電工實驗課程教材建設探析

摘 ? ?要： 為了滿足“電工實驗”課程教學的需要，在深入研究本校人才培養方案和電工實驗室現有實驗設備的基礎上，作者結合多年授課內容及教學、科研經驗，在教材中引入了虛擬仿真實驗項目，努力做到教材為用而編，方便教師和學生應用。

關鍵詞： 電工實驗 ? ?教材建設 ? ?虛擬仿真

“電工實驗”課程是電類專業和非電類專業學生從事工程技術的基礎，電工實驗教學擔負著技能型、創新型應用人才的前期培養任務，隨著信息技術的飛速發展，將計算機技術與實驗結合起來必將成為現代實驗教學的必然要求;目前我校的電工實驗設備使用率高，損壞率高，集成度高維修周期長，致使開課中可能儀器設備不夠，利用現代科技條件并充分挖掘現有儀器設備的潛力，在本教材中引入了計算機仿真輔助實驗教學，教材中既有實際實驗部分又有虛擬仿真實驗部分;虛擬仿真實驗的引入有效改進實驗教學，彌補傳統儀器的不足，可以成為現有實驗教學的有力補充，使電工實驗課程能更好地服務于創新人才培養的目標。

一、電工實驗教材建設的基礎情況

編寫的電工實驗教材擬命名為《電路實驗與仿真教程》，參與教材編寫的教師包括有十多年的一線電工實驗教學工作和從事多年的電工理論教學工作的人員，主要承擔過《電路》、《電工學》、《電工測量技術》、《電測及電路實驗》及《儀表與測量》等相關課程的教學。教材的撰寫者具有10多年的實踐教學經驗，對課程有了一定程度的了解，對學生的基本情況和接受能力有一定的了解，閱讀收集大量參考資料，如《電工儀表與測量》、《電工實驗及計算機仿真》、《電路基礎實驗》、《電工學實驗教程》等相關書籍，為教材的編寫奠定了一定的基礎。

教材主要的應用對象是我校電力學院電氣工程及其自動化專業和農業電氣自動化專業與自動化學院的自動化專業和電子信息工程的普通本科學生，以2014年招生為例，一年大約19個班型學生640人左右。教材對應的授課的主要課程名稱為“電工測量技術”、“電路實驗”和“電路分析基礎”等，課程類別為專業基礎課，性質為必修。

二、電工實驗教材建設的思路

電工實驗課程教材與我校電工實驗室的“電工智能網絡化試驗臺”建設配套使用，擬編寫一定比例的設計性、綜合性、創新性實驗項目，適合本科層次學生人才培養目標。教材以電路原理為理論指導，結合人才培養方案的要求，依托現有的電工實驗設備，兼顧相關課程的協同關系，以學生能力培養為主線，注重基本技能的訓練，利用現代計算機技術，可以在教材中引入虛擬仿真實驗培養學生的創新精神和創新能力為目標出發，力求達到能夠成為發揮電工實驗課培養學生實踐能力的指導教程。該教材編寫的出發點：

1.目前我校的電工實驗設備使用率高（2014年實驗室學時達1000學時左右），損壞率高，集成度高設備維修周期長且成本高，致使開課中可能儀器設備不夠，因此利用現代科技條件并充分挖掘現有儀器設備的潛力，在本教材中引入了計算機仿真輔助實驗教學，教材中既有實際實驗部分又有虛擬仿真實驗部分;虛擬仿真實驗的引入有效改進實驗教學，彌補傳統儀器的不足，可以成為現有實驗教學的有力補充，使電工實驗課程能更好地服務于創新人才培養的目標。

2.原選用的《電工測量技術》教材，本專科都在用，沒有區分學生層次，不能完全反映出我校人才培養特色。涉及仿真的電路實驗教材也有現成的，但是與我校的現有設備不能匹配，故不能選用。因此，要編寫一本與我校電工實驗室相匹配，且適合我校的發展規劃及我校學生水平的電工實驗教材。

三、電工實驗教材建設的特色

教材編寫主要分為實驗基本知識、實際電路實驗、虛擬仿真實驗和附錄四大部分，其主要特色如下：

1.實驗項目豐富，注重工程實踐能力培養。教材既設計了基本技能培養的基礎實驗，又考慮了綜合能力運用的綜合性實驗，也設計了培養創新能力的設計性實驗。

2.實驗項目分為實際實驗和虛擬仿真實驗兩部分。實驗內容將虛擬實驗與實物實驗有機結合，可以提高電工實驗課程的教學質量和水平，培養學生的綜合實踐能力和創新能力。

3.靈活性強，適應培養方案的調整。16學時及24學時的少學時班級可以課前完成對應實際實驗的仿真實驗，課上能在有效時間內順利完成教學計劃，且能夠增強學生的自主學習能力;32學時或者更多學時的班級可以在課上用仿真完成難度比較大的設計性實驗，既可以避免設備的損壞，又可以讓學生將所學知識的運用情況得到充分發揮，真正做到理論應用于實踐。

4.激發學習興趣，增強學生學習的主動性。虛擬實驗的引入可以給學生充分的空間和時間進行有效的課前預習，熟練虛擬設備后上課更能順利正確完成實際實驗，增強學生的信心，激發學生的實驗熱情，極大地提高學生的學習效率。

四、結語

建設合理的教材可以使學生在學習中少走彎路，也可以減輕教師的教學工作量。尤其是實驗教材一般應與實驗設備配套才能使學生順利完成實驗，建設合理有效的電工實驗課程教材是必要的，能夠激發學習興趣，提高學習興趣，從而提高電工實驗教學質量。

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課題來源：沈陽工程學院電力系統及其自動化省級虛擬仿真實驗教學中心建設項目