探究電氣工程及其自動化專業(yè)的實驗教學

吳建輝

（中山市技師學院，廣東 中山 528400）

電氣工程及其自動化專業(yè)教學中實驗教學是其主要環(huán)節(jié)，而學生的實踐能力和創(chuàng)新能力是其衡量標準。該專業(yè)實驗教學采取的是一門課程一個實驗室，實驗為理論服務的教學模式。在教學實驗中實驗又采取的是從基礎(chǔ)性實驗到綜合性實驗再到創(chuàng)新性實驗的循序漸進的方式。所謂的基礎(chǔ)性實驗就是將此專業(yè)所有基礎(chǔ)課程的實驗室集中起來，以方便實驗教學，例如電路實驗、模擬電子實驗、數(shù)字電子實驗等。綜合性實驗指的是為專業(yè)課程專門開設(shè)的實驗，它并不局限于某一門課程，利用對實驗室結(jié)構(gòu)進行的調(diào)整與集中而綜合相關(guān)課程的實驗。例如變配電實驗、電機學實驗及繼電保護實驗等。而創(chuàng)新性實驗則是指依據(jù)老師的指導，對自已的學科或研究領(lǐng)域中的某一課題或某一研究方向所進行研究實驗?；蚴菍Ρ緦I(yè)的培養(yǎng)目標而進行的產(chǎn)學研聯(lián)合實驗。此三種實驗上下承接，缺一不可，也體現(xiàn)了重基礎(chǔ)、抓綜合、謀創(chuàng)新的實驗教學的中心思想。

1 實驗課程設(shè)置特點分析

1.1 基礎(chǔ)性實驗

基礎(chǔ)性實驗為電氣工程專業(yè)學生的入門實驗，它比較簡單，主要是幫助學生培養(yǎng)建立實驗的基本思想和方法，為后面的綜合實驗和創(chuàng)新實驗打好基礎(chǔ)。比如利用電路實驗的教學培養(yǎng)學生對實驗方法和儀器使用的了解和掌握。在實驗教學中教師要注意實踐與理論相結(jié)合，培養(yǎng)學生獨立實驗能力，可以自行驗證實驗結(jié)果。例如，在直流部分的實驗中戴維南定理的驗證，其理論性較強，理論可以指導實驗，只有將定理的推導理解透徹才能有效的完成實驗。此實驗中，線路連接復雜，實驗步驟偏多，操作難度大，屬基礎(chǔ)性實驗中較難的實驗，但是它有效結(jié)合了理論與實踐。另外，其他基礎(chǔ)性實驗也有其側(cè)重的地方，例如一階電路暫態(tài)響應實驗使學生了解了儲能元件的儲能與充放電的過程與作用，也掌握了示波器的使用方法。因此，可以看出基礎(chǔ)性實驗的教學就是為了以后的本專業(yè)實驗的學習做好鋪墊。

1.2 綜合性實驗

綜合性實驗一般運用于專業(yè)課程中，其主要是為了培養(yǎng)學生在知識結(jié)構(gòu)與分析研究及綜合應用等方面的綜合應用能力及理論結(jié)合實際的能力。綜合性實驗教學中要遵循互補、滲透、遞進及系統(tǒng)的原則進行。例如在本專業(yè)的核心專業(yè)課程電機學的實驗中，它主要分為變壓器運行實驗、直流電機運行實驗、異步電機運行實驗和電機拖動系統(tǒng)實驗四個部分，在進行以上實驗時都需具備一定的實驗基礎(chǔ)和安全意識，操作時也不僅僅是測量變壓器和電機的運行特性，還需結(jié)合電力網(wǎng)的運行。如為了使電網(wǎng)能安全可靠地運行，電網(wǎng)調(diào)度人員需對為電力系統(tǒng)主要組成部分的電機的運行參數(shù)變化情況進行隨時的掌握與控制。如果學生在電機學實驗中能將電機運行特性與電網(wǎng)運行情況相結(jié)合，那么就能更快綜合掌握多門專業(yè)課程，提高專業(yè)技能。

1.3 創(chuàng)新性實驗

創(chuàng)新性實驗是實現(xiàn)電氣工程及其自動化專業(yè)中把理論運用到實踐中的一個很好的學習平臺。它的內(nèi)容特點是具有很強的交叉性，如光電熱力磁的交叉，又如電氣工程與其他學科的交叉。在實驗教學中，教師可以通過設(shè)立的創(chuàng)新項目與課程來指導學生對實驗的操作、觀察、思考、分析與總結(jié)來培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。另外，學校還可以加強與企業(yè)之間的產(chǎn)學研合作，讓學生投入到企業(yè)的實際項目中去，學習其創(chuàng)新精神，提高自身創(chuàng)新能力，而且還可以將理論與實際情況很好的結(jié)合起來，具體問題進行具體分析，大力激發(fā)學生的創(chuàng)新靈感。

2 提高實驗教學質(zhì)量

2.1 加強計算機技術(shù)在實驗課程中的應用

隨著電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展，現(xiàn)今的電氣工程及其自動化專業(yè)也融入了自動控制等技術(shù)，計算機在實驗教學中也被應用得更加廣泛。例如在電力工程的潮流計算中，由于其迭代次數(shù)多、系統(tǒng)復雜，計算步驟繁多，很難人工完成，所以可以采用計算機軟件來進行設(shè)置5節(jié)點、14節(jié)點、30節(jié)點的潮流計算實驗。

2.2 注重實踐環(huán)節(jié)的教學

在實驗教學中最重要的是注意實踐環(huán)節(jié)的教學。根據(jù)本專業(yè)的特點設(shè)計課程，課程內(nèi)容可為具體理論課題或?qū)嶋H項目中的子課題，然后進行大概兩周的講解與學習。如變配電的實踐課程，其課程內(nèi)容可設(shè)計為某工廠配電系統(tǒng)的一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。又如在電氣控制的實驗教學中，課程內(nèi)容可設(shè)計為對可以實現(xiàn)具體功能的控制程序的編寫，又可以設(shè)計為在組態(tài)軟件中實現(xiàn)仿真效果。

2.3 提高學生的學習興趣

實驗教學的主要目的就是為了培養(yǎng)學生的實際問題解決能力。而教學的首要任務就是要引起學生的學習興趣。教師可以通過實際項目的教學使學生學習并掌握工程項目申報、研究、檢查、結(jié)題的整個流程，而實際項目的完成不僅可以提高學生的實踐能力，還樹立了他們對項目工程完成的信心，增強他們對學習的積極性。

2.4 提高教師的教學水平

提高教師的專業(yè)水平，建立強大的師資隊伍力量，是提高實驗教學質(zhì)量的重要保證。這要需要從學歷、實驗技能等方面來提升教師的整體水平，首先，學歷的提高主要是對電氣工程的理論知識要掌握充分，跟上科學發(fā)展的步伐，在實踐教學中能引入最先進的科學技術(shù)；然后，提升實驗技能就是要加強教師的實踐經(jīng)驗，學校可以通過與工廠企業(yè)的合作派遣教師定期去進行培訓與學習等方式來提升實驗技能。在教師學歷和實驗技能都得到提高的情況下，還需根據(jù)年齡結(jié)構(gòu)、學員結(jié)構(gòu)及職稱結(jié)構(gòu)進行合理的安排，以更大程度發(fā)揮出教師的教學能力。另外，采取實驗工作評優(yōu)、職稱晉級的方式以激發(fā)教師教學的積極性。

3 結(jié)束語

綜合上文，可以知道電氣工程及其自動化專業(yè)的實驗教學需加強理論與實踐的相結(jié)合，采用從基礎(chǔ)性實驗到綜合性實驗再創(chuàng)新性實驗的循序漸進的教學方法，以培養(yǎng)學生的理論結(jié)合實際能力、綜合應用能力及創(chuàng)新能力。另外，還需優(yōu)化實驗教學體系，注意先進技術(shù)的引用與課程的設(shè)計，提升學生的學習興趣與教師的教學水平，從而為實驗教學提供良好的條件，使實驗教學的質(zhì)量得到大幅度提高。

[1]朱群峰，王曉芳，黃肇.試析電氣工程及自動化專業(yè)實驗室建設(shè)與改革[J].中國電力教育，2008（120）：140—141

[2]趙娟，李輝.電氣工程與自動化專業(yè)實驗教學改革探討[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2008（4）：35—37

[3]吳新開，朱承志，鐘義長.綜合性實驗的綜合原則[J].實驗室研究與探索，2007，26（6）：89—91

[4]何瑞文，謝云，陳碌華.電氣工程及其自動化專業(yè)建設(shè)與實踐模式探討[J].中國電力教育，2012（3）：71—73

[5]程柳瑩.電氣工程及其自動化實驗室運行體系研究[J].價值工程，2011，30（9）：214