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區(qū)別:
農(nóng)業(yè)電氣化指的是電能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的重要技術(shù)基礎(chǔ)。包括農(nóng)業(yè)中電能的生產(chǎn)、輸送、分配和利用,以電力為動力的農(nóng)用技術(shù)裝備的發(fā)展,農(nóng)村家用電子、電器設(shè)備的推廣等。在有些國家主要指在農(nóng)村工副業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、園藝部門和生活方面使用電能。電氣專業(yè),包括電氣工程和自動化等相關(guān),電氣并不是電器,它包括了所有的用電的設(shè)備。這個概念相當(dāng)?shù)膹V泛,只要是用電的就是電氣,只要是用電控制的就是電氣控制,電氣控制方面的專業(yè); 專業(yè)的目標就是怎么讓機器自動運行,就是人們常說
(來源:文章屋網(wǎng) )
中職生大多是初、高中畢業(yè)生,這些孩子正處于青春期,身體和心理都在悄悄發(fā)生著巨大的變化,他們反應(yīng)靈敏、記憶好、興趣愛好廣泛,任何事情都覺得新鮮好奇,都想去嘗試,但卻沒有明確的奮斗目標和方向。由于填報志愿大多是由父母代替,大部分學(xué)生并不清楚自己的專業(yè),對于專業(yè)的學(xué)習(xí)僅僅是浮于表層,缺乏深入學(xué)習(xí)的動力和自覺性。個別學(xué)生還可能因為缺乏興趣而產(chǎn)生應(yīng)付心理,容易產(chǎn)生迷茫的情緒,因而影響到專業(yè)思想的穩(wěn)固性,影響到專業(yè)人才的培養(yǎng)。
電力行業(yè)是一個十分特殊的行業(yè),要求建設(shè)一支規(guī)模宏大的高素質(zhì)的員工隊伍,培養(yǎng)造就一大批具有高超技藝和精湛技能的勞動者人才。電氣自動化專業(yè)中職教育服務(wù)于電力行業(yè),主要設(shè)置電工、電機、繼電保護、電力電子技術(shù)和高電壓技術(shù)等課程,這些是使學(xué)生能夠轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚刭|(zhì)勞動者和中初級專門人才必備的基本知識和基本技能,為今后能夠從事電氣專業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)。該專業(yè)授課內(nèi)容包括各種常用電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)的認識、工作原理的理解及運行條件參數(shù)計算等,這些專業(yè)課程不乏有很多理解起來比較困難的專業(yè)術(shù)語、繁瑣枯燥的原理公式推導(dǎo),這對于本身基礎(chǔ)知識相對薄弱的中職學(xué)生來講比較抽象復(fù)雜,理解有一定難度。而與之不同的文學(xué)類課程則能引入很多歷史或現(xiàn)實中的事例,教師可以將課堂進行得有聲有色、生動有趣,吸引學(xué)生的注意力,達到很好的教學(xué)目的。因此很多專業(yè)教師在教學(xué)中會發(fā)現(xiàn),一些學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到困難而不能及時解決,便逐漸失去學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣,失去對專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情,這對于專業(yè)教學(xué)來說是非常不利的。在現(xiàn)代教育技術(shù)和學(xué)習(xí)模式走向信息化的今天,專業(yè)教學(xué)是否僅僅就是多次重復(fù)的簡單勞動呢?如何才能將專業(yè)教學(xué)工作做好,成為培養(yǎng)高素質(zhì)和高技能人才的好教師呢?筆者認為應(yīng)該從四個方面入手。
一、教師擁有深厚的專業(yè)知識,不斷自我更新發(fā)展能力
教師作為人類靈魂的建筑師,不但要有淵博的知識,還需要有優(yōu)良的心理品質(zhì)、一定的審美能力、獨特的教學(xué)風(fēng)格、先進的教學(xué)理念、不斷自我更新發(fā)展能力。在電氣自動化專業(yè)教學(xué)中,由于該專業(yè)工作本身就具有嚴謹性和高要求性,因此教師一定要掌握扎實的專業(yè)理論知識,還應(yīng)該通曉基本的社會學(xué)科、自然學(xué)科知識,博學(xué)多才。尤其是作為電氣自動化專業(yè)的教師,應(yīng)該不斷提升自我,加強進修和不斷學(xué)習(xí),參加研究項目,跟蹤電氣專業(yè)學(xué)科的最新學(xué)術(shù)動態(tài),了解新觀點,掌握新信息、新技能和新設(shè)備,不斷更新知識,讓現(xiàn)代電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展與教學(xué)接軌,這樣才不會將專業(yè)知識講死,才能適應(yīng)教學(xué)改革,培養(yǎng)適合社會需要的復(fù)合型人才。
二、幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生樹立學(xué)習(xí)目標
人民教育家陶行知倡導(dǎo)啟發(fā)式教育,反對注入式教育,注重培養(yǎng)學(xué)生的興趣。他認為治學(xué)應(yīng)以興趣為主。我國古代教育學(xué)家也說過:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!笨梢娨粋€人對所從事的事業(yè)有無積極性,興趣起到至關(guān)重要的作用。在電氣專業(yè)教學(xué)中,不能整堂課面無表情從頭到尾講原理、講推導(dǎo)、講公式、講計算,一味講授課本上的理論知識,這樣會使理論知識和實踐活動脫節(jié),使學(xué)生產(chǎn)生倦怠情緒,失去學(xué)習(xí)興趣,找不到學(xué)習(xí)的動力。教師應(yīng)該幫助學(xué)生了解自己的專業(yè),讓他們知道電氣專業(yè)屬于“朝陽產(chǎn)業(yè)”,是當(dāng)今科技發(fā)展的趨勢所在,在未來幾十年里具有過硬技術(shù)的電氣人才將會有更加充分的發(fā)展空間;讓他們了解電力系統(tǒng)中各個崗位的工作性質(zhì)以及重要性,知道各個崗位的工作人員應(yīng)該具備哪些素質(zhì)和能力才會在工作中勝任其職;引導(dǎo)他們?nèi)グl(fā)覺現(xiàn)在所學(xué)習(xí)的這些電氣專業(yè)知識,目的就是為了以后能從事電氣相關(guān)職業(yè),在崗位上充分發(fā)揮能力,不會被快速發(fā)展的電力行業(yè)所淘汰。這樣一來,學(xué)生逐漸對自己的專業(yè)產(chǎn)生濃厚興趣,就可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂趣。作為專業(yè)教師,應(yīng)該采用各種方法主動和學(xué)生進行溝通,幫助他們樹立短期、中期以及長期學(xué)習(xí)目標,引導(dǎo)他們設(shè)計自己的前途,規(guī)劃自己的人生,使自我價值和社會需要有機結(jié)合。這樣,教學(xué)帶有了目的性,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性才會比較強。
三、多種教學(xué)方法相互滲透,不斷努力提高教學(xué)質(zhì)量
傳統(tǒng)的課堂通常是一張嘴,一本書,學(xué)生們被動接受著知識,現(xiàn)在看起來不免有點枯燥。特別對于電氣專業(yè)教學(xué)中出現(xiàn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備運行轉(zhuǎn)動原理等問題,例如三相交流電動機的運動原理,光憑老師講,讓學(xué)生在腦袋里構(gòu)成電動機內(nèi)部磁場運動產(chǎn)生動力驅(qū)使繞組轉(zhuǎn)動的動畫,這除了要求老師有很好的語言組織表達能力外,還需要學(xué)生良好的空間想象能力和百分之百集中的注意力,但這通常很難同時達到,因此不能達到良好的教學(xué)目的。視聽結(jié)合可以有更大的信息量、更高的效率和更好的保持率。因此,在電氣專業(yè)教學(xué)課堂中,可以引入多媒體、電氣設(shè)備模型和實驗設(shè)備等。多媒體的引入,將一些難以理解的設(shè)備運動原理制作成動畫,通過彩色的畫面,再加上教師恰當(dāng)?shù)慕庹f,能幫助學(xué)生有效觀察和透徹理解動態(tài)教學(xué)內(nèi)容、相關(guān)運動原理,還可以代替危險現(xiàn)場的參觀和觀察,比如高壓斷路器的拉弧現(xiàn)象,增加學(xué)生的現(xiàn)場經(jīng)驗,加強電力安全意識。模型的引入可以讓學(xué)生對大型電氣設(shè)備進行近距離直觀的了解,而實驗設(shè)備的引入則可以幫助學(xué)生將理論和實踐相結(jié)合,加強操作動手能力,適應(yīng)現(xiàn)代社會對中職生實踐能力的高要求,突出中職生的優(yōu)勢。
四、開展專項綜合專業(yè)實訓(xùn),加強職業(yè)競技校企合作
在電氣專業(yè)教學(xué)中,除了理論知識教學(xué)外,專業(yè)實訓(xùn)也占有很大比例,是重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),包括電子實訓(xùn)、電工實訓(xùn)、電機拖動實訓(xùn)、工廠供電實訓(xùn)、登桿作業(yè)實訓(xùn)等。這些實訓(xùn)的開展,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,訓(xùn)練其基本技能,增強實踐能力,喚起學(xué)生對專業(yè)領(lǐng)域的探求欲望,在能力得到鍛煉的同時體驗愉悅和成就感。在實踐中還能及時發(fā)現(xiàn)理論知識掌握不夠熟練的地方,提高分析問題和解決問題的能力,增強獨立工作能力,培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的精神,這對達到中職教育培養(yǎng)目標的要求有著十分重要的作用和深遠的意義。而專業(yè)技能競賽的舉辦,采用正確的比賽規(guī)則和多樣化的比賽內(nèi)容,例如鉗工比賽、焊接比賽等,則給學(xué)生一個展示積極向上風(fēng)貌、熟練專業(yè)技能的平臺,讓他們在競爭中充分展示自己、肯定自己,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)造熱情,讓學(xué)生在競賽中感受到學(xué)習(xí)的樂趣,在樂趣中迅速成長。
新工業(yè)革命日新月異的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革新,需要大量的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。順應(yīng)時代的需要,構(gòu)建了以創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)為目標的電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系,實踐取得較好的成效,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新熱情。
關(guān)鍵詞:
新工業(yè)革命;創(chuàng)新;創(chuàng)業(yè);實踐教學(xué)體系
隨著微制造、互聯(lián)網(wǎng)與信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,如智能化生產(chǎn)、新能源技術(shù)、3D打印技術(shù)、生物電子、納米技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)的進步及融合發(fā)展,將帶來新一輪的工業(yè)革命,要想在這一場革命中取得先機,將倚重于科技創(chuàng)新,科技創(chuàng)新需要大量的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才,大學(xué)生是人才的主力軍。因此,大學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)“三創(chuàng)”能力的培養(yǎng),對我國的發(fā)展建設(shè)至關(guān)重要。而在傳統(tǒng)的高校教學(xué)模式中,課堂注重講授理論知識,設(shè)置的實踐環(huán)節(jié)較少,學(xué)生缺少理論聯(lián)系實踐的鍛煉,學(xué)了知識不知怎么用,動手能力差。缺乏創(chuàng)新意識,更談不上去嘗試創(chuàng)業(yè)了。本文以我校電氣工程及其自動化專業(yè)為例,談?wù)勍ㄟ^實踐教學(xué)的改革提高學(xué)生“三創(chuàng)”能力的探索。
1電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建
我校電氣工程及其自動化專業(yè)是在原電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)的基礎(chǔ)上根據(jù)教育部專業(yè)調(diào)整目錄,按一級學(xué)科名稱更名而形成的強、弱電結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合、管理科學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的寬口徑專業(yè)。實踐教學(xué)一直在本專業(yè)人才培養(yǎng)中占據(jù)著非常重要的位置。在新工業(yè)革命背景下,以專業(yè)認證為契機,結(jié)合我校電氣專業(yè)人才培養(yǎng)的目標,以培養(yǎng)素質(zhì)、能力的創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)“三創(chuàng)”精神為宗旨,以實際的工程能力、研發(fā)能力訓(xùn)練為核心與主線,以我院電工與電子技術(shù)實驗中心、電氣工程及其自動化專業(yè)實驗室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)中心、校外實習(xí)基地等實踐場所為依托,對實驗、設(shè)計、實習(xí)等多個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行改革、構(gòu)建多維平臺,形成了有利于提高學(xué)生“三創(chuàng)”能力的實踐教學(xué)體系。
1.1實驗教學(xué)體系的構(gòu)建
南華大學(xué)電氣學(xué)院有全院共享的電工與電子技術(shù)實驗中心,實驗室面積2400平方米,實驗設(shè)備1786臺(套),儀器設(shè)備總值1058.4076萬元,包含計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室、自動控制原理實驗室、單片機原理實驗室、PLC實驗室、檢測技術(shù)與傳感器實驗室、電力電子實驗室、嵌入式與DSP實驗室、電機網(wǎng)絡(luò)實驗室、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)實驗室、電路實驗室、電子技術(shù)實驗室、電子技術(shù)綜合實驗室、CAD機房,共12個實驗室。另外,電氣工程及其自動化專業(yè)專業(yè)實驗室還有變壓器模型室、30MW汽輪發(fā)電機、火力發(fā)電廠模型室、電機系統(tǒng)綜合實驗室、工廠供電綜合自動化實驗室、電力系統(tǒng)自動化實驗室、高電壓實驗室、電力系統(tǒng)繼電保護實驗室、多功能微機保護實驗室、多功能微機保護實驗室等專業(yè)實驗室,儀器設(shè)備總值318萬元實驗室面積達1425平方米,實驗設(shè)備109套。在新增設(shè)備的計劃中,加重了綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)造性和體現(xiàn)電氣工程技術(shù)最新發(fā)展的實驗設(shè)備的配置,引入了智能化變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)、風(fēng)光互補發(fā)電測控實訓(xùn)系統(tǒng)、電機與變壓器維修實訓(xùn)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)教學(xué)仿真系統(tǒng)等設(shè)備。同時,為深化實驗教學(xué)改革,全面提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)新世紀高素質(zhì)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才。改革了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,對專業(yè)基礎(chǔ)課實驗進行重組、整合和更新設(shè)計,減少單純驗證性實驗,增加了綜合設(shè)計性實驗,并且使部分實際操作實驗與計算機仿真實驗之間的內(nèi)容交叉融合;還增開了專門的綜合實驗課,如電機與控制實驗、電子技術(shù)綜合實驗、電氣工程綜合實驗等。通過開放實驗室、綜合性實踐、參加有關(guān)的全國性競賽等多種教學(xué)方式全方位、多層次的培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
1.2設(shè)計體系構(gòu)建
設(shè)計包括穿插在各個學(xué)期的課程設(shè)計和大四最后一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計,我校電氣專業(yè)開設(shè)了電子技術(shù)、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)、電氣應(yīng)用與PLC控制技術(shù)、單片機原理及應(yīng)用、電力系統(tǒng)繼電保護等課程設(shè)計,并可打破課程界限,精心安排設(shè)計內(nèi)容來優(yōu)化學(xué)生的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)。以電力系統(tǒng)繼電保護課程設(shè)計為例,通過改革創(chuàng)新研究,將電力系統(tǒng)分析、信號與系統(tǒng)、電氣工程基礎(chǔ)、單片機原理、計算機仿真等多個課程的知識應(yīng)用在設(shè)計的各個環(huán)節(jié),使學(xué)生對這些專業(yè)基礎(chǔ)或?qū)I(yè)課在專業(yè)中的作用及課程間的聯(lián)系有個系統(tǒng)的認識。否則,在學(xué)生腦海里這些課程都像散落的珠子一樣,好像互不關(guān)聯(lián),通過設(shè)計,就把它們串成了串。同時,為提高學(xué)生的理論聯(lián)系實際、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力,能做實物的盡量要求學(xué)生做出實物。畢業(yè)設(shè)計是實踐教學(xué)中非常重要的一環(huán),如果畢業(yè)設(shè)計開展得好,可以幫助學(xué)生進一步深化和擴展所學(xué)的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)意識,使學(xué)生初步具備實踐動手、產(chǎn)品研發(fā)、團隊協(xié)作和職業(yè)責(zé)任等方面的知識與能力。而畢業(yè)設(shè)計的進行首先要選好題,選題來源可以是教師的橫向和縱向課題,或者是實驗室建設(shè)或設(shè)備改進的課題;也可以是電力企事業(yè)單位的實際問題或相關(guān)開發(fā)項目。為了讓畢業(yè)設(shè)計更好地與學(xué)生的工作實際相聯(lián)系,我專業(yè)加大了設(shè)計選題中工程應(yīng)用型題目的比例。一方面,聘請電力有關(guān)方面的專家做畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師或根據(jù)電力相關(guān)企事業(yè)的工程實際提取現(xiàn)場數(shù)據(jù)、技術(shù)精心安排設(shè)計內(nèi)容,使與工程實際接軌;另一方面鼓勵教師加強用科研服務(wù)社會,并將自己的科研成果轉(zhuǎn)化到畢業(yè)設(shè)計選題中,使學(xué)生接觸電力行業(yè)的前沿技術(shù)。同時如果學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計期間想去校外電力相關(guān)企事業(yè)單位結(jié)合實際工程項目進行設(shè)計,只要在該單位有相應(yīng)指導(dǎo)資質(zhì)的高工等,我們都會允許,并會在校內(nèi)再配一位校內(nèi)導(dǎo)師,在設(shè)計的內(nèi)容、工作量、設(shè)計說明書及圖紙的規(guī)范和質(zhì)量進一步按學(xué)校的要求進行把關(guān),以保證畢業(yè)設(shè)計的客觀性和規(guī)范性。經(jīng)過這些措施,提高了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的積極性和主動性,他們參加工作后能更快地進入角色,也更容易得到用人單位的認可。
1.3實習(xí)教學(xué)體系的構(gòu)建
實習(xí)是為了加強學(xué)生的勞動觀念、實踐觀念,為畢業(yè)后走向工作崗位和進一步的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),適應(yīng)社會對電氣工程及其自動化專業(yè)技術(shù)人才的需求。為了讓學(xué)生實習(xí)效果更好,要盡量盤活社會中可用的教育資源,增加學(xué)生與社會的接觸機會,把社會中的專家請進來,我們的教師也要走入社會中,為學(xué)生進入電力企事業(yè)單位學(xué)習(xí)和實踐牽線搭橋。尤其是衡陽地區(qū)的電力相關(guān)企事業(yè)單位,如衡陽電業(yè)局、特變電工、金杯電纜、大唐耒陽發(fā)電廠、耒中水電站、酃湖變電站等。創(chuàng)建多功能的校外實習(xí)、產(chǎn)學(xué)研和創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)基地(如電廠、變電站、電氣設(shè)備公司等電氣專業(yè)相關(guān)單位),通過到電力有關(guān)企事業(yè)單位選擇合適的崗位進行在崗實習(xí),讓學(xué)生參與企事業(yè)單位實際應(yīng)用項目設(shè)計、開發(fā)與管理,在實訓(xùn)中感受創(chuàng)業(yè)文化。如我專業(yè)與臺達電子(東莞)有限公司簽訂了校企聯(lián)合辦學(xué)。我專業(yè)的實習(xí)教學(xué)包含認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)。電氣工程及其自動化專業(yè)認識實習(xí)是在學(xué)習(xí)完公共基礎(chǔ)課和必備專業(yè)基礎(chǔ)課后,開始其他專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課學(xué)習(xí)之前進行的實踐教學(xué),是專業(yè)課教育的重要環(huán)節(jié),是學(xué)生接觸電氣工程實際、接觸社會、了解社會、擴大知識面、短時間獲得大量新信息的極好機會。通過參觀廠、礦、企事業(yè)等一線工作單位,了解本專業(yè)在各行各業(yè)中的應(yīng)用,對本專業(yè)在大學(xué)四年中將要學(xué)的內(nèi)容有一個較全面的了解,使學(xué)生初步建立專業(yè)思想,熱愛電氣專業(yè),增加對本專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容的感性認識,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下一定的實踐基礎(chǔ)。我校電氣專業(yè)認識實習(xí)主要有衡陽廖家灣220KV智能變電站、耒中水電站等地進行。生產(chǎn)實習(xí)是在學(xué)習(xí)完公共基礎(chǔ)課及專業(yè)基礎(chǔ)課,開始專業(yè)課學(xué)習(xí)期間進行的實踐教學(xué),也是專業(yè)課教育的重要環(huán)節(jié)。目的是使學(xué)生理解并熟悉電廠典型工藝的生產(chǎn)過程、原理、流程、設(shè)備及正常生產(chǎn)的操作方法,了解典型電氣設(shè)備的使用情況與工作方式;從生產(chǎn)角度和市場需求出發(fā),進一步加深對電氣工程及其自動化專業(yè)的認識,提高動手能力和理論水平。我校電氣專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)曾在秦山核電站、廣州黃埔電廠、葛洲壩水電站、大唐洛陽熱電廠等地進行。現(xiàn)在主要是在我們專業(yè)的湖南省優(yōu)秀實習(xí)基地大唐耒陽發(fā)電廠進行。
1.4構(gòu)建多維平臺提高“三創(chuàng)”能力
為提高學(xué)生實踐動手能力和“三創(chuàng)”(創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè))能力采取了以下措施。首先,鼓勵本系教師進一步努力提高自己的教學(xué)、教研、科研水平,并加強校企合作,努力用自己的知識服務(wù)社會,還選派了一位青年教師參加了創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師專業(yè)培訓(xùn),以使教師能更好地指導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)。近五年,進行省級實踐教學(xué)改革與教學(xué)研究3項,校內(nèi)實踐教學(xué)改革與教學(xué)研究5項;主持參與縱橫向課題多項。教師中有湖南省青年骨干教師2人,湖南省青年教師教學(xué)能手1人;國家注冊電氣工程師2人,湖南省監(jiān)理工程師8人。以第一發(fā)明人獲得發(fā)明專利3項,實用新型專利3項;為電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實施提供了有力保障。我專業(yè)把學(xué)生“三創(chuàng)”能力的培養(yǎng)貫穿到所有的專業(yè)課學(xué)習(xí)當(dāng)中。根據(jù)各年級學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)情況,設(shè)計不同的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學(xué),以保證創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿大學(xué)教育始終。一年級學(xué)生主要是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識,還沒具體開始專業(yè)學(xué)習(xí),開設(shè)了電氣工程專業(yè)導(dǎo)論課程,對學(xué)生進行專業(yè)啟蒙,讓學(xué)生對電氣專業(yè)前沿及基礎(chǔ)理論有感性而直觀的認識,幫助學(xué)生形成對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的初步認識;二年級以后學(xué)生就逐步進入專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí),其中二年級以實驗或?qū)I(yè)課程拓展訓(xùn)練等實踐課程為主;三、四年級可以進行專業(yè)實習(xí)、校內(nèi)外實訓(xùn)或申請學(xué)生創(chuàng)業(yè)園入駐項目,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)實踐能力的人才;同時二年級以后就可以鼓勵學(xué)生積極參加全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽、“電老鼠”比賽、節(jié)能減排大賽、飛思卡爾小車賽和學(xué)校組織的大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等各種科技活動、競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐。另外,也可以申報項目,如“大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃”;電氣學(xué)院大學(xué)生科研項目;或參與教師科研、合作企業(yè)的實際項目研究。學(xué)生在參與學(xué)科競賽、科技活動、項目研究時,鼓勵學(xué)生跨學(xué)科、年級、專業(yè)組成創(chuàng)新科研團隊,一般是3~5人組成,由學(xué)生自行立項申請,在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立完成查閱文獻、選題、開題、調(diào)研、收集分析資料、創(chuàng)新設(shè)計、申請專利、、形成總結(jié)報告等任務(wù),相互之間揚長避短、同心協(xié)力進行科研創(chuàng)新。通過以上措施,近五年,學(xué)生多人次獲得大學(xué)生電子設(shè)計競賽、智能汽車競賽等獎項,成績名列湖南省高校前茅。學(xué)生申請專利多項,獲得授權(quán)專利7項,其中第一發(fā)明人獲得2項,申請獲得“大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃”5項。
2結(jié)束語
經(jīng)過多年的改革和探索,我院電氣工程及其自動化專業(yè)構(gòu)建了更合理的實踐教學(xué)體系,更好地培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)、科學(xué)素質(zhì)、工程素質(zhì)、團隊素質(zhì)和創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)“三創(chuàng)”能力,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新熱情.
參考文獻
[1]鞏佳偉.理工科院校創(chuàng)業(yè)教育實踐體系研究[J].北方經(jīng)貿(mào),2014(3):170-172.
關(guān)鍵詞:高校;電氣專業(yè);實踐教學(xué);教學(xué)模式
作者簡介:劉景艷(1980-),女,河南焦作人,河南理工大學(xué)電氣工程與電氣學(xué)院,講師;李玉東(1974-),男,河南商丘人,河南理工大學(xué)電氣工程與電氣學(xué)院,副教授。(河南 焦作 454000)
基金項目:本文系2012年河南省信息技術(shù)教育研究項目(項目編號:ITE12019)、河南理工大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目(項目編號:2012JG062)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)26-0094-02
實踐教學(xué)是實現(xiàn)高等教育人才培養(yǎng)目標的主體教學(xué)之一,是整個教學(xué)過程的一個重要組成部分,其目的是通過實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)的實施培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,促使學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識,優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),為培養(yǎng)優(yōu)秀的、適應(yīng)市場需求的應(yīng)用型人才創(chuàng)造條件。[1]它對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神,有其不可替代的關(guān)鍵作用。
隨著社會經(jīng)濟發(fā)展模式的多元化,用人單位對高校畢業(yè)生的實踐能力和綜合素質(zhì)的要求越來越高,對創(chuàng)新型人才的需求日益增長,為了適應(yīng)這一要求,需要提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。[2]目前,由于受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響,在學(xué)生的培養(yǎng)過程中,對理論教學(xué)投入較多,而對實踐教學(xué)投入較少,使得學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力比較落后。針對河南理工大學(xué)(以下簡稱“我校”)電氣專業(yè)本科生培養(yǎng)而言,在實踐教學(xué)過程中的主要問題有:學(xué)生的實踐能力參差不齊、沒有配套的實踐教材、缺少行之有效的實踐教學(xué)模式和教學(xué)方法等。
筆者根據(jù)我校電氣專業(yè)實踐教學(xué)的目標和要求,并結(jié)合近幾年給電氣專業(yè)本科生進行實踐教學(xué)的實踐經(jīng)驗,對傳統(tǒng)的電氣專業(yè)實踐教學(xué)進行了改革,提出了一些適合電氣專業(yè)的實踐教學(xué)模式與方法。
一、電氣專業(yè)實踐教學(xué)模式
實踐教學(xué)的功能不僅在于驗證科學(xué)定理,學(xué)習(xí)科學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)精神,而且對培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、創(chuàng)新能力甚至團隊精神,增強學(xué)生的綜合素質(zhì)和社會競爭力有著不可替代的作用。實踐教學(xué)應(yīng)該改變從屬于理論教學(xué)的地位,并不是把二者截然割裂開來。事實上,理論性課程需要實踐性內(nèi)容作為理論的驗證,便于知識的理解和鞏固;而實踐性課程必須有理論方面的相關(guān)內(nèi)容給與指導(dǎo)。[3]在實踐教學(xué)中,教師可以從實踐教學(xué)過程中借鑒現(xiàn)代的教學(xué)理念、教學(xué)思想,以培養(yǎng)出能滿足社會急需的大批既精通專業(yè)知識又熟練掌握實踐技能的高素質(zhì)國際型人才的需要。
目前,國內(nèi)外實踐教學(xué)的模式主要有三種:[4-6]
(1)“雙元制”教學(xué)模式:以企業(yè)為主導(dǎo)是雙元制教學(xué)的核心,它是由高校和企業(yè)共同完成對學(xué)生的培養(yǎng)。企業(yè)主導(dǎo)整個實踐教學(xué)過程,并且由企業(yè)評價、考核實踐教學(xué)成果,與企業(yè)合作、為企業(yè)服務(wù)是雙元制教學(xué)的特色。
(2)TAFE教學(xué)模式:以能力為本位是TAFE教學(xué)模式的核心,能力本位觀主張新的教學(xué)模式應(yīng)由注重知識轉(zhuǎn)向注重能力。這種能力本位不簡單指操作能力和動手能力,還包括知識、技能、態(tài)度和反饋等要素的一種綜合能力。
(3)“開放式”教學(xué)模式:開放式教學(xué)從對象上說主要有三個層面:即社會、學(xué)生和各學(xué)科。對社會的開放,主要是實現(xiàn)實踐教學(xué)資源上的優(yōu)勢互補,積極地進行多方面的合作,促進各自的發(fā)展。對學(xué)生的開放,是想方設(shè)法滿足大學(xué)生們不斷發(fā)展變化的理念更新、技能掌握、能力提高等方面需要。對各學(xué)科的開放,主要是實驗教學(xué)設(shè)備的開放,把各自的實驗室和實踐教學(xué)設(shè)備作為一個進行科學(xué)研究和創(chuàng)造的平臺。
針對于我校電氣專業(yè)本科生的實踐能力和目前的實踐教學(xué)現(xiàn)狀,提出了多元化實踐教學(xué)模式,如圖1所示。多元化實踐教學(xué)模式在不消耗更多教學(xué)資源的條件下,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮個性,培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、信息獲取和選擇能力、動手實踐能力、創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。[2]
二、電氣專業(yè)實踐教學(xué)的改革與實踐
1.更新教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)課程體系
從大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)出發(fā),改變傳統(tǒng)的以傳授知識為本位的教學(xué)思想,打破學(xué)科體系,突出應(yīng)用特點,把能力的培養(yǎng)放在首位,更新教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容主要體現(xiàn)精、寬、新三個方面?!熬笔侵笐?yīng)當(dāng)承認理論知識系統(tǒng)相對的不完整性,精選理論知識,在講清概念的基礎(chǔ)上,以定性分析為主,盡量刪除繁瑣的理論推導(dǎo)及部分過時及用處不大的理論知識,輔以必要的定量計算。“寬”是指教學(xué)內(nèi)容的知識面要寬,覆蓋面要寬。因此教學(xué)中應(yīng)拓展一些相近或相關(guān)專業(yè)的知識和技能,給學(xué)生留下聯(lián)系多種知識的“接口”為自己今后的發(fā)展創(chuàng)造更廣闊的空間?!靶隆笔侵鸽娮蛹夹g(shù)的飛速發(fā)展,電子的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新知識不斷涌現(xiàn),電子產(chǎn)品不斷趨向于大功率化、數(shù)字化、智能化、大規(guī)模集成化。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)盡可能跟上電子技術(shù)的發(fā)展,引入新的知識點。在注重與“三電”理論課銜接的基礎(chǔ)上,拓寬電工技術(shù)部分的內(nèi)容,增加電機控制部分的內(nèi)容,并引入PLC在電機控制中的應(yīng)用。在《電子測試技術(shù)》中,增加設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性實驗內(nèi)容以及小型電子產(chǎn)品的設(shè)計與制作。將Protel、EWB、EDA等電子類設(shè)計常用軟件引入實驗教材。[7,8]
2.實踐教學(xué)方法和教學(xué)手段改進
現(xiàn)代化的教學(xué)方法和教學(xué)手段的應(yīng)用是教學(xué)質(zhì)量保證的關(guān)鍵,大學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)涵應(yīng)當(dāng)既含“學(xué)習(xí)”也含“研究”,因此,教師應(yīng)肩負指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與研究的雙重任務(wù)。如何把學(xué)生從只會學(xué)習(xí)和考試引導(dǎo)到既會學(xué)習(xí)理論也會研究與實踐的綜合型人才,是課題探討的重點。比如,在教學(xué)方法上充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段實現(xiàn)立體化教學(xué),融合多種方式輔助實驗教學(xué),綜合運用錄像、幻燈、投影、CAI多媒體、網(wǎng)絡(luò)教育等多種現(xiàn)代化的教學(xué)工具,產(chǎn)生文、聲、像并茂的效果,網(wǎng)上開放虛擬實驗,提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。
3.有機地結(jié)合課程設(shè)計與實訓(xùn)環(huán)節(jié)
課程設(shè)計和實訓(xùn)這兩個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際,提高分析問題、解決問題的能力至關(guān)重要。從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與工程素養(yǎng)出發(fā),應(yīng)始終將能力培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的各個環(huán)節(jié),將課程設(shè)計與實訓(xùn)環(huán)節(jié)有機地結(jié)合起來。課程設(shè)計環(huán)節(jié)上對設(shè)計題目、設(shè)計方法、設(shè)計手段進行了全面改革,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合分析能力、系統(tǒng)設(shè)計能力以及市場和產(chǎn)品意識。在課程設(shè)計中以貼近實際的新穎的富有挑戰(zhàn)性的課題作為設(shè)計題目,吸引和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造興趣和熱情,并以真實的設(shè)計過程和設(shè)計方法對學(xué)生加以指導(dǎo),鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生沿著探索、研究的道路進行課程設(shè)計。由于設(shè)計題目創(chuàng)新,沒有現(xiàn)成的答案可以參考,促使學(xué)生廣泛查閱資料,上網(wǎng)檢索最新的研究成果,掌握當(dāng)前的研究動態(tài)和市場情況,使學(xué)生對設(shè)計的電子電路系統(tǒng)功能做出自己的判斷,并能查閱設(shè)計手冊,對設(shè)計的系統(tǒng)進行綜合和分析。方案設(shè)計后學(xué)生上臺進行方案答辯,由老師和學(xué)生進行點評;進入詳細設(shè)計后學(xué)生充分運用現(xiàn)代設(shè)計手段,熟練掌握運用計算機進行設(shè)計和分析,然后進入實驗室用萬能板搭接實際線路并調(diào)試成功,最終每個設(shè)計小組完成一張裝配圖、元器件清單和一份設(shè)計計算說明書。學(xué)生組成3~5人的團隊,分工合作完成設(shè)計課題,在合作中培養(yǎng)創(chuàng)新能力和團隊合作精神。[9]
4.實踐教材的編寫
實踐課教材是影響實踐教學(xué)效果好壞的重要因素。在優(yōu)化整合實踐課程體系和實驗教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,根據(jù)多年教學(xué)研究與實踐我校已經(jīng)編寫符合實踐課程建設(shè)與發(fā)展的教學(xué)教材與實驗教材有《電工電子實踐教程》、《電路測試技術(shù)》、《電工學(xué)實驗教材》、《課程設(shè)計指導(dǎo)書》等多部教材,并將根據(jù)課程發(fā)展的需要進行重新整理與更新。
5.積極開展第二課堂活動,大力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力,可以采取多種有激勵作用可以激發(fā)學(xué)生興趣的新形式。競賽活動是一種非常好的形式,除參加全國、全省的比賽外,學(xué)校和院系也可以經(jīng)常組織一些中小型的競賽活動,如電子設(shè)計競賽、無線電通訊比賽、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計比賽等。在學(xué)生中成立創(chuàng)新活動小組、科技發(fā)明小組、電子愛好者協(xié)會等組織,以吸引更多的學(xué)生參與。學(xué)校和系還應(yīng)當(dāng)與社會和企業(yè)建立廣泛的聯(lián)系,有計劃地組織學(xué)生參觀、實習(xí)和投身生產(chǎn)勞動,擴大學(xué)生的視野,增加他們與社會接觸的機會,了解科學(xué)技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)。[10-13]
三、電氣專業(yè)實踐教學(xué)效果評價
教學(xué)效果的評價是促進實踐教學(xué)達到預(yù)期目標的重要手段。電氣專業(yè)實踐教學(xué)效果評價應(yīng)根據(jù)實踐課程目標和要求,對電氣專業(yè)實踐教學(xué)的效果進行有效的評價。學(xué)生可以從評價中充分認識自我、了解自我,增強實踐課程學(xué)習(xí)的自信心和成就感。教師從評價中可以獲取學(xué)生的反饋信息,然后對自己的實踐教學(xué)行為進行反思和調(diào)整,以促進實踐教學(xué)質(zhì)量的提高。為此,我校建立了一些有效的實踐教學(xué)效果評價辦法,對接受“多元化實踐教學(xué)模式”的07級電氣專業(yè)一個班的學(xué)生(共30名,其中男生22名,女生8名)進行了問卷調(diào)查,如表1所示,并對評價結(jié)果進行了比較分析。
(1)在“實踐教學(xué)”過程中學(xué)生對“多元化實踐教學(xué)”效果的調(diào)查情況來看,如圖2所示,30名學(xué)生中,21名認為效果為“好”,6名認為效果為“中”,3名認為效果為“差”。大部分學(xué)生認為“多元化實踐教學(xué)”效果很好,希望進一步加強這種多元化的教學(xué)形式。
(2)對“實踐教學(xué)”內(nèi)容的評價,大多數(shù)學(xué)生認為“多元化實踐教學(xué)”內(nèi)容比單純的課程實驗教學(xué)內(nèi)容要好,少數(shù)學(xué)生認為是一般。
(3)對“實踐教學(xué)”課堂中的知識吸收率的調(diào)查,如圖3所示,在30名學(xué)生中,15名認為吸收率為50%~80%,6名認為吸收率為小于50%,僅9名學(xué)生認為吸收率超過80%。這說明多數(shù)學(xué)生在課堂上難以熟練應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識,實踐能力較差。
(4)對“實踐教學(xué)”課堂中教師需要改進的調(diào)查,大部分學(xué)生認為教師的指導(dǎo)方式需要改進,部分學(xué)生認為實踐教學(xué)的內(nèi)容需要改進,另一部分學(xué)生認為實踐教學(xué)的課件需要改進。
(5)對“多元化實踐教學(xué)”整體評價的調(diào)查,在30名學(xué)生中,27名認為改革后的“實踐教學(xué)”的整體效果很好,僅3名研究生認為“實踐教學(xué)”的整體效果一般。
四、結(jié)束語
目前,我校電氣專業(yè)多元化實踐教學(xué)正處在實驗階段,或者說處在初級階段,還存在許多現(xiàn)實的問題需要去解決,只有在實踐中不斷摸索,循序漸進、有步驟地開展,認真研究和總結(jié)經(jīng)驗,切實把實踐教學(xué)作為本科生教育教學(xué)改革中的重點工作去抓,才能使電氣專業(yè)實踐教學(xué)獲得成功。另外,應(yīng)本著“先實驗、后推廣”的原則,在電氣專業(yè)多元化實踐教學(xué)實驗研究獲取成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,有計劃、有步驟地在全校范圍內(nèi)進行推廣。
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關(guān)鍵詞:虛擬實驗室電氣仿真實驗電力系統(tǒng)分析三維動態(tài)仿真、
筆者學(xué)院的電氣工程及其自動化專業(yè)特點以電力系統(tǒng)為主,所學(xué)專業(yè)面對的是高電壓、大電流的環(huán)境。采用虛擬實驗室模擬仿真電力系統(tǒng)的實際環(huán)境,可以在實驗實訓(xùn)中讓學(xué)生有效地完成專業(yè)實踐的同時,很好地保障學(xué)生的人身安全。因此筆者學(xué)院建立了以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ)、以分析、遠程操作為目的電氣專業(yè)虛擬實驗基地。該基地可實現(xiàn)以學(xué)生為中心、以實驗教師為主導(dǎo)的開放性實驗教學(xué),是一個集實驗儀器設(shè)備、實驗室環(huán)境、教務(wù)管理、實驗教學(xué)為一體的實驗管理和實驗設(shè)備同享系統(tǒng)。
一、虛擬實驗平臺的功能介紹
該虛擬實驗基地的實驗室儀器是可以通過校園網(wǎng)實現(xiàn)共享和遠程操作實驗,主要由5部分組成:數(shù)據(jù)采集通信、信號處理模塊、實驗選擇及相應(yīng)實驗、網(wǎng)絡(luò)模塊、設(shè)計性實驗。
1.數(shù)據(jù)采集通信部分
實驗平臺的主要硬件儀器有AD-300實驗儀、電力系統(tǒng)分析實驗箱、繼電保護實驗箱、高電壓實驗箱、電力系統(tǒng)控制試驗箱、特高壓直流輸電實驗箱等。這些數(shù)據(jù)接口需通過硬件采集設(shè)備,比如自制的A/D實驗板、數(shù)據(jù)采集卡、Labjacku12、以太網(wǎng)接口模塊和串口模塊等完成數(shù)據(jù)連接通信。可以使學(xué)生用戶通過選擇控件來選擇并切換不同的數(shù)據(jù)采集通信方式。
2.信號處理模塊
實驗硬件儀器由于使用率較高,使得其電路老化和實驗采集的信號噪聲會越來越嚴重。因此,如何對所采集到的實驗信號進行去噪聲處理就變得尤其重要。信號處理部分主要采用的去噪聲方法是引入隨機噪聲和工頻干擾噪聲,并根據(jù)不同的實驗硬件分析信號的不同加入不同的時頻域處理算法;針對開關(guān)量或布爾值量主要閾值進行判斷處理,再進行二次值判別,以保證獲得數(shù)據(jù)的正確可靠性。
3.實驗部分
虛擬實驗部分主要有五大類:電力系統(tǒng)分析實驗、繼電保護實驗、高電壓實驗、電力系統(tǒng)控制實驗、特高壓直流輸電實驗等。電力系統(tǒng)分析實驗是一門綜合性和研究型的實驗課。由學(xué)生操作物理模擬的一次設(shè)備,自己獨立動手完成發(fā)電機并列、有功無功調(diào)節(jié)、系統(tǒng)穩(wěn)定運行、暫態(tài)運行、失磁等與理論課結(jié)合緊密的研究型實驗。而其他的繼電保護、高電壓、電力系統(tǒng)控制、特高壓直流輸電等仿真實驗亦是通過虛擬儀器Labview把硬件儀器軟件化,構(gòu)建虛擬保護與控制等,虛擬儀器采用人機界面化,方便學(xué)生進行實驗操作。實驗內(nèi)容不變,具體的操作在虛擬儀器平臺上完成。
4.網(wǎng)絡(luò)部分
該實驗基地通過校園網(wǎng),利用虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)通信等模塊實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化,使學(xué)生隨時能夠進入實驗室平臺進行實驗的預(yù)習(xí)和操作。教師也可以在校園網(wǎng)公布實驗任務(wù),并可以實現(xiàn)教師與學(xué)生的交互式實驗。
5.設(shè)計性實驗部分
設(shè)計性實驗是學(xué)生在掌握實驗原理后,根據(jù)實驗?zāi)康倪M行的創(chuàng)造性實驗活動。該模塊是通過預(yù)留數(shù)據(jù)傳輸端口,獨自設(shè)立了設(shè)計軟件平臺。在該平臺上,學(xué)生可以任意組建電力系統(tǒng)模型,再進行拓撲,也可以進行各種分析計算。該模塊在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中應(yīng)用效果非常好。
二、虛擬實驗室在電力實驗教學(xué)中的應(yīng)用及優(yōu)勢
1.實驗功能完善,操作方便
筆者學(xué)院的電力專業(yè)虛擬實驗室驗界面具有可視化、功能強大的特點,同時實驗操作方便,結(jié)果直觀。每個實驗都有詳盡的配套實驗指導(dǎo)說明。進行基礎(chǔ)性、驗證性實驗操作時,實驗界面上會及時出現(xiàn)后續(xù)的操作步驟提示,操作錯誤時系統(tǒng)會給出警示。同時,該實驗基地具備的在線幫助功能,使得學(xué)生可以在實驗的操作過程中隨時查閱相關(guān)實驗的目的、內(nèi)容和實驗步驟。實驗完成后,學(xué)生可在虛擬實驗平臺中撰寫、修改實驗報告,提供給教師隨時檢查、批改,教師并將實驗評價反饋給學(xué)生。
2.完成實驗內(nèi)容的拓展,實現(xiàn)教學(xué)實驗、輔助學(xué)習(xí)和職業(yè)培訓(xùn)為一體的功能
筆者學(xué)院的電氣專業(yè)虛擬實驗室可以完成電力系統(tǒng)有功功率分布及分析、電力系統(tǒng)無功功率分布及分析、電力系統(tǒng)對稱故障計算及分析、繼電保護動作特性分析等傳統(tǒng)實驗內(nèi)容,還增加了電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)壓,管理負荷,倒閘操作等模擬實驗,也能模擬各類故障及異常運行狀態(tài)下的繼電保護、自動裝置等二次設(shè)備及其動作情況,可以實現(xiàn)事故處理以及事故后恢復(fù)控制的訓(xùn)練等電網(wǎng)仿真培訓(xùn)功能。
3.構(gòu)建具有三維動態(tài)仿真功能的三維虛擬實驗環(huán)境
筆者學(xué)院電氣專業(yè)虛擬實驗室構(gòu)建了元件模型庫和零件庫,并且具有動畫效果。學(xué)生可以在實驗時隨時調(diào)用,觀察其運行狀態(tài)。圖2所示為間隔內(nèi)的開關(guān)及各刀閘、地刀的操作把手及分合指示的三維立體圖。學(xué)員可在三維實驗環(huán)境中觀察其操作情況,或?qū)ζ溥M行操作。這樣的三維虛擬實驗環(huán)境,實現(xiàn)三維動態(tài)仿真,使學(xué)生不僅可以對實驗產(chǎn)生感性認識,還能鍛煉動手能力,拓展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
4.實驗基地的開放模式
筆者學(xué)院的虛擬實驗基地建設(shè),實行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)管理,實現(xiàn)對象管理、開放管理、預(yù)約管理、審批管理和門禁管理,是真正具有開放特征的實驗室。開放的模式主要有三種:自由選題型、自主研究型、團隊培訓(xùn)型。
(1)自由選題型:實驗題目由教師提供,學(xué)生進行自由選擇。
(2)自主研究型:實驗內(nèi)容和步驟由學(xué)生自己設(shè)計,并自由申請機房?;蛘呤瞧綍r課堂布置的實驗學(xué)生利用課后時間進行實驗。
(3)團隊培訓(xùn)型:學(xué)生組成的科研社團或者興趣小組針對某個團隊成員感興趣的課題進行研究。實驗基地根據(jù)學(xué)生對實驗室的需求,將開放管理分為定時開放、全天開放、預(yù)約開放三種。
三、小結(jié)
電氣工程 電氣安全論文 電氣專業(yè) 電氣設(shè)計論文 電氣培訓(xùn)總結(jié) 電氣控制論文 電氣預(yù)算 電氣施工總結(jié) 電氣調(diào)查報告 電氣專業(yè)論文 紀律教育問題 新時代教育價值觀