高电压专业的实践教学改革探索.doc

高电压专业的实践教学改革探索摘要:高电压专业作为电气工程学科的一个重要分支,其课程是高等学校电气工程及其自动化专业学生的必修课程。实践教学是高电压课程中的重要环节之一,是培养创新性人才的需要。本文根据本校高电压专业方向的培养方案和教学计划,结合近些年来在高电压实践教学改革方面的经验,重点讨论了实践教学内容综合化和独立课程设置,为探索高电压实践教学的改革提供了参考。改革方案实施几年来,实践教学质量得到了显著提高,有效地培养了学生的实践能力、创新能力和工程应用能力。关键词:高电压;实践教学;教学改革中图分类号:g642 文献标识码:a文章编号:1009-0118(2012)09-0132-02社会与经济的快速发展给高等人才培养提出了新的目标和更高的要求。高等教育也必须在各个环节上进行改革,以适应社会对人才的更高要求。高电压方向是电气工程学科的一个重要分支,是培养电气工程及其自动化专业人才的不可或缺的环节1。而高电压方向的课程具有较强的工程实践性,因此在课程的实践教学环节体系上必须合理构建,才能起到有效提高实践教学的效果和质量。一、实践教学改革的思路实践教学是高校培养高素质合格人才的重要环节之一,而面向高年级学生的专业实验教学,对于培养具有创新能力、高素质的工科人才有着显著的效果2。通过专业实践教学,不仅能够培养学生的观察、分析、推理、判断、总结的能力,而且能够结合专业理论知识进行实际应用,从而更好的理解专业理论知识,全面训练学生科学实验能力、工程应用能力、综合创造能力,树立工程观念,掌握解决工程实际问题的方法3。2005年以前,我校高电压专业的专业理论课共有三门:高电压技术、高电压绝缘和高电压试验技术。而与课程相关的实践教学,主要以课后验证性的实验和发电厂、变电站参观为主。理论课的课后实验,受限于场地和设备台套数的影响,多数是验证性的实验,学生按照实验讲义按部就班,就可完成实验,实践教学效果较差。而由于电力生产的特殊性和重要性,校外实习时,学生往往只能走马观花式地观看高压电器设备,对于高压电器设备的使用和故障分析处理只能纸上谈兵式地从讲解员口中获取,学生无法进行真正的工程实践体验。因此,在高电压的实践教学中出现了以下一些问题:(一)实践教学的知识点较为单一,成为理论教学的附属环节。(二)学生获取知识的方式仅仅依靠教师的单向传授,缺乏直接体验,自学和探索能力较差。(三)实践教学过程中,过分强调了人才培养的共性,而压抑了个性,不利于培养创新型复合型人才。(四)实践教学内容陈旧,无法做到与时俱进,与生产实际脱节。结合以上几点,我们提出了“改革现有课程、增设独立实验课,强化知识综合”的思路。首先,在教学内容的编排上,以循序渐进的方式,由浅入深。其次,独立设置实验课,使实践教学与理论教学即相互联系又相对独立,二者成为整个教学体系中不可或缺的部分。第三,针对目前的三门专业课程,大胆的进行教学内容上的改革,强化知识综合,同时引进更为贴近生产实际的设备。二、实践教学改革的实施(一)理论教学与实践教学相结合高电压技术课程是本专业的基础课程,理论性较强,部分内容较为抽象,例如气体放电、小桥理论等,在传统理论教学过程中往往难以给学生较为直观的印象4。教材中的实践内容与理论知识的结合度较差,因此我们针对这些知识点进行了实验内容的改革,增加了“极间障对气隙击穿电压的影响”和“绝缘油的击穿”两个实验项目。在“极间障对气隙击穿电压的影响”中,通过使用不同的电极结构、改变电极距离和增加极间障等方式,使得学生对课程中的气体放电的影响因素有了更加深刻的理解。而在“绝缘油的击穿”中,通过在标准油杯中放入变压器油进行工频耐压,并采用加入杂质、设置极间障等方式,使学生掌握工程上测试变压器油耐压水平的方法,并理解液体电解质击穿的机理和极间障的作用。通过在一个实验内容中加入多个知识点的方式,使得学生可以反复实践和探索,对各种现象逐个分析论证,并写出较高质量的实验报告。(二)以实际生产为对象整合试验内容实践教学的目的不仅仅是验证理论教学的知识点,更重要的是能够将前人在生产实际过程中所获得的经验与方法教授与人5。因此,高电压实践教学的内容不能与电力生产相脱离,必须紧密结合电力行业生产实际的需求。根据这一点要求,对多个实验项目上进行改革,将原有的实验模型改成了实际的电力设备。例如在“电气设备的介质损耗测量”实验中,西林电桥法是测量电气设备介质损耗的经典方法,所采用的测量仪器是传统的qs-1西林电桥,该测量仪器已经是70年代的产品,精度差、不便于操作等,试品模型也只是简单搭建的试品,这已经无法满足目前教学的要求。根据近些年来电力行业的发展,通过调研,引进了目前广泛用于电力行业的自动精密电桥以取代传统的西林电桥,并将试品换成了电压互感器和电力电容器等。通过该实验,学生能够更深刻地理解介质损耗的含义,掌握常见电气设备介质损耗的测量方法,并学习使用主流的测量电气设备介质损耗的仪器。(三)结合学生就业单位开设综合实验和课程设计高电压方向的毕业生在就业时选择多为电力行业的检修班组和科研院所,因此在实践教学课程的设置上应该具有相应的针对性。“高电压综合实验”和“高电压技术课程设计”两门独立实验课的开设是基于本教研室多年来的教学及科研成果。“高电压综合实验”课程内容以电气设备的在线监测为主,包括了gis、电力变压器、电力电缆和发电机的局部放电监测,检测手段有脉冲电流法、超声波法、超高频法和特高频法等。该实验项目的设立结合了高电压与电磁兼容北京市重点实验室多年来的科研成果,针对电力行业内常见的电力设备,采用成熟的检测方法与检测设备进行教学。而“高电压技术课程设计”则包括了小型冲击电压发生器的设计与过电压计算两个环节,其中小型冲击电压发生器的设计实验,要求学生能够根据设计要求,通过pspice进行电路仿真,选取合适的波头电阻、波尾电阻和电容器,进行80kv冲击电压发生器的搭建工作,并通过实验的手段进行校正工作。该课程为学生提供了一个理论与实践相结合的良好平台,既需要学生有扎实的理论知识,又能够极大地培养其分析解决问题的能力。通过开设这两门独立的实验课程,不但开阔了学生的视野,强化了理论知识,还锻炼了学生的动手能力,为学生进入就业单位打下了良好的基础。三、实施效果(一)增强了实践教学与理论教学的结合通过改变高电压专业实验依附于理论课的重理论、轻实践的观念,以培养学生实践能力、创新能力、就业能力为目标,对高电压专业的实践教学进行了大胆改革。在实验课程的设置上,通过理论知识点的综合,改革了原有的实验教学内容和方法,将原有零散的实验项目综合化。并且通过设置了独立实验课程,与现有的理论课程相对独立,对学生进行工程化教学,突显了实践教学的作用,形成了相对独立完整的教学体系。(二)科研成果促进教学质量的提升课程中所设立的实验项目,绝大多数都是基于教师的科研成果。这些科研成果通过在电力行业的相关领域应用,取得了良好的效果。由于指导教师对本专业前沿研究领域和实验内容非常熟悉,对于实验过程中可能出现的问题也了如指掌,能与学生进行深入讨论,从而大大地提高了该课程的技术水平。另一方面,教师可根据自身条件和需要自行设计实验内容,从而也促进了教师进一步提高自身的科研能力。两方面结合之后,既激发了学生的动手创新热情,又提高了教师自身的教学水平,从而获得了良好的教学效果。(三)提高学生的各项能力由于高电压专业是以工程实践为基础进行工程性人才培养,因此基于电力行业的实验平台上,开展多个综合实验项目,符合电力行业工程的要求。而实验项目的内容大多与工作内容关联,从而调动了学生学习的积极性和主动性,并通过实验内容和方法的综合运用,有效地培养了学生综合运用知识分析和解决工程问题的能力。四、总结通过对专业实验课程进行改革,在实践教学内容和方法上,突出综合性、设计性、研究性和工程性等特点,构建了具有高电压专业方向特有的实践教学体系。在近几年的教学实践证明,本专业方向的实践教学环节安排层次清晰、特色鲜明,紧密结合培养目标。按照本实践体系培养的学生,在实践能力、创新能力方面得到了很好的锻炼,能够很快适应就业岗位的要求。参考文献:1兰生.高电压技术课程实践教学改革探讨j.北方经贸,2008,(10):149-150.2贺秋丽,黄玢,许梅.电力系统及其自动化专业实验课教改探索j.广西大学学报(自然科学版),2003,(