沿海地区低风速风力发电机抗台风虚拟仿真实验
项目特色
实验教学项目特色

实验教学项目特色

(体现虚拟仿真实验项目建设的必要性及先进性、教学方式方法、评价体系及对传统教学的延伸与拓展等方面的特色情况介绍。)

运用信息技术开展教学理念:

以提高教学质量为根本,实现知识体系理解的理性-感性-理性螺旋提升。虚拟仿真实验教学项目以学生为中心,平台全天候开放,以线上线下、课内课外交互学习的模式,将《电力系统综合自动化课程》等相关理论课、实验课、课程设计和生产实习等环节,与仿真实验互通交叉进行。通过在直观、可视的虚拟仿真实验项目中实施过程,增加学习的趣味性,学生对理论知识的感性认识不断增强,对设计理念的掌握运用逐步熟练,对知识结构的建立形成持续完善,实现对专业知识体系理解的理性感性理性螺旋提升,强化了学生问题分析解决能力、综合设计能力、实践创新能力。

为了全面系统掌握风力发电场后备电源设计的知识原理,促进知识结构的融会贯通,提升学生工程应用及综合设计能力,本虚拟仿真实验教学项目在课程要求理论与实践联系紧密的特点下,教以虚补实进行工程情景模拟实验教学,推进现代信息技术与实验教学的深度融合,拓展了学生综合设计与创新思维能力,培养实验教学的广度和深度。

教学内容: 电力系统综合自动化》是电气工程及其自动化、建筑电气等专业重要且鲜明特色的专业课程,其中电力系统无功功率平衡和电压调整的原理和方法是该课程的重点和难点,也是具有广阔应用前景的电力工程技术,但电类专业的学生实习主要以参观为主,无法进行实际操作与深入了解,学习效果非常有限。本实验要求学生深入掌握无功与电压之间的物理关系,在具体实验时,需要详细记录无功补偿设备SVG吸收和发出无功的大小以及风电场35kV母线上的电压,并绘制出相关的曲线,以此观察其变化,进一步分析、理解电压与无功功率之间的物理关系。   

教学方法创新:

始终坚持以学生为中心、以问题和设计目标为导向、利用虚拟仿真技术和数字模拟技术处理工艺流程设计,并可进行风电场仿真实验,采用案例式、研讨式、启发式、讨论式、等探究式教学方式,让学生感受到体验式的学习,锻炼学生工程模拟、工程设计、工程运行等工程技能;通过3D虚拟现实设计,强烈的体验能贯通学生对电网综合自动化理论与工程实践的深刻理解,从而最终实现学生吃透规范标准、精通工艺、熟练操作,全面提升学生工程应用及综合设计能力,仿真实验弥补了无法进行实体工程实验的遗憾,为灵活多样性的教学方法改革和探索提供了可能,是深化教育教学改革的产物。

评价体系创新:

将仿真教学项目纳入到电气类专业的培养方案和实践教学课程,制定相关实践教学效果评价方法,根据学生和老师反馈,持续地改进相关教学评价机制。

构建容错式评价体系即使诊断性评价、形成性评价、终结性评价相结合的评价体系。诊断性评价是学生对自己是否具备实验所需要的背景知识和技能储备进行的自我评估,以便自主补足。仿真实验评价设计成把教学评价体系作为一个统一的整体来加以运用,特别重视诊断性评价形成性评价,体现了素质教育理念的评价观。允许学生反复实验,自我纠错,不断提高实验质量,直到自我满足为止,着重的是学生能力和素质的增值,不是简单的分等排序。承认学生的努力和进步,从而激励学生的学习热情、求知欲望、促进学生能力快速提高。从供配电设备的电气特性分析到工艺方案提出,每个环节都纳入专家库系统评价范畴,涵盖所有的知识点,强调设计与实验尝试过程,允许部分不合理的选择存在,允许更正和纠错,鼓励学生大胆创新,针对综合评价结果进行潜力挖掘和自我完善。

开放运行:

服务教学:融汇贯通分散知识点的联结。本项目包含工程设计、参数设置、运行操作,可实现服务理论教学,使抽象的理论具象化,使二维构造图立体化,辅助学生进行课程设计及毕业设计多种功能;通过电力设备操作,可以帮助学生对测定实验进行虚拟操作预习。

服务社会:校企合作,逐步形成产学研一体化创新的虚拟仿真实验教学体系。我院与100家福建省本地企业签定合作协议,其中挂牌实习基地企业几十家,霞浦县浮鹰岛风电有限公司实体可与本虚拟实验有机结合,不断进行实验教学内容更新与技术、工艺更新,与工程实践无缝对接,拉近实验教学与工程实践的距离,逐步形成产学研一体化创新的虚拟仿真实验教学体系,使学生尽早接触行业发展前沿与先进技术成为现实;依托虚拟仿真技术研发公司提供的虚拟仿真产品及相关技术支持,项目用于学校虚拟仿真实验教学,并持续开发拓展项目内容及功能;充分发挥工程技术企业和信息技术企业在虚拟仿真实验项目中的积极作用,创新才人培养模式和教学方法,强化大学生综合能力训练,培养适合创新性国家建设的应用型创新人才。