摘要：为有效解决电力类专业实践教学过程中“高投入、高难度、高风险，难实施、难观摩、难再现”等痛点和难点问题，专业群持续推进智慧电力系统虚拟仿真实训基地建设，校企共同开发虚拟仿真应用场景，构建虚拟现实双境互补教学环境，有效实现专业人才培养的信息化、智能化和现代化。 

关键词：校企合作；虚拟仿真；应用场景 

一、实施背景

为适应国家战略和数字经济发展要求，助力内蒙古新型电力系统的转型升级，进一步推动信息技术与教育教学深度融合，推动教育教学变革创新，解决电力类专业实践教学中设备投入高、设备运行损耗高、作业环境风险高、生产过程实施难、设备动作观摩难及电力设备事故难再现等痛点和难点，专业群以职业教育示范性虚拟仿真实训基地培训项目为抓手，深入推进智慧电力系统虚拟仿真实训基地建设，取得显著成效。 

二、主要做法

（一）校企共建风电运维场景，解决专业实践教学高损耗、难观摩问题

校企合作搭建双馈风电虚拟机组等虚拟仿真资源，建有风力发电机数字孪生设备。基于仿真资源及设备，将风电企业典型工作任务转化实训项目，支持专业群《风力发电机组原理与技术》《风力发电系统运行与维护》等课程开展实践教学及企业培训。《风力发电机组原理与技术》通过实践项目学习风机内、外部构造，反映设备动作原理，解决难观摩的问题，《风力发电系统运行与维护》等课程在高仿真环境中开展发电机故障检修等实训，解决了高损耗的问题。应用风电运维场景，为内蒙古华晨风电场等3家企业提供风机运维培训。 

（二）校企共建新型电力系统场景，解决专业实践教学高投入、高风险问题

聚焦新型电力系统“源网荷储”中电源、电网、负荷、储能场景，校企合作开发清洁能源发电、电力线路运维、屋顶光伏发电、化学储能等虚拟仿真资源及数字沙盘、VR桌面一体机等设备。基于仿真资源及设备，将新型电力系统典型工作任务转化实训项目，支持专业群开展实践教学。《电力系统基础》等课程在与实际生产情况一致的电源场景中学习发电原理等内容，解决了高投入的问题，《特高压输电技术》等课程在高仿真电网场景开展输电线路、变配电站运维等项目技能训练，解决高风险问题。 

（三）校企共建电力安全场景，解决专业实践教学难实施、难再现问题

聚焦安全意识培养，校企合作共建高空走线、电力安全工器具等20余种体感设备，结合全息影像、虚拟仿真等技术搭建电箱检修爆炸事故、电力反违章事故体验等虚拟仿真资源。《电力安全生产及防护》课程可在高仿真电厂、变电站等场所中体验因违章操作导致人员伤亡、设备损坏等事故，解决难实施、难在线、的问题，《基本技能实训》等课程可通过体感设备开展登高作业、电力安全工具器使用等项目教学，解决难实施的问题。 

  

图1 智慧电力系统虚拟仿真实训基地解决电力类专业实践教学“三高三难” 

三、成效成果

（一）虚拟仿真应用成效显著

智慧电力系统虚拟仿真实训基地累计开展虚拟仿真实训17.7万人时，有效地解决了电力类专业教学中的“三高三难”问题，入选国家职业教育示范性虚拟仿真项目；累计为企业提供虚拟仿真培训1100人时，企业员工对虚拟仿真培训满意度达98.93%，有效地助力企业可持续发展，获批国家级“双师型”教师培训基地。 

（二）虚拟仿真竞赛成绩突出

学生在“同立方杯”全国职业院校自动化产线装调虚拟仿真技能竞赛中累计获一等奖4项、二等奖2项、三等奖24项，在“同立方杯”全国电气控制系统装调虚拟仿真技能大赛累计获一等奖2项、二等奖3项、三等奖27项，在“象新力杯”全国大学生电力创新设计竞赛中获二等奖1项、三等奖1项。 

（三）虚拟仿真研究成果突出

依托国家智慧电力系统虚拟仿真实训基地培育项目，《“五维”支撑，虚实结合打造“三三五”教学模式》入选2021年度职业教育示范性虚拟仿真实训基地典型案例，《虚拟仿真技术在职业教育教学中的创新应用》立项教育部专项课题；基于新型电力系统场景，与北京科东电力控制系统有限公司联合开发电冷热气综合仿真系统，该软件已在北京中恒博瑞等单位试点应用，取得良好应用成效。