“電力拖動自動控制系統”課程實驗的改革

摘 要：電氣工程和自動化的專業的核心課程是“電力拖動自動控制系統”，是一門比較難的課程，它的教學改革受到了多方面的關注。對于專業培養人才的需求為出發點，對電力拖動自動控制系統課程的教學內容和方法手段以及實踐環節進行了改革。在實踐過程中，務實了課程的專業理論基礎，優化了專業知識的結構也提升了學生對學習的興趣，調動了學習的積極性，使其動手實踐能力和創新能力都得以提高。

關鍵詞：電力拖動自動控制系統；課程；實驗；改革

中圖分類號：TN921-4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 02-0000-02

電氣工程和自動化專業的發展由來已久，但是為了適應21世紀的社會需求和國家教育模式的改革，需要對高等學校的教育模式改革，培養出具有全面的知識體系和創新能力以及高素質的綜合性人才。電子技術和計算機控制技術以及改造的能力等是電氣工程及自動化專業的學生必須具備的能力，為其以后從事與電氣工程專業相關的工作和研究打下基礎。為了培養出全面的高素質綜合性人才，就需要對現有的教學模式進行改革。

一、課程難度剖析

在學習電力拖動自動控制系統時，學生必須了解直流電動機的工作原理和直流電動機系統中的電磁量以及機械量之間的相互轉換關系；了解可控直流電源的產生方法，知道在控制系統中，可以根據控制對象來控制某一控制量的算法和衡量控制系統性能的基本指標；掌握單片機的原理等。而要實現學生對上面的知識的掌握，就要學習很多的知識，如自動控制理論和電機以及計算機控制技術等多門學科，所以，電力拖動自動化控制系統的知識面很廣，要求的專業基礎背景高。而這對于學生來說，都是很難的課程，且要在學校這段有限的時間學會，學透是很不容易的。

二、教學內容的改革，加強工程的應用

電氣工程和自動化專業的課程教學內容主要是課程教學與實驗以及課程設計。課程教學的目標是以電機作為對象和電力電子功率變換器為弱電控制強電的媒介，以及自動控制理論為分析和設計的基礎來掌控運動控制系統的控制規律和設計方法。把課程的設計和綜合實驗結合起來，可以鞏固課程的理論知識，提高學生的操作能力。為了加強工程的運用，可以通過加強位置控制系統和張力控制系統以及數字控制系統來增加工程的運用。位置控制系統即位置隨動系統，在使用這個系統時，可以將應用廣泛的伺服電機控制系統和數字控制結合起來介紹驅動器的工作原理和參數設置，為以后參加工作打好基礎。張力控制系統在加工帶材和線材的過程中，保持卷的進出的張力，使帶材卷的整齊和緊致。數字控制系統包括數字控制的硬件電路和軟件流程。

三、教學方法的探討

課程教學的環節包括課堂教授和學生自學以及實驗等，在教授理論課時，可以運用多媒體教學在其中加入動態演示的圖像，讓學生對內容更容易理解；在教授對交流和直流控制的軟件系統時，就可以結合仿真軟件，通過在課堂上建立起模型和課堂以及課后的仿真，使學生更加了解對系統的控制。而對于培養應用型的人才，由于學生沒有真正的參加過工作，所以沒有經驗，這就使得學生對于課堂學習的知識不夠理解或不感興趣。這些問題教師在備課時都需要考慮到，如為了提高學生的興趣，可以在教授電力拖動系統時增加其應用背景。在教學過程中逐漸改變學生的態度和思想，使其不在抱著應付考試的心態去學習，而是發自內心的真正喜歡這門學科。

四、加強實驗教學中的工程實踐能力

（一）理論與實驗結合

“電力拖動自動控制系統”是一門在實際生活中運用廣泛的課程，所以它的教學方式不應該僅僅局限于理論知識的學習，還應該將理論與實驗相結合，增加學生的應用能力。在上實驗課程時，應該讓學生自己動手操作，根據實驗的目的擬定實驗的路線和選擇合適的儀器儀表以及確定實驗的步驟，然后進行數據的測試，并根據得出的數據進行分析。還有就是在上實驗課時，可以盡量讓學生掌握一些電氣測量的方法和實驗設計以及工程的運用結合。在學生實驗的過程中，可以加深學生對理論知識的理解，對于實驗時獲得的數據，可以為學生以后寫畢業論文時提供依據。

（二）課程設計強化實踐能力

課程設計的目的在于培養學生的自主理解能力，將課程上所學到的理論知識與實踐技能相結合，解決工程問題。在課程設計課上，可以選擇幾個與工程運用相關的主題，如變頻器控制交流電動機調速的應用和設計PWM控制直流電動機調速系統設計以及無刷直流電動控制器設計等。在這些主題中，由學生選擇其中的一個，然后進行分組來完成，并且提出相應的要求，如系統設計方案論證和系統指標測試以及硬件開發等。限定學生完成課程設計的時間在3周以內，而且設計的內容要包括根據題目設計相應的電路和參考文獻以及顯示輸出電路等。在這一系列的過程中，學生及掌握了系統開發設計的流程和方法，也提高了自己的操作能力和創新能力。

五、結束語

專業教學長期探討的問題包括如何有效的激發學生學習的興趣和積極性以及引導學生學會自主學習和思考。本文就結合電力拖動自動控制的實際教學情況，通過分析其面臨的問題，改革教學內容和教學方法以及實踐環節，提高了學生學習的積極性和操作技能以及創新的能力，提高了學生的綜合素質。

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[作者簡介]朱高偉（1988-），男，河南洛陽人，沈陽理工大學本科，貴州電子信息職業技術學院，助教，研究方向：電氣自動化。