陈楚雄

（湖南财经工业职业技术学院，衡阳 421002）

一直以来，实验室的建设都是电气工程专业的重中之重，电气工程专业涉及的内容多，教学难度高，通过实验教学，能够帮助学生做到学以致用，提高其动手能力与创新能力。传统以硬件装置为基础的实验基地费用偏高，教师工作量较大，硬件趋于模块化，操作具有一定的危险性。基于此，应用以虚拟仿真平台为依托的电气工程实验教学模式，取得了良好的成效。

1 电气工程虚拟仿真平台的建设历程

关于电气工程虚拟仿真平台的建设，可以追溯至上世纪80年代的麻省理工大学，美国政府在核科学、天体物理、电气工程等专业中建立了虚拟实验室，取得了良好的效果。相较于西方国家，我国在虚拟仿真平台的建设上起步较晚，但是在短时间内得到迅速发展。目前，多个高校都成立了虚拟仿真实验教学平台，引入各类仿真技术，部分高校水平达到了发达国家水平，为电气工程实验教学活动的改革提供了导向。

2 虚拟仿真平台的建设内容

2.1 IPS互联电力系统实验平台的建设

IPS互联电力系统实验平台包括无穷大系统、变电站、输电线路柜、发电厂、负载等构成，以此为基础，可以根据学生的实践要求来设置输电线路、发电厂、变电站、单元组件等，构建为独立实验平台。此外，可以根据软件与硬件技术的更新来开发能量管理系统与大型电力系统，适合应用在电气工程专业多个实验项目中，也可以作为教师、学生的科研平台，能够灵活调节，非常便利。

2.2 三维仿真实训平台

三维仿真实训平台是基于电气工程带电作业作为基础，利用计算机技术、网络技术的应用，与实训基地配合，构建出沉浸式、仿真化、互动式的培训仿真，能够为学生提供真实的空间，跨越了空间、时间等因素的限制。通过三维仿真实训平台的应用，学生可以在真实的环境中学习相关的技能与知识，并通过操作提高他们的技能与安全意识，加上实训平台的应用和配合，有效解决了工学之间的矛盾，是传统实训平台所无法比拟的。

2.3 岗位实训平台

岗位实训平台的建设采用了WEB技术、多媒体技术、计算机技术、网络技术，能够开展关于电气工程的理论培训、工作技能学习、作业流程培训、技能基础培训、在线互动培训、考核评估等。通过岗位实训平台的应用，有助于提高学生的技能水平，也可以参加在线职业技能鉴定，为学生的考核提供了方便。

2.4 二次设备实训平台

在平台的建设上，引入变电站一次与二次设备，并采用数字信号处理技术、数字仿真技术、数字通信技术、暂态仿真技术等，学生可以参与变电检修、自动化运动系统、继电保护的维护、调试、操作、检修实训。

2.5 配电设备实训平台

在配电设备实训平台的建设上，应用计算机仿真技术、多媒体技术、三维动画技术，采用通讯系统、一次与二次设备对系统工作原理、运行维护、结构、技术理论作出讲解。该种授课方式生动、直观、实用、丰富，可以满足自动化、调控运行、通讯运维、现场运检的学习和培训需求。

2.6 变电站五防系统平台

变电站五防系统平台是由以往的五防项目升级而来。传统的五防项目包括模拟盘、开关柜、学员机、教员机组成，开关柜采用了模拟开关柜，没有设置地刀、小车开关、保护电气设备。新型变电站五防系统平台是对传统项目的升级，加装了保护设备、地刀、小车开关等，能够满足完全仿真的要求。

3 以虚拟仿真平台为依托的电气工程实验的应用效果

3.1 提高了教师团队的创新能力

要提高电气工程实验教学的效果，关键在于教师团队，在实施以虚拟仿真平台为依托的电气工程实验教学后，为教师团队提供了完善的软硬件设备支持，整合研究方向，强化、突出了技术特色，提高了教师团队的创新能力与实践能力。在虚拟仿真平台成立之后，教师有更多的科研时间，这能够显著推动科技创新活动的顺利开展。对于学生实践能力、创新精神的培养有着重要的价值和作用。

3.2 为电气工程学科提供科研平台

在虚拟仿真项目建设完毕后，为电气工程学科提供了有益的创新、科研平台，改善了电气工程的学科研究与实验条件。在项目实施后，学生的参与积极性得到了显著提升，在教师的引导下，大多数学生可以在自主学习、合作学习模式的支持下完成项目，与传统实验教学相比，有效提高了学生的创新能力与实践能力。此外，虚拟仿真平台的建设实现了资源共享，为学校、科研单位提供了科研、实训支持。

4 结束语

电气工程实验教学一直都是电气工程专业教学的难点，也是重点，由于在具体操作中需要面临大电流、高电压问题，因此，虚拟仿真平台的建设成为电气工程实验教学改革的重要方向。虚拟仿真平台的建设能够提供真实的情境，且不会产生安全隐患问题，创设出了多元化的实验情境，在虚拟仿真平台建设完毕后，为教师的“教”，学生的“学”提供了便捷，有效提高了学生的创新能力和实践能力。当然，虚拟仿真平台的建设还处于初级发展阶段，还需要我们进行深入的探究，充分发挥出平台的教学作用。