電工實(shí)驗(yàn)課程教材建設(shè)探析

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

關(guān)鍵詞： 電工實(shí)驗(yàn) ? ?教材建設(shè) ? ?虛擬仿真

“電工實(shí)驗(yàn)”課程是電類專業(yè)和非電類專業(yè)學(xué)生從事工程技術(shù)的基礎(chǔ)，電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)擔(dān)負(fù)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(jì)算機(jī)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)必將成為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必然要求;目前我校的電工實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用率高，損壞率高，集成度高維修周期長(zhǎng)，致使開(kāi)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(jì)算機(jī)仿真輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教材中既有實(shí)際實(shí)驗(yàn)部分又有虛擬仿真實(shí)驗(yàn)部分;虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的引入有效改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)儀器的不足，可以成為現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有力補(bǔ)充，使電工實(shí)驗(yàn)課程能更好地服務(wù)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

一、電工實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)的基礎(chǔ)情況

編寫(xiě)的電工實(shí)驗(yàn)教材擬命名為《電路實(shí)驗(yàn)與仿真教程》，參與教材編寫(xiě)的教師包括有十多年的一線電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作和從事多年的電工理論教學(xué)工作的人員，主要承擔(dān)過(guò)《電路》、《電工學(xué)》、《電工測(cè)量技術(shù)》、《電測(cè)及電路實(shí)驗(yàn)》及《儀表與測(cè)量》等相關(guān)課程的教學(xué)。教材的撰寫(xiě)者具有10多年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程有了一定程度的了解，對(duì)學(xué)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(cè)量》、《電工實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)仿真》、《電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》、《電工學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》等相關(guān)書(shū)籍，為教材的編寫(xiě)奠定了一定的基礎(chǔ)。

教材主要的應(yīng)用對(duì)象是我校電力學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)和農(nóng)業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)與自動(dòng)化學(xué)院的自動(dòng)化專業(yè)和電子信息工程的普通本科學(xué)生，以2014年招生為例，一年大約19個(gè)班型學(xué)生640人左右。教材對(duì)應(yīng)的授課的主要課程名稱為“電工測(cè)量技術(shù)”、“電路實(shí)驗(yàn)”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(shí)驗(yàn)教材建設(shè)的思路

電工實(shí)驗(yàn)課程教材與我校電工實(shí)驗(yàn)室的“電工智能網(wǎng)絡(luò)化試驗(yàn)臺(tái)”建設(shè)配套使用，擬編寫(xiě)一定比例的設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，適合本科層次學(xué)生人才培養(yǎng)目標(biāo)。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(shí)驗(yàn)設(shè)備，兼顧相關(guān)課程的協(xié)同關(guān)系，以學(xué)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(jì)算機(jī)技術(shù)，可以在教材中引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目標(biāo)出發(fā)，力求達(dá)到能夠成為發(fā)揮電工實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的指導(dǎo)教程。該教材編寫(xiě)的出發(fā)點(diǎn)：

1.目前我校的電工實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用率高（2014年實(shí)驗(yàn)室學(xué)時(shí)達(dá)1000學(xué)時(shí)左右），損壞率高，集成度高設(shè)備維修周期長(zhǎng)且成本高，致使開(kāi)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(jì)算機(jī)仿真輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教材中既有實(shí)際實(shí)驗(yàn)部分又有虛擬仿真實(shí)驗(yàn)部分;虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的引入有效改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)儀器的不足，可以成為現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有力補(bǔ)充，使電工實(shí)驗(yàn)課程能更好地服務(wù)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

2.原選用的《電工測(cè)量技術(shù)》教材，本?？贫荚谟?，沒(méi)有區(qū)分學(xué)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(shí)驗(yàn)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(xiě)一本與我校電工實(shí)驗(yàn)室相匹配，且適合我校的發(fā)展規(guī)劃及我校學(xué)生水平的電工實(shí)驗(yàn)教材。

三、電工實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)的特色

教材編寫(xiě)主要分為實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)、實(shí)際電路實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和附錄四大部分，其主要特色如下：

1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目豐富，注重工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。教材既設(shè)計(jì)了基本技能培養(yǎng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，又考慮了綜合能力運(yùn)用的綜合性實(shí)驗(yàn)，也設(shè)計(jì)了培養(yǎng)創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

2.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為實(shí)際實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)兩部分。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，可以提高電工實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量和水平，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

3.靈活性強(qiáng)，適應(yīng)培養(yǎng)方案的調(diào)整。16學(xué)時(shí)及24學(xué)時(shí)的少學(xué)時(shí)班級(jí)可以課前完成對(duì)應(yīng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的仿真實(shí)驗(yàn)，課上能在有效時(shí)間內(nèi)順利完成教學(xué)計(jì)劃，且能夠增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力;32學(xué)時(shí)或者更多學(xué)時(shí)的班級(jí)可以在課上用仿真完成難度比較大的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，既可以避免設(shè)備的損壞，又可以讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用情況得到充分發(fā)揮，真正做到理論應(yīng)用于實(shí)踐。

4.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。虛擬實(shí)驗(yàn)的引入可以給學(xué)生充分的空間和時(shí)間進(jìn)行有效的課前預(yù)習(xí)，熟練虛擬設(shè)備后上課更能順利正確完成實(shí)際實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的信心，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

四、結(jié)語(yǔ)

建設(shè)合理的教材可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中少走彎路，也可以減輕教師的教學(xué)工作量。尤其是實(shí)驗(yàn)教材一般應(yīng)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備配套才能使學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)，建設(shè)合理有效的電工實(shí)驗(yàn)課程教材是必要的，能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)興趣，從而提高電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

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課題來(lái)源：沈陽(yáng)工程學(xué)院電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化省級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)項(xiàng)目