《直流調速系統》課教學改革與實踐

彭忠利 盧秀和

（長春工業大學電氣與電子工程學院，吉林 長春 130012）

《直流調速系統》課程主要講授直流電機的調速原理、系統分析方法及其控制等內容。它不僅具有完整的理論體系，又有很強的實踐性，是一門把理論與工程實踐相結合的典范課程。課程內容不但培養學生的系統概念，還能培養學生運用基本理論與方法建立實際工程系統的觀念，為學生今后的工作提供了技術背景支持。

一、《直流調速系統》的地位

《直流調速系統》是自動化專業的一門比較重要的必修專業課，是在學校中培養學生的實際工作能力，使學生走出校門后能盡快適應工作環境的重要實踐課程。其前續基礎課程為《模擬電子技術》、《電力電子變流技術》、《自動控制原理》等，在第七學期開設。

《直流調速系統》課程教學目前主要問題有：實驗仍為理論驗證性實驗，綜合性、設計性、研究性實驗項目所占的比例低，不能滿足學生工程綜合素質、科研開發和創新能力的培養；二是課程設計選題脫離實際，使畢業生缺乏解決實際工程問題的能力，滿足不了我國新型工業化進程的要求;三是直流調速系統課程接近實際，而學生又沒有實踐經驗，學生本身理解能力有限。由于以上原因，該門課的教學質量受到很大的影響。作為一名教師，有責任通過自己的努力，來最大限度地改變這種狀況，提高教學質量，為社會培養合格的人才。

二、從激發學習興趣出發，全面提高教學質量

1、講好第一堂課

第一堂課就要向學生講清必修課的意義。必修課是為了達到國家規定的培養目標所開設的課程。在四年的大學學習中，每個學生必須完成所規定的必修課，不能偏科?？佳芯可膶W生，有能力報考研究生，就應該有能力學好這門課，如果不好好學這門課，即使考上了研究生，在專業實踐能力上也是個欠缺?；凇吨绷髡{速系統》課是實踐與理論結合得很緊的重要實踐課程，因此學與不學，對今后自動化專業畢業生的工作質量將起到相當大的作用。學生通過該課程的學習，可以提高分析解決實際問題的能力，畢業后能在較短的時間內勝任本職工作。把課程的重要性向學生講明了，懂道理的學生就會重視起來。

2、講透基本內容

《直流調速系統》課的特點是內容多，知識面寬，所涉及的課專業知識多，但學時相對少一些，共44學時。該課程要求學生具備電路、模擬電子技術、數字電路、電機及拖動基礎、自動控制原理、電力電子變流技術等電方面的基礎和專業基礎知識。前面課程學的好壞在很大程度上會影響這門課的學習，因此在涉及到時教師不能回避，但學時有限又不能花太多的時間講解。針對該門課的自身特點，我們的體會是抓住基本內容，即對最普遍的、最具有典型意義的內容進行講解，且講深講透，而不是面面俱到。比如對第一篇的單閉環系統、雙閉環系統、可逆系統、PWM調速系統、位置隨動系統這些基本內容，進行重點講解、詳細分析，要求學生熟練掌握這些系統的工作原理、性能、特點和設計方法，使學生通過基本內容的學習，獲得自動化專業學生最必備的專業理論知識，初步學會分析和解決實際問題的能力，為今后的專業工作打下良好的基礎。為了激發學生的學習興趣，我們根據自己的工作經歷、國內外最新自動化技術進展，向學生有目的的介紹，使學生接觸到了自動化技術的前沿，感到所學的東西將來能派上用場，因而收到了較好的教學效果。

3、教師素質的提高

課堂教學效果的好壞直接影響教學質量的提高，因為對于本科生來講，獲取知識的途徑還是通過課堂老師的講解的。講課之前教師要認真備課，寫好講稿，每一次上課之前都精心準備講課內容，仔細考慮內容順序，形成一條具有邏輯性、系統性的講課路線。每堂課之間要有承上啟下的聯系，使學生聽課時能夠思路連續。堅持批改作業，使學生感到教師關心他的學習成績。這樣做不僅增加了師生之間的感情，也為教師了解學生的學習情況提供了信息。我們的努力和認真感染學生端正了學習態度，收到了良好的教學效果。

三、在實驗教學和科研活動中鍛煉學生的實踐能力

一般情況下，學生參與實驗系統搭建的機會較少，因此，要在日常實驗教學中鍛煉學生的實踐能力。隨著《直流調速系統》教學體系的不斷完善,實驗教學的內容在深度和難度上都有了一定的擴展，逐漸開展了綜合性、設計性實驗。學生參與到實驗教學中對自身實踐能力的提高起到相當大的作用。

實踐表明，在現代高水平大學里，教學與科研已日益相互結合、相輔相成。教師從事科研，可以將研究成果引入到教學內容中，使教學內容更具有探索性，同時使學生了解學科的前沿，激發他們對自然和科學的興趣和好奇心。教師有切身的科研體驗，又可以將科學的思維方式和研究方法潛移默化地、生動地傳授給學生，培養學生的創新思維能力。教師建立的科研基地，也可以成為學生創新實踐的平臺；教師所在的科研團隊，可以成為學生科研訓練的指導力量，使學生感受創新的文化。為培養高素質創新人才的科研意識、科學素質、科研能力奠定良好的基礎。

專業課是基本理論與實際應用的紐帶。就《直流調速系統》課來講，它既具有自動化學科的基本理論，又有實際工程應用知識。我們在講課中盡量把課程內容與實際的控制系統聯系起來。比如講到位置隨動系統的位置閉環控制時，為了說明問題加強學生的理解，我們舉了一個實際跟蹤系統的例子：跟蹤空中飛行的導彈，位置隨動系統的閉環負反饋控制就是使系統的跟蹤位置與導彈的實際位置之差最小，如果接成了正反饋，則跟蹤的導彈目標就會丟失，導致跟蹤失敗。這種講課方法使學生不感到抽象難懂了，學習興趣提高了。

四、多媒體輔助教學

直流調速系統課程涉及知識面廣，多媒體教學豐富了講述的方法，從多角度多側面分析問題，教學效果顯著。我們搜集的與直流調速系統課程緊緊相連的隨動控制系統、速度控制系統實物圖片、動畫等多媒體課件內容有效的調動學生學習的積極性，學生的自學能力得到提高。同時有效地解決了課時少與知識量大的矛盾。

利用在Matlab/Simulink環境下搭建系統的仿真模型，不僅可以驗證所設計的調節器能否使系統滿足指標要求，還可以直觀地觀察轉速和電流的變化波形，進一步加深學生對雙閉環調速系統工作原理的理解；同時，還可以改變指標的參數，讓學生進行調節器的設計，并進行設計結果的現場驗證，改變單純教與學的教學方式，真正在課堂上實現教學互動。教學實踐表明：利用新的教學方法和教學手段，不但能增加學生的感性認識，激發學習的興趣，而且增強課堂教學的感染力，實現教學效果的顯著提高。

結束語

要想真正教好這門課，需要多方面的探索和創新，還需諸多教學環節的密切配合。如同工廠創造產品一樣，學生是學校創造出來的產品，因此教學質量直接影響產品的質量。為了提高產品的質量，培養高素質的、滿足國家需要的科技人才，教師的教學素質至關重要的。只有一支進取心強、責任心強、有刻苦鉆研精神的教師隊伍，課程建設、教學質量的提高才有保證。

[1]陳伯時.運動與控制（第三版）[M].北京:機械工業出版社,2012.