《电力拖动自动控制系统》适应应用转型的教学

一、引言
《电力拖动自动控制系统》作为我院电气工程及其自动化、自动化专业的重要的专业课，综合了《模拟电子技术》、《电机及拖动基础》、《电力电子技术》、《自动控制原理》等课程的相关知识，是一门理论性与实践性高度结合的课程。内容综合性强、覆盖面大、知识更新快、理论与实际结合紧密是这门课的特点，教师感觉难教，学生反映难学。我院成为首批地方本科高校转型院校，为适应应用转型的需要，对本门课的教学内容、教学方式、考核方式等进行了改革探索。
二、教学大纲重新修定
通过开展专项调研，了解业界对教学内容改革的要求，吸取外校先进经验，以培养应用型人才为目标，修订完善课程理论教学大纲和实践教学大纲。
1.教学学时的调整。原课程总计64学时，其中：理论教学56学时，实验8学时。现调整为理论教学40学时，实训16学时，并增加一个专用周———电气传动综合实践。
2.教学内容的调整。
（1）针对应用型人才培养的要求，减少了理论教学学时，这就要求对原先的理论教学内容进行调整。
适当地删除一些公式推导过程，以交直流调速为2条主线，适当讲述交直流电机的调速方法、各种调速方法所采用的调速方案，重点讲述不同方案下的性能分析及工程应用，将理论与实际有机结合，贯彻于整个教学过程中，以提高学生处理实际问题的能力。
（2）实践教学内容修改较大，以前的实验以验证性实验为主，新的实验教学大纲中提高了设计性、综合性实验的比例，并重新编写了实验指导书。考虑到原先采用2学时实验学生经常做不完，或者只能做一些简单的验证性实验，这次把学时调整为4学时。这样学生在较长的时间内可以完成几项任务，特别是对于一些容易混淆的理论，正好可以通过一次实验作出比较，加深影响。修改后的实验分别是：实训一，晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验，基础性；实训二，开环、单闭环晶闸管直流调速系统实验，设计型；实训三，开环、闭环控制的三相异步电动机调压调速系统实验，设计型；实训四，基于DSP的变频调速系统，综合型。
除以上的实验内容外，还增加了一个实践专用周———电气传动综合实践，目的是使学生深化对交直流调速基本理论和计算方法的理解，学会直流双闭环调速系统的工程设计方法及交流调速的设计方法，培养运用理论去分析解决实际问题的能力。同时加强学生的独立思考能力、创新能力、表达能力、团队合作能力的培养，提高学生的就业能力和终生学习与主动学习的能力，学生根据自己的兴趣选作直流或者交流。
对学生来说，完成这个专用周的任务，需要通过自己的思考主动运用知识解决问题，增加了积极性、主动性，从而形成一种学习、探索、研究的活动氛围。
三、教学方法的改进
近年来，随着各大学的不断扩招，高等教育已由原来的精英教育转向大众教育，学生生源质量下降，学习的积极性、主动性不强，需要考虑选用合适的教学方法。
1“.问题驱动法”“、身临其境法”。《电力拖动自动控制系统》是一门应用性强的课程，课堂上不能采用以前的填鸭式方法。这门课我经常采用的方法是“问题驱动法”、“身临其境法”，即选择一些与教学内容相关的、能够激发学生好奇心、促进学生积极思考的问题。例如在讲到由直流开环系统进入闭环系统时，我会提出这样的问题：假设你是厂里的技术人员，现在出现了如下问题：订购产品的客户对产品质量的要求提高了，反映到调速的指标上就是静差率要求减小，调速范围要求提高了，通过计算可以看到静差率、调速范围不能同时满足要求。怎么办？如果这个问题解决不了，你的这个月奖金就泡汤了（听到这里学生一笑，表情顿时凝重起来）。借此把公式写在黑板上：
学生很自然地想到要从ΔnN的降低入手。紧接着又问：有什么办法可以降低ΔnN呢？提醒学生在自动
控制理论学过的“反馈控制的闭环系统是按被调量的偏差进行控制的系统，只要被调量出现偏差，它就会自动产生纠正偏差的作用”。马上有同学就回答：“采用转速闭环”。这样学生根据问题的引入、解决很自然地进入到下一个知识点。
2.充分利用多媒体辅助教学手段。搜集一些实际生产的图片、视频，给学生一些实际应用的例子，让学生感到这门课是有用的，会用在什么地方；教学中的一些枯燥理论以动画形式呈现给学生，边讲边演示，提高学生的兴趣，吸引学生的注意力，使学生清晰明了地掌握了这部分的内容。
3.借助MATLAB仿真软件。利用MATLAB下的／SIMULIK软件强大的功能，构建系统仿真模型，通过参数的设置和修改，比较直观地讲述控制系统理论。例如对于双闭环启动过程、抗扰分析，均可从仿真结果中看到，使学生很直观地理解双闭环动态性能。
四、考核方式的改进
现在这门课程在我们学院理论课和实验课是分别考核的，考核中均增加了过程性考核。
1.理论课考核。方式：闭卷。课程成绩包括平时成绩、卷面成绩；建议平时成绩占总成绩的30%，卷面成绩占总成绩的70%。平时成绩的组成有考勤、作业、随堂测试。考勤占20%，作业占40%，随堂测试占40%。和原来考核方式的不同主要在平时成绩的考核上增加了随堂测试，考勤和作业的考核也作出改进。
（1）考勤考核。现在采用学生手签。每节课我会提前20～25分钟到教室，学生到教室就签名，在上课前将签到表收回。考勤最终成绩的给出有一个计算办法：第1次签到1分，随后递增1分，最高5分，请假当次不得分；无故旷课当次不得分，且以后从1分开始，最后折算考勤满分为10分。这种方法好处就是学生不再存在侥幸心理，每次课均要签到，也杜绝了大量的迟到现象；还有采用累加办法培养学生持之以恒的品质，这正是现在好多学生所缺乏的。
（2）作业考核。采用了部分学生当面批改的方式。在批改中，让学生对自己的答案给出解释，如果回答不出，酌情扣分。一定程度上杜绝了抄袭现象。
2.实验课考核。考核方式：考勤+操作+报告。成绩由考勤、实训操作及平时表现、实训报告3部分组成。出勤情况：满分10分，迟到5分钟以上按缺勤计，迟到、早退酌情扣分；实训操作，满分50分，根据学生完成实验的具体表现给分，实训报告，满分40分，由任课教师批阅报告后给出成绩。
实训考核与以前最大的不同是增加了实训操作，且占到了总成绩的50%。考勤的考核类似于理论课程，采用手签方式。实训操作给分包括个人操作分、小组总体完成情况分。每次实训小组成员4～5名，实验结束后由小组成员相互评定后给出个人操作得分20～10分；根据小组在整个实验中的表现（实验数据合理性、实验设备使用有无损坏、实验过程中问题的处理）由指导教师给出，得出小组得分30～15分；最后得出操作的总分。
鼓励加分：对实验中出现设备故障，能自己处理解决的小组给予一定的加分。
五、结语
通过近几年在《电力拖动自动控制系统》课程中实施这些改革，极大地调动了学生学习的主动性和积极性，到课率显著提高，理论课成绩稳步上升，实验效果也得到改善，总体效果良好，但许多方面仍需改进，教学改革也将继续下去。