電氣工程類專業實訓實驗室的開發論文
摘要：實踐性強是電氣工程類專業的的特點，為了能更好的培養出符合國家標準的卓越工程師，該專業更應該重視和提高學生的工程實踐能力和工程創新能力，實現這個目標的關鍵在於是否有完善的實踐教學。完善的實踐教學不但需要單純的課程實驗、各類實習，還應該在校內外開發實訓基地，以便增強學生的綜合實踐能力。從該專業實踐基地開設的具體經驗出發，介紹了專業新開實訓實驗室的情況及學生的實訓情況。
關鍵詞：電氣工程；實訓基地；實踐教學；卓越工程師
作者簡介：李梅（1978，11-），女，安徽省，淮南市（回族），碩士，副教授，主要從事電力系統執行與控制研究
安徽理工大學的電氣工程及其自動化專業於2010年獲批省級特色專業，並於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生的工程實踐能力和工程創新能力，而是否能夠實現這一目標的關鍵內容就在於該專業是否能夠設定並實現完善的實踐教學環節。常規的實踐教學以課程實驗和校內外的各類實習為主，然而單純的實習出現的問題越來越多，其效果已經不能滿足用人單位的要求了，當然對於國家定義的卓越工程師要求就更無法滿足了。
1實習目前存在的問題
各個學校、各個專業一般都會開設各類實習環節，以補充專業課程的理論教學，擴大學生的知識面，提高學生的動手能力和分析能力。在很長一段時間內，實習也確實起到了上述作用，但是隨著高等學校的擴招，學生人數急劇增加，就出現了很多的問題：
1.1實習時間和課程設定出現不匹配。有些實習安排的時候，學生還沒有學習到相關知識，對現場一無所知，結果到了實習現場也只能走馬觀花，敷衍了事。
1.2學生單位實習時間太短。由於學生人數多，所以同一個地方只能分組輪流去。雖然實習總的時間看上去很長，但是對一個具體的學生來說時間就很短了。如去某個發電廠或變電所安排了三天，但一個具體的學生只有一天時間，所以就等於將三天的內容壓縮到一天來完成，非常匆忙。
1.3實習單位不好聯絡。以往實習由於人數少，學生甚至可以住在實習單位跟著值班人員輪班。但是現在學生人數太多，實習單位無法接待這麼多人。另外電氣工程類專業的特殊性決定了其實習單位都是非常強調安全的單位，如煤礦、發電廠、變電所等都是安全規範要求非常嚴格的單位，同時接待這麼多學生，實習單位就要考慮安全的問題，負擔非常大，因此就失去了積極性。
2實訓實驗室的提出
為了解決上述問題，很多學校先後建立了實驗實訓中心、校內外實訓基地等。安徽理工大學電氣與資訊工程學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訓中心，全面推行以提高學生工程實踐能力為目標的，對實訓實驗室進行驗證性、綜合性、設計性和創新性的研究。實訓中心針對體系中的各個階梯，合理科學地安排實訓。可讓學生在限定的實驗主題情況下，提前自行設計、創新一些工藝流程，與老師討論、確定後，在課堂中實施，並將實施效果相互比較，總結優缺點，加深對課程的理解與掌握。可適當地整合部分課程的實驗教學，使之有機地結合起來，強化了對專業的領悟。可在老師的現場指導下，學生透過對裝置的實際操控，來培養學生的工程意識，鍛鍊其工程能力。可積極引導學生參與到中心帶教老師的課題中，特別是與企業合作的橫向課題研究中。培養學生的行業創新能力、拓展其創新素質。
3新開發實訓實驗室介紹
專業課題組積極發展學院已有的實驗室，拓新了部分實驗實訓室，如嵌入式系統實驗實訓室、DSP實驗實訓室、電力系統綜合自動化實驗實訓室等。但是這些還不能滿足學生的實踐實訓要求，課題組又新開發了一部分新的實訓室，重點開發了強電方向的內容。這些實訓室的開發，解決了學生在實習單位無法對電氣裝置和供配電系統進行執行、檢修、保護的難點，能取得更好的實訓效果，將學生的培養成為為學生+企業工程師。
3.1電力系統繼電保護實訓室。電氣工程及其自動化專業原有繼電保護實驗室，但因購買時間較早，所以裝置以繼電器為主，已經遠遠落後於現代電力企業。因此，學院組織相關老師和學生以和企業聯合開發的方式建立了電力系統繼電保護實訓室。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驗。開發了繼電保護試驗測試儀和微機繼電保護測控裝置，可實現10kV-35kV饋線微機保護、110kV線路微機保護、變壓器微機差動和後備保護、電容器微機保護、電動機微機保護。實訓室結合最新的繼電保護、輸配電技術，採用現場實際的試驗方法。以電力系統常用的數字式繼電保護試驗測試儀產生訊號，靈活方便，可聯網組態現場真實的變電站、配電網路，不但可以使學生對電力系統有一個整體的瞭解和形象化的'概念，而且可以有針對性的對學生模擬真實電力系統的培訓和考核。實訓室開發了：a.繼電保護特性測試系統軟體，用於控制微機型繼電保護試驗測試儀發出訊號，測試各種繼電器的動作特性。b.電力網訊號源綜合控制系統軟體可靈活組態各種結構的電網系統，實現視覺化電力系統潮流分析、短路計算。既可單獨作為潮流分析、短路分析軟體使用，還可透過介面程式，將網路中各節點電壓、各線路電流訊號下載到微機型繼電保護試驗測試儀中，實時輸出電網的潮流或故障訊號。實踐中，學生普遍反映該實訓內容可以反映最新的電力系統繼電保護的特點，也解決了學生在現場不能動手除錯和修改保護的問題。另外，該微機保護測試儀軟體，原始碼帶註釋，通訊協議開放，課題組可在此開放的平臺繼續改程序序或根據實際實訓內容編寫新的保護程式。
3.2110kV變電站監控實訓室。專業課題組和企業聯合開發了一套110kV變電站監控實訓室，可以模擬一個小型電網的排程，其虛擬電網包括3個110kV變電站，10個35kV變電站及若干外網電源點及一些小火電，小水電。模擬系統採用動態拓撲分析，實時動態故障潮流計算，實時取樣電流、電壓。計算故障量並與保護定值比較啟動，其保護原理和功能與現場裝置一致。物理量定值、時間定值、控制字可以實時修改。建立三維虛擬變電站場景，模擬現場操作、裝置巡視、安全措施等。模擬軟體具有所有參與實訓的學生機器一鍵開機、關機的功能，教案等檔案統一更新等功能。按照排程下達的操作任務，填寫操作票，完成各種操作。學生可以分析各種執行方式，制定出合理安全的系統執行方式，研究電網的特殊執行方式。
4結論
本文從培養卓越工程師目的出發，介紹了該專業本科教育目前專業實習實訓存在的問題，進而提出實習實訓室的建立。重點介紹了課題組針對實訓的問題和學生畢業的去向從而改建和新建的實訓實驗室。並從學生實踐的角度闡明瞭實訓室建立的必要性。
參考文獻
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