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。）

（1）实验方案设计思路：

必要性：

1）在面向新工科的未来工程教育培养理念下，强调面向复杂工程问题的实践能力培养，鼓励在教学过程中融入一些专业课程中的案例，实现贯穿全过程的实践能力培养体系，以提升工科本科生的工程能力和工程素质。

2）我国特高压输电技术领先于世界，特高压交流输电电压等级达1000kV、直流达±1100kV，为了保持和发展我国在该领域的领先优势，必须不断突破高端输电装备设计、制造和运行中的关键技术难题，迫切需要培养大量高素质工程和科研人才。

3）由于特高压输电试验成本高和难度大，所以亟需开发“特高压输电设备电场教学虚拟仿真实验”，加深对特高压输电系统的认识，掌握特高压设备中电场的分布特点。

先进性：

该实验以电磁场与波课程中静电场部分内容为理论基础，结合教师的研究成果，以培养学生应用电磁场理论分析工程问题为目标，引导学生研究电力电缆、特高压输电系统中分裂导线、绝缘子等周围的电场分布情况，使学生初步了解特高压输电设备绝缘结构特点和电场调控的方法，加深对特高压输电系统的认识。

（2）教学方法创新

1）虚实结合。本项目作为电磁场与波课程的实验内容，配合实际操作实验进行。实际操作实验中，学生利用静电描绘仪上的电极模型测量电缆及两平行长直传输线的等位线分布情况，对于电场强度的分布情况仅能利用电场强度与等位线相垂直的关系得到，实验中无法对缺陷情况，及特高压情况进行实际测量，这部分由虚拟实验补充。

2）基于问题的互动式教学方法。在实验任务中设置问题，使得学生在完成任务过程中处于积极主动的地位，引导学生寻找解决问题的方法和途径，激发了学生的学习兴趣，提高了学生分析问题、解决问题的能力。

（3）评价体系创新：

采用过程考核的评价方式，由实验预习成绩、实验操作成绩、实验结果成绩、实验报告成绩4部分组成，对学生进行“四位一体”全面考核，评价学生对虚拟实验内容的学习与理解程度。计算机评分标准统一，使得评价更真实。

（4）对传统教学的延伸与拓展:

虚拟仿真实验打破了时间、空间、材料、设备的限制，补充了传统电磁场与波课程实验教学内容中的不能实际操作的故障情况，使得实验的深度和广度得以拓展。

本虚拟仿真实验注重培养学生的自主学习能力，实验内容中包含设计型实验环节，使学生根据已学理论知识，选择材料参数，设计符合要求的电力电缆绝缘材料和厚度、分裂导线参数及绝缘子均压环位置等，实验中可获得实时仿真实验结果，使学生在做实验的过程中充分思考，灵活拓展。