王愛元
摘 要:控制電機是本科電氣工程自動化專業(yè)及其相關專業(yè)的重要課程,近年來控制電機的技術含量高,材料、加工和使用要求高。文章在分析控制電機課程教學現(xiàn)狀的基礎上,從教學內容和體系、教學方法和手段、實驗教學幾個方面對本科課程教學進行實踐探索,以促進卓越工程師培養(yǎng)和工程教育專業(yè)認證工作的有序推進。
關鍵詞:控制電機;教學改革;實踐教學
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
一、課程定位緊密結合技術本科教育
技術本科教育是在本科教育層次為進入應用科學和現(xiàn)代化技術領域就業(yè)的學生提供為期四年的學術和職業(yè)準備的教育方式。電氣工程及其自動化本科專業(yè)的人才培養(yǎng)定位為培養(yǎng)技術本科人才,要求培養(yǎng)的學生具有較扎實的基礎理論知識和專業(yè)基礎知識、豐富的專業(yè)知識,更要具有較強的實踐能力、工程能力和創(chuàng)新意識,畢業(yè)走上工作崗位能較快地適應和勝任技術應用與技術管理工作。因此,技術本科控制電機課程建設也應定位為技術本科課程建設,應始終堅持和落實科學發(fā)展觀,以學生為本,注重強化基礎,注重技術和工程素質的培養(yǎng),著力培養(yǎng)學生在控制電機領域的技術應用、技術開發(fā)與技術創(chuàng)新能力和素養(yǎng)。
控制電機的教學內容必須密切聯(lián)系本科電氣工程及其自動化專業(yè)的課程體系。自動控制系統(tǒng)和它所用到的控制電機的關系是整體和局部的關系,一方面控制電機的性能和作用要服從于整個系統(tǒng)對它的要求,其性能好壞要看它能不能滿足系統(tǒng)的要求;另一方面,控制電機的性能又直接影響并決定了整個控制系統(tǒng)的性能,如果性能不好或者使用不恰當,整個控制系統(tǒng)的性能就無法提高。鑒于上述特征,這門課的講解要圍繞電機與拖動基礎、自動控制原理、運動控制系統(tǒng)等先修課程來講解,在講清控制電機結構原理的基礎上,重點是講解電機的運行特性、性能要求和工程應用。
二、教學內容和教學重點密切聯(lián)系先修課程
考慮到與先修課程電機與拖動基礎等部分重復的教學內容,理論教學中重點突出了自整角機、旋轉變壓器、交流伺服電動機等章節(jié),壓縮或刪減直流測速發(fā)電機、直流伺服電動機和變壓器等基礎性章節(jié),增加無刷直流電動機、步進電動機、開關磁阻電機等章節(jié)的介紹。
對于課程中有大量概念和公式的理論推導過程,講授的重點放在公式中物理量的意義、電機性能的影響和解決工程實際問題的方法;而對于有關公式的理論推導過程要求學生課后自學,教師答疑,并在練習和測驗中有一定體現(xiàn)。
三、教學方法注重實際效果
由于控制電機種類多,結構和原理復雜, 每一種電機都有一定數(shù)量概念、公式和結論需要掌握和理解, 而且各章節(jié)內容在教材編寫上聯(lián)系性不強,因此,講解時就需要教師的引導、歸納, 把各章節(jié)的知識點聯(lián)系起來。例如,把交流伺服電動機和直流伺服電動機及交流異步測速發(fā)電機和直流測速發(fā)電機聯(lián)系起來進行對比講解;自整角機和旋轉變壓器在原理和結構上有許多相似之處,也可以聯(lián)系起來進行對比講解。
為突出教學內容的先進性和適應性,力求反映科技發(fā)展的新產品、新工藝和新技術, 教學中適時刪減了實際中較少應用的理論內容和落后技術的講述,補充了控制電機發(fā)展中的新原理、新結構、新材料和新工藝等。
四、加強實踐性教學
控制電機作為一門工程性和實踐性很強的專業(yè)課,應該從各個方面加強實踐性教學。
第一,要設置一定數(shù)量的實驗課。實驗課是架設在理論知識與生產過程兩者之間的橋梁,其目的不僅僅是驗證理論并顯示理論和實際情況間的誤差,以此增強學生的動手能力,重要的是通過一定的設計性實驗,培養(yǎng)學生運用理論解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。
第二,控制電機的實踐教學與學生的畢業(yè)設計緊密地聯(lián)系起來,課后應盡可能地組織學生參與控制電機的科研、學術討論會、產品展覽會和工業(yè)現(xiàn)場參觀等活動,不斷提高職業(yè)能力。
控制電機的課程教學以技術本科教育確定課程定位,通過不斷的教學實踐,善于在教學過程中不斷改進,總結經驗,才能提高教學質量,實現(xiàn)卓越工程師的培養(yǎng),達到工程教育認證的考核要求。
參考文獻:
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