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本文作者：甘輝霞作者單位：三峽大學電氣與新能源學院

實驗平臺建設(shè)

（1）傳統(tǒng)實驗平臺存在的問題。電氣工程及其自動化專業(yè)傳統(tǒng)的實驗包括課程實驗和綜合實驗兩部分內(nèi)容。1）課程實驗以驗證性實驗為主。一般會根據(jù)二次原理圖完成實驗裝置的接線，通過對裝置加電流、電壓信號對裝置進行測試，并觀察裝置動作結(jié)果，記錄相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，以此來驗證理論教學中所學的基本原理。就實驗本身而言，實驗目的比較明確，但因?qū)嶒瀮?nèi)容較少且過程單一，不能有效的提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決實際問題的能力；再加上因平臺落后、設(shè)備功能有限造成能實際開設(shè)的實驗內(nèi)容更少，根本無法滿足當前的教學需要。2）綜合實驗室硬件條件與當前電力系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀及其對人才的培養(yǎng)要求相比存在較大差距。以繼電保護實驗平臺為例，差距主要表現(xiàn)在：第一，保護種類較少，不能涵蓋整個電力系統(tǒng)。當前只有線路保護、變壓器保護，缺少發(fā)電機保護、母線保護、斷路器保護及配網(wǎng)保護。第二，保護裝置落后，元器件還是以電磁型繼電器為主，微機線路保護年代久遠，與電力系統(tǒng)的實際情況相差甚遠。第三，測試設(shè)備及測試手段落后，與工程實際差別較大。目前工程調(diào)試中，對現(xiàn)場電氣量的模擬均采用繼電保護測試儀、信號發(fā)生器等完成，而實驗教學則主要使用調(diào)壓器、行燈變、移相器、滑線電阻等，這些設(shè)備在測量量程、準確度、精度方面根本達不到要求，從而導致很多實驗無法進行?；谶@樣的情況，為了適應培養(yǎng)計劃的需求，必須對當前的實驗平臺進行全面的改造，建立與當前電力系統(tǒng)的實際發(fā)展水平相適應的實驗平臺。（2）實驗平臺建設(shè)。以繼電保護實驗室為例，目前已經(jīng)建成了包括發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、線路及供配電系統(tǒng)的微機繼電保護實驗平臺，并配置了多套先進的繼電保護測試儀，故障采集及分析軟件。實驗裝置的種類、功能大幅度提升，實驗教學內(nèi)容可以覆蓋從基礎(chǔ)元件到整個電力系統(tǒng)的各個層次，為構(gòu)建模塊化、多階段、多層次的實驗教學體系奠定了堅實的平臺基礎(chǔ)。在實驗過程中學生不但可以根據(jù)主接線的狀態(tài)選擇相應的保護類型，確定保護配置，而且可以依據(jù)保護原理自行設(shè)計保護類型，計算保護定值，確定參數(shù)，并通過實驗平臺檢驗動作邏輯及保護動作情況。圖1為微機繼電保護實驗平臺。

教學內(nèi)容改革

在新建實驗平臺的基礎(chǔ)上，從以下幾個方面來合理的安排教學內(nèi)容。（1）從課程出發(fā)安排教學內(nèi)容。電氣工程的理論課程包括：“繼電保護”、“自動裝置”、“高電壓技術(shù)”、“電力系統(tǒng)分析”等，與此相關(guān)的課程實驗一般以元件實驗為主，同樣包括繼電保護元件實驗、自動裝置課程實驗、高電壓技術(shù)實驗。在現(xiàn)有的實驗平臺上，元件和裝置已合為一體，可取消繼電保護元件實驗室，課程試驗可在綜合實驗室內(nèi)完成。而經(jīng)過改造后實驗室功能更加完善，實驗內(nèi)容可以涉及到實驗原理的各個環(huán)節(jié)，包括：硬件電路、保護定值修改和固化、元件定值校驗、動作特性實驗及動作報告故障分析等。這樣既可以節(jié)省場地和資源，同時又可以制定更加豐富的實驗內(nèi)容，從而改變了以往課程實驗內(nèi)容少、手段單一的缺點。（2）從實際工程出發(fā)安排教學內(nèi)容。技術(shù)應用型電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方向根據(jù)工程實際和社會需求，全面強化實驗教學環(huán)節(jié)，對實驗教學內(nèi)容進行全面整合和優(yōu)化。三峽大學電氣與新能源學院緊密結(jié)合工程實際和電力行業(yè)需求，設(shè)置了以下專業(yè)綜合實驗：微機繼電保護綜合實驗、綜合自動化實驗、水電仿真實驗以及電氣設(shè)備檢測實驗。下面以微機繼電保護綜合實驗為例介紹實驗內(nèi)容的安排。微機繼電保護綜合實驗分為微機保護軟件設(shè)計實驗和微機保護屏體實驗。在軟件設(shè)計實驗中，學生可以完成以下實驗內(nèi)容：一是編制保護軟件主程序。一般包含三個基本模塊：初始化和自檢循環(huán)模塊、保護邏輯判斷模塊和跳閘處理模塊。二是設(shè)計數(shù)字濾波器。三是微機保護算法實驗。完成軟件設(shè)計并在微機實驗平臺上運行，可以作為課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容。微機保護屏體實驗以發(fā)電機微機保護為平臺，學生可以完成以下實驗內(nèi)容：一是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗。包括零點漂移檢查，電流、電壓精度檢查，電流、電壓變換器線性范圍檢查。二是保護定值校驗及動作特性實驗。三是開關(guān)量輸入軟件及硬件回路定義設(shè)計。四是開出量輸出、跳閘回路及軟/硬壓板的投/退檢查。五是模擬各種保護動作，形象直觀的觀察保護動作情況，打印并分析故障報告。[3，4]（3）從學生出發(fā)安排教學內(nèi)容。教學以學生為主體，實驗教學的內(nèi)容設(shè)置及教學方法要適應“自主學習”的教學理念。[5]這就要求教師因材施教，認真組織教案，實驗教學的內(nèi)容公布在學校求索學堂網(wǎng)站上，不同專業(yè)、不同層次的學生可以根據(jù)自身特點選擇實驗項目與內(nèi)容，教學過程中教師以問題式和引導式實驗教學為主，注重啟發(fā)引導學生，整個實驗只提要求和目標，具體實驗的設(shè)計、實驗前的分析及實驗后數(shù)據(jù)的處理都應該由學生獨立完成。例如：在微機變壓器保護實驗教學中，首先可以提出需要進行的實驗項目：一是變壓器主保護（變壓器差動或零序差動）；二是變壓器后備保護（復壓閉鎖過流保護或零序方向過流）。然后，根據(jù)所選的試驗項目確定實驗內(nèi)容，其中包括：回顧和復習變壓器保護的基本原理；熟悉保護回路（交流電流電壓回路、輸入輸出回路）；熟練使用繼電保護測試儀；在實驗平臺上實現(xiàn)保護功能；觀測動作結(jié)果，記錄實驗數(shù)據(jù)并進行分析。實踐表明，以學生為主體，推出“自主學習”的教學理念，將會使學生學習的積極性大大加強，很好地激發(fā)了學生對理論課程所介紹的專業(yè)知識的濃厚興趣，具有很好的教學效果，也能很好地滿足技術(shù)應用型本科人才培養(yǎng)的要求。[1]（4）探索實驗室開放管理，通過產(chǎn)學研合作的形式，建立穩(wěn)固的校外實習基地，為在校學生提供進入企業(yè)見習、實習的機會。目前已與湖北超高壓輸變電公司宜昌輸電公司、宜昌電力勘測設(shè)計院有限公司簽訂產(chǎn)學研基地合作協(xié)議。積極鼓勵學院教師與電力企業(yè)加強合作交流，及時了解先進的電力技術(shù)，依靠行業(yè)和企業(yè)辦學，形成相互支持、相互依托的互動式產(chǎn)學研結(jié)合基地，有力地保證了學生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

實驗室隊伍建設(shè)

學院十分重視人才引進和校內(nèi)人才的穩(wěn)定和培養(yǎng)。實驗室隊伍也在不斷壯大，如引進年輕的博士擔任電氣工程實驗教學中心的負責人，鼓勵支持中青年實驗人員學習進修提高學歷，招聘具有碩士以上學歷的有能力、有事業(yè)心的畢業(yè)生充實實驗隊伍等。定期召開教學研討會議，就培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方法多方探討，轉(zhuǎn)變實驗教師教學模式，提高實驗教師的教學水平。一個高水平的實驗指導教師要能夠分析未來社會及其對人才的要求，探索技術(shù)應用型人才教育的內(nèi)涵和實施教育的具體做法，使大學生的成長發(fā)展符合時代的需要并善于結(jié)合學生的理解水平實施教學。