电力拖动自动控制系统课程教学改革与方法探讨

1、    电力拖动自动控制系统课程教学改革与方法探讨    吴学娟摘 要：电力拖动自动控制系统是一门理论性与实践性很强的课程，知识体系覆盖面广，是电气工程及其自动化专业的核心课程。该文对电力拖动自动控制系统课程的教学现状以及教学中存在的问题进行分析，结合课程特点及笔者几年具体的教学实践，从多方面探讨课程教学改革路径，注重理论与工程实践教学相结合，培养学生学习兴趣，增强学生的适应能力。关键词：电力拖动自动控制系统 教学改革 工程实践教学：g642 ：a ：1672-3791（2016）10（a）-0100-02电力拖动自动控制系统是一门电气工程及其自动化专业

2、的专业核心课程，开课时间一般为大三的第二个学期。课程内容以控制系统的原理、分析与设计为主线，应用自动控制理论解决电力拖动控制系统的分析和设计问题，论述电力拖动控制系统的静、动态性能1。笔者通过几年的实践教学发现该课程面临很多的问题，如：课程内容较多，学时较少，理论与实践结合不够等问题。通过认真地思考总结，提出一些教学改革思路，希望能够使学生更好地学习这门课程，为今后工作奠定基础。1 电力拖动自动控制系统教学中存在的主要问题1.1 课程现状及特点电力拖动自动控制系统课程是自笔者所在学校2009年申办电气工程及其自动化专业以来就一直开设的课程，选用的课程教材是由上海大学陈伯时主编、机械工业出版社出

3、版的电力拖动自动控制系统-运动控制系统（第3版），理论学时56学时，同时设置6学时实验及两周的课程设计。电力拖动自动控制系统主要介绍电机的控制，以转速控制作为主要控制对象，调速系统是最基本电力拖动控制系统，在总体内容上，分为直流拖动控制系统和交流拖动控制系统两部分2。通过该课程的学习，使学生能够充分了解和认识该课程及其相关课程的发展现状、专业知识体系特点，培养学生应用基本理论方法进行工程设计的能力，使学生建立起系统观念、工程观念、创新观念等观念，提高学生的专业素养和实际应用能力3-4，为今后的学习及毕业设计做铺垫，在社会飞速发展的大环境下，使学生能够更好地实现就业，适应社会。该课程的教学目标是

4、：结合皖西学院建设应用型本科高校的背景及电气工程及其自动化专业的培养方案，在课程设置过程中，通过理论教学，使学生掌握理论知识，强化学生对基本分析方法、设计方法的理解和应用，结合实验教学、课程设计等实践教学环节，重点培养学生应用基本理论知识解决实际问题的能力，不断提高学生的工程能力。1.2 目前教学面临的主要问题围绕该课程的教学，通过几年的教学实践，目前该课程在具体的教学过程中主要存在的问题可以总结为四点。（1）课程学时少，理论内容较多，难点多，公式多，计算多。该课程是多门专业基础课和专业课的综合应用，知识面很广，系统性强，因此，在有限的学时内难以理解消化课程内容，学起来困难较多。知识和课程内容

5、更新速度快，在课堂教学中，直流拖动控制系统部分和交流拖动控制系统部分的学时分配没有进行及时的调整。另外，传统的教学方法是以枯燥的理论分析为主，讲述各种直流、交流调速系统，按照介绍系统组成，分析各组成单元的作用，讲解系统工作原理，进行系统设计和参数计算等顺序进行教学，提升不了学生的学习兴趣，不能促进学生在课后主动巩固课堂教学内容。（2）理论结合实践，应用于实践的力度不够。该课程是一门实践性很强的工程实用性课程，实践教学在课程体系中占据重要的地位，目前主要的实践环节是实验环节和课程设计环节。在实验环节，存在如下三个问题：首先该校电气及其自动化专业学生人数较多，而实验设备有些不足；其次实验学时有限，

6、设置6个学时，完成3个实验；最后主要以综合性实验项目为主，缺乏设计性实验项目，学生不能够根据所学理论知识按照要求去自己设计实验。这些问题导致学生不能够做到很好地将理论应用于实践，无法取得在有限学时下的实验效率和效果，也使得很多学生对实验失去兴趣和热情。课程设计能够提高学生的综合应用能力，理清系统设计的基本思路和方法。在课程设计环节，安排课程设计的时间为两周，布置基本贴合工程应用的课题，每2个学生组成一组，进行自由选题，每组课题不同。要求每组学生在两周时间内完成所选课题的具体分析、设计和实现，具体课程设计工作内容包括：根据所选课题及相应任务书，进行相关的文献资料的查阅；给出相应的设计方案，并进行

7、设计方案的比较、论证；系统硬件设计；系统软件设计；仿真并对结果进行分析。由于条件的限制以及学生对课程内容的掌握程度等各种因素的影响，目前的课程设计还是以理论设计为主，难以验证设计成果。（3）教学方法比较单一。传统的教学模式以“教师”为中心，目前采用的仍然是这样的教学模式。在课程教学中，教师一味地对课程内容进行抽象的理论分析以及推导，学生不易理解，难以熟练掌握，导致很多学生对这门课程失去学习信心，不能提高学生的学习积极性以及主动性。（4）考核模式陈旧。该课程目前采用的考核模式仍是以期末纯粹的理论课考试为主，考核办法为作业和平时成绩占总成绩的30%，期末考试成绩占总成绩的70%。这种考核模式只注重

8、理论知识的考核，没有强调对实践能力的考核。由于学生没有实际的工作经验，对课程理论知识的认识比较模糊，因此很难清楚地认识到该课程的真實目的，仅以应付考试的心态去对待这门课程，不能发自内心地喜欢这门课程，也就难以实现真正掌握这门课程内容，将其很好地应用于以后的学习、工作或生活中。2 电力拖动自动控制系统课程改革方案探讨为了使教学质量能够得到进一步提高，同时为了适应学校努力培养面向基层，服务一线，德智体美全面发展，地方用得上、留得住，具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才的需要，满足社会发展的需求，结合课程现状、特点以及实际的教学实践，从前面所分析的教学过程中面临的主要问题入手，探讨这门课程的教

9、学改革方案。 2.1 改革课程理论教学为了适应技术的进步，对于教学内容，要求教师在备课过程中注意及时将最新的信息内容引进课堂，另外现阶段该课程理论学时不断减少，而社会和技术不断发展进步，导致实际教学过程中需要讲的内容是越来越多，这就要求教师在理论教学过程中不仅要注意新内容的引进，更要注意整合原来的教学内容。这样才能比较合理地完成规定学时内的理论内容教学。在理论教学过程中要避免单纯的理论分析，淡化具体的理论推导过程，注重结果的运用。要结合电力拖动自动控制系统实际应用的相关背景，适当地加入一些形象的动画演示进行讲解，从而让学生对所学内容有一个直观的认识，提高学生的学习兴趣。为了更好地实现在有限的学

10、时内完成较多的理论内容教学，提高教学效果，适时引入新的辅助教学手段，在原有的多媒体教学基础上，引入仿真技术教学。仿真技术可以设计不同条件的运行状况，采用仿真软件matlab可以为教学内容提供形象直观的分析工具，不仅能够为所讲的典型电力拖动自动控制系统内容提供验证，也能够对系统运行过程和参数变化对系统的影响进行分析，加深学生对教学内容的理解，实现课堂教学互动，转变教学模式，实现了先理论分析，其次构建仿真模型，最后进行仿真结果分析总结这样的教学体系。通过原有的和新引入的辅助教学手段的应用，增强了课堂教学的感染力以及学生的自我学习的认知过程。2.2 改革课程实践教学理论教学可以培养学生的系统观念，培

11、养学生利用基本理论知识进行工程设计的能力，实践教学可以加深学生对理论知识的理解和掌握，提高学生的工程实践和创新能力。实验环节，利用现有的实验环境，增加设计性实验项目，让学生主动思考，激发学生知识探索的积极性。利用matlab软件开发该课程的虚拟实验平台，学生可以依托实验平台完成验证性、综合性、设计性以及开放性实验，通过对实验项目的验证、设计、调试、分析，在巩固所学的理论知识的同时也培养了学生分析以及工程实际能力。课程设计环节结合课程设计大纲的要求，首先在选题时一方面要考虑题目与课程理论内容的贴合性，另一方面要考虑与实际工程的联系紧密性，实现选题的合理性；其次结合仿真技术，通过合理的仿真验证平台

12、对设计结果进行验证分析。培养学生独立思考、工程应用和研究能力，也为后面的毕业设计做准备。鼓励学生积极参加各种课外竞赛，注重理论和实践创新结合，也在一定程度上提高了学生的团队协作能力。2.3 改革考核模式课程考核增加实践考核模块，采用理论考试和项目考核的形式进行，两部分成绩各占总成绩的50%。通过这样的考核模式评定不同学生的课程成绩，激发学生的自主学习精神。在项目考核模块，给出1个综合性较强的项目课题，依据前面所学的专业基础知识和专业知识进行专题划分，学生自由选择课题中自己感兴趣的专题，然后自主分组，在整个的项目设计过程中，各个专题组相互合作共同去完成这个项目课题。项目考核以项目报告、项目调试、答辩的方式评定成绩。3 结语该文从电力拖动自动控制系统课程的特点和当前的课程教学现状出发，总结目前教學面临的主要问题，从课程理论教学、课程实践教学、考核模式三大模块对该课程教学改革进行探讨，希望能够对这门课程的改革有所推动，能够改善教学效果，提高学生理论分析和工程实践的能力，为学生从事工程应用和科学研究工作打下基础。参考文献1 陈伯时.电力拖动自动控制系统-运动控制系统m.3版.北京：机械工业出版社，2003.2 陈跃东，郎朗，孙新柱，等.电力拖动控制系统教学改革研究与实践j.宁波大学学报：教育科学版，2010，32（3）：98