探究电气工程及其自动化专业的实验教学

吴建辉

（中山市技师学院，广东 中山 528400）

电气工程及其自动化专业教学中实验教学是其主要环节，而学生的实践能力和创新能力是其衡量标准。该专业实验教学采取的是一门课程一个实验室，实验为理论服务的教学模式。在教学实验中实验又采取的是从基础性实验到综合性实验再到创新性实验的循序渐进的方式。所谓的基础性实验就是将此专业所有基础课程的实验室集中起来，以方便实验教学，例如电路实验、模拟电子实验、数字电子实验等。综合性实验指的是为专业课程专门开设的实验，它并不局限于某一门课程，利用对实验室结构进行的调整与集中而综合相关课程的实验。例如变配电实验、电机学实验及继电保护实验等。而创新性实验则是指依据老师的指导，对自已的学科或研究领域中的某一课题或某一研究方向所进行研究实验。或是对本专业的培养目标而进行的产学研联合实验。此三种实验上下承接，缺一不可，也体现了重基础、抓综合、谋创新的实验教学的中心思想。

1 实验课程设置特点分析

1.1 基础性实验

基础性实验为电气工程专业学生的入门实验，它比较简单，主要是帮助学生培养建立实验的基本思想和方法，为后面的综合实验和创新实验打好基础。比如利用电路实验的教学培养学生对实验方法和仪器使用的了解和掌握。在实验教学中教师要注意实践与理论相结合，培养学生独立实验能力，可以自行验证实验结果。例如，在直流部分的实验中戴维南定理的验证，其理论性较强，理论可以指导实验，只有将定理的推导理解透彻才能有效的完成实验。此实验中，线路连接复杂，实验步骤偏多，操作难度大，属基础性实验中较难的实验，但是它有效结合了理论与实践。另外，其他基础性实验也有其侧重的地方，例如一阶电路暂态响应实验使学生了解了储能元件的储能与充放电的过程与作用，也掌握了示波器的使用方法。因此，可以看出基础性实验的教学就是为了以后的本专业实验的学习做好铺垫。

1.2 综合性实验

综合性实验一般运用于专业课程中，其主要是为了培养学生在知识结构与分析研究及综合应用等方面的综合应用能力及理论结合实际的能力。综合性实验教学中要遵循互补、渗透、递进及系统的原则进行。例如在本专业的核心专业课程电机学的实验中，它主要分为变压器运行实验、直流电机运行实验、异步电机运行实验和电机拖动系统实验四个部分，在进行以上实验时都需具备一定的实验基础和安全意识，操作时也不仅仅是测量变压器和电机的运行特性，还需结合电力网的运行。如为了使电网能安全可靠地运行，电网调度人员需对为电力系统主要组成部分的电机的运行参数变化情况进行随时的掌握与控制。如果学生在电机学实验中能将电机运行特性与电网运行情况相结合，那么就能更快综合掌握多门专业课程，提高专业技能。

1.3 创新性实验

创新性实验是实现电气工程及其自动化专业中把理论运用到实践中的一个很好的学习平台。它的内容特点是具有很强的交叉性，如光电热力磁的交叉，又如电气工程与其他学科的交叉。在实验教学中，教师可以通过设立的创新项目与课程来指导学生对实验的操作、观察、思考、分析与总结来培养他们的创新能力。另外，学校还可以加强与企业之间的产学研合作，让学生投入到企业的实际项目中去，学习其创新精神，提高自身创新能力，而且还可以将理论与实际情况很好的结合起来，具体问题进行具体分析，大力激发学生的创新灵感。

2 提高实验教学质量

2.1 加强计算机技术在实验课程中的应用

随着电力系统智能化的发展，现今的电气工程及其自动化专业也融入了自动控制等技术，计算机在实验教学中也被应用得更加广泛。例如在电力工程的潮流计算中，由于其迭代次数多、系统复杂，计算步骤繁多，很难人工完成，所以可以采用计算机软件来进行设置5节点、14节点、30节点的潮流计算实验。

2.2 注重实践环节的教学

在实验教学中最重要的是注意实践环节的教学。根据本专业的特点设计课程，课程内容可为具体理论课题或实际项目中的子课题，然后进行大概两周的讲解与学习。如变配电的实践课程，其课程内容可设计为某工厂配电系统的一次系统和二次系统。又如在电气控制的实验教学中，课程内容可设计为对可以实现具体功能的控制程序的编写，又可以设计为在组态软件中实现仿真效果。

2.3 提高学生的学习兴趣

实验教学的主要目的就是为了培养学生的实际问题解决能力。而教学的首要任务就是要引起学生的学习兴趣。教师可以通过实际项目的教学使学生学习并掌握工程项目申报、研究、检查、结题的整个流程，而实际项目的完成不仅可以提高学生的实践能力，还树立了他们对项目工程完成的信心，增强他们对学习的积极性。

2.4 提高教师的教学水平

提高教师的专业水平，建立强大的师资队伍力量，是提高实验教学质量的重要保证。这要需要从学历、实验技能等方面来提升教师的整体水平，首先，学历的提高主要是对电气工程的理论知识要掌握充分，跟上科学发展的步伐，在实践教学中能引入最先进的科学技术；然后，提升实验技能就是要加强教师的实践经验，学校可以通过与工厂企业的合作派遣教师定期去进行培训与学习等方式来提升实验技能。在教师学历和实验技能都得到提高的情况下，还需根据年龄结构、学员结构及职称结构进行合理的安排，以更大程度发挥出教师的教学能力。另外，采取实验工作评优、职称晋级的方式以激发教师教学的积极性。

3 结束语

综合上文，可以知道电气工程及其自动化专业的实验教学需加强理论与实践的相结合，采用从基础性实验到综合性实验再创新性实验的循序渐进的教学方法，以培养学生的理论结合实际能力、综合应用能力及创新能力。另外，还需优化实验教学体系，注意先进技术的引用与课程的设计，提升学生的学习兴趣与教师的教学水平，从而为实验教学提供良好的条件，使实验教学的质量得到大幅度提高。

[1]朱群峰，王晓芳，黄肇.试析电气工程及自动化专业实验室建设与改革[J].中国电力教育，2008（120）：140—141

[2]赵娟，李辉.电气工程与自动化专业实验教学改革探讨[J].中国科教创新导刊，2008（4）：35—37

[3]吴新开，朱承志，钟义长.综合性实验的综合原则[J].实验室研究与探索，2007，26（6）：89—91

[4]何瑞文，谢云，陈碌华.电气工程及其自动化专业建设与实践模式探讨[J].中国电力教育，2012（3）：71—73

[5]程柳莹.电气工程及其自动化实验室运行体系研究[J].价值工程，2011，30（9）：214