电气工程实验教学中心的未来建设规划|电气工程职业发展规划

电气工程实验教学中心的未来建设规划

2005年，教育部下发文件，提出在物理、化学、生物、力学、电子等学科 中，建立国家级实验教学示范中心。各高校高度重视，积极申报，加强实验中心 建设，总结了大量经验，值得参考和借鉴445。

依据学校人才培养定位，实验教学中心（以下简称“中心”）以教育教学思 想和观念转变为先导，强化“工程-理论-实践-工程”的教育教学理念，积极推进实 验实践教学改革；
建设以学生为本、培养学生实践能力、创新意识、创业精神为 核心的实验实践教学新体系；
建立优质资源共享和现代化高效运行的管理体制；

建设理论教学、实验实践教学与科学研究紧密结合的高素质实验教学队伍；
建立 了全方位的实践教学平台，将课程设计贯穿课程理论教学过程，开展了丰富多彩 的课外培养活动，使其成为培养电气工程领域高素质应用型人才的重要基地。

1.实验教学中心改革思路 1.1 突出一个目标 以“一实两创”特色人才培养为目标，着力培养具有突出实践能力、创新意 识和创业精神的高素质应用型人才，强化学生的实践能力和工程素质的培养和训 练，以适应21世纪电气信息技术快速发展的电工技术领域、尤其是电力工程领域 的人才需求。实践能力是主体，是基础；
创新意识和创业精神是两翼，是升华。

通过实施突出实两创”特色的高素质应用型人才培养模式，培养学生能干事的知 能基础、敢干事的无谓胆识和干成事的坚韧品格。

1.2 建设一支队伍 建设一支结构合理、专兼职相结合的高水平实验教学队伍是“中心”持续稳 步发展的关键“中心”采用课程负责人制和实验助理制，打通学科建设与实验实践 教学的人才通道。（1）课程负责人制。理论教学与实验教学一人负责，有助于理论教学与 实践教学的深入结合。

（2）实验助理制。从博士和硕士研究生中遴选实验助理，兼职参与实验 实践教学、实验室建设和管理。

1.3 构建两个平台 （1）物理模拟、数字仿真和工程实训三位一体。①物理模拟：“中心”开 设电工、电子、电机、电磁场、单片机、自动控制、电力系统综合、继电保护、 高电压、自动远动、电力系统动态模拟等物理模拟实验。②数字仿真“中心”开设 电路仿真EWB、电子设计、多级电网数字仿真、电力系统高级应用、电力设备 仿真系统等数字仿真实验。③工程实训：“中心”建有电工电子实习基地、输变电 工程实训基地和多个校外实习基地，为学生工程实训提供了平台。

通过物理模拟、数字仿真和工程实训三位一体的培养，极大地提高了学生 应用课堂所学知识解决实际工程问题和实际动手操作能力。如对于电力系统运行 操作，首先在电力系统动态模拟实验室进行实验，使学生利用所学的理论知识分 析电力系统运行操作中的物理现象，强化基本概念和基本分析方法；
然后针对相 同内容通过以实际电网为背景的多级电网仿真培训系统进行数字仿真，使学生掌 握大规模电网操作中的现场实际问题以及解决实际问题的能力；
最后在实验变电 所进行实际操作训练。

（2）基于网络技术的现代化实验实践教学管理与监督保障平台。

1.4 面向二维服务 根据“中心”的人才培养目标，建立面向“横向覆盖，纵向贯通”的实践教学。

（1）横向覆盖。“中心”面向全校34个电气信息类、工科非电类和文经管 类本、专科专业5000余名学生，承担了电力生产工程认知教育，相关课程的实验 教学、工程训练、课程设计、毕业设计和大学生科技创新任务，以及电气工程及 其相关领域的研究生培养工作，具有很大的横向覆盖面。

（2）纵向贯通。“中心”对电气信息类的专科、本科、硕士、博士研究生 在实验实践教学环节上贯通。1.5 覆盖五个层次 （1）工程认知层。针对文、经、管类学生了解电气工程领域的相关知识， 主要以模型演示、观看多媒体教程等方式进行。

（2）基础实验层。针对电气工程领域基础课程，强调学生熟悉仪器设备、 软硬件工具的使用方法、验证实验内容，掌握基础理论与基本方法。

（3）工程实训层。针对电气工程领域专业，强调学生了解电力生产的实 际过程、具体操作方法和步骤，交互推动理论课程的学习，培养电气工程专业素 养。

（4）综合设计层。针对某一系统，综合应用相关知识，具体完成实验方 案、测试和论文，培养工程素质。

（5）研究创新层。针对某一系统，强调实施过程中的创新思维和创新手 段的应用、以及团队合作精神的培养，实现自主选题、自主设计、自主完成实验， 独立撰写项目验收报告。

1.6 坚持六个结合 坚持：实践教学和理论教学相结合；
设计型实验与工程实训相结合；
研究 创新型实验与课外科技活动、竞赛、科研课题相结合；
实验实践教学与电力行业 实际相结合；
实际物理实验与虚拟仿真实验相结合；
研究生培养与实验实践教学 相结合。

2.实验教学示范中心改革方案 “中心”设有学术委员会和管理委员会，学术委员会主要负责“中心”的发展 规划、建设项目立项审批，管理委员会主要负责“中心”的具体软硬件建设的具体 实施。

2.1 建设高水平的实验教学队伍 学校优势学科-电气工程学科的高水平教师是“中心”教师队伍的组成部分， 同时聘任电气工程相关学科的优秀教师为中心的兼职教师，确实保证实验实践教 师队伍的高质量。为了提高实验教学的指导和管理力度“中心”建立了实验助理制 度，即从博士和硕士研究生中遴选实验助理，兼职参与实验实践教学、实验室建设和管理工作。

2.2 扎实开展实践平台建设 近几年“中心”新增DSP、ARM/EDA、数字仿真实验室、电工电子实训基 地、电力运行仿真中心、电力生产动态模型演示实验室、真实的66~220kV变电 站的输变电实训中心等。同时为了跟踪电气工程领域的新技术“中心”又新增加了 风力发电系统、太阳能发电系统、蓄能系统等一系列实验平台。自行研制了电工 实验台、数字和模拟电子实验箱、单片机实验箱、PLC、DSP实验平台、便携式 电子实验包、电工电子实训实验台、继电保护实验台等800余台套。

2.3 建立基于网络技术的实验管理体系 建立了网上预约管理信息系统；
建立了实验室网上预习系统，可实现学生 网上学习仪器设备使用、基础实验预习演示；
建立了网上实验实践答疑系统，及 时与学生实现交互。

中心在完成计划内本科实验教学任务的基础上，还为本科生毕业设计、研 究生科研提供了实验场所。本着为全校师生提供全方位、多层次的服务宗旨，中 心建立了开放运行机制，并建立了实验室开放的各项规章制度和管理办法。

2.4 构建较为完善的学生课外培养体系 “中心”通过设立学生课外科技活动学分、“电气工程实践教学中心大学生 创新基金”、科研课题组招聘，各类竞赛等方式激发学生参与课外创新性研究的 热情。

2.5 探索理论教学与实践教学相结合的新模式 在高水平软硬件平台的支撑上，探索“全程设计”的教学新模式，即将某一 系统的设计贯穿于某门课程的全程，或贯穿于多门课程的全程。

（1）电子信息类课程的“全程设计”。在数字电子技术课程授课之初就将 智能交通灯、电子时钟等综合设计性题目布置给学生，随着教学内容的逐步展开， 要求学生进行阶段性设计，学习结束后完成项目的整体研制，并撰写实践报告。

在单片机、DSP和EDA等课程中继续沿用相同的题目进行设计，要求学生注意比 较不同方法的优劣。这种模式大大提升了学生的学习兴趣，多方位培养了学生的实践技能，同时也使学生认识到新技术的优势。

（2）电力工程类课程的“全程设计”。在电力系统分析之初，将一电网的 规划设计布置给学生，在课程学习的不同阶段完成网络参数计算、潮流计算、短 路计算、调压计算、稳定性分析计算等内容的设计。在后续的继电保护课程、发 电厂电气部分和高电压技术等课程中，仍针对该系统进行相应子模块的设计。这 种模式采用递进式工程训练，将分散的课程通过某一电网设计的实践环节贯穿起 来，使学生在专业课学习之初就树立大工程概念，明确所学课程在电力系统中的 任务和地位，取得了良好的学习效果。

2.6 探索与企业联合开展实践教学的新模式 近年来，与广东核电集团、中国大唐集团等企业开展订单式人才培养，利 用企业的实训基地，培养高素质应用型人才。

3.电气工程实验教学中心未来建设规划 中心坚持与时俱进的科学发展观，在“十二五”规划中，明确提出了继续按 照“国家级实验教学示范中心”标准进行建设的奋斗目标，中心可持续发展的建设 规划为：
（1）瞄准社会和电力行业对人才培养的需求，不断探索实验实践教学改 革，进一步充实、完善和落实教学建设方案。

（2）不断探索和实践实验室管理和队伍建设方面的改革措施，为实验室 建设和人才培养提供保障和持续发展的动力。

（3）加强数字化、网络化实验平台建设，加强实际物理实验与虚拟仿真 实验的结合，有效地促进学生课内、课外实验教学活动的开展。

（4）结合学校人才培养定位，对实验教学五层次进行更为深入的改革研 究，使各层次内容有机联系，加强对工程实训和创新层的教改研究与实践，提高 学生的工程素质和创新能力。

（5）进一步探索“中心”的管理模式，对相对独立的人、财、物等管理权 限和机构设置进行探索，进一步改进和落实中心的管理职责，建立一套高效合理、 资源优化、可持续发展的管理模式。（6）加强学科建设与实验室建设的紧密结合，在实验助理的基础上，将 开展实验研究助理工作，将科研成果尽快转化为学生的创新实验内容。

4.结语 中心根据学校人才培养定位，确立了“突出一个目标、建设一支队伍、构 建两个平台、面向二维服务、覆盖五个层次、坚持六个结合”的建设思路，构建 了模块化、递进式、重衔接、强结合的立体化实践教学体系，构建了“全程设计、 平台支撑”的理论教学与实践教学相结合的新模式，强化了学生对理论教学的理 解和掌握，学生的实践能力和工程素质得到提高。“中心”的实验仪器和设备先进， 管理规范、实验环境和条件良好。

然而，在建设中也体会到，实验教学示范中心的建设随着学科的发展和科 技的进步不断变化与更新。我们将继续努力，致力于建设国内一流、电力特色鲜 明的国家级实验教学示范中心。

作者：娄娟，周军，蔡国伟，严干贵，李娟，邢晓敏（东北电力大学电气 工程学院，吉林吉林 132012）