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摘要:“交直流调速控制系统”课程是华北电力大学机电专业的一门专业必修课,也是机械工程系433核心课程建设之一。文章对该课程从多方面进行了分析讨论,提出了改进的措施,以达到更好的教学效果。
关键词:调速控制;核心课程;课程体系;教学效果
作者简介:张红莲(1965-),女,河北保定人,华北电力大学机械工程系,副教授。(河北 保定 071003)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)15-0203-01
现代生产和生活几乎离不开电机与电气传动,要达到高性能的要求,也必然离不开调速控制系统。因此,电机调速控制现在也称为运动控制,在高等教育的课程设置中,这方面的课程必然成为机电、电气、自动化等相关专业的必修课。“交直流调速控制系统”是机电专业的一门专业必修课,也是机械工程系433核心课程建设之一,使学生掌握必要的运动控制系统的理论和技术,为学生今后的学习和工作做必要的知识和技能储备。
一、课程的思考
1.课程的特点
“交直流调速控制系统”是一门理论性和应用实践性较强的课程,它是以各类电动机为控制对象,以计算机和其他电子装置为控制手段,以电力电子装置为弱电控制强电的纽带,以控制理论为理论依据,以计算机数字仿真和计算机辅助设计为研究和开发的工具。因此,它是一门涉及多门学科交叉的综合性很强的课程,涉及“电机学”、“电力电子技术”、“微电子技术”、“计算机控制技术”、“控制理论”、“信号检测与处理技术”等多门课程。
这就要求我们针对机电专业的知识结构和课程设置情况,从实际应用出发来组织教学,以“调速控制系统”内容为核心,辅有“电机与拖动”、“电力电子技术”、“计算机控制技术”等相关内容的介绍。由简入繁、由低到高地循序渐进,要重点突出、主次分明,在学习拖动基础上,重点是调速控制原理、分析和应用。
2.课程的内容
本课程分为直流拖动及调速控制系统、交流拖动及调速控制系统两大部分。主要内容包括:电力拖动系统的动力学基础;直流、交流电动机的拖动基础;闭环控制的直流调速系统;基于稳态模型和动态模型的异步电动机的变频调速系统;直流、交流调速实验。
从实际应用考虑,在内容上,一方面需要加入电力拖动的基础知识,以弥补机电类学生的知识欠缺,而这也是专业要求必不可少的。另一方面需要减少控制系统设计理论的相关内容,重点应该放在调速系统控制的原理、分析、实现方法和应用上。
3.课程的要求
通过对这门课程的学习,使学生能够将自动控制理论应用于电气传动中,认识电机调速系统在国内外应用现状及发展趋势,掌握拖动系统的运行性能,掌握电动机的调速原理、实现方法,掌握调速控制系统的工程设计方法。培养学生灵活应用基本理论,理论联系实际,解决系统的分析和设计问题,提高综合分析和正确解决实际问题的综合能力,为以后的进一步学习和从事专业工作打下必要的基础。
二、课程的改进
1.教材
全面总结教学经验,倾听学生的反馈意见,虚心请教专家,我们在原用教材基础上,参考了多种相关教材,联系实际,针对机电专业学生的特点,编写了新的教材,实用性更强。
以前所用教材是由陈伯时主编的机械工业出版社出版的《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》,虽然是国家级重点教材,但是在教学过程及使用中仍存在一些问题。针对机电专业,原用教材所设置内容有些难度,更适合于电气专业,偏重于调速控制系统的分析和设计。而对于机电专业的学生来说,电类的先修课程欠缺较多,但是机电类又离不开电机与拖动控制,专业特点是偏重于实践性与应用性。因此,在学校和系里的支持下,我们根据这些年的教学工作,参考其他院校的教材,编写了适合我们专业的新教材。
2.作业
作业的布置方面,不只是让学生做几道课后练习题,除了课后作业外,还要求学生充分利用现代化信息手段,扩大视野,了解调速系统中的先进理论和先进技术,关注学科前沿。要求学生查阅大量的文献,写出相关的总结论文,这样也为学生今后的学习和工作提供有价值的参考。
3.课堂
在以前的教学中,由于课程内容多而学时少,再加上学生的先修课程、准备知识的欠缺,教师在很有限的课时内,不得不挤出时间补基础,这就不可避免地影响课程的完整性。结果是,课堂上教师成了讲说者,否则很难完成教学计划,学生则是费劲的听众,有的学生因为前边内容没听懂,后面的就失去了兴趣。一堂课下来教师很累,学生觉得很难,课堂教学也达不到预期的效果。
针对这种情况,我们的新编教材增加了电力拖动的基础知识,弥补了机电类学生的知识欠缺,减少了控制系统设计理论的相关内容,重点放在了拖动性能、调速控制原理的分析和应用上,这样既满足了专业要求,又能够激发学生的学习兴趣,克服了内容多而难的弊端,使得课堂气氛轻松,师生互动,大大改善课堂效果。
4.手段
充分利用现代化教学手段,利用多媒体功能,例如,对于拖动性能、调速过程可以通过动画、仿真等手段进行辅助讲解,使得教学形式多样化,可以大大增加课堂信息量,有利于学生对知识的深入理解,解决内容多、课时少的矛盾。
三、结语
本文通过对“交直流调速控制系统”课程的特点、性质、内容及要求的思考和讨论,提出了改进提高的措施,以便完善课程体系,达到更好的教学效果,努力把这门课程建设成为优秀课程,使学生有更多的收获,为社会培养具有专业知识的高素质人才。
(责任编辑:李海静)
关键词:调速控制;核心课程;课程体系;教学效果
作者简介:张红莲(1965-),女,河北保定人,华北电力大学机械工程系,副教授。(河北 保定 071003)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)15-0203-01
现代生产和生活几乎离不开电机与电气传动,要达到高性能的要求,也必然离不开调速控制系统。因此,电机调速控制现在也称为运动控制,在高等教育的课程设置中,这方面的课程必然成为机电、电气、自动化等相关专业的必修课。“交直流调速控制系统”是机电专业的一门专业必修课,也是机械工程系433核心课程建设之一,使学生掌握必要的运动控制系统的理论和技术,为学生今后的学习和工作做必要的知识和技能储备。
一、课程的思考
1.课程的特点
“交直流调速控制系统”是一门理论性和应用实践性较强的课程,它是以各类电动机为控制对象,以计算机和其他电子装置为控制手段,以电力电子装置为弱电控制强电的纽带,以控制理论为理论依据,以计算机数字仿真和计算机辅助设计为研究和开发的工具。因此,它是一门涉及多门学科交叉的综合性很强的课程,涉及“电机学”、“电力电子技术”、“微电子技术”、“计算机控制技术”、“控制理论”、“信号检测与处理技术”等多门课程。
这就要求我们针对机电专业的知识结构和课程设置情况,从实际应用出发来组织教学,以“调速控制系统”内容为核心,辅有“电机与拖动”、“电力电子技术”、“计算机控制技术”等相关内容的介绍。由简入繁、由低到高地循序渐进,要重点突出、主次分明,在学习拖动基础上,重点是调速控制原理、分析和应用。
2.课程的内容
本课程分为直流拖动及调速控制系统、交流拖动及调速控制系统两大部分。主要内容包括:电力拖动系统的动力学基础;直流、交流电动机的拖动基础;闭环控制的直流调速系统;基于稳态模型和动态模型的异步电动机的变频调速系统;直流、交流调速实验。
从实际应用考虑,在内容上,一方面需要加入电力拖动的基础知识,以弥补机电类学生的知识欠缺,而这也是专业要求必不可少的。另一方面需要减少控制系统设计理论的相关内容,重点应该放在调速系统控制的原理、分析、实现方法和应用上。
3.课程的要求
通过对这门课程的学习,使学生能够将自动控制理论应用于电气传动中,认识电机调速系统在国内外应用现状及发展趋势,掌握拖动系统的运行性能,掌握电动机的调速原理、实现方法,掌握调速控制系统的工程设计方法。培养学生灵活应用基本理论,理论联系实际,解决系统的分析和设计问题,提高综合分析和正确解决实际问题的综合能力,为以后的进一步学习和从事专业工作打下必要的基础。
二、课程的改进
1.教材
全面总结教学经验,倾听学生的反馈意见,虚心请教专家,我们在原用教材基础上,参考了多种相关教材,联系实际,针对机电专业学生的特点,编写了新的教材,实用性更强。
以前所用教材是由陈伯时主编的机械工业出版社出版的《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》,虽然是国家级重点教材,但是在教学过程及使用中仍存在一些问题。针对机电专业,原用教材所设置内容有些难度,更适合于电气专业,偏重于调速控制系统的分析和设计。而对于机电专业的学生来说,电类的先修课程欠缺较多,但是机电类又离不开电机与拖动控制,专业特点是偏重于实践性与应用性。因此,在学校和系里的支持下,我们根据这些年的教学工作,参考其他院校的教材,编写了适合我们专业的新教材。
2.作业
作业的布置方面,不只是让学生做几道课后练习题,除了课后作业外,还要求学生充分利用现代化信息手段,扩大视野,了解调速系统中的先进理论和先进技术,关注学科前沿。要求学生查阅大量的文献,写出相关的总结论文,这样也为学生今后的学习和工作提供有价值的参考。
3.课堂
在以前的教学中,由于课程内容多而学时少,再加上学生的先修课程、准备知识的欠缺,教师在很有限的课时内,不得不挤出时间补基础,这就不可避免地影响课程的完整性。结果是,课堂上教师成了讲说者,否则很难完成教学计划,学生则是费劲的听众,有的学生因为前边内容没听懂,后面的就失去了兴趣。一堂课下来教师很累,学生觉得很难,课堂教学也达不到预期的效果。
针对这种情况,我们的新编教材增加了电力拖动的基础知识,弥补了机电类学生的知识欠缺,减少了控制系统设计理论的相关内容,重点放在了拖动性能、调速控制原理的分析和应用上,这样既满足了专业要求,又能够激发学生的学习兴趣,克服了内容多而难的弊端,使得课堂气氛轻松,师生互动,大大改善课堂效果。
4.手段
充分利用现代化教学手段,利用多媒体功能,例如,对于拖动性能、调速过程可以通过动画、仿真等手段进行辅助讲解,使得教学形式多样化,可以大大增加课堂信息量,有利于学生对知识的深入理解,解决内容多、课时少的矛盾。
三、结语
本文通过对“交直流调速控制系统”课程的特点、性质、内容及要求的思考和讨论,提出了改进提高的措施,以便完善课程体系,达到更好的教学效果,努力把这门课程建设成为优秀课程,使学生有更多的收获,为社会培养具有专业知识的高素质人才。
(责任编辑:李海静)