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摘 要：为进一步提高教学质量，适应独立学院培养目标，本文以华中科技大学武昌分校为例，结合“电力拖动自动控制系统”精品课程建设，针对该课程特点，对教学内容、教学思路、教学方式等方面进行了一系列改革探索，以寻求培养高素质、应用型自动化专业人才的有效方法。
关键词：电力拖动自动控制系统；独立学院；教学思路；教学方式
近年来，独立学院在我国大规模地发展起来，它们坚持体制和机制创新，本着理论教学与公办学校相当，实践教学与职校相当的原则，已经有相当一批院校取得了良好的成效，在高等教育中发挥了举足轻重的作用。
“电力拖动自动控制系统”是独立学院自动化专业一门重要的专业课，该课能将自动化专业中几门重要专业基础课很好地融会贯通，因此它本身的实用性和实践性均很强。由于新知识的不断增加，传统的教学方法和思路已很难适应二级院校高素质、应用型人才培养目标的要求。如何获得更好的教学效果，提高教学质量已成为“电力拖动自动控制系统”课程教学中首先要解决的问题。本人结合该课程精品课程建设，就教学内容、教学方式、教学思路等方面进行了一系列的优化与改革，实践证明了改革的重要性和必要性。
一、教学内容安排
各类经典的《电力拖动自动控制系统》教材中都重点介绍了调速系统的分类；重点分析了直流调速、交流调速系统的结构、组成、工作原理；重点阐述了调速系统中相应的控制手段如PWM等。针对独立学院的层次与学生特点，在教学内容的选取和安排上还应仔细斟酌，主要注意以下几点。
1.注意与相关专业课的衔接
“电力拖动自动控制系统”旨在将专业基础课程“电力电子技术”、“控制理论”、“电机与拖动基础”等融会贯通，教学中应该紧跟这一宗旨，与前续课程联系紧密的内容应该提醒学生温故知新。如晶闸管装置在直流电机调速中的地位和作用，如交交变频在交流调速中的地位和作用等等都应该在教学中讲解清楚，使学生解开当初单纯上专业基础课不知有何用的疑惑，对专业有更深入的认识和喜爱。另外，MATLAB在“电力拖动自动控制系统”中的应用也不容忽视，仿真技术为电力拖动自动控制系统的分析提供了崭新的方法，可以使复杂的系统分析和设计变得更加容易和有效，是学习“电力拖动自动控制系统”的重要手段，在教学中应适当穿插讲解，让学生进一步加深对课程的理解，并为以后的相关毕业设计及工作打下良好的基础。
2.加强例题分析
对“电力拖动自动控制系统”这样的专业课而言，理论学习的最终目的是要解决实际问题。“电力拖动自动控制系统”本身综合性强，比较难学，很多教材因例题引用不够对学生深入理解造成了直接的影响，尤其对初学者来说，如果没有一个锻炼的过程，基本上都会有碰到问题无从下手的感觉。为处理好这一关键，纯理论的讲解可以适当精简，对教材涉及内容不需要面面俱到，突出重点就行。如直流调速系统的分析设计没必要一定沿用教材中复杂的解题方式，可以教学生尽量用简单实用的方法。如分析系统的工作原理，没必要长篇大论地文字叙述，采用MATLAB仿真演示，得到关键结论就可以。这样就有相对多的时间引进和分析其他经典例题，培养学生应用知识的能力和解决问题的能力。
3.增加实例列举
好的“电力拖动自动控制系统”教材都会花很大篇幅对各类不同的直流、交流调速系统进行详细分析，不可否认，这些都是必要的。而事实上，学生要掌握的不仅仅是系统的理论分析，更要了解每一类系统在具体工程中发挥了什么作用或者如何发挥作用，这才是专业课教学的真正目的。因此，在每节或每章结束后，可以结合实验室综合性的设备或实际系统的电气图(这些图一般可在学生生产实习并在实习单位允许的情况下进行收集整理)进行剖析，让初学者有更清晰的认识。如讲完直流调速后，我们引用了某实习单位轧钢生产线的实例让学生对实际应用的系统图有了一个全面的认识，讲完变频调速则让学生自行研究小型变频器的结构、特性、原理，从实际应用中体会电力拖动自动控制系统的真正含义，让教学更具透彻性。
二、课堂教学改革
课堂教学过程中，应大力提倡“互动式”教学方法，以学生为主体，充分调动学生的主观能动性，让学生积极参与到教学过程中来。另外，还应使课堂教学更加生动、充实，能给学生提供一个实在、活泼、形象的教学环境，从而提高学习效率。具体实施如下。
1.多种教学模式结合，取长补短
正规板书教学是经典教学方式，多媒体教学则以其直观、形象、信息量大等优势为教学方法注入了新的生机。“电力拖动自动控制系统”的教学若能将两者有机结合，即可达到事半功倍的效果。系统中转速、电流、相关电压波形分析可谓屡见不鲜，板书必然占据大量课堂时间，因此无法解决教学内容不断增加，学时却相对减少的矛盾。另一方面，如果只是通过语言来指导学生直接看教材示图，学生难以理解。采用多媒体教学就可以解决以上的问题：将复杂的波形按分析过程一一分解，然后用动画相继呈现，再配合口头讲述，既节省时间，又清晰明了，当然，系统数学模型的建立、系统的设计方法也是一大重点，此时过多采用多媒体反而会分散学生注意力，直接利用板书一步一步推导分析则更能抓住学生思维，简单易懂。
另外，“电力拖动自动控制系统”中涉及应用方面的问题很多，即使是利用板书与多媒体结合的教学模式也很难完全直观地讲解所有内容，对初学者来说又是一大难题。因此，可将实际的相关电路模块带到课堂中现场教学。比如可以通过小型直流电机全桥PWM驱动模块的现场演示让学生加深对直流PWM技术的理解。这种方式既可以增强教学互动，又能让学生更加直观地理解问题。
2.循序渐进，突出重点和难点
充分发挥课堂讲授的主渠道作用，深入浅出、循序渐进、突出重点和难点。例如在讲解单闭环直流调速系统时，首先以一个简单的具体实例计算引出开环所存在的问题，然后将自动控制理论中闭环负反馈概念引入到系统中组成闭环系统，突出闭环系统的作用和抑制扰动的物理过程，这样很自然地将抽象的控制理论融入实例的解答中，易于学生接受。
3.化整为零，举一反三
任何复杂的系统均是由若干个基本电路组合而成的。分析时可将每一基本电路提取出来单独讲解，有时也可以要求学生根据已有知识自行分析，有意识地培养学生看图、识图的能力。分析完各基本电路后，再将各个环节放在系统中串讲，建立整体认识。如在讲到基于稳态的交流电机变频调速系统时就可使用这样的方式，学生印象会更深刻，理解自然就更容易。
4.教学方式多样化
以往的课堂教学方式多是老师讲、学生听。“电力拖动自动控制系统”本身难学，综合性又强，单靠传统的教学方式难以激发学生的兴趣。这就要求教学方式更具多样性，比如在每一重要章节结束后，可以开展专题讨论，提高学生分析问题的能力。把教师的科研引进课堂，提出设计中存在的实际问题，让学生 以课程小组的形式，通过查阅文献、互相讨论形成统一观点后在课堂上讲解，然后在教师的引导下，集体讨论、点评，对表现出色的学生可以给予奖励。通过这种角色转换，使学生参与到教学过程中，这样既可启发学生思维，又能锻炼胆量，同时也活跃了课堂气氛，增进了学习积极性，可谓一举多得。
三、实验教学改革
实验教学是“电力拖动自动控制系统”教学中的重头戏。原有的实验教学模式一般为老师指定实验内容，而且很多实验只停留在单纯的接线上，很多学生做完实验后还是不知其所以然，因此实验收获不大。实验的真正目的在于将书本上死的东西变活，如果只是为了完成任务，实验教学就失去了价值，为此可采用以下办法。
1.设备透明化
现在高校中的很多实验设备都采用完全封装的形式，学生只能见其外表，无法观其内部，机械地接线就难免了。教材中虽然有相关电气图，但毕竟是纸上谈兵，因此，引进设备时应更倾向于透明化。另外，很多模块化的设备可配套地引进其分立元件，尽量为学生提供可以真正多学东西的实验平台。
2.内容安排层次化
实验教学可分为基础性实验、综合性实验和设计性实验三类，基础性实验旨在引导学生熟悉自动控制系统实验设备和基本的实验方法，了解实验室环境。综合性实验旨在开阔学生思路，使其对现有的各类拖动控制系统原理和方法有较全面的认识，提高学生综合分析和运用知识的能力。设计性实验旨在锻炼学生独立思考和解决问题的能力。通过以上实践教学，使学生能在课堂教学的基础上，将基础理论知识应用到专业的具体实践中，使学生所学基础理论知识得以巩固，解决具体问题的能力得到加强，从而大幅度提高学生工程实践、科学研究和创新的能力，全面提高学生综合素质和专业能力。
3.实验教学创新化
在实验过程中启发学生积极思考、注重配合，提高学生的工程设计及解决实际问题的能力。根据该课程实验时间长、综合性强、实验过程复杂的特点，在学生实验之前，每班可先培训5名左右学生作为助课“老师”，一方面满足部分学生渴望参与实验室工作，提高实际动手能力的愿望，另一方面，也为实验的安全、顺利进行提供了保障。
开展形式多样的第二课堂活动：组织课程组教师指导大学生电子设计大赛、机器人大赛，鼓励学生参与教师的科研工作，促进学生工程实践能力和创新能力的培养。将教师的科研经验及成果有选择地引入教学中，提高教学的先进性。
总而言之，以上教学内容的优化和教学方式的改良是符合“电力拖动自动控制系统”课程教学特点和教学要求的。通过实践，笔者认为它有利于激发学生学习的主动性，有利于培养学生的实践能力和创新能力，有利于加强理论与实际的结合，满足二级院校学生的培养目标要求，让学生真正学有所获，学有所用，学有所成。
关键词：电力拖动自动控制系统；独立学院；教学思路；教学方式
近年来，独立学院在我国大规模地发展起来，它们坚持体制和机制创新，本着理论教学与公办学校相当，实践教学与职校相当的原则，已经有相当一批院校取得了良好的成效，在高等教育中发挥了举足轻重的作用。
“电力拖动自动控制系统”是独立学院自动化专业一门重要的专业课，该课能将自动化专业中几门重要专业基础课很好地融会贯通，因此它本身的实用性和实践性均很强。由于新知识的不断增加，传统的教学方法和思路已很难适应二级院校高素质、应用型人才培养目标的要求。如何获得更好的教学效果，提高教学质量已成为“电力拖动自动控制系统”课程教学中首先要解决的问题。本人结合该课程精品课程建设，就教学内容、教学方式、教学思路等方面进行了一系列的优化与改革，实践证明了改革的重要性和必要性。
一、教学内容安排
各类经典的《电力拖动自动控制系统》教材中都重点介绍了调速系统的分类；重点分析了直流调速、交流调速系统的结构、组成、工作原理；重点阐述了调速系统中相应的控制手段如PWM等。针对独立学院的层次与学生特点，在教学内容的选取和安排上还应仔细斟酌，主要注意以下几点。
1.注意与相关专业课的衔接
“电力拖动自动控制系统”旨在将专业基础课程“电力电子技术”、“控制理论”、“电机与拖动基础”等融会贯通，教学中应该紧跟这一宗旨，与前续课程联系紧密的内容应该提醒学生温故知新。如晶闸管装置在直流电机调速中的地位和作用，如交交变频在交流调速中的地位和作用等等都应该在教学中讲解清楚，使学生解开当初单纯上专业基础课不知有何用的疑惑，对专业有更深入的认识和喜爱。另外，MATLAB在“电力拖动自动控制系统”中的应用也不容忽视，仿真技术为电力拖动自动控制系统的分析提供了崭新的方法，可以使复杂的系统分析和设计变得更加容易和有效，是学习“电力拖动自动控制系统”的重要手段，在教学中应适当穿插讲解，让学生进一步加深对课程的理解，并为以后的相关毕业设计及工作打下良好的基础。
2.加强例题分析
对“电力拖动自动控制系统”这样的专业课而言，理论学习的最终目的是要解决实际问题。“电力拖动自动控制系统”本身综合性强，比较难学，很多教材因例题引用不够对学生深入理解造成了直接的影响，尤其对初学者来说，如果没有一个锻炼的过程，基本上都会有碰到问题无从下手的感觉。为处理好这一关键，纯理论的讲解可以适当精简，对教材涉及内容不需要面面俱到，突出重点就行。如直流调速系统的分析设计没必要一定沿用教材中复杂的解题方式，可以教学生尽量用简单实用的方法。如分析系统的工作原理，没必要长篇大论地文字叙述，采用MATLAB仿真演示，得到关键结论就可以。这样就有相对多的时间引进和分析其他经典例题，培养学生应用知识的能力和解决问题的能力。
3.增加实例列举
好的“电力拖动自动控制系统”教材都会花很大篇幅对各类不同的直流、交流调速系统进行详细分析，不可否认，这些都是必要的。而事实上，学生要掌握的不仅仅是系统的理论分析，更要了解每一类系统在具体工程中发挥了什么作用或者如何发挥作用，这才是专业课教学的真正目的。因此，在每节或每章结束后，可以结合实验室综合性的设备或实际系统的电气图(这些图一般可在学生生产实习并在实习单位允许的情况下进行收集整理)进行剖析，让初学者有更清晰的认识。如讲完直流调速后，我们引用了某实习单位轧钢生产线的实例让学生对实际应用的系统图有了一个全面的认识，讲完变频调速则让学生自行研究小型变频器的结构、特性、原理，从实际应用中体会电力拖动自动控制系统的真正含义，让教学更具透彻性。
二、课堂教学改革
课堂教学过程中，应大力提倡“互动式”教学方法，以学生为主体，充分调动学生的主观能动性，让学生积极参与到教学过程中来。另外，还应使课堂教学更加生动、充实，能给学生提供一个实在、活泼、形象的教学环境，从而提高学习效率。具体实施如下。
1.多种教学模式结合，取长补短
正规板书教学是经典教学方式，多媒体教学则以其直观、形象、信息量大等优势为教学方法注入了新的生机。“电力拖动自动控制系统”的教学若能将两者有机结合，即可达到事半功倍的效果。系统中转速、电流、相关电压波形分析可谓屡见不鲜，板书必然占据大量课堂时间，因此无法解决教学内容不断增加，学时却相对减少的矛盾。另一方面，如果只是通过语言来指导学生直接看教材示图，学生难以理解。采用多媒体教学就可以解决以上的问题：将复杂的波形按分析过程一一分解，然后用动画相继呈现，再配合口头讲述，既节省时间，又清晰明了，当然，系统数学模型的建立、系统的设计方法也是一大重点，此时过多采用多媒体反而会分散学生注意力，直接利用板书一步一步推导分析则更能抓住学生思维，简单易懂。
另外，“电力拖动自动控制系统”中涉及应用方面的问题很多，即使是利用板书与多媒体结合的教学模式也很难完全直观地讲解所有内容，对初学者来说又是一大难题。因此，可将实际的相关电路模块带到课堂中现场教学。比如可以通过小型直流电机全桥PWM驱动模块的现场演示让学生加深对直流PWM技术的理解。这种方式既可以增强教学互动，又能让学生更加直观地理解问题。
2.循序渐进，突出重点和难点
充分发挥课堂讲授的主渠道作用，深入浅出、循序渐进、突出重点和难点。例如在讲解单闭环直流调速系统时，首先以一个简单的具体实例计算引出开环所存在的问题，然后将自动控制理论中闭环负反馈概念引入到系统中组成闭环系统，突出闭环系统的作用和抑制扰动的物理过程，这样很自然地将抽象的控制理论融入实例的解答中，易于学生接受。
3.化整为零，举一反三
任何复杂的系统均是由若干个基本电路组合而成的。分析时可将每一基本电路提取出来单独讲解，有时也可以要求学生根据已有知识自行分析，有意识地培养学生看图、识图的能力。分析完各基本电路后，再将各个环节放在系统中串讲，建立整体认识。如在讲到基于稳态的交流电机变频调速系统时就可使用这样的方式，学生印象会更深刻，理解自然就更容易。
4.教学方式多样化
以往的课堂教学方式多是老师讲、学生听。“电力拖动自动控制系统”本身难学，综合性又强，单靠传统的教学方式难以激发学生的兴趣。这就要求教学方式更具多样性，比如在每一重要章节结束后，可以开展专题讨论，提高学生分析问题的能力。把教师的科研引进课堂，提出设计中存在的实际问题，让学生 以课程小组的形式，通过查阅文献、互相讨论形成统一观点后在课堂上讲解，然后在教师的引导下，集体讨论、点评，对表现出色的学生可以给予奖励。通过这种角色转换，使学生参与到教学过程中，这样既可启发学生思维，又能锻炼胆量，同时也活跃了课堂气氛，增进了学习积极性，可谓一举多得。
三、实验教学改革
实验教学是“电力拖动自动控制系统”教学中的重头戏。原有的实验教学模式一般为老师指定实验内容，而且很多实验只停留在单纯的接线上，很多学生做完实验后还是不知其所以然，因此实验收获不大。实验的真正目的在于将书本上死的东西变活，如果只是为了完成任务，实验教学就失去了价值，为此可采用以下办法。
1.设备透明化
现在高校中的很多实验设备都采用完全封装的形式，学生只能见其外表，无法观其内部，机械地接线就难免了。教材中虽然有相关电气图，但毕竟是纸上谈兵，因此，引进设备时应更倾向于透明化。另外，很多模块化的设备可配套地引进其分立元件，尽量为学生提供可以真正多学东西的实验平台。
2.内容安排层次化
实验教学可分为基础性实验、综合性实验和设计性实验三类，基础性实验旨在引导学生熟悉自动控制系统实验设备和基本的实验方法，了解实验室环境。综合性实验旨在开阔学生思路，使其对现有的各类拖动控制系统原理和方法有较全面的认识，提高学生综合分析和运用知识的能力。设计性实验旨在锻炼学生独立思考和解决问题的能力。通过以上实践教学，使学生能在课堂教学的基础上，将基础理论知识应用到专业的具体实践中，使学生所学基础理论知识得以巩固，解决具体问题的能力得到加强，从而大幅度提高学生工程实践、科学研究和创新的能力，全面提高学生综合素质和专业能力。
3.实验教学创新化
在实验过程中启发学生积极思考、注重配合，提高学生的工程设计及解决实际问题的能力。根据该课程实验时间长、综合性强、实验过程复杂的特点，在学生实验之前，每班可先培训5名左右学生作为助课“老师”，一方面满足部分学生渴望参与实验室工作，提高实际动手能力的愿望，另一方面，也为实验的安全、顺利进行提供了保障。
开展形式多样的第二课堂活动：组织课程组教师指导大学生电子设计大赛、机器人大赛，鼓励学生参与教师的科研工作，促进学生工程实践能力和创新能力的培养。将教师的科研经验及成果有选择地引入教学中，提高教学的先进性。
总而言之，以上教学内容的优化和教学方式的改良是符合“电力拖动自动控制系统”课程教学特点和教学要求的。通过实践，笔者认为它有利于激发学生学习的主动性，有利于培养学生的实践能力和创新能力，有利于加强理论与实际的结合，满足二级院校学生的培养目标要求，让学生真正学有所获，学有所用，学有所成。