一、引言
《電力拖動自動控制系統(tǒng)》作為我院電氣工程及其自動化、自動化專業(yè)的重要的專業(yè)課,綜合了《模擬電子技術(shù)》、《電機及拖動基礎(chǔ)》、《電力電子技術(shù)》、《自動控制原理》等課程的相關(guān)知識,是一門理論性與實踐性高度結(jié)合的課程。內(nèi)容綜合性強、覆蓋面大、知識更新快、理論與實際結(jié)合緊密是這門課的特點,教師感覺難教,學(xué)生反映難學(xué)。我院成為*地方本科高校轉(zhuǎn)型院校,為適應(yīng)應(yīng)用轉(zhuǎn)型的需要,對本門課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式等進行了改革探索。
二、教學(xué)大綱重新修定
通過開展專項調(diào)研,了解業(yè)界對教學(xué)內(nèi)容改革的要求,吸取外校先進經(jīng)驗,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標,修訂完善課程理論教學(xué)大綱和實踐教學(xué)大綱。
1.教學(xué)學(xué)時的調(diào)整。原課程總計64學(xué)時,其中:理論教學(xué)56學(xué)時,實驗8學(xué)時?,F(xiàn)調(diào)整為理論教學(xué)40學(xué)時,實訓(xùn)16學(xué)時,并增加一個周———電氣傳動綜合實踐。
2.教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整。
(1)針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,減少了理論教學(xué)學(xué)時,這就要求對原先的理論教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整。
適當?shù)貏h除一些公式推導(dǎo)過程,以交直流調(diào)速為2條主線,適當講述交直流電機的調(diào)速方法、各種調(diào)速方法所采用的調(diào)速方案,重點講述不同方案下的性能分析及工程應(yīng)用,將理論與實際有機結(jié)合,貫徹于整個教學(xué)過程中,以提高學(xué)生處理實際問題的能力。
(2)實踐教學(xué)內(nèi)容修改較大,以前的實驗以驗證性實驗為主,新的實驗教學(xué)大綱中提高了設(shè)計性、綜合性實驗的比例,并重新編寫了實驗指導(dǎo)書??紤]到原先采用2學(xué)時實驗學(xué)生經(jīng)常做不完,或者只能做一些簡單的驗證性實驗,這次把學(xué)時調(diào)整為4學(xué)時。這樣學(xué)生在較長的時間內(nèi)可以完成幾項任務(wù),特別是對于一些容易混淆的理論,正好可以通過一次實驗作出比較,加深影響。修改后的實驗分別是:實訓(xùn)一,晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測定實驗,基礎(chǔ)性;實訓(xùn)二,開環(huán)、單閉環(huán)晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)實驗,設(shè)計型;實訓(xùn)三,開環(huán)、閉環(huán)控制的三相異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實驗,設(shè)計型;實訓(xùn)四,基于DSP的變頻調(diào)速系統(tǒng),綜合型。
除以上的實驗內(nèi)容外,還增加了一個實踐周———電氣傳動綜合實踐,目的是使學(xué)生深化對交直流調(diào)速基本理論和計算方法的理解,學(xué)會直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計方法及交流調(diào)速的設(shè)計方法,培養(yǎng)運用理論去分析解決實際問題的能力。同時加強學(xué)生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力、表達能力、團隊合作能力的培養(yǎng),提高學(xué)生的就業(yè)能力和終生學(xué)習(xí)與主動學(xué)習(xí)的能力,學(xué)生根據(jù)自己的興趣選作直流或者交流。
對學(xué)生來說,完成這個周的任務(wù),需要通過自己的思考主動運用知識解決問題,增加了積極性、主動性,從而形成一種學(xué)習(xí)、探索、研究的活動氛圍。
三、教學(xué)方法的改進
近年來,隨著各大學(xué)的不斷擴招,高等教育已由原來的精英教育轉(zhuǎn)向大眾教育,學(xué)生生源質(zhì)量下降,學(xué)習(xí)的積極性、主動性不強,需要考慮選用合適的教學(xué)方法。
1“.問題驅(qū)動法”“、身臨其境法”?!峨娏ν蟿幼詣涌刂葡到y(tǒng)》是一門應(yīng)用性強的課程,課堂上不能采用以前的填鴨式方法。這門課我經(jīng)常采用的方法是“問題驅(qū)動法”、“身臨其境法”,即選擇一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的、能夠激發(fā)學(xué)生好奇心、促進學(xué)生積極思考的問題。例如在講到由直流開環(huán)系統(tǒng)進入閉環(huán)系統(tǒng)時,我會提出這樣的問題:假設(shè)你是廠里的技術(shù)人員,現(xiàn)在出現(xiàn)了如下問題:訂購產(chǎn)品的客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求提高了,反映到調(diào)速的指標上就是靜差率要求減小,調(diào)速范圍要求提高了,通過計算可以看到靜差率、調(diào)速范圍不能同時滿足要求。怎么辦?如果這個問題解決不了,你的這個月獎金就泡湯了(聽到這里學(xué)生一笑,表情頓時凝重起來)。借此把公式寫在黑板上:
學(xué)生很自然地想到要從ΔnN的降低入手。緊接著又問:有什么辦法可以降低ΔnN呢?提醒學(xué)生在自動
控制理論學(xué)過的“反饋控制的閉環(huán)系統(tǒng)是按被調(diào)量的偏差進行控制的系統(tǒng),只要被調(diào)量出現(xiàn)偏差,它就會自動產(chǎn)生糾正偏差的作用”。馬上有同學(xué)就回答:“采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)”。這樣學(xué)生根據(jù)問題的引入、解決很自然地進入到下一個知識點。
2.充分利用多媒體輔助教學(xué)手段。搜集一些實際生產(chǎn)的圖片、視頻,給學(xué)生一些實際應(yīng)用的例子,讓學(xué)生感到這門課是有用的,會用在什么地方;教學(xué)中的一些枯燥理論以動畫形式呈現(xiàn)給學(xué)生,邊講邊演示,提高學(xué)生的興趣,吸引學(xué)生的注意力,使學(xué)生清晰明了地掌握了這部分的內(nèi)容。
3.借助MATLAB仿真軟件。利用MATLAB下的/SIMULIK軟件強大的功能,構(gòu)建系統(tǒng)仿真模型,通過參數(shù)的設(shè)置和修改,比較直觀地講述控制系統(tǒng)理論。例如對于雙閉環(huán)啟動過程、抗擾分析,均可從仿真結(jié)果中看到,使學(xué)生很直觀地理解雙閉環(huán)動態(tài)性能。
四、考核方式的改進
現(xiàn)在這門課程在我們學(xué)院理論課和實驗課是分別考核的,考核中均增加了過程性考核。
1.理論課考核。方式:閉卷。課程成績包括平時成績、卷面成績;建議平時成績占總成績的30%,卷面成績占總成績的70%。平時成績的組成有考勤、作業(yè)、隨堂測試??记谡?0%,作業(yè)占40%,隨堂測試占40%。和原來考核方式的不同主要在平時成績的考核上增加了隨堂測試,考勤和作業(yè)的考核也作出改進。
(1)考勤考核?,F(xiàn)在采用學(xué)生手簽。每節(jié)課我會提前20~25分鐘到教室,學(xué)生到教室就簽名,在上課前將簽到表收回??记诮K成績的給出有一個計算辦法:第1次簽到1分,隨后遞增1分,高5分,請假當次不得分;無故曠課當次不得分,且以后從1分開始,后折算考勤滿分為10分。這種方法好處就是學(xué)生不再存在僥幸心理,每次課均要簽到,也杜絕了大量的遲到現(xiàn)象;還有采用累加辦法培養(yǎng)學(xué)生持之以恒的品質(zhì),這正是現(xiàn)在好多學(xué)生所缺乏的。
(2)作業(yè)考核。采用了部分學(xué)生當面批改的方式。在批改中,讓學(xué)生對自己的答案給出解釋,如果回答不出,酌情扣分。一定程度上杜絕了抄襲現(xiàn)象。
2.實驗課考核。考核方式:考勤+操作+報告。成績由考勤、實訓(xùn)操作及平時表現(xiàn)、實訓(xùn)報告3部分組成。出勤情況:滿分10分,遲到5分鐘以上按缺勤計,遲到、早退酌情扣分;實訓(xùn)操作,滿分50分,根據(jù)學(xué)生完成實驗的具體表現(xiàn)給分,實訓(xùn)報告,滿分40分,由任課教師批閱報告后給出成績。
實訓(xùn)考核與以前大的不同是增加了實訓(xùn)操作,且占到了總成績的50%。考勤的考核類似于理論課程,采用手簽方式。實訓(xùn)操作給分包括個人操作分、小組總體完成情況分。每次實訓(xùn)小組成員4~5名,實驗結(jié)束后由小組成員相互評定后給出個人操作得分20~10分;根據(jù)小組在整個實驗中的表現(xiàn)(實驗數(shù)據(jù)合理性、實驗設(shè)備使用有無損壞、實驗過程中問題的處理)由指導(dǎo)教師給出,得出小組得分30~15分;后得出操作的總分。
鼓勵加分:對實驗中出現(xiàn)設(shè)備故障,能自己處理解決的小組給予一定的加分。
五、結(jié)語
通過近幾年在《電力拖動自動控制系統(tǒng)》課程中實施這些改革,極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,到課率顯著提高,理論課成績穩(wěn)步上升,實驗效果也得到改善,總體效果良好,但許多方面仍需改進,教學(xué)改革也將繼續(xù)下去。
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