电气安全课程“理实一体化”实验室建设探讨

李 敏 杨宇轩 施世亮 鲁 义 李 贺

（湖南科技大学资源环境与安全工程学院，湖南 湘潭 411201）

0 前言

随着电能应用的日益普及，人们对电气安全的要求不断提高。电气安全工程学的学科领域也应该随之不断地拓宽和深入。电气安全课是安全专业中一门非常重要的课程， 但是， 电气安全理论课内容抽象、枯燥、条规多，学生普遍厌学，失去兴趣，前学后忘，印象不深，更谈不上如何安全操作，同时多数学生也对电有恐惧感。

为了打破理论课与实践课的界限，建立一个理实一体化的电气安全课程实验室，将理论教学和实践教学相互交融，目的在于培养学生的认知能力与专业技能， 使学生在实践过程中获得所学课本知识的新感悟，从而实现培养高素质应用型专门人才的目标。 因此，探索理实一体化实验室建设具有理论与实践双重意义。

1 电气安全理实一体化实验室建设的重要性

学习安全工程专业的学生在毕业后所从事的工作中既要求有较扎实的理论知识，又需要学生具备较强的动手能力。 尤其是动手能力更为重要。 为了满足以上需要， 通过电气安全理实一体化实验室的建立，将理论知识与实践有机结合，从而立足于实践。“理实一体化” 实验室的教学目的在于让学生从理论中来，到实践中去，以实践为主，以专业知识为辅，突出我校培养学生的理论与实践协调发展的教学理念。

2 电气安全理实一体化实验室建设思路

电气安全“理实一体化”实验室建设，目的在于以科研实验为基础，在传统教学基础上将“理实一体化”的理念贯彻其中。电气安全“理实一体化”实验室立足于安全工程国家教育部特色专业，以中央财政实验设备为基础，建立与理论教学相互融合的电气安全实验系统，将理论、实验、实训等教学内容一体化设置；不局限于教室中的课堂教学，在电气安全理实一体化实验室中，通过讲授、听课与实验、操作等教学形式一体化实施。 如图1所示，围绕电气安全理论知识，建立电气安全实验系统，涵盖大部分理论知识，以达到知识、专业与技能的统筹发展， 更好将理论知识与实践操作、职业教养贯彻于“理实一体化”教学中。 这不仅可以促进教学新理念的形成，也推动了集中吸引人才的创新和发展，更在一定程度上促进了教育创新。

图1 电气安全实验室“理实一体化”建设思路

3 电气安全“理实一体化”实验室人才培养具体实践

电气安全课程教学中偏重于学科理论体系的完整传授，理论和实践有所脱节，电气安全设备本身又比较抽象，现实生活接触较少，由于安全工程专业的特殊性，毕业学生大部分面对的是建筑、工业场地，根据学生反馈，在实际工作中对于电气安全的专业要求较高、较实用，而学生在学习完电气安全课程后，只掌握了理论知识内容， 对于实际操作以及原理仍然模糊，虽然有电气安全实验，却不成系统，与理论课程没有达到完美结合。为了打破电气安全课程理论课与实验课的界限，通过建立电气安全“理实一体化”实验室，将理论教学与实践教学有机地融合，通过设计实验系统，或者实践活动，将理论知识融入实际操作中，在操作中讲解理论知识， 图2为一个电气安全实验系统的设计。

图2 电气安全实验系统设计思路图

其中1，理论课程中进行触电防护讲解，利用绝缘电阻测试仪测量人体电阻，讲解人体电气特性及典型安全特征值，结合绝缘防护理论知识，测试线路的绝缘电阻值，讲解直接和间接触电防护措施的特征及类型，并通过对整个线路的分析，加深对供电系统TT系统、TN系统、IT系统触电防护适用条件的对比理解，不同工作场所使用的供电系统。 2中结合理论课程中电气线路安全运行条件， 进行电气线路的安全检测，掌握数字钳形电流表和数字万用表的使用方法，使用电缆故障检测仪进行线路的故障检测，并利用回路电阻测试仪测试整个回路电阻值的大小，判定回路是否合理，或者是否安全。 同时根据照明设备以及电动机功率等，进行符合计算以及导线的选择，实现课程内容的电气线路的安全设计。 3中为低压电气设备保护装置，结合课程内容电气设备安全运行，讲解熔断器和断路器的类别和工作原理，RCD的安装要求以及工作原理，利用漏电保护器测试仪检测电路，设备是否漏电。 4中为照明设备用电装备， 通过此进行电路的连接，零线火线的讲解，以及电气设备的正确接线。结合课程内容静电与电磁辐射防护，利用静电测试仪和工频场强测试仪进行设备的静电的测试以及电磁场强测试，利用泄漏电流测试仪和接地电阻测试仪测试电机是否漏电以及接地电阻的大小。5为耐压实验系统，结合课程内容进行变压器的内部结构讲解以及工作原理讲解，现场检测各种高压电器设备、绝缘材料的绝缘性能。 6为三相异步电动机，结合课程内容，讲解电动机的类别，内部结构以及工作原理，进行三相异步电动的直接启动与正反转控制，同时利用接地电阻测试仪测试其接地电阻。

通过实验系统的设计，将理论知识贯穿于实验操作与讲解中，通过理实一体化实验室将“课堂上的学习”和“工作过程中的学习”整合成为一体，如防雷知识的应用，可以利用实验室防雷检测系统，对工地、加油站的防雷方法，设施等进行检测，并提出改进意见，上交一个防雷设计报告， 既能培养学生的专业技能，增加学生的专业理论知识， 也提高了他们的社会能力、方法能力及逻辑思维能力，使学生在理论和实践上得到全面协调发展。 理实一体化新型课程的特点，决定了理实一体化课程比传统学科课程具有突出优势，不仅能将学生的知识、技能有效地迁移，而且有利于提升学生的操作水平，不仅如此，在教学资源的配置和师资队伍的建设方面也有显著的提升。采用理实一体化课程，符合我校人才培养的目标。

4 结语

理实一体化教学即完成了理论教学，又实现了学生技能的培养和提高。 实现了“教、学、做”的一体化，因此，教学质量得到了显著的提升。但是，在具体实施过程中也存在诸多困难，例如学生人数过多，学校的设备配置不健全，不能完全满足课程的教学要求。 由此可以看出，课程改革还不尽完善，课程设置还存在不合理的地方，评价体系还不够全面等。 这些都有待于在深化教学改革过程中，不断探索、不断克服、不断完善。