探究電氣工程及其自動化專業的實驗教學

吳建輝

（中山市技師學院，廣東 中山 528400）

電氣工程及其自動化專業教學中實驗教學是其主要環節，而學生的實踐能力和創新能力是其衡量標準。該專業實驗教學采取的是一門課程一個實驗室，實驗為理論服務的教學模式。在教學實驗中實驗又采取的是從基礎性實驗到綜合性實驗再到創新性實驗的循序漸進的方式。所謂的基礎性實驗就是將此專業所有基礎課程的實驗室集中起來，以方便實驗教學，例如電路實驗、模擬電子實驗、數字電子實驗等。綜合性實驗指的是為專業課程專門開設的實驗，它并不局限于某一門課程，利用對實驗室結構進行的調整與集中而綜合相關課程的實驗。例如變配電實驗、電機學實驗及繼電保護實驗等。而創新性實驗則是指依據老師的指導，對自已的學科或研究領域中的某一課題或某一研究方向所進行研究實驗。或是對本專業的培養目標而進行的產學研聯合實驗。此三種實驗上下承接，缺一不可，也體現了重基礎、抓綜合、謀創新的實驗教學的中心思想。

1 實驗課程設置特點分析

1.1 基礎性實驗

基礎性實驗為電氣工程專業學生的入門實驗，它比較簡單，主要是幫助學生培養建立實驗的基本思想和方法，為后面的綜合實驗和創新實驗打好基礎。比如利用電路實驗的教學培養學生對實驗方法和儀器使用的了解和掌握。在實驗教學中教師要注意實踐與理論相結合，培養學生獨立實驗能力，可以自行驗證實驗結果。例如，在直流部分的實驗中戴維南定理的驗證，其理論性較強，理論可以指導實驗，只有將定理的推導理解透徹才能有效的完成實驗。此實驗中，線路連接復雜，實驗步驟偏多，操作難度大，屬基礎性實驗中較難的實驗，但是它有效結合了理論與實踐。另外，其他基礎性實驗也有其側重的地方，例如一階電路暫態響應實驗使學生了解了儲能元件的儲能與充放電的過程與作用，也掌握了示波器的使用方法。因此，可以看出基礎性實驗的教學就是為了以后的本專業實驗的學習做好鋪墊。

1.2 綜合性實驗

綜合性實驗一般運用于專業課程中，其主要是為了培養學生在知識結構與分析研究及綜合應用等方面的綜合應用能力及理論結合實際的能力。綜合性實驗教學中要遵循互補、滲透、遞進及系統的原則進行。例如在本專業的核心專業課程電機學的實驗中，它主要分為變壓器運行實驗、直流電機運行實驗、異步電機運行實驗和電機拖動系統實驗四個部分，在進行以上實驗時都需具備一定的實驗基礎和安全意識，操作時也不僅僅是測量變壓器和電機的運行特性，還需結合電力網的運行。如為了使電網能安全可靠地運行，電網調度人員需對為電力系統主要組成部分的電機的運行參數變化情況進行隨時的掌握與控制。如果學生在電機學實驗中能將電機運行特性與電網運行情況相結合，那么就能更快綜合掌握多門專業課程，提高專業技能。

1.3 創新性實驗

創新性實驗是實現電氣工程及其自動化專業中把理論運用到實踐中的一個很好的學習平臺。它的內容特點是具有很強的交叉性，如光電熱力磁的交叉，又如電氣工程與其他學科的交叉。在實驗教學中，教師可以通過設立的創新項目與課程來指導學生對實驗的操作、觀察、思考、分析與總結來培養他們的創新能力。另外，學校還可以加強與企業之間的產學研合作，讓學生投入到企業的實際項目中去，學習其創新精神，提高自身創新能力，而且還可以將理論與實際情況很好的結合起來，具體問題進行具體分析，大力激發學生的創新靈感。

2 提高實驗教學質量

2.1 加強計算機技術在實驗課程中的應用

隨著電力系統智能化的發展，現今的電氣工程及其自動化專業也融入了自動控制等技術，計算機在實驗教學中也被應用得更加廣泛。例如在電力工程的潮流計算中，由于其迭代次數多、系統復雜，計算步驟繁多，很難人工完成，所以可以采用計算機軟件來進行設置5節點、14節點、30節點的潮流計算實驗。

2.2 注重實踐環節的教學

在實驗教學中最重要的是注意實踐環節的教學。根據本專業的特點設計課程，課程內容可為具體理論課題或實際項目中的子課題，然后進行大概兩周的講解與學習。如變配電的實踐課程，其課程內容可設計為某工廠配電系統的一次系統和二次系統。又如在電氣控制的實驗教學中，課程內容可設計為對可以實現具體功能的控制程序的編寫，又可以設計為在組態軟件中實現仿真效果。

2.3 提高學生的學習興趣

實驗教學的主要目的就是為了培養學生的實際問題解決能力。而教學的首要任務就是要引起學生的學習興趣。教師可以通過實際項目的教學使學生學習并掌握工程項目申報、研究、檢查、結題的整個流程，而實際項目的完成不僅可以提高學生的實踐能力，還樹立了他們對項目工程完成的信心，增強他們對學習的積極性。

2.4 提高教師的教學水平

提高教師的專業水平，建立強大的師資隊伍力量，是提高實驗教學質量的重要保證。這要需要從學歷、實驗技能等方面來提升教師的整體水平，首先，學歷的提高主要是對電氣工程的理論知識要掌握充分，跟上科學發展的步伐，在實踐教學中能引入最先進的科學技術；然后，提升實驗技能就是要加強教師的實踐經驗，學校可以通過與工廠企業的合作派遣教師定期去進行培訓與學習等方式來提升實驗技能。在教師學歷和實驗技能都得到提高的情況下，還需根據年齡結構、學員結構及職稱結構進行合理的安排，以更大程度發揮出教師的教學能力。另外，采取實驗工作評優、職稱晉級的方式以激發教師教學的積極性。

3 結束語

綜合上文，可以知道電氣工程及其自動化專業的實驗教學需加強理論與實踐的相結合，采用從基礎性實驗到綜合性實驗再創新性實驗的循序漸進的教學方法，以培養學生的理論結合實際能力、綜合應用能力及創新能力。另外，還需優化實驗教學體系，注意先進技術的引用與課程的設計，提升學生的學習興趣與教師的教學水平，從而為實驗教學提供良好的條件，使實驗教學的質量得到大幅度提高。

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