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(biāo)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(xué)內(nèi)容等進行了統(tǒng)籌規(guī)劃,提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:電氣傳動技術(shù);課程群;系統(tǒng)化教學(xué);統(tǒng)籌規(guī)劃
中圖分類號:G642.41 文獻標(biāo)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(xué)”、“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(xué)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(xué)生在畢業(yè)之后應(yīng)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(biāo)及畢業(yè)后的服務(wù)對象,對專業(yè)四年中應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)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(yīng)的課程內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革等,如文獻[2]、[3]等分別討論了“電機學(xué)”、“電力電子技術(shù)”等課程的改革和教學(xué)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?,F(xiàn)有的教育科研對電氣工程專業(yè)的課程群系統(tǒng)教學(xué)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(xué)生的最終培養(yǎng)目標(biāo),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(xué)效果的同時提高教學(xué)效率。
二、電氣傳動技術(shù)課程群的培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置
電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是要求學(xué)生在掌握電氣工程學(xué)科基礎(chǔ)理論、基本知識和學(xué)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(xué)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(biāo)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(biāo)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(xué)、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(xué)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(biāo)決定了電氣傳動技術(shù)課程群融合了電機學(xué)、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(xué)周期內(nèi)需要多門課程的理論教學(xué)與實踐教學(xué)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(xué)內(nèi)容統(tǒng)籌規(guī)劃
在傳統(tǒng)的教學(xué)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(fù)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(xué)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(xué)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(xué)”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(xué)時調(diào)整為40學(xué)時,并新增40學(xué)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(xué)員的綜合分析、設(shè)計和實踐能力。新增40學(xué)時的“電氣數(shù)字控制技術(shù)”課程,使學(xué)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(xué)”的課時由122學(xué)時調(diào)整為110學(xué)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(xué)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(xué)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(wù)之外,還要為電力系統(tǒng)自動化課程群服務(wù),因此其教學(xué)時數(shù)保持60學(xué)時不變,但是對教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整,刪減部分基于晶閘管器件的教學(xué)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(xué)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(xué)”的教材改為自編教材《船用電機學(xué)》;“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(yīng)用》和王阿根等編寫的《電氣可編程控制原理與應(yīng)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(xué)習(xí)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(yīng)當(dāng)是終極課程,其他課程都是為該課程服務(wù)并作為該課程的基礎(chǔ),因此應(yīng)在其他課程之后開課。此外,“電機學(xué)”是所有其他課程的基礎(chǔ),應(yīng)當(dāng)在課程群中最先開課。因此在課程時序安排中,應(yīng)當(dāng)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(xué)”、“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(biāo)是系統(tǒng)深入地掌握電機學(xué)、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(xué)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(xué)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(xué)改革中進行應(yīng)用,取得了良好的教學(xué)效果。
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