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摘要:校企共建实验室与传统实验室相比有很多优势。本文从共建实验室建设和实践环节两个方面,介绍南京邮电大学自动化学院与南自科技发展有限公司共建实验室的建设情况,探讨学生实践环节的内容、具体做法和实践效果。
关键词:校企共建;实验室;实践教学
作者简介:张颖(1976-),女,南京邮电大学自动化学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:电力系统继电保护;高翔(1969-),女,南京邮电大学自动化学院,副教授,工学博士,主要研究方向:测控及电气信息技术。(江苏 南京 210003)
在高速发展的社会主义市场经济的形势下, 人才市场对工科大学毕业生提出了更进一步的要求,业务上不仅要求学生具有一定的理论知识, 而且要具备较强的工程实践能力,这对传统的大学实验和实践模式提出了新的要求。由于受资金不足和物质条件的制约,大多数学校难以投入大量经费用于实验基地的建设,现有教学实验手段明显不足,已有的实验设施与市场的发展水平脱节,使学生得不到最新科技知识的武装和最新实践的训练。
国内外工科高等教育的实践证明:提高教育水平、培养高质量人才必须走产学研结合的道路。校企合作共建实验室使企业能够对高等院校的技术创新进行持续投入,也使本科教育的实践环节更加贴近当地社会和经济发展的需求,促进学生实践能力和整体素质的提高,最终提高人才培养的质量。因此,这种校企共建实验室的合作方式正在被越来越多的企业和高等院校接受和采用。[1-3]近几年来,南京邮电大学(以下简称“我校”)积极开展多种形式的产学研结合,结合社会力量推动实验室建设,取得了一些成绩。其中,“南邮-南自变电站综合自动化共建实验室”的建立和实践就是很好的例证。
一、校企共建实验室的基本情况
南自科技发展有限公司(以下简称“南自科技”)作为江苏省软件企业和江苏省高新技术企业,主要面向电力系统自动化、电力电子、电力设备在线监测及状态检修等专业方向,产品包括微机继电保护测控装置、变电站自动化系统、发电厂厂用电自动化系统、调度自动化系统、直流电源等数十个品种,产品主要技术指标处于国内、国际同类产品的先进水平。2007年我校自动化学院与南自科技达成协议,共建变电站综合自动化实验室。南自科技向实验室提供一套NS 9000变电站自动化系统,采用面向对象的全分散分布式体系结构,满足变电站自动化及无人值班运行的要求,其主要包括:NS 9000。数字式保护测控装置、电容保护装置、通讯单元、电能计量单元、监控平台、直流电源、屏柜。我校自动化学院则配备了继电保护测试仪、模拟断路器、计算机、示波器等辅助设备,组建了35kV的变电站综合自动化系统,实现了就地监控、测控、微机继电保护等功能。
二、具体实践
本实验室以培养学生实践能力、创新能力和提高教学质量为宗旨,通过实验室建设,深化实验教学、实践教学改革;积极与企业和科研院所寻求合作,探索多渠道进行实验室建设和实验教学的模式。
1.共建实验室推进校企合作
在合作共建实验室的基础上,我校自动化学院又在南自科技设立了生产实习基地,每年挑选优秀的学生到南自科技进行为期三周的生产实习,实地学习电力系统自动化相关产品的设计、研发、调试等各个环节,极大地丰富了学校实践教学的内容,开阔了学生的眼界。此外,南自科技还接收本科生进行毕业设计,密切了校企之间的关系。
2.完善实验教学体系
实验室的建成和使用填补了电气工程及其自动化专业部分专业方向课实验开设方面的空缺,如在讲到“电气设备”这门课中的电气设备二次回路时,可带领学生到本实验室观看具体的保护屏柜后面的交流信号的接入、端子排、接线方式等,让学生对二次回路有直观的认识;对于“电力系统通讯技术”这门课,可现场演示变电站综合自动化系统之间的通信情况;对于“电力系统继电保护原理”这门课,学生可对微机保护装置通入真实的交流电压、电流信号,观察、验证线路保护的整定、动作等情况。教师通过学生实验积累起一定的第一手资料,完善了实验科目和教学内容,有利于编写相关的教学讲义和实验指导书。
3.开放实践教学体系
综合实践教学是素质教育的重要环节,因此,我们必须从今后工程生产和技术应用的发展实际出发,把对人才素质和特点的要求作为考虑问题的依据,通过综合化的专业实践性教学,使学生成为具有综合思维能力和综合处理问题能力的创新、复合型技术人才。[4,5]
现有的变电站综合自动化系统自动化程度高,可提高企业生产运行的质量,对电力系统来讲,节约了人力资源、提高了技术水平,不失为一件好事。但针对学生的实验、实践环节而言,却无法看到设备的运行方式、微机继电保护装置的具体工作流程。因此,我们的思路是,开放实验室,鼓励学生参加科技创新活动,使实验室从演示型向学生主动参与型转变。通过开放实验室,使学生学习到继电保护测试仪等仪器的使用、微机继电保护的软、硬件工作原理、电力系统通信模块等内容,开阔了学生视野。
为了鼓励学生进行自主创新,实验室按照学生学习时间对学生全面开放,实验室为学生提供了多种开放实验题目:第一,结合实验教学计划,安排学生进行基础验证性实验;第二,由学生自行拟定科技活动课题,结合实验室的方向和条件,由教师指导在实验室开展实验活动;第三,实验室发布教学计划以外的综合性、设计性自选实验课题,鼓励学生进行创新设计实验。
4.以共建实验室为平台指导毕业设计
毕业设计是大学本科教学过程的最后一个环节,也是全面检验学生四年来知识的积累、应用和创造能力的重要手段。因为时间比较长,而且学生在设计当中精力也最集中,所以效果也最好。通过这个教学过程不仅可以培养学生综合运用所学知识分析解决工程实际问题的能力,还可以提高学生实践能力,训练学生从事本专业科学研究的初步能力。
校企共建实验平台具有良好的开放性能,其硬件配置和软件便于维护和扩充,并具有通用性,这使得主要专业课程的理论可与实践相结合。以数字电力系统(DPS) 为代表的计算机技术、通信技术、控制理论及信息处理技术等的高度发展,使我国电力系统正经历着一场以市场经济为导向的巨大变革。因此,电气专业的学生除了掌握本专业的知识外,能熟练掌握DSP等相关知识无疑会增加自身的竞争力。
本实验室的变电站综合自动化系统的硬件采用DSP平台,其机箱、交流插件、电源、DSP采集板是一个完整的整体,可以方便地给学生提供毕业设计的平台,体现DSP相关课程的实践性和应用性。例如,我们学生毕业设计的选题有:基于DSP的电流差动保护的程序设计、继电保护数字滤波算法程序设计,等等。通过这样的毕业设计,把DSP和专业知识有效地结合在一起,极大地锻炼了学生DSP实际应用能力。
5.建设与实践效果
实验室一期的建成和使用填补了电气工程及其自动化专业和电气信息专业部分专业基础课和专业方向课实验开设方面的空缺,实验安全,学生动手和自我设计发挥自由度大,能够开展一些创新性实验,非常有利于培养学生的分析和创新能力,是学生进行课题设计和生产实习的理想平台。目前,依托该实验室完成的工作有:
(1)教学实验任务,编写了相关的实验指导书。
(2)两届电气专业学生的认知实习,增强学生对变电站运行的直观感受。
(3)两届20余人参与南自科技组织的生产实习和毕业设计。
(4)本科毕业设计和科技创新,依托实验室完整的硬件平台,锻炼学生的工程实践能力。
三、结语
实践教学作为高等教育结构中的重要组成部分,对于学生创新能力的培养具有独特的地位和作用,它是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。南邮-南自共建变电站综合自动化实验室在较短时期内取得的成效充分说明:校企合作共建实验室是提高实践教学质量的必由之路,前景十分广阔;采用多样化的实验、实践教学模式,结合就业市场,激发学生自主创新精神,是开放实验室建设的有效方式。
今后应当继续做好以下工作:
(1)进一步完善实验室建设,使其硬件设施、教学实验水平上台阶。(2) 进一步探索如何充分利用实验室资源,组织好本科实验教学和实践教学,使学生实践动手能力和创新能力得到较好训练。(3)依托实验室,促进教师和企业多沟通,提高科研能力,以科研带动教学。
参考文献:
[1]曾宪军.产学研合作的必要性研究[J].经济师,2005,(2):68-89.
[2]李焱焱,叶冰.产学研合作模式分类及其选择思路[J].科技进步与对策,2004,(10):98-99.
[3]陈登峰,赵亮,于军琪.校企合作共建产学研开放实验室的探索与实践[J].实验室研究与探索,2007,27(9):125-127.
[4]颜七笙,童怀水.建立开放实验室,培养创新人才的探索与实践[J].东华理工学院学报,2005,(4):398-399.
[5]徐科军,黄云志.以科研促进DSP课程的教学改革与实践[J].理工高教研究,2007,26(6):94-96.
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:校企共建;实验室;实践教学
作者简介:张颖(1976-),女,南京邮电大学自动化学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:电力系统继电保护;高翔(1969-),女,南京邮电大学自动化学院,副教授,工学博士,主要研究方向:测控及电气信息技术。(江苏 南京 210003)
在高速发展的社会主义市场经济的形势下, 人才市场对工科大学毕业生提出了更进一步的要求,业务上不仅要求学生具有一定的理论知识, 而且要具备较强的工程实践能力,这对传统的大学实验和实践模式提出了新的要求。由于受资金不足和物质条件的制约,大多数学校难以投入大量经费用于实验基地的建设,现有教学实验手段明显不足,已有的实验设施与市场的发展水平脱节,使学生得不到最新科技知识的武装和最新实践的训练。
国内外工科高等教育的实践证明:提高教育水平、培养高质量人才必须走产学研结合的道路。校企合作共建实验室使企业能够对高等院校的技术创新进行持续投入,也使本科教育的实践环节更加贴近当地社会和经济发展的需求,促进学生实践能力和整体素质的提高,最终提高人才培养的质量。因此,这种校企共建实验室的合作方式正在被越来越多的企业和高等院校接受和采用。[1-3]近几年来,南京邮电大学(以下简称“我校”)积极开展多种形式的产学研结合,结合社会力量推动实验室建设,取得了一些成绩。其中,“南邮-南自变电站综合自动化共建实验室”的建立和实践就是很好的例证。
一、校企共建实验室的基本情况
南自科技发展有限公司(以下简称“南自科技”)作为江苏省软件企业和江苏省高新技术企业,主要面向电力系统自动化、电力电子、电力设备在线监测及状态检修等专业方向,产品包括微机继电保护测控装置、变电站自动化系统、发电厂厂用电自动化系统、调度自动化系统、直流电源等数十个品种,产品主要技术指标处于国内、国际同类产品的先进水平。2007年我校自动化学院与南自科技达成协议,共建变电站综合自动化实验室。南自科技向实验室提供一套NS 9000变电站自动化系统,采用面向对象的全分散分布式体系结构,满足变电站自动化及无人值班运行的要求,其主要包括:NS 9000。数字式保护测控装置、电容保护装置、通讯单元、电能计量单元、监控平台、直流电源、屏柜。我校自动化学院则配备了继电保护测试仪、模拟断路器、计算机、示波器等辅助设备,组建了35kV的变电站综合自动化系统,实现了就地监控、测控、微机继电保护等功能。
二、具体实践
本实验室以培养学生实践能力、创新能力和提高教学质量为宗旨,通过实验室建设,深化实验教学、实践教学改革;积极与企业和科研院所寻求合作,探索多渠道进行实验室建设和实验教学的模式。
1.共建实验室推进校企合作
在合作共建实验室的基础上,我校自动化学院又在南自科技设立了生产实习基地,每年挑选优秀的学生到南自科技进行为期三周的生产实习,实地学习电力系统自动化相关产品的设计、研发、调试等各个环节,极大地丰富了学校实践教学的内容,开阔了学生的眼界。此外,南自科技还接收本科生进行毕业设计,密切了校企之间的关系。
2.完善实验教学体系
实验室的建成和使用填补了电气工程及其自动化专业部分专业方向课实验开设方面的空缺,如在讲到“电气设备”这门课中的电气设备二次回路时,可带领学生到本实验室观看具体的保护屏柜后面的交流信号的接入、端子排、接线方式等,让学生对二次回路有直观的认识;对于“电力系统通讯技术”这门课,可现场演示变电站综合自动化系统之间的通信情况;对于“电力系统继电保护原理”这门课,学生可对微机保护装置通入真实的交流电压、电流信号,观察、验证线路保护的整定、动作等情况。教师通过学生实验积累起一定的第一手资料,完善了实验科目和教学内容,有利于编写相关的教学讲义和实验指导书。
3.开放实践教学体系
综合实践教学是素质教育的重要环节,因此,我们必须从今后工程生产和技术应用的发展实际出发,把对人才素质和特点的要求作为考虑问题的依据,通过综合化的专业实践性教学,使学生成为具有综合思维能力和综合处理问题能力的创新、复合型技术人才。[4,5]
现有的变电站综合自动化系统自动化程度高,可提高企业生产运行的质量,对电力系统来讲,节约了人力资源、提高了技术水平,不失为一件好事。但针对学生的实验、实践环节而言,却无法看到设备的运行方式、微机继电保护装置的具体工作流程。因此,我们的思路是,开放实验室,鼓励学生参加科技创新活动,使实验室从演示型向学生主动参与型转变。通过开放实验室,使学生学习到继电保护测试仪等仪器的使用、微机继电保护的软、硬件工作原理、电力系统通信模块等内容,开阔了学生视野。
为了鼓励学生进行自主创新,实验室按照学生学习时间对学生全面开放,实验室为学生提供了多种开放实验题目:第一,结合实验教学计划,安排学生进行基础验证性实验;第二,由学生自行拟定科技活动课题,结合实验室的方向和条件,由教师指导在实验室开展实验活动;第三,实验室发布教学计划以外的综合性、设计性自选实验课题,鼓励学生进行创新设计实验。
4.以共建实验室为平台指导毕业设计
毕业设计是大学本科教学过程的最后一个环节,也是全面检验学生四年来知识的积累、应用和创造能力的重要手段。因为时间比较长,而且学生在设计当中精力也最集中,所以效果也最好。通过这个教学过程不仅可以培养学生综合运用所学知识分析解决工程实际问题的能力,还可以提高学生实践能力,训练学生从事本专业科学研究的初步能力。
校企共建实验平台具有良好的开放性能,其硬件配置和软件便于维护和扩充,并具有通用性,这使得主要专业课程的理论可与实践相结合。以数字电力系统(DPS) 为代表的计算机技术、通信技术、控制理论及信息处理技术等的高度发展,使我国电力系统正经历着一场以市场经济为导向的巨大变革。因此,电气专业的学生除了掌握本专业的知识外,能熟练掌握DSP等相关知识无疑会增加自身的竞争力。
本实验室的变电站综合自动化系统的硬件采用DSP平台,其机箱、交流插件、电源、DSP采集板是一个完整的整体,可以方便地给学生提供毕业设计的平台,体现DSP相关课程的实践性和应用性。例如,我们学生毕业设计的选题有:基于DSP的电流差动保护的程序设计、继电保护数字滤波算法程序设计,等等。通过这样的毕业设计,把DSP和专业知识有效地结合在一起,极大地锻炼了学生DSP实际应用能力。
5.建设与实践效果
实验室一期的建成和使用填补了电气工程及其自动化专业和电气信息专业部分专业基础课和专业方向课实验开设方面的空缺,实验安全,学生动手和自我设计发挥自由度大,能够开展一些创新性实验,非常有利于培养学生的分析和创新能力,是学生进行课题设计和生产实习的理想平台。目前,依托该实验室完成的工作有:
(1)教学实验任务,编写了相关的实验指导书。
(2)两届电气专业学生的认知实习,增强学生对变电站运行的直观感受。
(3)两届20余人参与南自科技组织的生产实习和毕业设计。
(4)本科毕业设计和科技创新,依托实验室完整的硬件平台,锻炼学生的工程实践能力。
三、结语
实践教学作为高等教育结构中的重要组成部分,对于学生创新能力的培养具有独特的地位和作用,它是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。南邮-南自共建变电站综合自动化实验室在较短时期内取得的成效充分说明:校企合作共建实验室是提高实践教学质量的必由之路,前景十分广阔;采用多样化的实验、实践教学模式,结合就业市场,激发学生自主创新精神,是开放实验室建设的有效方式。
今后应当继续做好以下工作:
(1)进一步完善实验室建设,使其硬件设施、教学实验水平上台阶。(2) 进一步探索如何充分利用实验室资源,组织好本科实验教学和实践教学,使学生实践动手能力和创新能力得到较好训练。(3)依托实验室,促进教师和企业多沟通,提高科研能力,以科研带动教学。
参考文献:
[1]曾宪军.产学研合作的必要性研究[J].经济师,2005,(2):68-89.
[2]李焱焱,叶冰.产学研合作模式分类及其选择思路[J].科技进步与对策,2004,(10):98-99.
[3]陈登峰,赵亮,于军琪.校企合作共建产学研开放实验室的探索与实践[J].实验室研究与探索,2007,27(9):125-127.
[4]颜七笙,童怀水.建立开放实验室,培养创新人才的探索与实践[J].东华理工学院学报,2005,(4):398-399.
[5]徐科军,黄云志.以科研促进DSP课程的教学改革与实践[J].理工高教研究,2007,26(6):94-96.
(责任编辑:麻剑飞)