電工實驗課程教材建設(shè)探析

摘 ? ?要： 為了滿足“電工實驗”課程教學的需要，在深入研究本校人才培養(yǎng)方案和電工實驗室現(xiàn)有實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上，作者結(jié)合多年授課內(nèi)容及教學、科研經(jīng)驗，在教材中引入了虛擬仿真實驗項目，努力做到教材為用而編，方便教師和學生應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 電工實驗 ? ?教材建設(shè) ? ?虛擬仿真

“電工實驗”課程是電類專業(yè)和非電類專業(yè)學生從事工程技術(shù)的基礎(chǔ)，電工實驗教學擔負著技能型、創(chuàng)新型應(yīng)用人才的前期培養(yǎng)任務(wù)，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，將計算機技術(shù)與實驗結(jié)合起來必將成為現(xiàn)代實驗教學的必然要求;目前我校的電工實驗設(shè)備使用率高，損壞率高，集成度高維修周期長，致使開課中可能儀器設(shè)備不夠，利用現(xiàn)代科技條件并充分挖掘現(xiàn)有儀器設(shè)備的潛力，在本教材中引入了計算機仿真輔助實驗教學，教材中既有實際實驗部分又有虛擬仿真實驗部分;虛擬仿真實驗的引入有效改進實驗教學，彌補傳統(tǒng)儀器的不足，可以成為現(xiàn)有實驗教學的有力補充，使電工實驗課程能更好地服務(wù)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標。

一、電工實驗教材建設(shè)的基礎(chǔ)情況

編寫的電工實驗教材擬命名為《電路實驗與仿真教程》，參與教材編寫的教師包括有十多年的一線電工實驗教學工作和從事多年的電工理論教學工作的人員，主要承擔過《電路》、《電工學》、《電工測量技術(shù)》、《電測及電路實驗》及《儀表與測量》等相關(guān)課程的教學。教材的撰寫者具有10多年的實踐教學經(jīng)驗，對課程有了一定程度的了解，對學生的基本情況和接受能力有一定的了解，閱讀收集大量參考資料，如《電工儀表與測量》、《電工實驗及計算機仿真》、《電路基礎(chǔ)實驗》、《電工學實驗教程》等相關(guān)書籍，為教材的編寫奠定了一定的基礎(chǔ)。

教材主要的應(yīng)用對象是我校電力學院電氣工程及其自動化專業(yè)和農(nóng)業(yè)電氣自動化專業(yè)與自動化學院的自動化專業(yè)和電子信息工程的普通本科學生，以2014年招生為例，一年大約19個班型學生640人左右。教材對應(yīng)的授課的主要課程名稱為“電工測量技術(shù)”、“電路實驗”和“電路分析基礎(chǔ)”等，課程類別為專業(yè)基礎(chǔ)課，性質(zhì)為必修。

二、電工實驗教材建設(shè)的思路

電工實驗課程教材與我校電工實驗室的“電工智能網(wǎng)絡(luò)化試驗臺”建設(shè)配套使用，擬編寫一定比例的設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗項目，適合本科層次學生人才培養(yǎng)目標。教材以電路原理為理論指導(dǎo)，結(jié)合人才培養(yǎng)方案的要求，依托現(xiàn)有的電工實驗設(shè)備，兼顧相關(guān)課程的協(xié)同關(guān)系，以學生能力培養(yǎng)為主線，注重基本技能的訓(xùn)練，利用現(xiàn)代計算機技術(shù)，可以在教材中引入虛擬仿真實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目標出發(fā)，力求達到能夠成為發(fā)揮電工實驗課培養(yǎng)學生實踐能力的指導(dǎo)教程。該教材編寫的出發(fā)點：

1.目前我校的電工實驗設(shè)備使用率高（2014年實驗室學時達1000學時左右），損壞率高，集成度高設(shè)備維修周期長且成本高，致使開課中可能儀器設(shè)備不夠，因此利用現(xiàn)代科技條件并充分挖掘現(xiàn)有儀器設(shè)備的潛力，在本教材中引入了計算機仿真輔助實驗教學，教材中既有實際實驗部分又有虛擬仿真實驗部分;虛擬仿真實驗的引入有效改進實驗教學，彌補傳統(tǒng)儀器的不足，可以成為現(xiàn)有實驗教學的有力補充，使電工實驗課程能更好地服務(wù)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標。

2.原選用的《電工測量技術(shù)》教材，本專科都在用，沒有區(qū)分學生層次，不能完全反映出我校人才培養(yǎng)特色。涉及仿真的電路實驗教材也有現(xiàn)成的，但是與我校的現(xiàn)有設(shè)備不能匹配，故不能選用。因此，要編寫一本與我校電工實驗室相匹配，且適合我校的發(fā)展規(guī)劃及我校學生水平的電工實驗教材。

三、電工實驗教材建設(shè)的特色

教材編寫主要分為實驗基本知識、實際電路實驗、虛擬仿真實驗和附錄四大部分，其主要特色如下：

1.實驗項目豐富，注重工程實踐能力培養(yǎng)。教材既設(shè)計了基本技能培養(yǎng)的基礎(chǔ)實驗，又考慮了綜合能力運用的綜合性實驗，也設(shè)計了培養(yǎng)創(chuàng)新能力的設(shè)計性實驗。

2.實驗項目分為實際實驗和虛擬仿真實驗兩部分。實驗內(nèi)容將虛擬實驗與實物實驗有機結(jié)合，可以提高電工實驗課程的教學質(zhì)量和水平，培養(yǎng)學生的綜合實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.靈活性強，適應(yīng)培養(yǎng)方案的調(diào)整。16學時及24學時的少學時班級可以課前完成對應(yīng)實際實驗的仿真實驗，課上能在有效時間內(nèi)順利完成教學計劃，且能夠增強學生的自主學習能力;32學時或者更多學時的班級可以在課上用仿真完成難度比較大的設(shè)計性實驗，既可以避免設(shè)備的損壞，又可以讓學生將所學知識的運用情況得到充分發(fā)揮，真正做到理論應(yīng)用于實踐。

4.激發(fā)學習興趣，增強學生學習的主動性。虛擬實驗的引入可以給學生充分的空間和時間進行有效的課前預(yù)習，熟練虛擬設(shè)備后上課更能順利正確完成實際實驗，增強學生的信心，激發(fā)學生的實驗熱情，極大地提高學生的學習效率。

四、結(jié)語

建設(shè)合理的教材可以使學生在學習中少走彎路，也可以減輕教師的教學工作量。尤其是實驗教材一般應(yīng)與實驗設(shè)備配套才能使學生順利完成實驗，建設(shè)合理有效的電工實驗課程教材是必要的，能夠激發(fā)學習興趣，提高學習興趣，從而提高電工實驗教學質(zhì)量。

參考文獻：

[1]俞俊民，于文波.電工測量技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2007.

[2]于文波.基于虛擬儀器的“電工實驗”課程考試方法改革研究與實踐[J].沈陽工程學院學報（社會科學版），2014，10（2）：241-244.

[3]李小珉，許炎義.合訓(xùn)專業(yè)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教材編寫的思考[J].大學教育，2015（2）：63-64.

[4]劉曉文，薛雪，陳桂真，石超.電路實驗立體化教材的建設(shè)與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2013，30（12）：18-27.

課題來源：沈陽工程學院電力系統(tǒng)及其自動化省級虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)項目