電氣傳動技術(shù)課程群的系統(tǒng)化教學

于飛 楊鋒 魏永清

摘要：本文從電氣傳動技術(shù)課程群的總體培養(yǎng)目標出發(fā)，從系統(tǒng)的角度對課程群中各個課程的課程設(shè)置、課時規(guī)劃、教學內(nèi)容等進行了統(tǒng)籌規(guī)劃，提高了教學效率和教學效果。

關(guān)鍵詞：電氣傳動技術(shù)；課程群；系統(tǒng)化教學；統(tǒng)籌規(guī)劃

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）27-0156-02

一、引言

電氣傳動技術(shù)課程群是電氣工程及其自動化本科專業(yè)的課程主線之一，其課程包括“電機學”、“電力拖動基礎(chǔ)”、“電力電子技術(shù)”、“電氣數(shù)字控制技術(shù)”、“電氣傳動控制技術(shù)”等。課程的數(shù)量多、相互銜接和耦合緊密，因此對課程群中各門課程的所需基礎(chǔ)、課程內(nèi)容、掌握程度、時間安排和實踐方式方法等都需要合理設(shè)計、規(guī)劃和實施，否則出現(xiàn)一個環(huán)節(jié)不合理，就會影響整個教育質(zhì)量。

目前，高校的教學改革主要針對兩個方面：一個是宏觀層次，即研究某一專業(yè)的課程規(guī)劃和設(shè)置，以該專業(yè)學生在畢業(yè)之后應具備的素質(zhì)和能力為牽引，提出全周期的總體課程規(guī)劃和時間安排。例如，文獻[1]討論了電氣工程及其自動化專業(yè)的總體培養(yǎng)目標及畢業(yè)后的服務對象，對專業(yè)四年中應當學習的公共基礎(chǔ)類課程和專業(yè)技術(shù)類課程進行規(guī)劃設(shè)置，但沒有考慮課程的具體內(nèi)容和統(tǒng)籌銜接。另一個是微觀層次，即針對某一門具體的課程，提出相應的課程內(nèi)容改革、教學方法改革等，如文獻[2]、[3]等分別討論了“電機學”、“電力電子技術(shù)”等課程的改革和教學方法，這些研究都是從課程自身建設(shè)的角度出發(fā)，都沒有考慮該門課程和其他課程之間的接口關(guān)系。而課程群是處于二者之間的一種課程體系，它既講究內(nèi)容安排，又講究銜接關(guān)系，集系統(tǒng)性和個體性于一體。現(xiàn)有的教育科研對電氣工程專業(yè)的課程群系統(tǒng)教學方法鮮有研究。因此需要針對電氣工程及其自動化專業(yè)本科學生的最終培養(yǎng)目標，對課程群中的各個課程的課程內(nèi)容和授課時序等進行統(tǒng)籌安排，才能在達到良好教學效果的同時提高教學效率。

二、電氣傳動技術(shù)課程群的培養(yǎng)目標和課程設(shè)置

電氣工程及其自動化專業(yè)學生的培養(yǎng)目標是要求學生在掌握電氣工程學科基礎(chǔ)理論、基本知識和學科研究方法的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地掌握電氣工程專業(yè)的專業(yè)理論，具有較強的實踐實作、工程計算、仿真建模等方面的能力，能夠綜合運用所學知識分析解決工程技術(shù)實際問題。同時具有歸納、評估、處理各種資料信息并加以利用的能力。

電氣傳動技術(shù)課程群作為電氣工程及其自動化專業(yè)的重要分支方向必然要配合專業(yè)的人才培養(yǎng)要求實現(xiàn)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。結(jié)合電氣工程及其自動化專業(yè)的總體人才培養(yǎng)目標以及電氣傳動技術(shù)課程群方向的實際情況，可制定電氣傳動技術(shù)課程群的分培養(yǎng)目標為：在掌握電路、電子技術(shù)基礎(chǔ)、自動控制原理、數(shù)字信號處理等專業(yè)基礎(chǔ)課程基本知識與實踐方法的基礎(chǔ)上，能夠系統(tǒng)深入地掌握電機學、電力電子技術(shù)、電氣傳動控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)以及對電氣傳動系統(tǒng)進行數(shù)字控制的編程基礎(chǔ)；能夠綜合運用所學的各門專業(yè)知識實現(xiàn)對電氣傳動系統(tǒng)的分析、計算與仿真，最終完成電氣傳動系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計與制作。

上述培養(yǎng)目標決定了電氣傳動技術(shù)課程群融合了電機學、電力電子技術(shù)、現(xiàn)代交直流電氣傳動技術(shù)以及數(shù)字控制技術(shù)等多個方向的理論知識與實踐知識，在有限的教學周期內(nèi)需要多門課程的理論教學與實踐教學統(tǒng)籌規(guī)劃才能更好地完成。

三、電氣傳動技術(shù)課程群教學內(nèi)容統(tǒng)籌規(guī)劃

在傳統(tǒng)的教學方法中，課程群中的各個課程和課時雖然安排比較多，但是，一方面各個課程內(nèi)容上交叉重復較多，另一方面仍然缺少電氣傳動技術(shù)所亟需的一些教學內(nèi)容，因此需要進行合理的梳理和統(tǒng)籌規(guī)劃，以提高教學效率和效果。為此采用以下措施。

（一）課程設(shè)置調(diào)整

取消“電力拖動基礎(chǔ)”課程，把課程中的傳統(tǒng)電力拖動部分的內(nèi)容并入到“電機學”中進行講授。把“現(xiàn)代交直流調(diào)速控制技術(shù)”課程調(diào)整為“電氣傳動控制技術(shù)”課程，課時由60學時調(diào)整為40學時，并新增40學時的“電氣傳動控制技術(shù)綜合設(shè)計及實踐”課程，以強化學員的綜合分析、設(shè)計和實踐能力。新增40學時的“電氣數(shù)字控制技術(shù)”課程，使學員掌握電氣傳動控制所需要的單片機、PLC等方面的數(shù)字控制知識。

（二）課時及課程內(nèi)容安排

“電機學”的課時由122學時調(diào)整為110學時，精簡合并有關(guān)直流電機特性、特殊用途的直流電機、變壓器的并聯(lián)運行和不對稱運行、非正弦分布磁場下繞組電動勢中的高次諧波及削弱方法等部分內(nèi)容，強化直流電動機的電力拖動和交流異步電動機電力拖動部分的教學內(nèi)容，使得被取消了的“電氣傳動”課程中與傳動電力拖動控制相關(guān)的內(nèi)容在電機學中進行了補充。

“電力電子技術(shù)”作為電氣工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，除了為電氣傳動技術(shù)課程群服務之外，還要為電力系統(tǒng)自動化課程群服務，因此其教學時數(shù)保持60學時不變，但是對教學內(nèi)容進行調(diào)整，刪減部分基于晶閘管器件的教學內(nèi)容，增補電氣傳動控制技術(shù)所需要的SVPWM、多電平控制、間接直流變換等內(nèi)容。對于四大基本變流器以及PWM控制技術(shù)的內(nèi)容仍然作為重點在“電力電子技術(shù)”課程中講授。

調(diào)整后的“電氣傳動控制技術(shù)”變?yōu)?0學時，刪減PWM控制和變流技術(shù)部分的內(nèi)容，該部分內(nèi)容由“電力電子技術(shù)課程”統(tǒng)一講授。

（三）教材調(diào)整

由于課程及課程內(nèi)容進行了調(diào)整，因此對各個課程的教材也進行調(diào)整：

“電機學”的教材改為自編教材《船用電機學》；“電力電子技術(shù)”課程的教材改為王兆安編《電力電子技術(shù)》第5版；“現(xiàn)代交直流調(diào)速技術(shù)”課程調(diào)整為“電氣傳動控制技術(shù)”后，選用的教材為阮毅、陳伯時編寫的《電力拖動自動控制系統(tǒng)》第4版；“電氣數(shù)字控制技術(shù)”課選用的教材為：韓俊峰等編寫的《單片機原理及應用》和王阿根等編寫的《電氣可編程控制原理與應用》。

（四）課程時序安排

課程群中的各個課程，既相對獨立，又相互聯(lián)系，有的課程需要其他的課程作為基礎(chǔ)，因此在開課順序上要合理安排，否則在授課和學習上都會造成困難。

電氣傳動技術(shù)課程群的各個課程中，“電氣傳動控制技術(shù)”及其綜合實踐應當是終極課程，其他課程都是為該課程服務并作為該課程的基礎(chǔ)，因此應在其他課程之后開課。此外，“電機學”是所有其他課程的基礎(chǔ)，應當在課程群中最先開課。因此在課程時序安排中，應當把握以上基本原則。

四、結(jié)語

電氣傳動技術(shù)課程群是電氣工程及其自動化本科專業(yè)的一組主體課程，其專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程主要包括“電機學”、“電力拖動基礎(chǔ)”、“電力電子技術(shù)”、“電氣數(shù)字控制技術(shù)”、“電氣傳動控制技術(shù)”。課程群的培養(yǎng)目標是系統(tǒng)深入地掌握電機學、電力電子技術(shù)、電氣傳動控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)以及對電氣傳動系統(tǒng)進行數(shù)字控制的編程基礎(chǔ)，并最終綜合運用所學的各門專業(yè)知識實現(xiàn)對電氣傳動系統(tǒng)的分析、計算與仿真，最終完成電氣傳動系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計與制作。

課程群中的各個課程內(nèi)容既有銜接，又有重疊，相互結(jié)合緊密，因此需要從系統(tǒng)的角度，對課程群中的各個課程進行統(tǒng)籌規(guī)劃，才能在有限的課時內(nèi)達到良好的教學效果。本文針對我校電氣工程及其自動化專業(yè)電氣傳動技術(shù)課程群的實際情況，從課程設(shè)置、課時及課程內(nèi)容調(diào)整、課程教材調(diào)整、課程時序調(diào)整、課程實驗內(nèi)容統(tǒng)籌規(guī)劃等多個方面進行了系統(tǒng)設(shè)計和規(guī)劃，并在教學改革中進行應用，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

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