“电力拖动自动控制系统”一流课程建设探索与实践

田斐 崔世林 陶太洋

摘要：为了提升学生的整体水平，加强“电力拖动自动控制系统”一流课程建设，本文提出在总体的课程建设方案，并在教学视频资源建设，翻转课堂，学生互助，考核方式改革等四个方面，进行了较大的改革，改革效果表明，本文提出的一流课程建设方案是可行的，深受学生欢迎，并有效提高了学生的学习效果。

关键词：电力拖动自动控制系统;视频资源建设;翻转课堂;学生互助;考核方式

作为专业核心课程，“电力拖动自动控制系统”在电气工程及其自动化专业中的起着重要作用，该课程在多所学校均被列为核心课程建设项目[1]，一流课程建设项目等进行建设。当前，提高部分学生相对淡薄的工程意识、灌输相对不足的创新创业意识、提升不够全面的工程素质，以达到教育部工程教育认证标准应具备的知识、能力以及创新意识等需求[2]，本文针对“电力拖动自动控制系统”课程的综合性强，实践性强等特点，采取了以具体工程项目为依托的“学中做”，“做中学”的线下课堂及线上项目式混合教学法。

1、课程总体建设方案

整个课程建设以工程教育理念为中心，围绕直流调速系统和交流调速系统两个重点[3]，通过理论分析、半实物仿真、课内实验、线上实践等丰富的教学手段和方法，提升学生在工程意识、工程思维、工程训练、工程实践和工程创新五方面上的工程素质[4]。在线上实践环节，本课程采用线上指导的方式，不占用具体理论、实验等学时，指导学生能够针对实际项目，选择合适的调速控制规律，选择不同的系统结构，硬件部件，实现系统的构建，从而使得学生获得较强的工程实践能力和创新意识。本课程的总体设计方案如图1所示。

2、课程的资源建设

本课程在课程资源建设方面，录制了各种各样的视频课件[5]，不同于传统的按章节顺序录制的方法，本课程采用按知识点的方式录制课件，采用按需制作的方式录制视频课件。首先，将本课程所有的知识点总结，归类，一共总结出50个知识点，2大类8小類;例如“三种方法调节电机转速”，“两大类可控直流电源”，“V-M调速”，“电流脉动”，“反馈控制规律”等，其次，按照知识点与实践的关系，分类为“直接联系”，“间接联系”和“基础支撑”等三大类，然后，按照一个实际项目的需求，从需求分析开始，到方案设计，到设备选型，到控制策略设计，一步一步实现整个系统的分析与实现。每一个知识点按照在系统中的作用，全部归类到“直接联系”，“间接联系”和“基础支撑”三大类中，极大的方便了学生的理解和应用。所录制的视频资源，既可以按照章节顺序讲解，也可以按照项目建设的顺序，根据需求讲解。

同时，这些视频资源的录制，极大的促进了线上实践环节的建设，老师事先将一个项目分解为若干环节，针对每个环节，用视频的方式讲解理论，讲解理论如何指导实践，讲解实践中可能遇到的问题及理论解决方法。这种方法极大的促进和保证了线上实践环节的顺利进行，对于个别学生对视频理解困难的情况，采用了因材施教的方法，个别给予线下指导。

3、翻转课堂

在线下教学环节，我们对教学方式进行了较大的改革，采用了理论讲解为主，翻转课堂为辅[6]的教学模式，该模式主要包括三方面的内容：

1）视频学习资料的制作和发布;

2）课堂互动，老师对视频中的教学内容进行重点讲解，学生对视频中的教学内容进行提问;

3）结合实践，由学生总结所学理论知识在实践中的应用及注意事项。该模式全程由老师主导，保证不跑题，不偏题，采用启发式教学手段，引导学生主动思考，由老师提出问题，学生给出答案，整个环节采用全员参与的方式，口头回答的同学当场评分，其他同学采用书面方式回答，课后给出评分，这样有效避免了部分同学学习不积极，不主动，对于老师提问存在侥幸心理等现象。

4、学生互助

为了提高全体学生的学习成绩，本课程采用分组的方式，每4-6人为一组[7]，选出组长，一般由班委同学兼任，学习好的同学要帮助理解慢的同学，进步快的同学要帮助效率低的同学，老师在课堂上互动环节中，一旦发现成绩特别差的学生，则该组全体学生要集体补课，并接收批评。补课方式采用优学学生讲，后进学生听，老师旁边补充的方式，这样既可以督促后进学生学习，避免影响同组其他同学成绩，也可以减轻老师的教学负担，提高了课程改革的效力和可持续性。

5、考核方式改革

针对当前“电力拖动自动控制系统”考核方式单一，考核形式机械，考核内容不够全面等因素，提出了如下几种综合性考核方式[8]。

1）卷面考核。这种考核方式注重学生对知识的掌握，出题尽量考学生的概念掌握情况，基本概念的应用情况，必要知识点的记忆情况，必要公式的熟练程度等。

2）设计过程考核。这种考核主要考察学生的系统设计和分析能力，主要目的是考察学生的知识应用情况和对系统的总体认识情况，因此，这类考核一般采用中等难度的题目，要求学生设计出响应的控制方案，选择合适的硬件，并计算出响应的控制器。在完成考核的过程中，学生可以查阅资料，可以参考教材。报告的撰写注重结果，只需要提供设计结构或框架图，给出必要的计算过程，结果正确即可，不需要撰写设计报告，这类考核要求当堂课完成，时间45分钟，按步给分。

3）创新性考核。这种考核主要考察学生的创新能力和创新意识，题目难度中等偏上，最主要的是，这类考核没有唯一答案，几种方式都可以完成任务，学生需要正确的给出答案并解剖理由。这类考核的难点在于学生能够对自己答案的自圆其说。这类题目的难度主要集中在要求学生具有一定的全局观，能够意识到答案的不唯一性，从而激发学生的想象力和创造力，激发学生的创新意识。

4）平时考核。平时考核主要起到督促学生学习的作用，避免学生中途掉队，避免出现学困生等极端情况，有利于老师及时掌握学情，及时调整上课方式和教学手段，及时查漏补缺等。这种考核主要方式为提问，团队提问，作业等，给学生制造一种活泼紧张的气氛，督促学生不放松，不放弃。DB31CCE4-A48E-42FB-88B2-AEB3F0E4F37E

6、改革效果

针对教学改革的效果，我们采用两种方式评估，第一种方式为调查问卷，我们对2019级在校生进行了调查问卷，99%的学生认为这种新的考核方式和教学方式以及响应的教学资源对他们的提高和帮助都非常大，很多学生对团队互助模式印象深刻，既增进了学生之间的交流，也促进了整体水平的提高。同时，99%的学生认为新的考核方式更加科学，能有效的考察出学生的整体掌握情况。

第二种方式为成绩分析方式，从学生的成绩构成来看，这种考核方式的一致性很高，卷面成绩比较高的学生中，有30%以上创新性考核成绩也比较高，有60%过程性考核的成绩也比较高;卷面成绩比较低的学生当中，只有不到10%的学生创新性成绩较好。

7、结束语

“电力拖动自动控制系统”课程实践性强，理论复杂，学生理解起来难度较大，掌握起来需要花费较多时间，本课程改革采用视频资源的方式客观上延长了学生的学习时间，采用综合考核的方式，促进了学生实践动手能力和综合设计能力的提高。下一步，我们要再接再厉，继续完善和探索，争取能进一步提高学生的整体水平。

参考文献：

[1]於锋，吴晓，吴晓新.工程教育专业认证下电力拖动自动控制系统课程教学改革[J].教育现代化，2018，5（51）：59-60.DOI：10.16541/j.cnki.2095-8420.2018.51.029.

[2]娄明珠.电力拖动自动控制系统课程教学过程的思考与改革[J].中国多媒体与网络教学学报（中旬刊），2019（12）：51-52.

[3]翟冬莹.“做学教合一”模式在电力拖动自动控制系统课程中的实践研究[J].发明与创新（职业教育），2020（12）：97-98.

[4]冯兴田，胡慧慧，陈荣.“电力拖动自动控制系统”工程素质教学改革[J].电气电子教学学报，2018，40（03）：47-49+114.

[5]王英男，胡俊海，朱凤武.仿真技术在电力拖动自动控制系统课程中的应用研究[J].教育现代化，2017，4（04）：130-132.DOI：10.16541/j.cnki.2095-8420.2017.04.061.

[6]于焰均，朱熀秋，孙宇新.“电力拖动自动控制系统”课程的教学改革[J].电气电子教学学报，2018，40（03）：40-42+150.

[7]曹建平.基于OBE理念的电力拖动自动控制系统实验教学改革探索[J].中国教育技术装备，2018（06）：113-114+117.

[8]吉月辉，岳有军，刘俊杰，赵学文.“电力拖动自动控制系统”的虚拟仿真教学研究[J].科教导刊，2021（34）：98-100.DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.34.032.

基金项目：南阳理工学院南理工[2019]22号文“电力拖动自动控制系统一流课程建设”，南阳理工学院课程思政专项教改项目（NIT2020KCSZ-049，NIT2020KCSZ-086）。

作者简介：

1田斐，女，南阳理工学院智能制造学院副教授，主要研究方向为电力系统自动化，分布式发电与微电网，电气传动等。

2崔世林，男，南阳理工学院智能制造学院副教授，主要研究方向为人工智能，图像处理等。

3陶太洋，男，南陽理工学院智能制造学院教师，主要研究方向电机控制，电气传动等。DB31CCE4-A48E-42FB-88B2-AEB3F0E4F37E