中北大学精品资源共享课

中北大学精品资源共享课申 报 书推 荐 单 位 计算机与控制工程学院 课 程 名 称 电机学与电力拖动基础 课 程 类 型 公共基础课 专业基础课 专业课 其他 课 程 网 址 所属一级学科名称 控制科学与工程 所属二级学科名称 控制理论与控制工程 课 程 负 责 人 姚舜才 填 报 日 期 填 写 要 求一、 以word文档格式如实填写各项。二、 表格文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩写，再次出现时可以使用缩写。三、 有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申报内容填写。四、 推荐单位为XXX学院。五、 课程团队的每个成员都须在“2课程团队”表格中签字。六、 “8承诺与责任”需要课程负责人本人签字，课程建设所在学院盖章。1 课程负责人情况基本情况原课程负责人姚舜才性 别男出生年月1973.7最终学历研究生专业技术职务副教授学 位博士行政职务现课程负责人姚舜才性 别男出生年月1967.8最终学历研究生专业技术职务副教授学 位博士行政职务所在院系计算机与控制工程学院联系方式（手机）研究方向电气传动，运动控制系统，控制理论与控制工程负责人更换原因教学情况现课程负责人近三年讲授本课程情况；近五年来讲授的主要课程（含课程名称、课程类别、周学时；学生届数及学生总人数）（不超过五门）；承担的实践性教学任务（含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文，学生总人数）；主持的教学研究课题（含课题名称、来源、年限）（不超过五项）；作为第一署名人在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文（含题目、刊物名称、时间）（不超过五项）；获得的教学表彰/奖励（不超过五项）；主编的省部级及以上规划教材、获奖教材（不超过五项）：承担“电机学与电力拖动基础”课程的讲授工作（2008-2009学年第一学期，2009-2010学年第一学期）周学时：四。学生人数：120人。承担“自动控制系统”课程的讲授工作（2008-2009学年第二学期，2009-2010学年第二学期）以上为本科教学。承担“系统辨识与建模”课程的讲授工作（2007-2008学年第二学期）承担“神经网络与应用”课程的讲授工作（2007-2008学年第二学期）以上为研究生教学。 承担“电机学与电力拖动基础”课程的课内实验指导工作； 承担“电机学与电力拖动基础”课程的综合实验指导工作；承担“自动控制系统”课程设计的指导工作；指导学生毕业设计/论文。共计25人“构建电工电子实践创新平台，提高学生创新能力”山西省教学改革成果奖（山西省二等奖一项）2011年学术研究现课程负责人近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用）（不超过五项）；在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序与时间）（不超过五项）；获得的学术研究表彰/奖励（含奖项名称、授予单位、署名次序、时间）（不超过五项）：科研项目2008年 “基于神经网络的镀铬生产线自动化改造” 获山西省科技进步三等奖；2009年 “基于神经网络逆模型的无速度传感器感应电动机控制系统研究” 已结题。2011年 “煤矿采空区非间隔式注氮系统” 已结题。2012年 “矿用移动式救生舱舱内环境测控系统”已结题。发表文章：1、姚舜才，潘宏侠 基于逆线性二次型的感应电动机的控制系统研究 电气传动 2010，1（24） 核心刊物2、姚舜才，潘宏侠 粒子群优化的同步电机分数阶鲁棒励磁控制器的设计 中国电机工程学报 2010,40(1). EI收录.3、Yao, Shuncai，Gao, Rule Nonlinear dynamic compensation research on temperature measurement system in coal mine movable refuge chamber. Procedia Engineering, v 26, p 2306-2312, 2011, 1st International Symposium on Mine Safety Science and Engineering, ISMSSE 2011 EI收录.4、姚舜才,朱红青,屈丽娜,高如乐. 基于非线性模型的矿用救生舱温度控制. 煤炭学报, 2012, 37(7) EI收录.5、姚舜才,朱红青,高如乐. 扩展卡尔曼滤波算法在矿用救生舱舱内气体浓度测控中的应用. 中国安全科学学报.2012, 22(1).科研获奖情况：1、“深孔镀铬生产线集散控制系统研究”。山西省科技进步三等奖，排名第3，2009年 2、“构建电工电子实践创新平台，提高学生创新能力”山西省普通高等学校教学成果二等奖，排名第3,2011年2课程团队课程团队结构姓名性别出生年月专业技术职务学科专业在本课程中承担的工作签字任一峰男1967.8教授控制理论与控制工程电机控制部分姚舜才男1973.7副教授控制理论与控制工程交流电机部分吴其洲男1978.6副教授控制理论与控制工程控制电机传动赵耀霞女1979.9讲师控制理论与控制工程直流电机部分课程团队整体素质及青年教师培养课程团队（含优秀的教育技术骨干和行业背景专家）的知识结构、年龄结构、学缘结构、师资配置情况、近五年培养青年教师的措施与成效： 本课程团队由有多年教学经验的一线教师组成，在控制理论、电机理论与电机应用以及电路分析方面具有较强的能力，知识结构良好。在年龄结构上，本课程团队的成员都是年富力强的中青年骨干教师，在电机控制方面有着多年的工程经验，在理论上也有一定的突破；在教育技术方面，本团队成员曾经在本校现代教育中心工作过较长时间，有一定的教育技术方面的积累和工程实践，对于本课程和教育技术的相互结合有着较为独到的见解。本团队的学院结构合理，配置得当。在近五年来，培养副教授一名，青年教师在教学竞赛中屡有获奖，收到了较好的成效。教学改革与研究近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题（不超过十项）： 本课程团队在近五年来积极参与教育教学改革，修订教材一部；申请校教改项目一项积极培养学生的动手能力，参与学生课外科技活动，五年来，在全国大学生电子设计竞赛中共获国家一等奖一项，山西省一等奖六项，另有多项山西省二等奖。在教育教学改革和支持学生课外科技活动方面，有效地解决了学生理论与实践相结合的问题，是的课堂教学与课外科技实践相互结合，大大提高了学生的动手能力，受到了学校和学院领导的重视，同时也受到广大同学的一致好评。3课程建设1）详细介绍课程持续建设和更新情况，以及转型升级为资源共享课情况： 本课程组对于课程的持续建设一直较为重视，自课程组成立以来就致力于课程的持续建设。本课程团队编写教材两部，其中有一部经广大学生使用后，重新修订，再版发行。 对于多媒体教学手段，本课程团队也给予关注，积极制作多媒体课件，并不断进行修改，使之成为不断适合技术进步的“动态”课件，同时也利用网络平台。制作多媒体网络课件。 本课程团队积极推进双语教学，负责人曾获得山西省双语教学竞赛二等奖。制作了双鱼教学课件，并在课堂教学中进行双语教学的教学改革实践，取得了一定的效果。 本课程团队注重以学生为主体，教师为主导的教学理念，在教学过程中注重穿插课程和学科自身的发展史，利用在本学科知名的科学家的故事和奋斗历程来机理学生不断进取，既激发了学生的学习兴趣，也培养了学生的综合素质。 综上所述，本课程团队对课程建设长期持续关注和更新，申报升级成为资源共享课程。2）课程建设实施方案及分阶段计划进度安排（课程建设周期为两年，每半年为一个阶段）： 如的申请能够得以批准，本课程团队准备计划按照以下的进度安排进行课程建设：2014年1月2014年6月：着重整合以往的课程建设资源，总结经验，将整个课程经行网络化建设，将网络教学这种形式建设为在课堂教学之外的最主要的教学和辅导形式。2014年7月2014年12月：将课堂教学和实验过程全部进行视频录制，并上传网络，是学生能够进行远程学习；同时将网络答疑建设成为课外答疑的主要形式。2015年1月2015年6月：建设基于网络的虚拟实验室。利用计算机虚拟技术，将电机与拖动基础的实验与虚拟现实技术相互结合，并利用网络资源，是学生能够在实验室以外也能进行实验操作。2015年7月2015年12月：在建设好网络资源以后，本课程团队将在技术上进行进一步改革，尝试并逐步实现与其他网络平台和通信协议的融合。使课程资源能够更为广泛地进行传播。4课程内容课程的内容、结构、知识点、课时等方面的组织安排：本课程的内容如下：第一章 绪论 本章在问题陈述上基本保持原版的特点，但在理论图线的说明上使用计算机仿真，增加可信度。1.1 概 述1.2 电机与拖动的历史与发展现状1.3 本课程所涉及到的电磁学基本理论（本节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）1.4 相应的网络资源 （本节给出与电机学相应的网络资源，便于进行与学生的互动）在本章中，注重利用本课程和学科的发展历史来激发学生的学习兴趣。第二章 直流电机基本理论 本章在问题陈述上将突出工程化和简洁化的特点，理论图线的说明使用计算机仿真，增加可信度；工程应用要加入工程图片。2.1直流电机基本工作原理与结构 （本节使用工程实际图片加强直观性）2.2 直流电机的磁场 （本节使用工程实际图片加强直观性）2.3直流电机的电枢绕组（本节使用工程实际图片将强直观性）2.4 直流电动机的感应电动势和电磁转矩 （在问题陈述上将突出工程化、生活化和简洁化的特点）2.5 直流电机的运行原理 （在问题陈述上将突出工程化、生活化和简洁化的特点）2.6 自励直流电机的运行原理及特点 （在问题陈述上将突出工程化、生活化和简洁化的特点）2.7 直流电机的换向 （在问题陈述上将突出工程化、生活化和简洁化的特点）2.8 使用MATLAB对直流电机基本原理的分析与仿真 （本节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）2.9 与直流电机相关的网络资源（本节给出与直流电机相应的网络资源，便于进行与学生的互动） 本章中，注重使工程问题形象化，在建设中拟采用远程资源，是学生对于直流电机的基本结构和理论有较为深入的了解。第三章 电力拖动系统的机械动力学基础 本章在问题陈述上将突出工程化和简洁化的特点，工程应用以加入工程图片的方法来予以将强。3.1 电力拖动系统的基本方程3.2 多轴电力拖动系统的简化 （本节使用工程实际图片加强直观性）3.3 电力拖动系统负载特性及相关问题 （本节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）3.4 电力拖动相应的网络资源 （本节给出与电力拖动相应的网络资源，便于进行与学生的互动） 本章中，注重使工程问题形象化，在建设中拟采用远程资源，是学生对于直流电机的基本结构和理论有较为深入的了解。第四章 直流电动机的电力拖动 本章在主要使用理论图线的说明使用计算机仿真，增加可信度。4.1 他励直流电动机的机械特性4.2 他励直流电动机的起动4.3 他励直流电动机的四象限运行 （以上三节使用MATLAB仿真说明理论图线）4.4 他励直流电动机的调速与控制 （本节使用工程实际图片加强直观性）4.5 其他直流电动机的拖动问题4.6 他励直流电动机的瞬态分析与控制 （以上两节使用MATLAB仿真说明理论图线）4.7 使用MATLAB对直流电动机电力拖动系统的分析与仿真 （本节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）4.8 直流电动机电力拖动相应的网络资源 （本节给出与直流电动机电力拖动相应的网络资源，便于进行与学生的互动） 本章是整个课程的重点之一，在建设过程中，不但需要使工程问题形象化，而且还要注重利用网络平台，进行网络答疑，是学生能够较为牢固地掌握所学知识。第五章 变压器 本章在问题陈述上将突出工程化和简洁化的特点，理论图线的说明使用计算机仿真，增加可信度；工程应用要加入工程图片。5.1 变压器的分类、基本结构、额定值 （本节使用工程实际图片加强直观性）5.2 单相变压器的空载运行5.3 单相变压器的负载运行 （以上两节基本保持原有特点）5.4 变压器等效电路参数的测定5.5 三相变压器的相关问题 （本节使用工程实际图片加强直观性）5.6 标幺值5.7 变压器的并联运行5.8 其他特殊变压器5.9 使用MATLAB对变压器运行的分析与仿真（本节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）5.10 变压器相应的网络资源（本节给出与变压器相应的网络资源，便于进行与学生的互动） 本章中，注重使工程问题形象化，在建设中拟采用远程资源，是学生对于变压器的基本结构和理论有较为深入的了解。同时，本章也是承前启后的一章，本章内容的掌握与否直接关系到交流电机部分的学习，因此，在建设过程中需要使用虚拟现实技术，使学生牢固掌握变压器的电磁关系。第六章 交流电机理论的共同问题 本章在问题陈述上将突出工程化和简洁化的特点，理论图线的说明使用计算机仿真，增加可信度。6.1 交流电机的电枢绕组 （本节使用工程实际图片加强直观性）6.2 交流电机电枢绕组的感应电动势 （本节主要修订在原有中出现的错误及增补遗漏内容）6.3 在非正弦分布磁场下电动势中得高次谐波及削弱方法6.4 交流电机单相电枢绕组的磁动势 （本节基本保持原有特点）6.5 交流电机两相电枢绕组的磁动势6.6 交流电机三相电枢绕组的磁动势 （本节主要修订在原有中出现的错误及增补遗漏内容）6.7 使用MATLAB对交流电机理论的分析与仿真 （本节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）6.8 交流电机基本理论相应的网络资源（本节给出与交流电机相应的网络资源，便于进行与学生的互动） 本章的理论性较强，在教学建设过程中需要注重对学生兴趣的激发，同时要辅之以计算机模拟动画的技术，详细说明交流电机电磁关系。第七章 感应电动机的基本原理本章在问题陈述上将突出工程化和简洁化的特点，理论图线的说明使用计算机仿真，增加可信度；工程应用要加入工程图片。7.1 感应电动机的基本工作原理与结构 （本节使用工程实际图片加强直观性）7.2 转子静止时感应电动机的电磁关系与等效电路7.3 转子旋转时感应电动机的电磁关系与等效电路7.4 感应电动机的工作特性与参数测试方法 （以上三节基本保持原有特点）7.5 单相感应电动机 （本节使用工程实际图片加强直观性）7.6 使用MATLAB对感应电动机的分析与仿真 （本节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）7.7 感应电动机相应的网络资源 （本节给出与感应电动机相应的网络资源，便于进行与学生的互动）本章中，注重使工程问题形象化，在建设中拟采用远程资源，是学生对于交流感应电机的基本结构和理论有较为深入的了解。第八章 三相感应电动机的电力拖动技术 本章在问题陈述上将突出工程化和简洁化的特点，理论图线的说明使用计算机仿真，增加可信度；工程应用要加入工程图片。8.1三相感应电动机的机械特性8.2 三相感应电动机的起动8.3三相感应电动机的四象限运行 （以上三节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）8.4三相感应电动机的调速与控制技术 （本节使用工程实际图片加强直观性，使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）8.5 三相感应电动机的瞬态分析与控制 （本节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）8.6 三相感应电动机电力拖动相应的网络资源（本节给出与感应电动机相应的网络资源，便于进行与学生的互动）本章是整个课程的重点之一，在建设过程中，不但需要使工程问题形象化，而且还要注重利用网络平台，进行网络答疑，是学生能够较为牢固地掌握所学知识。第九章 同步电机基本原理与运行基础本章在问题陈述上将突出工程化和简洁化的特点，理论图线的说明使用计算机仿真，增加可信度；工程应用要加入工程图片。9.1 同步电动机的基本工作原理与结构 （本节使用工程实际图片加强直观性）9.2 同步电动机的电磁关系9.3 同步电动机的运行分析 （以上两节使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）9.4 同步电动机的电力拖动技术9.5 同步发电机的基本原理与相关技术 （以上两节使用使用工程实际图片加强直观性，使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）9.6 同步电机相应的网络资源（本节给出与同步电机相应的网络资源，便于进行与学生的互动）本章中，注重使工程问题形象化，在建设中拟采用远程资源，是学生对于同步电机的基本结构和理论有较为深入的了解。第十章 控制电机专题 本章主要侧重在工程应用时加入工程图片。10.1 伺服电动机10.2 步进电动机10.3 开关磁阻电动机10.4 自整角机10.5 旋转变压器10.6 测速发电机10.7 直线电机10.9 使用MATLAB对控制电机的分析与仿真 （使用MATLAB仿真说明理论图线，同时也给出MATLAB源代码供学生参考）10.10控制电机相应的网络资源（本节给出与同步电机相应的网络资源，便于进行与学生的互动）本章