电力系统VR仿真综合实践平台的建设与共享*(4)

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电力生产过程的各个关键步骤当中，（火力、水力、风力、核能、生物质等）发电环节、输电环节、变电配电等都存在高电压、大电流的运行特点，运行环境都存在安全性的要求。同时由于现有技术不能保证电量大量存储，电能即发即用，各环节必须同时完成。所以在真实的运行环境中对实际电气设备进行相关实验是不现实的，即使电力行业的运行人员和检修人员也要在专门的仿真培训系统进行培训，从而提升操作技能。传统的实验教学，平面虚拟二维三维技术很难满足就业单位对毕业生实践能力的要求。随着社会对人才越来越高标准的需求，亟需改革固有的实践教学模式，提高教学效果。一、电力系统VR仿真综合实践基地建设开展电力系统VR仿真综合实践基地建设，有助于推进现代信息技术与实践教学项目深度融合、同时利于拓展深层次实践教学内容、进一步开拓实践教学时间和空间维度、提升实践教学综合质量和整体水平。秉承工程化与实际化、虚实结合、校企共建、教学与培训一体化、课内外一体化原则。确保实施过程与实际环境高度结合，密切跟踪最新技术发展动态，与时俱进。在转型发展的大背景下，充分利用好社会各种优质资源，共商、共建、共管、共享。坚持以学生为本，从学生实际就业需求出发，注重对学生创新创业能力的培养、综合实践能力的提升培养，调动学生参与实验教学的积极性和主动性。建立稳定安全的开放共享运行模式，积极探索在线VR仿真实验教学平台可持续运行的有效模式。在建设过程中深入发掘教育资源，两大综合实践教学平台（电力系统VR综合实践教学平台、电力系统VR综合实践共享平台），构建了虚拟仿真教学环境，并完善了现有的网络共享性实践资源条件。同时开发了四大实践课程模块、四大层次能力培养科学系统的实践教学培养体系。为打造国家级虚拟仿真实验教学示范中心，树立省市VR中心标杆建立良好基础。二、基于VR技术的综合实践平台的构建系统设计遵循国际标准，采用目前国际先进的技术。以需求导向明确、应用场景广泛、产业支撑强烈的实践项目为切入点，打造现场和虚拟仿真的融合平台。通过构建数字化、智能化共享平台，为使用者进行自主学习、多元化学习提供条件，搭建具有稳定开放性、持续扩展性、良好兼容性和对接行业前瞻性的VR仿真综合实践教学运行平台。功能模块接口准统一，能支持第三方硬件和软件的接入和系统升级，以满足远期规划要求。虚拟实习实训需要覆盖全部电力电气对象，实习实训内容需要覆盖学生实习和新员工实训的主要内容，同时还需要满足其他相关要求，虚拟实习实训软件系统思路如图1所示。图1 虚拟实习实训软件系统虚拟仿真实验教学共享平台建设坚持“应用驱动、共建共享、深度融合、统筹规划、持续发展”的原则，以学生个性化需求为主导，以自主学习创新为核心，共享信息化实验教学资源、共建优质核心实验教学资源，满足多学校和多地区共同开展虚拟仿真实验教学的需要。积极探索研发具有目标方式个性化、行业前沿智能化、形成专业布局合理、教学效果突出、信息资源泛在化的实践教学新体系，支撑电力行业实践教学质量全面提升。持续开发建设VR仿真综合实践平台门户网站，网站展示的内容包括：实验教学项目相关信息、实验项目介绍视频、实验课件资料、通知公告、实验项目共享信息情况、实验教师团队简介、网络需求、项目架构及关键技术、实验项目所体现的行业优势特色、后期建设规划、实验项目申报书等。门户网站展示的栏目和内容可根据学校的需求自行添加。平台不限客户端数，支持同时在线人数2000人以上。三、虚实结合实践教学体系的构建（一）开发切合电力行业的实验教学内容利用先进的VR虚拟技术，沉浸式的教学环境，以虚实结合和实用为先为原则，重点建设电力系统中高电压，大电流的运行环境，模拟真实不可逆的破坏性故障及相关高压实验，解决现存电力专业实践高危险和高成本的问题，同时紧密结合电力行业的电力互联网发展方向，注重实验环境信息化，自动化，互联化和智能化的建设，开发贴合电力系统及其自动化专业理论基础知识，立体化、多元化、具体化的理论与实践基础实验课程，开发可自主研发拓展的虚拟实验环境，激发学生自主创新能力，让学生可以在虚拟环境中模拟实践操作，创造性的去实践，利用开放性的实验接口，鼓励在校教师结合高校人才培养需求和办学特色开发相应的虚拟实验项目。（二）采用网络化教学方法利用虚拟仿真项目信息化，网络化的优势，采用线上视频预习和理论答题方式进行实践学习的准备工作，让学生熟悉相关设备操作及理论知识，实践教学中以问题为导向，实际案例为引导，让学生通过互动操作教师和学生同时线上操作方式提升实践能力，同时配合文字，图片，动画及相关VR视频让学生全方位体验电力运行状态及电力故障的具体过程。同时采用网络自动化评审方式，自动化对学生考核，在成绩反馈的同时利用网络实现线上问答及评价。（三）引用多元化的实验技术电力系统VR虚拟仿真实践平台在采用常见多媒体，大数据和3D建模技术同时，为了迎合建设坚强智能电力物联网的发展，将引入电力行业以应用的相关技术最大程度贴合实际电力系统运行情况，建设虚拟环境将还将应用人工智能，云调度，超级计算和无线传感等多种技术，提高虚拟实验教学的真实性和有效性。同时加强虚拟展示设备的安全性和可控性，切实做到对学生视听的多层式，全方位的保护。（四）构建全方位的评价考核体系建立持续性和全方位的评价和考核体系，采用互评模式在对学生实践技能科学性的评定同时，根据学生的反馈建立虚拟实践平台的提升通道，在保证专业性和实用性基础上，最大程度贴合学生实际学习情况和理论水平。同时建立激励式评价方式和开放共享平台，利用高校实验联盟等多种形式，鼓励高校间远程学习和实验资源共享。表1 电力系统VR综合实践共享平台主要功能?images/BZ_88_359_2251_393_2283.pngimages/BZ_88_397_2250_427_2283.pngimages/BZ_88_432_2250_465_2281.pngimages/BZ_88_468_2251_501_2283.pngimages/BZ_88_504_2250_536_2283.pngimages/BZ_88_541_2250_573_2283.png?images/BZ_88_1457_2251_1490_2283.pngimages/BZ_88_1493_2250_1527_2283.pngimages/BZ_88_1529_2250_1562_2283.pngimages/BZ_88_1565_2250_1598_2282.png???????????????????????????????????? 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文章来源：《电力系统保护与控制》 网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/qikandaodu/2021/0126/665.html