电气工程类专业实训实验室的开发论文

电气工程类专业实训实验室的开发论文

　　摘要：实践性强是电气工程类专业的的特点，为了能更好的培养出符合国家标准的卓越工程师，该专业更应该重视和提高学生的工程实践能力和工程创新能力，实现这个目标的关键在于是否有完善的实践教学。完善的实践教学不但需要单纯的课程实验、各类实习，还应该在校内外开发实训基地，以便增强学生的综合实践能力。从该专业实践基地开设的具体经验出发，介绍了专业新开实训实验室的情况及学生的实训情况。

　　关键词：电气工程；实训基地；实践教学；卓越工程师

　　作者简介：李梅（1978，11-），女，安徽省，淮南市（回族），硕士，副教授，主要从事电力系统运行与控制研究

　　安徽理工大学的电气工程及其自动化专业于2010年获批省级特色专业，并于2013年入选国家教育部卓越工程师教育培养计划。为了能更好的培养出符合国家标准的卓越工程师，更应该重视和提高学生的工程实践能力和工程创新能力，而是否能够实现这一目标的关键内容就在于该专业是否能够设置并实现完善的实践教学环节。常规的实践教学以课程实验和校内外的各类实习为主，然而单纯的实习出现的问题越来越多，其效果已经不能满足用人单位的要求了，当然对于国家定义的卓越工程师要求就更无法满足了。

　　1实习目前存在的问题

　　各个学校、各个专业一般都会开设各类实习环节，以补充专业课程的理论教学，扩大学生的知识面，提高学生的动手能力和分析能力。在很长一段时间内，实习也确实起到了上述作用，但是随着高等学校的扩招，学生人数急剧增加，就出现了很多的问题：

　　1.1实习时间和课程设置出现不匹配。有些实习安排的时候，学生还没有学习到相关知识，对现场一无所知，结果到了实习现场也只能走马观花，敷衍了事。

　　1.2学生单位实习时间太短。由于学生人数多，所以同一个地方只能分组轮流去。虽然实习总的时间看上去很长，但是对一个具体的学生来说时间就很短了。如去某个发电厂或变电所安排了三天，但一个具体的学生只有一天时间，所以就等于将三天的内容压缩到一天来完成，非常匆忙。

　　1.3实习单位不好联系。以往实习由于人数少，学生甚至可以住在实习单位跟着值班人员轮班。但是现在学生人数太多，实习单位无法接待这么多人。另外电气工程类专业的特殊性决定了其实习单位都是非常强调安全的单位，如煤矿、发电厂、变电所等都是安全规范要求非常严格的单位，同时接待这么多学生，实习单位就要考虑安全的问题，负担非常大，因此就失去了积极性。

　　2实训实验室的提出

　　为了解决上述问题，很多学校先后建立了实验实训中心、校内外实训基地等。安徽理工大学电气与信息工程学院按照培养国家卓越工程师计划的目标也建立了电气工程实训中心，全面推行以提高学生工程实践能力为目标的，对实训实验室进行验证性、综合性、设计性和创新性的研究。实训中心针对体系中的各个阶梯，合理科学地安排实训。可让学生在限定的实验主题情况下，提前自行设计、创新一些工艺流程，与老师讨论、确定后，在课堂中实施，并将实施效果相互比较，总结优缺点，加深对课程的理解与掌握。可适当地整合部分课程的实验教学，使之有机地结合起来，强化了对专业的领悟。可在老师的现场指导下，学生通过对设备的实际操控，来培养学生的工程意识，锻炼其工程能力。可积极引导学生参与到中心带教老师的课题中，特别是与企业合作的横向课题研究中。培养学生的行业创新能力、拓展其创新素质。

　　3新开发实训实验室介绍

　　专业课题组积极发展学院已有的实验室，拓新了部分实验实训室，如嵌入式系统实验实训室、DSP实验实训室、电力系统综合自动化实验实训室等。但是这些还不能满足学生的实践实训要求，课题组又新开发了一部分新的实训室，重点开发了强电方向的内容。这些实训室的开发，解决了学生在实习单位无法对电气设备和供配电系统进行运行、检修、保护的难点，能取得更好的实训效果，将学生的培养成为为学生+企业工程师。

　　3.1电力系统继电保护实训室。电气工程及其自动化专业原有继电保护实验室，但因购买时间较早，所以设备以继电器为主，已经远远落后于现代电力企业。因此，学院组织相关老师和学生以和企业联合开发的方式建立了电力系统继电保护实训室。部分常规继电器仍然保留，可成组配合完成常规继电保护实验。开发了继电保护试验测试仪和微机继电保护测控装置，可实现10kV-35kV馈线微机保护、110kV线路微机保护、变压器微机差动和后备保护、电容器微机保护、电动机微机保护。实训室结合最新的继电保护、输配电技术，采用现场实际的试验方法。以电力系统常用的数字式继电保护试验测试仪产生信号，灵活方便，可联网组态现场真实的变电站、配电网络，不但可以使学生对电力系统有一个整体的了解和形象化的概念，而且可以有针对性的对学生模拟真实电力系统的培训和考核。实训室开发了：a.继电保护特性测试系统软件，用于控制微机型继电保护试验测试仪发出信号，测试各种继电器的动作特性。b.电力网信号源综合控制系统软件可灵活组态各种结构的电网系统，实现可视化电力系统潮流分析、短路计算。既可单独作为潮流分析、短路分析软件使用，还可通过接口程序，将网络中各节点电压、各线路电流信号下载到微机型继电保护试验测试仪中，实时输出电网的潮流或故障信号。实践中，学生普遍反映该实训内容可以反映最新的电力系统继电保护的特点，也解决了学生在现场不能动手调试和修改保护的问题。另外，该微机保护测试仪软件，源代码带注释，通信协议开放，课题组可在此开放的平台继续改进程序或根据实际实训内容编写新的保护程序。

　　3.2110kV变电站监控实训室。专业课题组和企业联合开发了一套110kV变电站监控实训室，可以仿真一个小型电网的调度，其虚拟电网包括3个110kV变电站，10个35kV变电站及若干外网电源点及一些小火电，小水电。仿真系统采用动态拓扑分析，实时动态故障潮流计算，实时采样电流、电压。计算故障量并与保护定值比较启动，其保护原理和功能与现场装置一致。物理量定值、时间定值、控制字可以实时修改。建立三维虚拟变电站场景，仿真现场操作、设备巡视、安全措施等。仿真软件具有所有参与实训的学生机器一键开机、关机的功能，教案等文件统一更新等功能。按照调度下达的操作任务，填写操作票，完成各种操作。学生可以分析各种运行方式，制定出合理安全的系统运行方式，研究电网的特殊运行方式。

　　4结论

　　本文从培养卓越工程师目的出发，介绍了该专业本科教育目前专业实习实训存在的问题，进而提出实习实训室的建立。重点介绍了课题组针对实训的问题和学生毕业的去向从而改建和新建的实训实验室。并从学生实践的角度阐明了实训室建立的必要性。

　　参考文献

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