《直流调速系统》课教学改革与实践

彭忠利 卢秀和

（长春工业大学电气与电子工程学院，吉林 长春 130012）

《直流调速系统》课程主要讲授直流电机的调速原理、系统分析方法及其控制等内容。它不仅具有完整的理论体系，又有很强的实践性，是一门把理论与工程实践相结合的典范课程。课程内容不但培养学生的系统概念，还能培养学生运用基本理论与方法建立实际工程系统的观念，为学生今后的工作提供了技术背景支持。

一、《直流调速系统》的地位

《直流调速系统》是自动化专业的一门比较重要的必修专业课，是在学校中培养学生的实际工作能力，使学生走出校门后能尽快适应工作环境的重要实践课程。其前续基础课程为《模拟电子技术》、《电力电子变流技术》、《自动控制原理》等，在第七学期开设。

《直流调速系统》课程教学目前主要问题有：实验仍为理论验证性实验，综合性、设计性、研究性实验项目所占的比例低，不能满足学生工程综合素质、科研开发和创新能力的培养；二是课程设计选题脱离实际，使毕业生缺乏解决实际工程问题的能力，满足不了我国新型工业化进程的要求;三是直流调速系统课程接近实际，而学生又没有实践经验，学生本身理解能力有限。由于以上原因，该门课的教学质量受到很大的影响。作为一名教师，有责任通过自己的努力，来最大限度地改变这种状况，提高教学质量，为社会培养合格的人才。

二、从激发学习兴趣出发，全面提高教学质量

1、讲好第一堂课

第一堂课就要向学生讲清必修课的意义。必修课是为了达到国家规定的培养目标所开设的课程。在四年的大学学习中，每个学生必须完成所规定的必修课，不能偏科。考研究生的学生，有能力报考研究生，就应该有能力学好这门课，如果不好好学这门课，即使考上了研究生，在专业实践能力上也是个欠缺。基于《直流调速系统》课是实践与理论结合得很紧的重要实践课程，因此学与不学，对今后自动化专业毕业生的工作质量将起到相当大的作用。学生通过该课程的学习，可以提高分析解决实际问题的能力，毕业后能在较短的时间内胜任本职工作。把课程的重要性向学生讲明了，懂道理的学生就会重视起来。

2、讲透基本内容

《直流调速系统》课的特点是内容多，知识面宽，所涉及的课专业知识多，但学时相对少一些，共44学时。该课程要求学生具备电路、模拟电子技术、数字电路、电机及拖动基础、自动控制原理、电力电子变流技术等电方面的基础和专业基础知识。前面课程学的好坏在很大程度上会影响这门课的学习，因此在涉及到时教师不能回避，但学时有限又不能花太多的时间讲解。针对该门课的自身特点，我们的体会是抓住基本内容，即对最普遍的、最具有典型意义的内容进行讲解，且讲深讲透，而不是面面俱到。比如对第一篇的单闭环系统、双闭环系统、可逆系统、PWM调速系统、位置随动系统这些基本内容，进行重点讲解、详细分析，要求学生熟练掌握这些系统的工作原理、性能、特点和设计方法，使学生通过基本内容的学习，获得自动化专业学生最必备的专业理论知识，初步学会分析和解决实际问题的能力，为今后的专业工作打下良好的基础。为了激发学生的学习兴趣，我们根据自己的工作经历、国内外最新自动化技术进展，向学生有目的的介绍，使学生接触到了自动化技术的前沿，感到所学的东西将来能派上用场，因而收到了较好的教学效果。

3、教师素质的提高

课堂教学效果的好坏直接影响教学质量的提高，因为对于本科生来讲，获取知识的途径还是通过课堂老师的讲解的。讲课之前教师要认真备课，写好讲稿，每一次上课之前都精心准备讲课内容，仔细考虑内容顺序，形成一条具有逻辑性、系统性的讲课路线。每堂课之间要有承上启下的联系，使学生听课时能够思路连续。坚持批改作业，使学生感到教师关心他的学习成绩。这样做不仅增加了师生之间的感情，也为教师了解学生的学习情况提供了信息。我们的努力和认真感染学生端正了学习态度，收到了良好的教学效果。

三、在实验教学和科研活动中锻炼学生的实践能力

一般情况下，学生参与实验系统搭建的机会较少，因此，要在日常实验教学中锻炼学生的实践能力。随着《直流调速系统》教学体系的不断完善,实验教学的内容在深度和难度上都有了一定的扩展，逐渐开展了综合性、设计性实验。学生参与到实验教学中对自身实践能力的提高起到相当大的作用。

实践表明，在现代高水平大学里，教学与科研已日益相互结合、相辅相成。教师从事科研，可以将研究成果引入到教学内容中，使教学内容更具有探索性，同时使学生了解学科的前沿，激发他们对自然和科学的兴趣和好奇心。教师有切身的科研体验，又可以将科学的思维方式和研究方法潜移默化地、生动地传授给学生，培养学生的创新思维能力。教师建立的科研基地，也可以成为学生创新实践的平台；教师所在的科研团队，可以成为学生科研训练的指导力量，使学生感受创新的文化。为培养高素质创新人才的科研意识、科学素质、科研能力奠定良好的基础。

专业课是基本理论与实际应用的纽带。就《直流调速系统》课来讲，它既具有自动化学科的基本理论，又有实际工程应用知识。我们在讲课中尽量把课程内容与实际的控制系统联系起来。比如讲到位置随动系统的位置闭环控制时，为了说明问题加强学生的理解，我们举了一个实际跟踪系统的例子：跟踪空中飞行的导弹，位置随动系统的闭环负反馈控制就是使系统的跟踪位置与导弹的实际位置之差最小，如果接成了正反馈，则跟踪的导弹目标就会丢失，导致跟踪失败。这种讲课方法使学生不感到抽象难懂了，学习兴趣提高了。

四、多媒体辅助教学

直流调速系统课程涉及知识面广，多媒体教学丰富了讲述的方法，从多角度多侧面分析问题，教学效果显著。我们搜集的与直流调速系统课程紧紧相连的随动控制系统、速度控制系统实物图片、动画等多媒体课件内容有效的调动学生学习的积极性，学生的自学能力得到提高。同时有效地解决了课时少与知识量大的矛盾。

利用在Matlab/Simulink环境下搭建系统的仿真模型，不仅可以验证所设计的调节器能否使系统满足指标要求，还可以直观地观察转速和电流的变化波形，进一步加深学生对双闭环调速系统工作原理的理解；同时，还可以改变指标的参数，让学生进行调节器的设计，并进行设计结果的现场验证，改变单纯教与学的教学方式，真正在课堂上实现教学互动。教学实践表明：利用新的教学方法和教学手段，不但能增加学生的感性认识，激发学习的兴趣，而且增强课堂教学的感染力，实现教学效果的显著提高。

结束语

要想真正教好这门课，需要多方面的探索和创新，还需诸多教学环节的密切配合。如同工厂创造产品一样，学生是学校创造出来的产品，因此教学质量直接影响产品的质量。为了提高产品的质量，培养高素质的、满足国家需要的科技人才，教师的教学素质至关重要的。只有一支进取心强、责任心强、有刻苦钻研精神的教师队伍，课程建设、教学质量的提高才有保证。

[1]陈伯时.运动与控制（第三版）[M].北京:机械工业出版社,2012.