电力拖动控制系统课程教学改革与实践s

张翠萍

摘 要：电力拖动自控系统是电气工程及其自动化专业的主要课程，具有很强的理论性及实践性。因此，针对该课程特点，改变传统教学模式，以激发学生学习兴趣、提高教学质量、满足社会未来建设需要势在必行。基于此，本文简要叙述了电力拖动控制系统课程的特点，从理论和实际两个方面列举了部分电力控制系统课程教学改革的路径，并提出了工程化年轻教师的培养改革方案，最后阐述了教学改革的成效及评价。

关键词：电力拖动控制系统 课程特点 教学改革 实践教学

电气工程及其自动化是一门结合了电机学、计算机控制技术、信号检测与处理技术、电力电子技术等课程相关知识的一门综合性学科。电力拖动控制系统是电气工程专业的重要学科之一，其难度较大，对学生掌握要求也较高。为满足未来社会发展的需要，提高学生动手能力，培养学生创新精神，针对课程特点，开展实践性教学十分必要。当前，随着社会的进步和时代的发展，传统课程教学模式已不能满足今后社会发展的需要，改变课程教学模式，激发学生主动学习兴趣，从理论和实践两个方面进行深度改革工作已刻不容缓。

一、电力拖动控制系统课程特点分析

1.课程特点

电力拖动控制系统是电气工程及其自动化专业的主干课程，主要包括理论和实践教学两个环节，其主要目的在于使学生学会系统设计，对电气设备应用引起重视。因此，教学培养计划也是期望学生今后有独立解决电气工程领域基本问题的能力。这也就使得电力拖动控制系统成为学生必须掌握的重要课程。现阶段，笔者学校在电力拖动控制系统课程上需要学生掌握以下几项技能：

（1）熟悉常见电力拖动控制系统的拓扑结构，具有元器件选择设计能力。

（2）能够快速判别和处理常见问题并对调节器参数的变化影响作出分析。

（3）具有实现电力拖动控制系统模拟控制以及实现数字控制能力。

2.课程难点

电力拖动控制系统是一门系统性的研究课程，其包含多个专业领域相关知识，且专业基础要求高、适用性及综合性都较强，因此，从整体来说是一门难度很大的学科。实践证明，单纯的课堂理论讲解或项目教学是存在一定问题与弊端的，因此，我们在今后教学中要注意以下几个方面：

（1）控制基础知识教学。作为多专业基础课应用，要防止教授过多基础知识，而应当以提升学生学习兴趣为主。

（2）理论结合实践。理论环节要避免单纯的理论讲解，实践环节的进行应当建立在学生对实验充分了解的基础上。总之，务必注意理论和实践的结合。

（3）培养学生的分析能力。使学生掌握相应分析方法，培养学生的分析能力，其不仅包括常规系统问题，也包括由于各种因素变化对电力拖动控制系统的影响等。

二、电力拖动控制系统课程教学改革路径选择

1.理论教学过程改革

（1）多媒体与仿真技术辅助课程教学。多媒体技术主要依托图片和视频等媒体形式，这种方式能够有效提升学生的感性认识，如在课堂教学结合水池实验中讲述电力拖动系统的构成来帮助学生消化相关专业知识。实践证明，教学过程中依靠各电力拖动控制系统的仿真程序，加深了学生对系统结构的了解，为后期分析系统运行过程提供了参考。此外虚拟仿真技术的使用，为学生提供了系统仿真运行案例，加深了学生的感性认识，最终达到促使学生实现自我学习的目的。

（2）项目教学法应用于教学改革。项目教学法的实践需建立在理论学习之后，教学形式是教师为学生布置部分项目任务，学生在教师指导下完成学习。在此过程中，学生可以学到课本上不能学到的东西，有利于增强学生活学活用的实践能力。其中，初期的调研和方案研究有利于提升学生对理论知识的掌握；理论知识与项目实践相结合有利于激发学生学习兴趣，养成实际运用能力；随着项目的实施，有利于培养学生面对困难迎难而上的品质。另一方面，由于课程工作量等原因，项目教学法应当注意数量和难度等方面问题。例如，由于课程内容以及知识点较多，若项目教学法耗费时间过多，便会增加学生负担，因此建议采用分组合作的形式完成学习任务。

（3）课程的结构内容整合与优化。课程结构内容的整合及优化也是教学改革的重要内容，主要可考虑以下内容：

①电力拖动控制系统静态设计项目。即依据静态指标要求设计控制系统方案。

②异步电动机矢量控制系统设计项目。异步电动机矢量控制系统的完成有利于加强学生对双闭环控制系统的了解，也便于项目的进一步推广。

③调节参数设计项目。结合动态指标，实现动态设计，便于学生了解掌握调节器参数设计流程。

2.实验教学过程改革

（1）加强实验教学 ， 培养学生的工程实践与创新能力。上述已提到，电力拖动控制系统是一门实践性和实用性都很强的课程、因此，除了必要的理论知识讲述及项目参与外，还应该加强实验教学工作，以提高学生对专业知识的理解，培养学生动手和创新能力。实践证明，这种方式是行之有效的。其中，应该至少包括两个验证实验，三个综合性实验以及一个设计性实验。此外，笔者建议开放实验台，促使学生自发进行试验，提升学生学习兴趣及主动性。

（2）结合虚拟实验软件进行实验教学改革。现阶段，随着科学的进步，网络技术已深入教学领域，虚拟实验软件模拟应用为学生提供了实验工具，提升了实验效率，同时节约了实验时间，因此其地位日益凸显。基于仿真技术实现辅助教学工作已被用于电力拖动控制系统之中，且取得了明显成效，备受教师学生好评。图1所示为基于Simulink仿真软件下的仿真图。

（3）利用课程设计，提高学生综合应用能力。课程设计是教学工作的最后环节，也是检验学生对知识掌握程度的重要途径。在课程设计过程中，学生必须通过独立思考，自己发现问题，解决问题。因此，学生不再是知识的被动接受者，更是发现者和设计者，对于培养学生独立思考能力、知识综合运用能力具有显著效果。对于该门课程，通常可布置的设计任务包括根据相应指标，选出最佳方案；或根据方案要求对控制系统中电路相应参数进行计算并撰写说明书等。

（4）尝试教学实践与创新实践的紧密结合。加强科研工作，提高科研水平和教学水平，培养具有创新型人才的教学模式是我们的目标和任务。因此，教师应当更深层次、全面了解教学内容，积极发现问题，解决问题，提升教师自身科学研究水平。只注重理论和实验教学，故步自封是不利于作出学术成果的，只有积极探索，深入实践，方能促使自身提高专业能力和教学水平。

三、工程化年轻教师的培养改革

1.采取以老带新加强对青年教师的培养

初出茅庐的青年教师向职业教师转变的唯一途径便是实践教学。电力拖动控制系统是一门难度较大、涉及知识面较广的综合性学科。考虑到青年教师刚开始的不适应情况，采取老教师带青年教师显得很有必要。笔者认为，可在教学过程中组织相应竞赛活动，有了良性竞争将更能促进青年教师的快速成长，便于其在最短时间内融入教学全过程。

2.在实验教学中锻炼实践能力

通常，年轻教师由于繁重的教学任务或经验不足往往很难外出参与实践，参与的科研课题和学术会议等也较少。随着教学体系的不断进步和完善，无论从内容的广度还是深度而言都在扩展，因此，加大青年教师外出学习的机会、促使青年教师与更多优秀教师沟通，使其掌握电力拖动控制系统领域学术前沿，是学校在教学改革课程中需要考虑的。

3.坚持教学与科研相结合

课程教学改革中，应当鼓励在校青年教师积极参加项目申报、科技竞赛等学术活动，以提高他们的专业技术水平。调查表明，现阶段，在高水平大学中，教学与科研相互融合数见不鲜，且效果显著。一方面，教师从事科研工作能够对课程的深度和广度有更直观的感受，对于探索和发现新知识有十分重要的意义；另一方面又可将教师的科学思维传授给学生，激发学生学习兴趣，培养其创新能力。

四、课程教学改革成效

笔者结合相关电力控制系统课程教学实践调查发现，以上方法对加强教师教学能力以及教学效率等方面都有明显效果。此外，通过课程教学改革一定程度上激发了学生的学习兴趣，培养了其创新能力，为其今后步入社会从事电气行业打下了基础。

五、小结

随着时代的发展，以电气工程及其自动化专业为代表的传统教学模式已不能满足未来社会发展的需要，教学改革势在必行。多年来，教育工作者们已积极探索出许多有效措施，并取得了巨大成果。但与此同时，我们也应该意识到，要想真正通过培养出完全满足未来发展的专业技术人才，依然任重而道远。

参考文献：

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[2]孙新柱，陈跃东.电力拖动控制系统课程教学改革探索[J].科技信息，2009（5）.

[3]岳云涛，李英姿.Simulink在电力拖动控制系统教学过程中的应用[J].中国电力教育，2008（3）.

（作者单位：广东省工商高级技工学校）