教学督导信息【2020】(第132期)

作者: 时间:2020-12-29 点击数:

搭建学生科技创新平台,培养学生实践创新能力

---介绍信电学院王俊老师带领本科生开展科技创新活动经验

督导员 呼汉卫

近日,因听晚上的实验课来到信电学院二楼,在走廊透过玻璃隔断看到一间实验室灯光通明,多名学生在有条不紊的进行电器焊接和组装调试设备。看门上标牌是大学生创新实验室。我走进实验室,一台正在被学生组装调试的设备吸引了我,乘着他们休息我与两名学生攀谈起来。

他们介绍说:我们现在组装调试的设备是《基于PLC控制的风光储微电网系统》,是为我们研发安装的辽宁省盘锦市大洼区清水镇东北地区首个“10kW级风光储互补微电网示范项目”生产的备件。该项目2019年三季度开始,在王俊老师的带领下,项目组配合国网盘锦公司,并于年底成功实现并网发电,实现自发自用,余电上网。该项目的实施,在东北地区尚属首例,具有很强的可推广性与市场前景。

接着他们又介绍小组成长过程:我们是2017级电气工程及其自动化专业的学生,20183月经学长引荐加入到王俊老师指导的创新研发小组,组员有李楠、高奇、刘昊天三名同学,李楠任我们的组长。

20184月申报大创项目《低压配电网中性线断线保护装置》,被评为校级项目。在同年5月的沈阳农业大学第六届电子设计竞赛中,该项目获得二等奖。

20188月,李楠和高奇携《基于PLC控制的风光储微电网系统》参加了第十二届三菱电机杯全国大学生电气自动化大赛并荣获三等奖。项目主要功能是以PLC为控制核心,分为光伏发电系统和风力发电系统。光伏发电系统会根据太阳光照位置实现光伏发电阵列自动追光,并将产生的电能存储到蓄电池中,搭配逆变器供给交流负载或直接供给直流负载。风力发电系统可将产生的三相交流电经自耦调压模块以及变压器升压后,通过暗灯法并网进行发电,实现自发自用,余电上网。

这次比赛虽然成绩一般,但选题有很实用的市场应用前景。在王俊老师和国网盘锦公司专业人员的指导帮助下,经过理论学习,总结了经验教训,我们对设备进行了技术完善,并在2019年初的国网辽宁公司年终总结展示会中进行展示,2019年下半年我们在老师的带领下研发成果应用到了辽宁省盘锦市大洼区清水镇东北地区首个“10kW级风光储互补微电网示范项目”中,实现了科技创新项目走出校园。202010月,应国网盘锦公司邀请,项目组成员将设备再次组装完善,现已送到国网盘锦公司进行宣传展示,展示完毕后将送回信电学院实验室进行教学展示使用。

在谈到就业情况时他们说:李楠、高奇两位同学已签约中铁建工集团建筑安装有限公司,刘昊天同学签约莱克电气股份有限公司。在今年疫情期间就业压力极大的环境下,我们三名同学还能够签约心怡的工作,得益于学校和老师对于学生科研与创新创业训练项目的支持与帮助。

看到大学生能将创新成果转化成实用的产品并在生产中得到应用,我非常激动,这不就是开展大学生科技创新活动所要追求的最高目标吗!为此我采访了他们的指导老师信电学院王俊副教授,他介绍近年来指导大学生开展科技创新活动的过程和取得的成果。

他说: 创新小组创立伊始,只有一个学生,也谈不上是小组。给本科生上课过程中,14级电气工程及其自动化中职本班级一个叫陈永博的学生引起了我的注意,他上课总是在第一座,且上课认真听讲,勇于回答问题,通过与他课下交流了解到,他擅长单片机技术,且有跟着老师一起做点事的积极性和愿望,为此,我在学院的创新实践实验室给他找了个位置,从此以后,没有课的大多数时间,他都能在实验室自习或做我交给的工作。最初给他的工作比较琐碎,查文献、文档编辑、画图等,上点“档次”的活就是在那年暑假同我在办公室起草了一个专利申请书。这孩子虽然在同学中甚至部分老师也认为说话生硬,性格有些偏执,但他却成了我的得意门生、左膀右臂。后来,通过他我认识了比他小一年级的肖松、王忠森、王玮三名学生,并邀请他们加入了我们的小团队,并真正成为“小组”。

一个小组必须要有组长,陈永博是兄长,非他莫属。小组内的日常工作布置及实验室卫生、安全等管理也均由他负责。创新小组的第一个“大活”是参加暑期举办的第十届“三菱电机杯”全国大学生电气与自动化大赛(2016年),我们的参赛项目是智能微电网。孩子们非常努力,将业余所有时间投入到比赛的准备中,炎炎夏日中挥汗如雨,甚至在实验室熬通宵,夜以继日。不负众望,在有天津大学、东北大学等诸多知名高校参赛情况下,比赛取得了二等奖。作为仅有的农业院校参赛队伍,比赛作品得到了候选院士、天津大学王成山教授的高度评价:“农业院校也能出这么好的工业作品,非常不容易!”。自此后,学生们干劲更足,高年级带低年级,传、帮、带,齐心协力,创新小组“科研”氛围浓厚。

参加各级各类创新创业竞赛是创新小组的主要工作内容,通过参加竞赛,在锻炼创新意识、团队精神和实践能力的同时,学生获得了认可,小小的证书往往能激发巨大的学习热情。在各种比赛前,只要学生想参赛,作为指导教师,我都会想尽办法给学生搭建好平台。

他还说:为让学生的创新热情和结果转化生产力,让学生获得更大的成就感,我想办法让他们做一些与生产相关“接地气”的项目。我深入调研电网中亟待解决生产问题,选择创新小组能解决的问题,依托电力系统校友资源,争取资金支持。先后完成了《低压配电网中性线断线保护装置》《基于温差法分变压器绕组检测装置》《基于光伏发电的台区变压器检测装置备用电源》等项目的开发研究。虽然只是几千元的“小活”,但解决了实验设备、材料等难题,使得创新小组的孩子们更加干劲十足,更重要的是,创新成果多次受到了电力行业的认可并都获奖,包括我在内,由衷感到“有奔头”。2018年,基于两届、11名学生共同努力两年的创新成果《高密度多接入点风光储互补系统与配电网协调运行关键技术研究与工程示范》,获批辽宁省电力公司科技攻关课题,得到经费62万元。2019年又将该成果《低压配电网中性线断线保护装置》应用到了辽宁省电力有限公司,我带领学生们在盘锦建立了东北首套户用型风光储互补微电网,受到电力公司的高度认可和宣传报导。

近五年来,经学生们的不懈努力,取得了一些可喜成果,创新小组获“东方红”杯全国大学生智能农业装备创新大赛特等奖1项、二等奖1项,“三菱电机杯”全国大学生电气与自动化大赛二等奖1项、三等奖2项,校级竞赛一等奖2项;授权实用新型专利3项,受理发明专利2项,登记软件著作权3项。

经历了创新实践小组的历练,学生们的专业素养尤其是实践动手能力得到显著提高,就业优势明显,被包括上市公司在内的诸多企业争相选聘,薪资水平也很优厚。

在谈到指导大学生科技创新的体会和下一步有何规划时,他说:学生的成果也是教师的成果,作为我个人,满怀对创新小组学生们的感激之情,时常想起他们在实验室努力奋战的场面,想起他们遇到困难时候的一筹莫展,想起他们收获成功时候的喜悦。作为一名教师,我会努力为他们搭建锻炼自己、展现自己的平台,努力在他们就业时通过各种渠道为他们牵线搭桥。我收获的不仅是创新实践成果,更重要的是亦师亦友的幸福感。

必须说明的是,近几年我所带的创新实践小组学生多数是中职本的学生,他们由于受过中专时期的实践动手能力强化训练,步入大学后很快就可以施展特长,然而,对普通高中考上来的学生,如何搭建平台培养他们的专业素养和实践动手能力是我们应该深入思考的问题。在我看来,实行本科生导师制不失为一个值得探讨的课题,当然具体实施过程中会有诸多待解决问题,但“以本为本”的教育背景下,如能成功实施,很可能是值得期待的尝试。

接下来,针对普通高中上来的学生,我会尝试建立专攻“软课题”创新小组,“硬的不行就来软的”。广西大学韦化教授在几十年前就将其所在的电气工程学科的科研方向确定为“优化算法在电力系统中的应用”,如今,广西大学的优化算法科研团队闻名于全国乃至世界电力系统学术圈。我想,只要努力,一定会有成果,“万一梦想实现了呢?”。

大学生科技创新活动应在目前的参加各种竞赛为主要活动的基础上进一步发展,指导教师应帮助学生寻求有社会需求又能适合大学生研发能力的创新项目,并转化成社会生产需求的产品或科研成果。在这方面王俊老师无疑做了有益的尝试。


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