电气工程及其自动化专业实验室建设探索与实践论文_杨朱进

电气工程及其自动化专业实验室建设探索与实践论文_杨朱进

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摘要:电气类学科是高等教育体系中重点基础性学科之一。电气类人才服务于工业、农业、制造业的各个环节,对国民经济的发展起着决定性的作用。电气技术的发展更新速度日新月异,这使得该学科需要不断地进行人才培养方案和课程体系改革来顺应社会发展。实验是理论的基础和源泉,整合相关的专业基础课,适当提高专业技能实训和实验实践课比重,采取合理有效的实验教学模式,更加专注培养学习者的技术技能和创新创业能力,是电气类学科发展的重点。

关键词:电气工程及其自动化;实验室建设;建设方案

引言

电气工程及其自动化专业是一个实践性较强的专业,在《电力系统继电保护》、《电力系统综合自动化》等专业课程中,需要开设大量的实验来培养学生的工程实践能力和创新能力。为了避免以往单纯依据各门课程孤立地设置实验室,实验设备重复配置,并占用大量的实验场地,实验内容也缺乏系统性等弊端,我校在该专业实验室建设过程中对实验室建设方案进行了认真论证,提出了分单元模块建设电气工程及其自动化专业实验室的思想,以便集中优势资源,更好地服务于专业教学,并为该专业的课程设计、毕业设计提供良好的综合实践训练环境。

1建设方案

1.1电力系统继电保护模块

该模块主要用于《电力系统继电保护》课程的实验教学。《电力系统继电保护》实验以认识实验为主,其主要目的是让学生熟悉电力系统常用继电器的组成结构,掌握其工作原理,了解继电器特性测试的基本方法。为方便学生组织实验电路,在有限的课时内完成实验测试,该实验室选用专业教学仪器厂生产的“继电器特性实验装置”作为实验设备。可以进行电磁型电压、电流继电器特性试验;功率方向继电器特性实验;差动继电器特性实验;电流启动电压复归型信号继电器特性实验;电压启动型中间继电器特性实验;整流型方向阻抗继电器特性实验;输电线路正常及故障运行方式实验;三相短路时保护动作情况及灵敏度测试等实验项目的实验。

1.2微机保护模块

该模块主要用于《微机保护技术》课程的实验教学。《微机保护技术》实验具有认识实验和系统综合性实验相结合的特点,除了让学生掌握微机保护的工作原理,了解常用的保护方法之外,还要学生逐步树立系统保护的思想。为此,该实验室配备了“电力系统微机线路保护实验装置”和“电力系统微机变压器保护实验装置”两种专业教学仪器厂生产的实验设备。可以满足线路保护和变压器保护的多个实验项目的实验教学要求,使学生对电力系统微机保护技术有比较清晰的认识和掌握。

1.3电力系统综合自动化模块

该模块主要用于《电力系统分析》、《电力系统综合自动化》、《电气设备》课程的实验教学。《电力系统综合自动化》实验主要是系统性综合性实验,主要目的是让学生对电力系统及其相关电器设备有一个清晰的认识,对电力系统综合自动化的构成、运行、使用方法等有所了解和掌握。为方便实验演示和观察,电力系统综合自动化实验室选用专业教学仪器厂生产的“电力系统综合自动化实验台”和“电力系统监控实验台”作为实验设备,可以进行原动机的起动与运转、同步发电机励磁控制实验、同步发电机准同期并列实验、电力系统功率特性和功率极限实验等多个实验项目的实验。

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1.4供配电综合训练模块

该模块主要用于《供电技术》、《电力系统分析》课程的实验教学和《微机保护技术》、《电力系统综合自动化》课程的课程设计以及《毕业设计》等实践教学环节,其主要目的是培养学生的实际动手能力和综合应用能力。在设备选型上以工业现场标准设备为主,包括“继电器特性测试仪”、“继电保护试验屏”、“35KV微机监控系统”、“直流电源屏”等电力系统继电保护专用仪器和设备,使学生更具有现场感,通过亲自动手安装、调试和分析研究,培养学生分析解决实践的能力,为今后顺利走上工程技术岗位做好准备。

2加强专业实验室建设策略

2.1开放性实验室建设

在应用型本科专业教学中学生的综合动手能力和科研思维创造力的提升不仅是学校人才培养目标更是用人单位择优录取的一项重要考核指标,在实践环节中除了应该更多增加学生对于工程研究方面和产品研发方面创新性思维的培养外,还应增加开放性的实验室。开放性实验室以综合性、设计性、创新性、开放性为特点,包含能源信息提前、传输、电气控制与电气装置应用几个基本环节,建成新能源与电气控制教学中心。调动学生对实验课的兴趣和热情,教师布置课后任务让学生利用闲暇时间,进入开放实验室,打破常规实验受时间、空间、内容的限制,根据兴趣自由结组选择实验内容,比如:电子科技竞赛类实验设计,学生独立设计方案和实验步骤,自己掌握时间与空间的开放性。另外,运用科研导师制与开放性实验室和学校创新创业基地相结合设立教师创新实验室,学生创新实验室和师生共同工作创新实验室,不仅有助于教师完成纵横向课题项目,还为学生竞赛等提供有利的条件。

2.2突出专业特色的实验室

实验室建设是为了突出教育电气专业的应用型人才,在满足教学培养过程中基本实验环节的前提下,可以依据专业方向进行规划建设,将专业实验室进行强电、弱电分类,进行综合设计性实验实训课程,强化学生对电气专业知识体系的认知。同时,加强引入校企合作,依托电力、新能源、自动化产业等企业建设产学研一体化的专业实训基地,全方位、多层面的利用社会资源共同深化办学。实训基地主要有两个方面,一是与仪器设备生产厂商合作,学校购买部分设备,厂家赞助一部分设备,在校内共建实验室;二是与专业方向有关的厂家合作,签订联合培养学生协议,在厂区建立实习基地,接收学生进行生产实习和毕业实习,充分利用学校和企业的各种资源优势,建立适合电气创新人才的校企合作培养体系。

2.3应用型毕业设计

本科生毕业设计是高等教育培养过程中的重要环节,也是最终环节,旨在培养学生综合运用本科阶段所学的专业知识,应用于工程实践,适应用人单位需求的能力。目前,毕业设计的通用流程是:论文选题、实验、撰写论文、答辩,学生将大部分精力投放到论文书写和排版以及查重。选题的价值、实验的过程、结论的准确性较多依赖教师指导。由此造成毕业设计质量逐年降低,此问题已经引起各大高校教育工作者的关注。电气工程及其自动化专业所学技术的突出特点是发展更新速度快,毕业设计选题与实验技术需要不断更新,与当前社会实际应用相结合,通过建立应用型毕业设计模式能够改善学生混沌设计的局面。

应用型模式仿照企业项目申报过程将毕业设计每个环节细化,让学生有目的地完成设计过程。首先学生通过调查市场现状充分了解社会所需,从而拟定设计题目,指导教师组织班级或者协会成员集体进行讨论,验证题目的可行性。对于较大的题目,以团队的形式分成子题目分块完成。方案的拟定、论证均采取集体讨论形式完成。

结束语

本文提出了电气工程及其自动化专业实验室的建设方案和实施措施。该实验室建设方案不仅为电气工程及其自动化专业的本科实验教学服务,同时也是教师和研究生的基础研究平台。并通过具体的实施措施来加强实验室建设,提高实验教学效果,培养学生的工程实践能力和创新能力。

参考文献:

[1]何晓阳.专业实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索.2003,3(22):107-109.

[2]陈桂珍.加强实验室建设,培养高素质人才[J].实验技术与管理,2001,4:144-146.

[3]莫仕勋,莫耀赐.电气工程学科实验平台的建设与开发[J].实验室研究与探索.2006,4(25).

论文作者:杨朱进

论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期

论文发表时间:2018/5/10

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