浅介《电力电子技术》虚拟仿真实验教学中心的建设工作

2019-07-03 版权声明 举报文章

浅介《电力电子技术》虚拟仿真实验教学中心的建设工作

【摘 要】作为本科教学阶段的专业基础课程之一,《电力电子技术》由于课程难、内容多、课时少,在实际教学过程中,通常都只留出极少课时甚至没有留出课时让学生自主开展实验与训练,引发了不利于培养学生对电力电子装置的感性认识、不利于锻炼学生动手能力等诸多问题。虚拟仿真实验教学中心的建设和使用有助于解决这一难题。本文主要介绍了《电力电子技术》虚拟仿真实验教学中心的建设任务和原则、内容、办法等,希望能起到抛砖引玉的作用。

【关键词】《电力电子技术》 虚拟仿真实验 建设

电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,其应用范围非常广泛,涉及一般工业、交通运输、电力系统、通信网络、计算机、新能源发电等,因而《电力电子技术》已成为本科教学阶段的专业基础课程。同时,电力电子技术又具有很强的实践性,故而实验在教学中占据着十分重要的位置。然而由于课程难、内容多、课时少,在实际教学过程中,通常都只留出极少课时甚至没有留出课时让学生自主开展实验与训练。

虚拟仿真实验教学是依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,学生在虚拟环境中开展实验,达到教学大纲所要求的教学效果。虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和高校实验室建设的重要内容。

为进一步推进我校实验教学信息化建设,加快专业实验教学与现代信息技术的深度融合,努力实现优质实验教学资源的共建共享,切实加强学生创新精神和实践能力的培养,我们开展了《电力电子技术》虚拟仿真实验教学中心的建设工作。

一、建设的任务和原则

《电力电子技术》虚拟仿真实验教学中心的建设任务是实现真实实验不具备或难以完成的教学功能,在涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练以及现有实验条件不足或学生自主开展实验与训练等情况时,提供可靠、安全和经济的实验项目。《电力电子技术》虚拟仿真实验教学中心的建设必须充分体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则。

二、建设的内容

《电力电子技术》虚拟仿真实验教学中心的建设内容为:

1.虚拟仿真实验教学资源。发挥学院的电气工程学科专业优势,积极利用企业的开发实力和支持服务能力,充分整合信息化实验教学资源,以培养学生综合设计和创新能力为出发点,创造性地建设与应用高水平实验教学资源(包括软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验等),提高实验教学能力,拓展实验领域,丰富实验教学内容,降低成本和风险,开展绿色实验教学。

2.虚拟仿真实验教学的管理和共享平台。建设具有扩展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平台,高效管理实验教学资源,实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享,满足多地区、多学校和多专业的虚拟仿真实验教学的需求。探索学校和企事业单位(包括企业、科研机构、政府机构等)共建共管的新模式和新途径,建立可持续发展的虚拟仿真实验教学服务支撑体系。

3.虚拟仿真实验教学和管理队伍。建设教学、科研、技术人员结合,核心骨干人员相对稳定,结构合理的虚拟仿真实验教学团队,形成一支教育理念先进、学术水平高、教学科研能力强、实践经验丰富、勇于创新的虚拟仿真实验教学和管理队伍。

4.虚拟仿真实验教学中心的管理体系。以虚拟仿真实验教学资源的开放共享和充分使用为目标,系统制定并有效实施保障虚拟仿真实验教学的教师工作绩效考核、经费使用管理、实验教学中心维护与可持续发展等政策措施,建立有利于激励学生学习和提高学生创新能力的教学效果考核、评价和反馈机制。

三、建设的办法

为了确保《电力电子技术》虚拟仿真实验教学中心建设工作的顺利开展,需要采取切实可行的办法:

首先,学院制定出台相关政策措施、中心建设与管理的各项规章制度等文件,并责成相关人员出具中心建设规划与实施方案。

其次,中心开发教学软件、多媒体课件、在线网络课程、教学视频等数字教学资源,且课件要求可在浏览器环境播放。

再有,虚拟仿真实验教学中心的视频材料包含实验教学中心环境全貌、设备全貌、实验项目操作界面和功能界面等内容,反映虚拟仿真实验教学建设、应用和共享的基本情况。

最后,对于虚拟仿真实验教学中心,学校在实验室建设经费中给予一定的建设经费资助,学院也加大校企合作力度,加大经费投入力度。

四、结束语

教学效果和学生的收获是教学研究的出发点和落脚点。针对实际教学过程中极少留出课时甚至没有留出课时让学生自主开展实验与训练的状况,笔者介绍了开展《电力电子技术》虚拟仿真实验教学中心建设工作的情况,涉及建设任务和原则、内容、办法等,希望能起到抛砖引玉的作用。

【参考文献】

[1]王兆安, 黄俊.电力电子技术(第4版)[M].北京: 机械工业出版社, 2000.

[2] 许泽刚, 李俊生, 郭建江.基于电力电子的虚拟综合实验设计与实践[J].电气电子教学学报, 2008, 30 (5): 62-64.

[3]许泽刚, 张兵, 卢国才.电类综合性仿真实验的设计与实践[J].常州工学院学报, 2009, 22 (6): 25-28.

[4]吕峰, 张哲, 吕鹏,等.MATLAB在电力电子教学实践中的探究[J].电子世界, 2013(20): 153-154.

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