電氣工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓實(shí)驗室的開(kāi)發(fā)論文

電氣工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓實(shí)驗室的開(kāi)發(fā)論文

　　摘要：實(shí)踐性強是電氣工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的的特點(diǎn)，為了能更好的培養出符合國家標準的卓越工程師，該專(zhuān)業(yè)更應該重視和提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng )新能力，實(shí)現這個(gè)目標的關(guān)鍵在于是否有完善的實(shí)踐教學(xué)。完善的實(shí)踐教學(xué)不但需要單純的課程實(shí)驗、各類(lèi)實(shí)習，還應該在校內外開(kāi)發(fā)實(shí)訓基地，以便增強學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。從該專(zhuān)業(yè)實(shí)踐基地開(kāi)設的具體經(jīng)驗出發(fā)，介紹了專(zhuān)業(yè)新開(kāi)實(shí)訓實(shí)驗室的情況及學(xué)生的實(shí)訓情況。

　　關(guān)鍵詞：電氣工程；實(shí)訓基地；實(shí)踐教學(xué)；卓越工程師

　　作者簡(jiǎn)介：李梅（1978，11-），女，安徽省，淮南市（回族），碩士，副教授，主要從事電力系統運行與控制研究

　　安徽理工大學(xué)的電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)于2010年獲批省級特色專(zhuān)業(yè)，并于2013年入選國家教育部卓越工程師教育培養計劃。為了能更好的培養出符合國家標準的卓越工程師，更應該重視和提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng )新能力，而是否能夠實(shí)現這一目標的關(guān)鍵內容就在于該專(zhuān)業(yè)是否能夠設置并實(shí)現完善的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節。常規的實(shí)踐教學(xué)以課程實(shí)驗和校內外的各類(lèi)實(shí)習為主，然而單純的實(shí)習出現的問(wèn)題越來(lái)越多，其效果已經(jīng)不能滿(mǎn)足用人單位的要求了，當然對于國家定義的卓越工程師要求就更無(wú)法滿(mǎn)足了。

　　1實(shí)習目前存在的問(wèn)題

　　各個(gè)學(xué)校、各個(gè)專(zhuān)業(yè)一般都會(huì )開(kāi)設各類(lèi)實(shí)習環(huán)節，以補充專(zhuān)業(yè)課程的理論教學(xué)，擴大學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析能力。在很長(cháng)一段時(shí)間內，實(shí)習也確實(shí)起到了上述作用，但是隨著(zhù)高等學(xué)校的擴招，學(xué)生人數急劇增加，就出現了很多的問(wèn)題：

　　1.1實(shí)習時(shí)間和課程設置出現不匹配。有些實(shí)習安排的時(shí)候，學(xué)生還沒(méi)有學(xué)習到相關(guān)知識，對現場(chǎng)一無(wú)所知，結果到了實(shí)習現場(chǎng)也只能走馬觀(guān)花，敷衍了事。

　　1.2學(xué)生單位實(shí)習時(shí)間太短。由于學(xué)生人數多，所以同一個(gè)地方只能分組輪流去。雖然實(shí)習總的時(shí)間看上去很長(cháng)，但是對一個(gè)具體的學(xué)生來(lái)說(shuō)時(shí)間就很短了。如去某個(gè)發(fā)電廠(chǎng)或變電所安排了三天，但一個(gè)具體的學(xué)生只有一天時(shí)間，所以就等于將三天的內容壓縮到一天來(lái)完成，非常匆忙。

　　1.3實(shí)習單位不好聯(lián)系。以往實(shí)習由于人數少，學(xué)生甚至可以住在實(shí)習單位跟著(zhù)值班人員輪班。但是現在學(xué)生人數太多，實(shí)習單位無(wú)法接待這么多人。另外電氣工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的特殊性決定了其實(shí)習單位都是非常強調安全的單位，如煤礦、發(fā)電廠(chǎng)、變電所等都是安全規范要求非常嚴格的單位，同時(shí)接待這么多學(xué)生，實(shí)習單位就要考慮安全的問(wèn)題，負擔非常大，因此就失去了積極性。

　　2實(shí)訓實(shí)驗室的提出

　　為了解決上述問(wèn)題，很多學(xué)校先后建立了實(shí)驗實(shí)訓中心、校內外實(shí)訓基地等。安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院按照培養國家卓越工程師計劃的目標也建立了電氣工程實(shí)訓中心，全面推行以提高學(xué)生工程實(shí)踐能力為目標的，對實(shí)訓實(shí)驗室進(jìn)行驗證性、綜合性、設計性和創(chuàng )新性的研究。實(shí)訓中心針對體系中的各個(gè)階梯，合理科學(xué)地安排實(shí)訓�？勺寣W(xué)生在限定的實(shí)驗主題情況下，提前自行設計、創(chuàng )新一些工藝流程，與老師討論、確定后，在課堂中實(shí)施，并將實(shí)施效果相互比較，總結優(yōu)缺點(diǎn)，加深對課程的理解與掌握�？蛇m當地整合部分課程的實(shí)驗教學(xué)，使之有機地結合起來(lái)，強化了對專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)悟�？稍诶蠋煹默F場(chǎng)指導下，學(xué)生通過(guò)對設備的實(shí)際操控，來(lái)培養學(xué)生的工程意識，鍛煉其工程能力�？煞e極引導學(xué)生參與到中心帶教老師的課題中，特別是與企業(yè)合作的橫向課題研究中。培養學(xué)生的行業(yè)創(chuàng )新能力、拓展其創(chuàng )新素質(zhì)。

　　3新開(kāi)發(fā)實(shí)訓實(shí)驗室介紹

　　專(zhuān)業(yè)課題組積極發(fā)展學(xué)院已有的實(shí)驗室，拓新了部分實(shí)驗實(shí)訓室，如嵌入式系統實(shí)驗實(shí)訓室、DSP實(shí)驗實(shí)訓室、電力系統綜合自動(dòng)化實(shí)驗實(shí)訓室等。但是這些還不能滿(mǎn)足學(xué)生的實(shí)踐實(shí)訓要求，課題組又新開(kāi)發(fā)了一部分新的實(shí)訓室，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)了強電方向的內容。這些實(shí)訓室的開(kāi)發(fā)，解決了學(xué)生在實(shí)習單位無(wú)法對電氣設備和供配電系統進(jìn)行運行、檢修、保護的難點(diǎn)，能取得更好的實(shí)訓效果，將學(xué)生的培養成為為學(xué)生+企業(yè)工程師。

　　3.1電力系統繼電保護實(shí)訓室。電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)原有繼電保護實(shí)驗室，但因購買(mǎi)時(shí)間較早，所以設備以繼電器為主，已經(jīng)遠遠落后于現代電力企業(yè)。因此，學(xué)院組織相關(guān)老師和學(xué)生以和企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的方式建立了電力系統繼電保護實(shí)訓室。部分常規繼電器仍然保留，可成組配合完成常規繼電保護實(shí)驗。開(kāi)發(fā)了繼電保護試驗測試儀和微機繼電保護測控裝置，可實(shí)現10kV-35kV饋線(xiàn)微機保護、110kV線(xiàn)路微機保護、變壓器微機差動(dòng)和后備保護、電容器微機保護、電動(dòng)機微機保護。實(shí)訓室結合最新的繼電保護、輸配電技術(shù)，采用現場(chǎng)實(shí)際的試驗方法。以電力系統常用的數字式繼電保護試驗測試儀產(chǎn)生信號，靈活方便，可聯(lián)網(wǎng)組態(tài)現場(chǎng)真實(shí)的變電站、配電網(wǎng)絡(luò )，不但可以使學(xué)生對電力系統有一個(gè)整體的了解和形象化的概念，而且可以有針對性的對學(xué)生模擬真實(shí)電力系統的培訓和考核。實(shí)訓室開(kāi)發(fā)了：a.繼電保護特性測試系統軟件，用于控制微機型繼電保護試驗測試儀發(fā)出信號，測試各種繼電器的動(dòng)作特性。b.電力網(wǎng)信號源綜合控制系統軟件可靈活組態(tài)各種結構的電網(wǎng)系統，實(shí)現可視化電力系統潮流分析、短路計算。既可單獨作為潮流分析、短路分析軟件使用，還可通過(guò)接口程序，將網(wǎng)絡(luò )中各節點(diǎn)電壓、各線(xiàn)路電流信號下載到微機型繼電保護試驗測試儀中，實(shí)時(shí)輸出電網(wǎng)的潮流或故障信號。實(shí)踐中，學(xué)生普遍反映該實(shí)訓內容可以反映最新的電力系統繼電保護的特點(diǎn)，也解決了學(xué)生在現場(chǎng)不能動(dòng)手調試和修改保護的問(wèn)題。另外，該微機保護測試儀軟件，源代碼帶注釋?zhuān)�通信協(xié)議開(kāi)放，課題組可在此開(kāi)放的平臺繼續改進(jìn)程序或根據實(shí)際實(shí)訓內容編寫(xiě)新的保護程序。

　　3.2110kV變電站監控實(shí)訓室。專(zhuān)業(yè)課題組和企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一套110kV變電站監控實(shí)訓室，可以仿真一個(gè)小型電網(wǎng)的調度，其虛擬電網(wǎng)包括3個(gè)110kV變電站，10個(gè)35kV變電站及若干外網(wǎng)電源點(diǎn)及一些小火電，小水電。仿真系統采用動(dòng)態(tài)拓撲分析，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)故障潮流計算，實(shí)時(shí)采樣電流、電壓。計算故障量并與保護定值比較啟動(dòng)，其保護原理和功能與現場(chǎng)裝置一致。物理量定值、時(shí)間定值、控制字可以實(shí)時(shí)修改。建立三維虛擬變電站場(chǎng)景，仿真現場(chǎng)操作、設備巡視、安全措施等。仿真軟件具有所有參與實(shí)訓的學(xué)生機器一鍵開(kāi)機、關(guān)機的功能，教案等文件統一更新等功能。按照調度下達的操作任務(wù)，填寫(xiě)操作票，完成各種操作。學(xué)生可以分析各種運行方式，制定出合理安全的系統運行方式，研究電網(wǎng)的特殊運行方式。

　　4結論

　　本文從培養卓越工程師目的出發(fā)，介紹了該專(zhuān)業(yè)本科教育目前專(zhuān)業(yè)實(shí)習實(shí)訓存在的問(wèn)題，進(jìn)而提出實(shí)習實(shí)訓室的建立。重點(diǎn)介紹了課題組針對實(shí)訓的問(wèn)題和學(xué)生畢業(yè)的去向從而改建和新建的實(shí)訓實(shí)驗室。并從學(xué)生實(shí)踐的角度闡明了實(shí)訓室建立的必要性。

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