電氣工程實驗教學平臺優化

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電氣工程教學的一項關鍵內容即實驗教學，通過實驗教學，學生不僅能夠將所學的理論付諸到具體實踐當中，而且還能夠為學校對創新型與應用型人才的培養奠定良好基礎。因此，結合電氣工程的相關概念，及時發現電氣工程實驗教學存在的相關問題，并積極探討優化實驗教學平臺的方法對策已成為高校電氣工程專業需要開展的重點工作。

1電氣工程概述

傳統意義上的電氣工程即創造和生產電氣、電子系統的各類學科的總和，而現代科學技術的發展賦予了電氣工程以新的范疇，現階段，電氣工程幾乎包括了全部和電子、光子相關的工程行為，其學科涵蓋了電路原理、數字電子技術、自動控制原理、電機與拖動以及電工學和繼電保護等多方面知識。在了解電氣工程概念和學科范疇的基礎上，下文則著重對其實驗教學存在的問題展開研究。

2電氣工程實驗教學存在的問題

2.1實驗教學資源不足

對電力系統進行分析可知，其是由發電、輸、變電以及配電和用電等環節構成的電能生產和消費系統，而對于各環節及層次又對應著相應的信息系統與控制系統，從而實現對電能生產過程的測量、調節和控制，并對電力系統進行保護和實現其通信調度。因此，在實驗教學方面，學生也需要對電能生產過程中的測、調、控等各個環節進行跟蹤、觀察和模擬，然而，相關電氣實驗的演示設備較為昂貴，由于高校用于實驗環境、設備購入方面的資金極為有限，從而使得電氣工程的實驗教學只能以部分驗證或演示實驗為主，并不能將電力系統的動態運行過程予以全面反映，降低了學生的理解能力和實踐能力。

2.2理論與實踐相脫節

理論與實踐結合是提高知識應用效率并從中發現新知識的基礎和前提，對于高校而言，電氣工程的理論與實踐相結合的過程主要發生在實驗室，而實驗室的條件和功能的缺失將會大幅增加理論和實踐結合的難度。一方面，相較于理論課而言，實驗教學課程的開設次數少之又少，一般高校一周僅有2-3次實驗課，并不能使學生將所學知識充分應用到實踐當中。另一方面，由于實驗設備和實驗條件的缺乏，導致即使存在充裕的實驗時間，也無法將所學的部分理論應用到具體實踐中，從而阻礙了學生動手能力和實驗思維能力的提高。

2.3實驗教學方法局限

對電氣工程的實驗教學進行分析可知，其是提高教學質量、激發學生思維和提高學生動手能力的關鍵環節，傳統的電氣工程實驗教學大都以驗證性或演示性實驗為主，且實驗內容也大都局限于教師在課上所授內容，從而對學生獨立思維能力產生嚴重束縛，久而久之，使學生喪失了對實驗的創新能力和獨立思考能力，最終，在進行實習或工作時，難以解決實際問題，對其發展造成了不利影響。

3優化電氣工程實驗教學平臺的方法

3.1優化原則及目標

對電氣工程實驗教學平臺的優化應以培養創新型和應用型人才為目的，對實驗室進行分析可知，其主要功能是實踐教學，即為專業學生提供課內實踐與課外創新的實訓環境，進而培養出具有創新精神的應用型人才。因此，優化后的電氣工程實驗教學平臺應在充分調動學生學習積極性和提高其實踐能力的同時，還應較好地滿足電氣專業教師和部分深造學生的科研需求，進而從整體上提高學生與教師對電氣工程知識的理解、應用和創新能力。

3.2創造并完善實驗教學條件

高校應在對現有的電氣工程實驗教學平臺情況進行分析的基礎上，將相關情況以文件的形式上報至政府和教育部門，爭取國家在實驗平臺建設方面的資金和政策支持，同時，加大自身在試驗平臺的資金投入力度，并加強與企業合作，從而為專業學生和教師提供較為完善和實驗教學條件，為其專業知識應用和創新能力的提升提供良好保障。例如，可利用增加的資金引進先進的實驗設備，如SP-3420A氣相色譜分析儀，從而對物質的物理、化學性質展開定性和定量的雙重分析，如進行變壓器油中，溶解氣體的氣相色譜分析實驗，并以絕緣油中所溶解的氣體成分和含量為依據，對充油電氣設備的絕緣情況展開全面分析。

3.3加強理論與實踐的結合

教師需要利用先進的實驗設備對實驗內容進行整改和創新，進而體現出實驗內容的先進性與實用性，通過基于實驗平臺的教學提升學生的動手能力，促使理論與實踐有機結合。例如，學生在電氣工程理論課中了解到，電氣設備的絕緣性能在電力系統中受到各類過電壓的影響，而設備是否能夠承受過電壓而不發生損壞很大程度上取決于其自身的絕緣性，因此，在電氣設備投入使用前必須進行高壓電接通實驗，來測定電氣設備的絕緣強度。基于此，開展YDTW-125/250行工頻試驗變壓器短路阻的測量實驗和試品工頻交流的耐壓試驗，以此來判定電氣設備的絕緣性能是否滿足要求。

3.4創新實驗教學方法

傳統的演示型和驗證型實驗已難以滿足優化后實驗教學平臺對創新型和應用型人才培養的新要求，故有必要也必須加強對實驗教學方法的創新。基于此，教師可設立自主開放型實驗，即由學生根據既有的實驗教學平臺和相關資源自主設計電氣工程實驗項目，在鞏固其已學知識的基礎上，做到舉一反三，提高其獨立解決問題的能力和實驗創新能力。例如，在學習電機學和電力電子技術等知識后，學生可設立“無刷直流電機驅動器綜合設計”實驗，以“原理介紹→設計要求→實驗準備→制作調試→現場演示、測試”為主要實驗環節進行模擬實驗，并請教師講評，加強其對知識的理解、掌握與運用。

4結論

本文通過對電氣工程的概念和學科范疇進行闡述，在結合電氣工程實驗教學平臺優化原則及目標的基礎上，對優化電氣工程實驗教學平臺的方法做出系統探究。研究結果表明，當前，電氣工程實驗教學平臺和方法仍然存在諸多不足之處，未來，還需進一步加強對優化電氣工程實驗教學平臺與方法的研究力度，從而確保電氣工程領域和專業學生的健康、穩定發展。

作者：劉德宏 單位：八冶建設集團有限公司