電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探析及探究

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1、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探析及探究摘要電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)涉及電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域，其中實(shí)驗(yàn)類課程是整個(gè)專業(yè)的重要組成部分，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量具有重要意義。針對(duì)電氣工程專業(yè)主要實(shí)驗(yàn)課程，分析特點(diǎn)，淺析如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞電氣工程及其自動(dòng)化；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；動(dòng)手能力中圖分類號(hào)：G642.423文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1671—489X（2012）30—0120—02電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是專業(yè)教學(xué)的最重要的環(huán)節(jié)之一，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是衡

2、量該專業(yè)的重要指標(biāo)。在本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，基本采用一門課程一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的模式，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為理論教學(xué)服務(wù)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)分為3個(gè)層次。1）基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，即把本專業(yè)基礎(chǔ)課程對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室整合到一起，滿足各門課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，如電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)、模擬電子實(shí)驗(yàn)等。2）綜合性實(shí)驗(yàn)，即針對(duì)專業(yè)課程開展的實(shí)驗(yàn)，也可以是不局限于某門單一的課程，通過實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)的整合和調(diào)整，將相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)綜合起來［1］，如電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)、變配電實(shí)驗(yàn)等。3）創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的方式可以是在教師的指導(dǎo)下，在自己的研究領(lǐng)域或?qū)W科方向

3、，針對(duì)某一課題或某一研究方向，進(jìn)行研究和探索的實(shí)驗(yàn)；也可以是根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，建立起產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合開放實(shí)驗(yàn)室。這兩種都是學(xué)生參加科學(xué)研究、教學(xué)科研相結(jié)合的重要形式。3個(gè)層次上下承接，缺一不可，沒有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)就不可能綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技能分析問題和解決問題，更談不上研究創(chuàng)新，所以要強(qiáng)調(diào)重基礎(chǔ)、抓綜合、謀創(chuàng)新的思想指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)［2］。1實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的特點(diǎn)與現(xiàn)狀分析1.1基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是電氣工程專業(yè)學(xué)生初次接觸實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)較為簡單，但學(xué)生需要在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)起實(shí)驗(yàn)的基本思想和方法，這對(duì)今后的綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是

4、良好的墊腳石。例如，通過電路實(shí)驗(yàn)的教學(xué)使學(xué)生由淺入深地掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方法、儀器的使用。在教學(xué)過程中要注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，學(xué)生應(yīng)能夠自行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在直流部分的實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證戴維南定理的實(shí)驗(yàn)理論性較強(qiáng)，理論對(duì)實(shí)驗(yàn)具有一定的指導(dǎo)意義，若不理解定理的推導(dǎo)將無法理解和順利完成實(shí)驗(yàn)；在操作上，線路的連接相對(duì)復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)步驟相對(duì)較多，因此在第一學(xué)期的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中是難度較高的一個(gè)，也是理論與實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合的典型例子。除此之外，各實(shí)驗(yàn)均有所側(cè)重，如一階電路暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)，不僅讓學(xué)生理解儲(chǔ)能元件的儲(chǔ)能作用與充放電過程，還對(duì)示波器的使用有一定

5、要求；再如，三相交流實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)際負(fù)荷，同時(shí)實(shí)驗(yàn)的安全性也是特別需要注意的一點(diǎn)。綜上，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)旨在讓學(xué)生對(duì)今后本專業(yè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。1.2綜合性實(shí)驗(yàn)綜合性實(shí)驗(yàn)多配合專業(yè)課程，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、理論與實(shí)際相結(jié)合的能力，分別表現(xiàn)在知識(shí)結(jié)構(gòu)方面、分析研究方面、綜合應(yīng)用方面全面的能力，應(yīng)本著互補(bǔ)性原則、滲透性原則、遞進(jìn)性原則、系統(tǒng)性原則設(shè)計(jì)和開展［3］。以電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，電機(jī)學(xué)作為本專業(yè)的核心專業(yè)課程，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也顯得尤為重要。電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包括變壓器運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、直流電機(jī)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、異步電機(jī)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、電機(jī)拖

6、動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)4個(gè)主要板塊，每個(gè)實(shí)驗(yàn)均需要良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和較高的安全意識(shí)，在此實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)中不僅測(cè)量變壓器和電機(jī)的運(yùn)行特性，還要與電力網(wǎng)的運(yùn)行結(jié)合起來。例如電機(jī)是電力系統(tǒng)中的主要部分，為保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，電網(wǎng)調(diào)度人員必須時(shí)刻掌握和控制各發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行工況，了解其運(yùn)行參數(shù)的變化，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中若能將電機(jī)的運(yùn)行特性曲線與電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)多門專業(yè)課程間的滲透理解，便能綜合提高專業(yè)技能。1.3創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生除了要受到系統(tǒng)規(guī)范的理論教育，還必須能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用到

7、實(shí)踐中去，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最佳平臺(tái)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容一般都具有交叉性，包括力、熱、電、磁、光等的交叉，也包括電氣工程學(xué)科與其他學(xué)科的交叉。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑可以是開始創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程和設(shè)立創(chuàng)新項(xiàng)目，讓學(xué)生在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，通過實(shí)驗(yàn)、觀察、思考、分析、歸納，掌握科學(xué)方法，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。其次，與企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)研合作也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神的重要途徑，企業(yè)發(fā)展史就是不斷創(chuàng)新的歷史，是創(chuàng)新精神和創(chuàng)新方法教育的活教材。若能讓學(xué)生加入到企業(yè)的實(shí)踐中來，投身到實(shí)際項(xiàng)目中去，不僅能夠提高創(chuàng)新能力，還能很好地將實(shí)際情況結(jié)合起

8、來，針對(duì)具體問題具體分析，大面積多層面觸發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感。2提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的探索與實(shí)踐2.1注重計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用隨著電力系統(tǒng)智能化程度越來越高，計(jì)算機(jī)在教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛，如今電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)已非單純的強(qiáng)電專業(yè)，漸漸融合自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科相互交叉滲透。以電力工程課程中的潮流計(jì)算實(shí)驗(yàn)為例，潮流計(jì)算的計(jì)算過程繁瑣，迭代次數(shù)多、系