数据中心动力设备故障应急处理课程设计与实施

中图分类号：G712 文献标识码：A

党的二十大指出加快构建全国一体化数据网推动建设中国式现代化数字基座。数据中心的发展是应对当今世界日益增长的计算需求和信息爆炸的关键，数据中心动力设备稳定运行是保证企事业单位数据可靠性和安全性的基础，发展趋势是朝着更高效、更节能、更绿色、更智能、更兼容和可扩展的方向发展，掌握数据中心动力设备整套的运行维护和应急处理管理制度及处理流程，统筹维护和管理数据中心各类动力设施，能够及时处理内、外突发事件（如电力、气候等），有效化解内、外部的风险，保障数据中心业务持续高效运行。这一趋势对数据中心动力设备运维领域的人才培养提出了更高要求，要求学生不仅具备扎实的理论基础，还需掌握数据中心动力设备故障应急处理现场快速处理能力。传统的教学模式以理论讲授为主，实践教学比重不足 ， 学生在学习过程中缺乏对实际生产场景的感知与应用能力[1-2] ，难以满足当前智能制造对高素 质技能型人才的需求。因此，如何改革课程内容与教学方法，使其更贴近生产实际、服务产业发展，成为高等教育和职业教育领域关注的重点问题。[3]基于此，本文结合数据中心动力设备行业发展与工学结合理念，提出了一种“三环六步”的任务驱动式课程教学模式以及“三师协同共育”的教育模式，形成了以学生能力评价为目标的考核方式，提升了学生的数据中心动力设备故障应急处理能力。

一、教学整体设计

（一）聚焦数据中心动力设备维护与应急处理需求，打造“迅诊快判”课堂

课程紧密对接数据中心动力设备行业发展，基于“岗位引领 + 学岗互通”理念进行“五化”课程整体设计。

课程立足数据中心动力设备应急处理真实场景，按照“从实践中来，到实践中去”的思路，根据中国联通订单班对接数据中心运维工程师岗位要求，以典型工作任务为载体，基于动力设备“故障应急处置”流程组织教学内容；依托校内、外实训基地（** 通信运营商数据中心）和企业技能创新工作室联合共创，积极推动德技并修、工学结合、教培融合的人才培养模式。通过将“四不”安全规范原则融入课程思政中，有效地提升学生的职业素养和综合素质；通过“五化结合”课程整体设计，采取“三环六步”的任务驱动式教学策略，凭借“三师协同共育”的教育模式，使学生在学习过程中实现自我知识与能力价值的“双重提升”，最终将其培养成为一名“职业能力”与“职业素养”俱佳的数据中心动力设备现场运维工程师，如图 1 所示。

（二）依据数据中心动力设备运维岗位标准，对接运维与应急关键核心技能，重构“迅诊快判”教学内容

课程教材选用国家规划教材《数据中心基础设施运维与管理》为主教材，以自编活页式《数据中心动力设备管理与维护》为辅教材，以中国电子学会制定的数据中心基础设施运维与管理职业技能等级标准和华为公司华为认证数据中心基础设施工程师认证标准为岗位参考标准。

《动力设备运维与应急处理》课程开设第四学期，按照模块化设计课程教学架构。结合典型工作岗位，将课程内容整合为动力设备运维与故障应急处理知识、高压设备运维与应急处理、低压设备运维与故障应急处理、发电机组运维与应急处理、数据中心动力设备故障应急处理五个模块，共 48 课时。本次课程设计内容为模块五：“数据中心动力设备应急处理”，以真实工作项目为载体，按照数据中心动力设备故障应急处理流程细化典型工作任务，划分数据中心动力设备典型故障应急预案编制，变压器故障诊断与应急处理，高压电缆故障诊断与应急处理，SF6 断路器故障诊断与应急处理、数据中心动力设备应急处理报告编制 5 个项目，8 个任务，共 16 课时。融入动力设备运维与应急处理新装备、新技术、新工艺、新规范，重构“应急处理 ”教学内容，如图2。

（三）针对学生到实习生身份转换，明晰“知理欠技 ”学情特征

本课程教学对象 2024 级数据中心基础设施运维微专业共 24 人，依托智能大数据，建立对前置课程和前置模块进行学情分析。结果表明，学生已具备电力设备结构与功能认知、单一项维护处理能力，但在快速判断设备故障应急能力整体偏低，设备故障应急处置能力弱，协调设备联动处理能力弱，如图 3所示。

图 3 学情分析

（四）紧扣现场维护与应急处理能力标准，确定“擅维训处”教学目标基于数据中心维护岗位能力要求和现场电力工程师培养目标，确定“立德、训技 、擅维”的三维教学目标，如图4。

立德：逐步提升学生的职业认同感和创新意识，传承勤劳坚韧、敬业爱岗的精神，坚守“绝不失误、绝不敷衍、绝不松懈”的原则。培养守护数据中心动力设备的“守夜人”。

训技 ：熟知守护数据中心动力设备试验与诊断的流程、方法和标准，掌握设备、线路试验与检测技能，众志成城，砥砺动力设备应急处理技术。

擅维：通过动力设备故障应急预案编制以及演练，能够快速对故障设备进行处置，恢复正常供电。

（五）聚焦数据中心动力设备应急处理真实作业流程，设计“三环六步 ”教学策略

基于能力本位职业教育思想，课程立足数据中心动力设备应急处理真实场景，依托校内、外实训基地（** 运营商数据中心）和企业技能创新工作室，依据项目场景化、场景真实化、流程岗位化、方式数智化、考核多元化“五化”教学理念，以岗定课，深化校企合作。凭借学校教师，行业技师，订单班企业内训师“三师协同共育”设计三环六步教学策略，通过真实项目、真做实练、真刀实枪“三实 ”通过多批次跟岗，随岗，顶岗不同形式，培养学生在不同场景设备故障现场应急处理能力，如图 5。

（六）围绕数据中心动力设备发展新趋势，建设“三师三场景”教学资源校企合作战新基地和技能大师工作室，多主体构建“五场景 ”教学资源，实现多维度资源共享与“产科教 ”融通，形成“多平台、三导师、三场景、三基地 ”的实训数字化教学资源。

多平台辅学：通过智慧评教系统、企业网上大学、供用电技术专业教学资源库和学习通等平台，打造多维度、无界限“弹性”课堂拓宽学习领域。

三导师引学：学校教师，行业技师，订单班企业内训共同施教，构建具备多重身份与风格的课堂体系，以丰富学习路径，拓宽学生成长道路。

三场景助学：针对典型工作任务，按照不同场景设备故障应急处理方案设计、数据采集、试验检测、分析诊断、问题处理，故障设备恢复运行流程，在特定教学领域，我们采用理论教学、虚拟仿真练习与实际操作训练相结合的方式，旨在强化和提升学生的综合技能。

三基地促学：利用红色教育、企业顶岗实践及校企合作基地，构建校外思政课堂，激发学生热情。

图 5 教学策略设计

二、教学实施过程

（一）由博返约，三环六步，对标岗位真实工作流程

以数据中心动力设备应急处理为一体，对接动力设备应急处理工作流程，遵循“五位一体”设备管理办法，即机械、电气、仪表、管理、操作等专业、工种人员各尽其责，共同负担起设备技术管理、维护保养、工艺操作及生产运行各项工作 ， 把设备管理的每一个环节真正落到实处。设置数据中心动力设备典型故障应急预案编制、变压器故障诊断与应急处理、高压电缆故障诊断与应急处理、SF6 断路器故障诊断与应急处理和数据中心动力设备应急处理报告编制五个项目。以“五化”引领，“三环”进阶，通过虚实空间营造“数字诊断，联动应急”的教学情境，实施“试、探、练、演、评、拓”六步融合教学，使用任务驱动、情境模拟、角色扮演、教师示范等教学方法，实现学生所学知识入脑、技能入行。

（二）渗透式逐步教学，精细化单元拆解，师生合作攻克重难点

遵循学生认知规律，采取课前明确目标，重基础、课中砺心析问、课后臻心行维，实施“三环六步”教学流程，结合任务驱动、小组合作、自主探究、实地示范、角色扮演等多种教学方法，实现学生由理解方法逐步转化为熟练操作，最终达到灵活运用的目标 [4-5]。以 SF6 断路器工频耐压试验任务为例进行具体说明。

（1）课前任务尝试

试任务。通过对教材新知识的要点提炼，使学生对本节课程学习内容有个基本的了解和认识。依据重难点发布SF6 断路器工频耐压试验视频及试验流程，提出明确学习目标，提炼典型问题，尝试新学习任务，学生完成自学自测。教师分析学生自测数据和讨论观点进行督学，并适时调整教学策略。

（2）课中任务完成

探新知。基于学生规范意识弱的学情，利用校内实训基地，引入“全国五一劳动奖章艰苦奋斗”思政主题，导出背后蕴含的责任意识与智能数据中心运维人员追求卓越的精神，创设情境，同时引入 SF6 断路器工频耐压试验重点工作典型案例，导出学生需要学习的新知识，了解 SF6 断路器工频耐压试验测试的背景，探索学习新知识。

练技巧。由 SF6 断路器异常问题导出问题任务，发布 SF6 断路器工频耐压试验测试练习，通过现场示教，观摩老师的操作流程，反复练习流程和操作技巧，反馈学习问题。

演技能。通过校企双导师示范指导，采用情景模拟、角色扮演等教学方式，通过攻防演习，有针对性地训练和维护与应急处理学习过程，助力学生化解疑难问题，巩固技能。

评汇报。教师引入职业技能等级考核标准，辅助学生掌握 SF6 断路器工频耐压试验测试操作关键与应急处置流程；学生按岗位责任分组进行综合演练、实操训练，双导师全程精准指导，攻克难点。课堂总结时利用知识梳理、展示汇报，及时评价学生学习效果。

（3）课后深入企业

拓任务。在课中提升运维与应急管理技能基础上，通过教师带领学生深入企业一线，接触企业真实工作场景，拓展项目任务，深化学习知识，增强专业技能。通过企业实践的服务学习和交流互动，总结反思所学知识和技能，巩固学习效果。

（三）心灵契合，两个速度，围绕精诊急处设计思政体系

锚定数据中心动力设备运维与应急处理人才培养，确定“两个速度、精准急处”思政育人目标 [6-7]，强化“快速判断、迅速诊断”维护与应急岗位职责，充分挖掘具有数据中心动力设备运维与应急处理特色劳模工匠事迹、工程建设成就、典型案例等思政素材，形成数据中心劳模工匠先进事迹、发展成就、安全责任事件剖析等系列化思政元素库，融入“劳动、劳模、工匠”三种精神和“专业专注、爱岗敬业、追求卓越”的企业文化。

快速判断：通过数据中心动力设备运维与应急处理岗位工作视频观看以及对应急处理不到位导致数据中心动力设备停电事件案例的分析，培养学生严谨细致的工作作风和精湛技术的运维技术，实现“精湛技术，打造全业务运维及应急处理”团队。

迅速诊断：结合劳模工匠进校园活动，借助技能大师工作室，引导学生在潜移默化中领会专业专注、爱岗敬业、追求卓越等精神内涵，提升“安全承诺、操作抢修、优质服务”的责任意识，实现“ 24 小时不间断优质服务”。

四）一体三级，数智融合，针对学习过程设计多元化过程考核

尊重个体差异，关注学生成长轨迹。通过信息化平台对学生个人和小组的学习信息全方位采集，构建全过程多元化评价体系。聚焦培养数字素养，借助信息化手段，将方法选择、图谱分析等知识点置于教学任务中重点解析，即评即测，及时调整教学策略。基于增值评价理念，在知识获取和实践过程中关注各维度的增值幅度，合理设计增值评价体系，为期末阶段测评结果增长幅度最高的学生评奖，体现对弱势个体的关注。

三、学生学习效果

（一）知识融入预案，设备维修与应急处置要点熟练掌握

引入维修与应急处理工作现场，以任务为驱动融入动力设备维修与应急处理知识与流程，学生动力设备维修与应急处理知识成长曲线呈波动上升趋势。从考核结果看，模块五各任务知识考核成绩整体高于往届。以项目4 SF6 断路器工频耐压试验为例，在 2 个任务中的平均得分比上届高近 10 分，学生检测知识增值显著。

（二）业务融通技能，动力设备数字运维与应急处理能力得到加强

通过“三环六步”教学实施，以班组为单位完成了五个教学项目的技能达标考核。能力达成度考核结果发现项目末和项目初相比，学生的决策能力和设计能力不断增强，数字素养水平持续提升。班组任务完成的多元化评价指标显示，任务的标准性和规范性不断增强。班级考核通过率均达 90% 以上，技能点考核班级平均分相比模块初提升 10% 以上。学生现场动力设备运维与应急管理能力明显提升，能力目标有效达成。

（三）显性融合隐性，迅诊快判与应急处理意识显著提升

仰望星空，谋“东数西算”全局之势；脚踏实地，走绿色发展。在“东数西算”大背景下，立足新时代数据中心动力设备运维与应急管理人才需求，学生通过“三下乡”、数据知识科普、寻访革命英雄事迹等活动，根植崇德尚工、技报家国的决心，在实践过程身体力行向上向善，形成劳动观念，坚定理想信念，磨炼自我意志，强化社会责任。据统计，学生参与各类社会实践合计共 160 人次，品质达成度指标显示各项维度均稳步提升，特别是责任感与职业认同指数提升显著，真正做到情感内化，“迅诊快判，应急处理”意识显著提升。

四、结论

本文针对数据中心动力设备故障应急处理课程的设计与实施，紧密对接数据中心动力设备行业发展，基于“岗位引领 + 学岗互通”理念进行“五化”课程整体设计。提出了基于动力设备“故障应急处置”流程组织教学，以“三师协同共育”的教育模式打造“迅诊快判”课堂，通过案例教学和任务驱动为核心的教学模式 ， 并通过实践操作环节培养学生的综合实践能力和创新意识， 案例教学和任务驱动有效弥补了传统教学模式理 论与实践脱节的不足 ， 将真实生产场景引入课堂 ， 激发了学生的学习兴趣和主动性。学生在学习中提升知识和能力，培养成为具备优秀职业能力和素养的数据中心动力设备现场运维工程师。

参考文献：

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[3] 吴明慧 ， 张茜 . 高职“岗课赛证创”五位一体人才培养模式研究 [J]. 湖北开放职业学院学报 ，2024，37（11）：57-59.

[4] 崔玉婷 . 基于“实践教育”思想新时代高职劳动教育课程设计探索与实践 [J]. 作家天地 ，2025，（02）：47-50.

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[6] 王美实 . 人工智能时代高职院校课程设计与改革实施路径 [J].鞋类工艺与设计 ，2024，4（16）：144-146.

[7] 刘芬 . 高职课程思政模式实施策略 [J]. 学园 ，2024，17（27）：14-16.

基金项目：安徽省教育厅高校质量工程项目 数据中心基础设施运维（2023sdxx282）

作者简介：李安庆（1982- ），男，人，安徽邮电职业技术学院 副教授，硕士，主要从事无源滤波器的研究。