湯賜
【摘 要】作為本科教學階段的專業基礎課程之一,《電力電子技術》由于課程難、內容多、課時少,在實際教學過程中,通常都只留出極少課時甚至沒有留出課時讓學生自主開展實驗與訓練,引發了不利于培養學生對電力電子裝置的感性認識、不利于鍛煉學生動手能力等諸多問題。虛擬仿真實驗教學中心的建設和使用有助于解決這一難題。本文主要介紹了《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心的建設任務和原則、內容、辦法等,希望能起到拋磚引玉的作用。
【關鍵詞】《電力電子技術》 ? ? ?虛擬仿真實驗 ? ? ?建設
電力電子技術是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術,其應用范圍非常廣泛,涉及一般工業、交通運輸、電力系統、通信網絡、計算機、新能源發電等,因而《電力電子技術》已成為本科教學階段的專業基礎課程。同時,電力電子技術又具有很強的實踐性,故而實驗在教學中占據著十分重要的位置。然而由于課程難、內容多、課時少,在實際教學過程中,通常都只留出極少課時甚至沒有留出課時讓學生自主開展實驗與訓練。
虛擬仿真實驗教學是依托虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通信等技術,構建高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象,學生在虛擬環境中開展實驗,達到教學大綱所要求的教學效果。虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和高校實驗室建設的重要內容。
為進一步推進我校實驗教學信息化建設,加快專業實驗教學與現代信息技術的深度融合,努力實現優質實驗教學資源的共建共享,切實加強學生創新精神和實踐能力的培養,我們開展了《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心的建設工作。
一、建設的任務和原則
《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心的建設任務是實現真實實驗不具備或難以完成的教學功能,在涉及高危或極端的環境、不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或綜合訓練以及現有實驗條件不足或學生自主開展實驗與訓練等情況時,提供可靠、安全和經濟的實驗項目。《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心的建設必須充分體現虛實結合、相互補充、能實不虛的原則。
二、建設的內容
《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心的建設內容為:
1.虛擬仿真實驗教學資源。發揮學院的電氣工程學科專業優勢,積極利用企業的開發實力和支持服務能力,充分整合信息化實驗教學資源,以培養學生綜合設計和創新能力為出發點,創造性地建設與應用高水平實驗教學資源(包括軟件共享虛擬實驗、儀器共享虛擬實驗和遠程控制虛擬實驗等),提高實驗教學能力,拓展實驗領域,豐富實驗教學內容,降低成本和風險,開展綠色實驗教學。
2.虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺。建設具有擴展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺,高效管理實驗教學資源,實現校內外、本地區及更廣范圍內的實驗教學資源共享,滿足多地區、多學校和多專業的虛擬仿真實驗教學的需求。探索學校和企事業單位(包括企業、科研機構、政府機構等)共建共管的新模式和新途徑,建立可持續發展的虛擬仿真實驗教學服務支撐體系。
3.虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。建設教學、科研、技術人員結合,核心骨干人員相對穩定,結構合理的虛擬仿真實驗教學團隊,形成一支教育理念先進、學術水平高、教學科研能力強、實踐經驗豐富、勇于創新的虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。
4.虛擬仿真實驗教學中心的管理體系。以虛擬仿真實驗教學資源的開放共享和充分使用為目標,系統制定并有效實施保障虛擬仿真實驗教學的教師工作績效考核、經費使用管理、實驗教學中心維護與可持續發展等政策措施,建立有利于激勵學生學習和提高學生創新能力的教學效果考核、評價和反饋機制。
三、建設的辦法
為了確保《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心建設工作的順利開展,需要采取切實可行的辦法:
首先,學院制定出臺相關政策措施、中心建設與管理的各項規章制度等文件,并責成相關人員出具中心建設規劃與實施方案。
其次,中心開發教學軟件、多媒體課件、在線網絡課程、教學視頻等數字教學資源,且課件要求可在瀏覽器環境播放。
再有,虛擬仿真實驗教學中心的視頻材料包含實驗教學中心環境全貌、設備全貌、實驗項目操作界面和功能界面等內容,反映虛擬仿真實驗教學建設、應用和共享的基本情況。
最后,對于虛擬仿真實驗教學中心,學校在實驗室建設經費中給予一定的建設經費資助,學院也加大校企合作力度,加大經費投入力度。
四、結束語
教學效果和學生的收獲是教學研究的出發點和落腳點。針對實際教學過程中極少留出課時甚至沒有留出課時讓學生自主開展實驗與訓練的狀況,筆者介紹了開展《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心建設工作的情況,涉及建設任務和原則、內容、辦法等,希望能起到拋磚引玉的作用。
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