關于高校太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設的思考

何帆　徐思群　王麗

摘 要 以虛擬仿真形式開展實訓活動已成為高校實踐教學的重要手段。太陽能光伏產業涉及的生產工藝復雜、生產設備昂貴，通過虛擬仿真可以有效降低實訓成本和風險，拓展實踐領域，對于相關高校而言，光伏虛擬仿真實訓中心建設具有重要意義。該文主要對高校太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設提出建設思路，對基本原則進行了總結，對主要目標進行了探討，旨在為高校太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設提供參考。

關鍵詞 太陽能光伏 虛擬仿真 實訓中心

中圖分類號：G718 文獻標識碼：A

1建設背景

實訓活動是高校教育的重要內容，是深化和檢驗學校課堂教學效果的有效途徑，是培養高素質創新人才的關鍵環節。我國高度重視高校在實踐教學方面的建設，進行了一系列實踐教學方面的嘗試和推進。

2015年6月，《教育部辦公廳關于開展2015年國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》中提到，虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內容，是學科專業與信息技術深度融合的產物。隨著信息技術的發展，在高校實踐教學中引入虛擬仿真實訓，構建虛實結合的實踐教學體系，實現理論和實踐相結合，實驗和虛擬實驗相結合，提高實驗教學效果已成為高校實訓中心建設的發展趨勢。

在能源危機、環境問題大背景下，近年來我國光伏產業發展迅猛，成為具有國際競爭能力的戰略性新興產業。光伏產業涉及上游硅料、硅片生產，中游太陽電池、光伏組件制備，以及下游光伏系統應用等多個環節，其中晶體硅制備、太陽電池生產等多個環節都屬于技術密集性行業，生產工藝復雜、生產設備昂貴，開設光伏類專業的普通高校很難開有效開展相關實訓活動。而通過虛擬仿真可以有效降低實訓成本和風險，實現“對接產業鏈，基于生產現場、虛實結合”，提高教學能力，拓展實踐領域，豐富教學內容，開展綠色實訓活動。

2高校太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設思路

高校太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設應本著“虛實結合、相互補充、虛實相融、以虛補實”的建設思路，以培養學生綜合職業能力和創新設計能力為出發點，依托VR虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫、 3D顯示和網絡通訊等技術，建設成為具有擴展性、兼容性和前瞻性的太陽能光伏虛擬仿真實訓中心，旨在為光伏新能源類專業學生提供涵蓋全產業鏈、工廠化對象背景、情景化真實操作、廣泛性教學的虛擬仿真實訓平臺，實現教學現場與生產現場、教學內容與工作內容、學校教育與社會需求的緊密結合，打造集教學、實訓、創新、交流于一體的多功能虛擬仿真實訓中心。

同時，根據我國對虛擬仿真實訓教學中心建設工作要求，太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設過程中還應明確“先進、融合、開放、共享” 的建設思路。“先進”指太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設理念先進、硬件設備先進、軟件技術先進、教學方式先進、管理模式先進、考核方式先進；“融合”是指太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設應將學生現有學習基礎能力、工程綜合實訓能力和創新設計能力融合，將課程級虛擬仿真教學資源、工程級虛擬仿真實訓操作和創新設計類虛擬仿真教學資源融合；“開放”是指太陽能光伏虛擬仿真實訓中心實行虛擬仿真實踐教學資源的開放式管理，建成后實現社會、企業、學校、師生員工共同獲益；“共享”是指太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建成后對外開放，服務社會，輻射周邊中小企業、院校，實現資源、信息、建設經驗和成果區域共享。

3高校太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設原則

太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設需堅持“開放性、先進性、易用性、可靠性、可擴展性、易維護性、可管理性”的設計原則。

3.1開放性

太陽能光伏虛擬仿真實訓中心應具有良好的開放性和兼容性。采用面向服務的公共管理平臺，通過統一信息門戶、統一權限管理和公共數據交換，整合、集成各類應用系統和各種信息資源，實現資源和平臺的開放共享。

3.2先進性

太陽能光伏虛擬仿真實訓中心的整體建設采用先進的理念和思想、成熟的技術與設計方法，符合當前潮流與未來發展趨勢，以便跟上信息技術的發展，具有較強的生命力，具有長期使用價值。

3.3易用性

太陽能光伏虛擬仿真實訓中心的核心目的就是“易用”，須堅持易用的設計原則，緊緊圍繞學校的實際需求，在滿足學校實驗教學綜合建設要求的前提下，以盡可能少的投入，取得盡可能大的效益。

3.4可靠性

太陽能光伏虛擬仿真實訓中心必須具有高可靠性、高容錯性和強大的數據處理能力，保證持續運行時間長、無故障時間長，確保局部出錯不影響整體、確保快速響應。

3.5可擴展性

太陽能光伏虛擬仿真實訓中心必須具有良好的可擴展性。對于虛擬仿真管理模式的變化、管理體系的調整、業務流程的改變等，能夠通過規則引擎簡便配置即可快速適應變化，滿足學校的需求。

3.6易維護性

太陽能光伏虛擬仿真實訓中心的用戶包括實訓教師教輔人員、 學生和社會人員，必須堅持易維護的設計原則，確保結構清晰、界面友好、操作簡單、維護方便。

3.7 可管理性

太陽能光伏虛擬仿真實訓中心具有高度可管理性，使得中心管理員和運行維

護人員的管理簡便快捷，降低運行維護費用。

4 高校太陽能光伏虛擬仿真實訓中心建設目標

4.1 建立完善的虛擬仿真實訓中心平臺

以太陽能光伏虛擬仿真實訓中心管理流程和基本事務管理為核心，以規范實訓中心管理信息化為準則，在深入分析、研究實訓中心管理規律、實驗教學特點及其相關軟件的基礎上，根據實訓中心全面開放運行體系，設計、搭建開放式實訓中心綜合管理平臺。平臺依托校園網絡構建管理模式，充分利用學校實驗室資源，實現集實驗教學、實驗室管理、實驗室開放預約、實驗室門禁考勤、網絡電源控制、視頻監控、耗材資產管理、虛擬實驗教學系統、互動交流通知、大型儀器共享、信息門戶管理等功能于一體的實訓中心綜合管理系統。endprint