，會(huì)將方案制訂過程中需要用到的各種資料以及之前知識(shí)學(xué)習(xí)及操作等相關(guān)資源提前提供給學(xué)生，供其參考。

2）考核方法。本門課程的技能考核成績由以下三部分組成。

①教師考核：最終教師會(huì)對(duì)學(xué)生的實(shí)施方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)考核內(nèi)容的實(shí)施過程進(jìn)行考核。教師考核占總成績的的50%。

②自我評(píng)價(jià)：學(xué)生對(duì)整個(gè)技能考核的過程進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，本著誠實(shí)誠懇的原則。自我評(píng)價(jià)占總成績的20%。

③學(xué)生互評(píng)：學(xué)生相互之間對(duì)考核過程進(jìn)行評(píng)價(jià)。互評(píng)成績占總成績的30%。

教學(xué)效果明顯 本課程采用現(xiàn)代化的教學(xué)方法，在課程教學(xué)時(shí)理論教學(xué)與技能培養(yǎng)緊密結(jié)合。教師在講授時(shí)運(yùn)用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源等現(xiàn)代化手段，使用真實(shí)的風(fēng)機(jī)設(shè)備作為載體，將企業(yè)的裝配工藝完整地呈現(xiàn)出來，利用學(xué)生對(duì)實(shí)際制造生產(chǎn)裝配過程的興趣度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性以及職業(yè)技能能力。大部分學(xué)生可以自覺完成教師布置的各項(xiàng)任務(wù)，而且能夠積極動(dòng)腦思考，提出問題、解決問題，為以后從事風(fēng)電行業(yè)的工作奠定良好的基礎(chǔ)。

4　總結(jié)

通過對(duì)風(fēng)電機(jī)組裝配課程在理論教學(xué)及技能培養(yǎng)方面的優(yōu)化整合，優(yōu)化學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生最優(yōu)化地掌握該門課程要傳達(dá)的知識(shí)及技能信息。

風(fēng)電機(jī)組裝配課程對(duì)于理論知識(shí)及工藝技能都有很高的要求，所以學(xué)生要以理論知識(shí)學(xué)習(xí)武裝自己，再將理論知識(shí)及技能要求合理整理運(yùn)用到實(shí)踐中去。理論講解除了傳統(tǒng)的講授法，融入各種信息化教學(xué)方法及現(xiàn)代化的教學(xué)理念。前期過程以教師為主、學(xué)生為輔，學(xué)與做相結(jié)合，靜與動(dòng)相配合，充分利用優(yōu)勢(shì)資源，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的思考能力、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力和解決問題的能力，為學(xué)生以后學(xué)習(xí)其他風(fēng)力發(fā)電相關(guān)課程以及職業(yè)能力打下良好的基礎(chǔ)；后期以學(xué)生為主、教師為輔，鞏固鍛煉學(xué)生之前掌握的各項(xiàng)技能，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的深度融合?！?/p>

［1］葉云洋，等.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝與調(diào)試［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

［2］王昌國，等.風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造工藝［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

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1671-489X（2016）14-0061-03

*項(xiàng)目來源：湖南教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“基于校企共同體模式下的風(fēng)電專業(yè)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐”（基金編號(hào)：XJK013CZY129）。

作者：王艷，湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣與信息工程系中級(jí)工程師，主要從事風(fēng)電機(jī)組控制及調(diào)試方面的工作；黃建鵬、何智洋、陳文明，湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院（411101）。