电工实验室资源整合研究与探索

一、电工实验室资源整合的意义

实验是我国高等院校本科理工科专业学生学习的重要环节之一，也是提高学生实践能力和创新能力不可分割的组成部分。近年来，我国对实验教学越来越重视，但存在实验室体系结构不合理、资源利用率低、创新能力不强等众多问题，针对这些问题改善实践教学，满足人才培养的需要，以培养“创新精神较强和工程应用能力较强的人才”为宗旨，寻求和探索解决节约成本和设备资源不浪费的问题。将电工实验室现有的新旧设备资源进行有效整合、充分利用，并对实验项目进行设计改进，一方面可以使电工实验室现有资源优化，使设备利用最大化，降低办学成本，实验结果会更精确，教学质量也会得以提高，另一方面通过设备资源的整合，为学生自主进行设计、综合实验提供设备支撑，为学生自主实验提供思路引导，提高学习效率和学习兴趣。故对电工实验室进行资源整合的研究与探索具有重大的意义。

二、电工实验室资源现状与存在问题的分析

1.学院电工实验室现有的实验台为2005年购置，实验台数少，使用频率高且集中，2013/2014-1学期实验室共承担12个班周24学时的实验课程，总312学时，11232人时数，单台设备承担的工作量为280学时/台;2014/2015-1学期实验室共承担17个班周34学时的实验课程，总440学时，15840人时数，单台设备承担的工作量为396学时/台;预计2015/2016-1学期实验室共承担18个班周36学时的实验课程，总464学时，16704人时数，单台设备承担的工作量为418学时/台。实验设备的负荷逐渐增重，部分设备已经不能完全满足实验功能，若将原有的分立设备和实验台整合应用改进及增加现有实验项目，将改善“电工实验”课程教学，提高教学质量。

2.2005年以前电工实验室旧的分立实验设备虽然部分可用，但是实验台的电源没有保护措施，连接导线头是裸露的，也不是安全导线，实验设备自身没有保护报警电路，设备安全及学生安全都较差，故不能再完全采用旧的分立设备进行电工实验;2005年购置的设备安全性较好，但是使用年限已过质保期，一些设备的功能已经不能完全满足电工实验要求，故可整合新旧实验设备设计新的实验项目和内容，使设备资源优化利用，充分发挥设备价值，既能节约再投入成本，又能达到较好的教学效果。通过整合应用设计提高设备资源的利用率，发挥设备资源整合的功效，使电工实验室功能更完善。

3.《电工实验》课程是基础实验课程，实践过程与理论联系较紧密，实验结果数据是否与理论一致，是衡量电工实验项目设计及设备选择是否合理的重要指标，故因设备自身存在的缺陷及损坏导致实验结果存在问题，将会使一些学生产生到底是应该相信理论还是实践结果而对真理产生质疑的观点。因此，应通过整合设备资源，解决因设备原因造成的实验项目不理想的问题，使学生从观念上充分相信真理，不产生混淆。资源整合以电工实验室设备和实验项目为主体，进行改进实验项目的设计研究，形成设计任务书，完成改进实验项目的实践应用，对实践操作过程进行视频记录，对实验结果是否实现预期目标进行分析整改。

三、电工实验室资源整合策略方案

1.电工实验室资源整合的基本内容与实施方案

（1）实验设备筛选。综合整理现有电工实验室的实验设备资源，针对目前使用的综合电工实验台实验教学过程中存在的实验数据结果误差较大的问题，在分立设备中选取相应的仪器仪表替换实验台中的设备改进实验效果;针对实验台中设备损坏无法维修及未配备相应的实验设备无法开设相应的实验项目的问题，选取对应能替代损坏的仪器的设备及增用原有长期闲置的分立设备，完善、完成新的实验项目开发。

（2）改进实验项目的设计。①针对实验台中现有的“直流数字电流表”的初始误差较大，用其完成指导书中直流相关的实验项目，造成数据结果误差也较大，尤其是在“基尔霍夫定律验证”和“叠加定理验证”实验中更明显，用磁电系直流“电流表”替换电工实验台上的“直流数字电流表”，改进现有实验指导书中的直流实验项目，使实验结果与理论一致。②增用分立设备中的“戴维宁定理”实验电路板，丰富现有“戴维宁定理”实验项目内容或丰富考试项目。③实验台中现有“数字功率表”的电流线圈、电压线圈的量程都较大，不能准确测出电感器、电容器的功率，用“低功率因数功率表”替换电工实验台上的“数字功率表”，改进现有“交流参数测量”实验项目，准确测出电容器的功率，改善实验效果;结合“低功率因数功率表”和“可变电容箱（20uF）”，替换电工实验台上的“数字功率表”和“电容”，改进现有“功率因数提高设计”实验项目，使实验选点更合理，实验中找到更准确、更接近理论值的全补偿点。④用旧设备中独立的“电感线圈（1A/220V）”替换电工实验台中的“电感线圈（0.8A/36V）”，改进现有“耦合绕组电路研究”实验项目，可改善原有线圈额定电压、电流较小同学易损坏设备的问题，从而提高该实验的开出率。

（3）综合设计实验项目的开发。①电工实验台多数数据采集卡都已损坏，故虚拟示波器不能使用，从而“一阶电路”实验无法开出，用台式“示波器”替换电工实验台中的“虚拟示波器”，完成“一阶电路研究”等实验项目，增加实验的开出率。②在实验台中增用“单电桥”、“双电桥”及“兆欧表”，设计开发“直流电阻的测量”实验项目，也可作为学生的设计性实验项目之一。③在实验台中增用“仿真线实验箱”和“示波器”，设计开发“均匀传输线的正弦稳态分析与测量”实验项目，增强基础实验与专业课程的衔接作用。④在实验台中增用“三倍频率计”和“示波器”，设计开发“非正弦周期电流电路的研究”实验项目，增加实验教学中的综合性实验比例。⑤利用分立设备中的“交流电阻”、“滑线变阻器”、“电阻箱”等小设备，让学生进行创新实验、自主实验的设计开发，有利于学生的实验设计和创新能力的培养。

（4）微课制作。完成设计开发实验项目的实践验证，对实践操作过程进行视频拍摄，利用软件对拍摄好的视频进行剪辑和编辑处理，制作成微课，为日后教师教学和学生自学提供参考。

2.资源整合的特色与创新

（1）采用资源整合、设备重用理念，将电工实验室现有资源优化，使设备利用最大化，实验结果更精确，教学质量也会得以提高。

（2）将改进的实验项目用于电工实验教学中，使理论与实践结合更紧密，提高学生的实验兴趣，改善教学质量。

（3）设备资源的整合为同学自主进行设计、综合实验提供设备支撑，项目的实施为同学自主实验提供思路引导。

四、结语

通过整合我校电工实验室的新旧设备资源，设计改进电工实验项目，解决弥补现行设备开设的实验项目存在问题，为学生进行创新实验设计及开放自主学习提供思路及指导。实验室资源的整合，调动教学人员进行实验教学改革的积极性，最大限度地发挥实验设备的功效，有效提高实验教学质量，可促进电工实验工作的良性发展。

参考文献：

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