高職《電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)》課程改革的探索與出路

王瑾

【摘 要】本文針對(duì)高職院校學(xué)生，在校時(shí)間短，理論課時(shí)少，但需要掌握更多專業(yè)知識(shí)的特點(diǎn)，考慮學(xué)生的就業(yè)及發(fā)展目標(biāo)，將《電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)》課程進(jìn)行課程改革與考試改革的實(shí)際需求，經(jīng)過六年多的實(shí)踐，顯示效果良好?，F(xiàn)將改革方法經(jīng)過總結(jié)，與大家共同探討。

【關(guān)鍵詞】高職；改革；實(shí)踐；效果

【中圖分類號(hào)】G642.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2018）12-0039-02

一、課程簡(jiǎn)介

《電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)》是電氣自動(dòng)化專業(yè)和機(jī)電設(shè)備維修專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)課程，也是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。課程主要講授直流電機(jī)及交流電機(jī)的調(diào)速方法、各種調(diào)速系統(tǒng)的組成、工作原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程。這門課程是將學(xué)生兩年間學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了一個(gè)大綜合。是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)掌握程度的試金石。

然而作為本科院校四年制的學(xué)生來(lái)說(shuō)，該課程都是一門比較枯燥、難學(xué)的課程，作為高職院校的學(xué)生，在第四學(xué)期安排《電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)》課程，由于學(xué)生起點(diǎn)低，數(shù)學(xué)知識(shí)薄弱，加上沒有系統(tǒng)學(xué)過《自動(dòng)控制原理》，有些班級(jí)甚至沒有安排《變流技術(shù)》，因此學(xué)起來(lái)更是難上加難。作為專業(yè)教師，我們一直致力于該課程的改革實(shí)踐，即如何讓高職學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)，掌握更多自動(dòng)控制的知識(shí)。

近年來(lái)交流調(diào)速中最活躍、發(fā)展最快的就是變頻調(diào)速技術(shù)。交流變頻調(diào)速傳動(dòng)克服了直流調(diào)速的缺點(diǎn)，并且很好地解決了交流電機(jī)調(diào)速性能先天不足的問題。交流變頻調(diào)速技術(shù)以其卓越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)電效果以及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的廣泛適用性，而被公認(rèn)為是一種最有前途的交流調(diào)速方式，代表了電氣傳動(dòng)發(fā)展的主流方向。變頻調(diào)速理論已形成較為完整的科學(xué)體系，成為一門相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科。二、課程發(fā)展

為適應(yīng)高職高專發(fā)展模式，我們?cè)诘谒膶W(xué)期同時(shí)為電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)《變頻調(diào)速技術(shù)》將交直流調(diào)速技術(shù)分為兩門課，《變頻調(diào)速技術(shù)》和《調(diào)速系統(tǒng)與維護(hù)》?！蹲冾l調(diào)速技術(shù)》部分從變頻器的結(jié)構(gòu)入手，首先介紹組成變頻器的電力電子器件的結(jié)構(gòu)、工作原理以及各種應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，以電動(dòng)機(jī)為被控對(duì)象，介紹變頻調(diào)速原理及變頻調(diào)速工作方式。以西門子MM440系列變頻器為例，介紹了變頻器的選擇、安裝、接線、參數(shù)調(diào)整、抗干擾措施和運(yùn)行檢修。本教材拓展介紹了多套工業(yè)設(shè)備或系統(tǒng)，使得變頻器的參數(shù)設(shè)置和調(diào)試更注重培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題的能力。講課過程也由單純的全部教室授課，變?yōu)橐还?jié)課理論講授、一節(jié)課變頻器操作，如PID控制、觸摸屏控制。有效利用實(shí)訓(xùn)設(shè)備，充分提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，力求在最簡(jiǎn)單的實(shí)訓(xùn)硬件配置情況下，完成實(shí)用性較強(qiáng)、較先進(jìn)的變頻器應(yīng)用過程。

《調(diào)速系統(tǒng)與維護(hù)》將《變流技術(shù)》與《直流流調(diào)速》兩門課有機(jī)結(jié)合起來(lái)。用較少的課時(shí)完成兩門課程的學(xué)習(xí)。使學(xué)生對(duì)經(jīng)典控制理論有個(gè)基本認(rèn)識(shí)，在原有調(diào)速系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，添加了典型直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試及維護(hù)及主電路設(shè)計(jì)思路，將學(xué)生從生澀的控制理論帶到他們感興趣的實(shí)際電路模塊，在講課過程中，緊緊圍繞實(shí)訓(xùn)設(shè)備，將系統(tǒng)分解成各種模塊，相當(dāng)于實(shí)訓(xùn)設(shè)備中的各個(gè)掛件，在掌握各模塊基本組成及工作原理的基礎(chǔ)上，借助于各種檢測(cè)儀表及儀器分析可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象及故障原因，并采取有效措施進(jìn)行維修，最后，根據(jù)不同的要求，將模塊組合成實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)，在已有理論基礎(chǔ)上，根據(jù)所要求的性能指標(biāo)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)調(diào)試過程。在介紹各種常用直流調(diào)速系統(tǒng)的基本原理后，針對(duì)典型實(shí)訓(xùn)設(shè)備，綜合介紹實(shí)際調(diào)速系統(tǒng)的工作原理，以及維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，為深入貫徹黨的十九大精神，培養(yǎng)具有新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的高職人才，在每堂課前，對(duì)學(xué)生進(jìn)行三分鐘思政教育，內(nèi)容包括：集體主義教育和理想信念教育，每堂課都不重復(fù)，極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的興趣，受到寫生好評(píng)。

每門課程都配備了完善的教學(xué)資源庫(kù)，教師將教學(xué)資源上傳至“藍(lán)墨云班課”，以便同學(xué)們隨時(shí)通過手機(jī)自學(xué)。三、課程改革

以轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)為例

緊緊圍繞直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，將系統(tǒng)分解為主電路、電源電路、觸發(fā)電路、保護(hù)電路、隔離電路、反饋電路、調(diào)節(jié)電路，最后是系統(tǒng)調(diào)試。

1.電動(dòng)機(jī)供電電路。

主電路的作用是為電動(dòng)機(jī)提供大小可以調(diào)節(jié)的直流電樞電壓，達(dá)到平滑調(diào)速的目的，真正實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電的過程。將《電力電子技術(shù)》的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際電路中。主電路是系統(tǒng)的核心，必須講透，首先學(xué)習(xí)如何根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇整流變壓器型號(hào)和晶閘管型號(hào)以及各種保護(hù)器件容量。為使電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，必須設(shè)計(jì)適合的勵(lì)磁電路，當(dāng)然波形分析也是必須要掌握的。

2.繼電操作電路。

為保證安全，繼電操作電路必須保證晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的控制電路已經(jīng)通電后，才可接通主電路；主電路未通電前，不允許對(duì)系統(tǒng)加給定信號(hào)。通過電路講解，提高學(xué)生電器控制電路設(shè)計(jì)能力。

3.給定電路。

給定環(huán)節(jié)比較簡(jiǎn)單，以±15V穩(wěn)壓電源供電，通過調(diào)節(jié)電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。給定環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)方法很多。讓學(xué)生提出不同的設(shè)計(jì)思路。

其他電路分析方法相似，講解時(shí)將復(fù)雜電路進(jìn)行分解，分析原理后啟發(fā)大家用不同電路代替此電路，并比較優(yōu)缺點(diǎn)。四、課程改革的總結(jié)

同國(guó)內(nèi)高職院校同類課程的教學(xué)方法相比較有以下幾點(diǎn)突破：

1.探索出一條更適合高職學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和技能提高的一種教學(xué)模式，通過“課堂思政三分鐘”育人工程，推動(dòng)《電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)》課程與思政課同向同行，使學(xué)生在學(xué)習(xí)認(rèn)知思政中提升思維能力，堅(jiān)定中華民族偉大復(fù)興信念。

2.本課程改革立足高職高專教育人才培養(yǎng)目標(biāo)，遵循主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要、注重實(shí)際、強(qiáng)調(diào)應(yīng)用。

3.《國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出要遵循教書育人規(guī)律、遵循學(xué)生成長(zhǎng)規(guī)律，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，創(chuàng)新育人模式，更新育人理念，創(chuàng)新育人方式，全面提升育人水平，不斷提高學(xué)生思想水平、政治覺悟、道德品質(zhì)、文化素養(yǎng)。要培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，就必須通過創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式，全面提高教育質(zhì)量?！峨娏ν蟿?dòng)控制系統(tǒng)》課程內(nèi)容重新整合，重新編排，有取有舍，能讓教師現(xiàn)教的知識(shí)，學(xué)生現(xiàn)學(xué)、現(xiàn)做，在做的過程中現(xiàn)場(chǎng)交流，將知識(shí)當(dāng)堂消化。

基金項(xiàng)目：甘肅省高等學(xué)校科研項(xiàng)目（2016A-115）

參考文獻(xiàn)

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[4]韓谷靜、吳雨川《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程的教學(xué)模式研究 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2011