電氣傳動技術課程群的系統化教學

于飛 楊鋒 魏永清

摘要：本文從電氣傳動技術課程群的總體培養目標出發，從系統的角度對課程群中各個課程的課程設置、課時規劃、教學內容等進行了統籌規劃，提高了教學效率和教學效果。

關鍵詞：電氣傳動技術；課程群；系統化教學；統籌規劃

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）27-0156-02

一、引言

電氣傳動技術課程群是電氣工程及其自動化本科專業的課程主線之一，其課程包括“電機學”、“電力拖動基礎”、“電力電子技術”、“電氣數字控制技術”、“電氣傳動控制技術”等。課程的數量多、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、課程內容、掌握程度、時間安排和實踐方式方法等都需要合理設計、規劃和實施，否則出現一個環節不合理，就會影響整個教育質量。

目前，高校的教學改革主要針對兩個方面：一個是宏觀層次，即研究某一專業的課程規劃和設置，以該專業學生在畢業之后應具備的素質和能力為牽引，提出全周期的總體課程規劃和時間安排。例如，文獻[1]討論了電氣工程及其自動化專業的總體培養目標及畢業后的服務對象，對專業四年中應當學習的公共基礎類課程和專業技術類課程進行規劃設置，但沒有考慮課程的具體內容和統籌銜接。另一個是微觀層次，即針對某一門具體的課程，提出相應的課程內容改革、教學方法改革等，如文獻[2]、[3]等分別討論了“電機學”、“電力電子技術”等課程的改革和教學方法，這些研究都是從課程自身建設的角度出發，都沒有考慮該門課程和其他課程之間的接口關系。而課程群是處于二者之間的一種課程體系，它既講究內容安排，又講究銜接關系，集系統性和個體性于一體。現有的教育科研對電氣工程專業的課程群系統教學方法鮮有研究。因此需要針對電氣工程及其自動化專業本科學生的最終培養目標，對課程群中的各個課程的課程內容和授課時序等進行統籌安排，才能在達到良好教學效果的同時提高教學效率。

二、電氣傳動技術課程群的培養目標和課程設置

電氣工程及其自動化專業學生的培養目標是要求學生在掌握電氣工程學科基礎理論、基本知識和學科研究方法的基礎上，系統地掌握電氣工程專業的專業理論，具有較強的實踐實作、工程計算、仿真建模等方面的能力，能夠綜合運用所學知識分析解決工程技術實際問題。同時具有歸納、評估、處理各種資料信息并加以利用的能力。

電氣傳動技術課程群作為電氣工程及其自動化專業的重要分支方向必然要配合專業的人才培養要求實現高素質人才的培養。結合電氣工程及其自動化專業的總體人才培養目標以及電氣傳動技術課程群方向的實際情況，可制定電氣傳動技術課程群的分培養目標為：在掌握電路、電子技術基礎、自動控制原理、數字信號處理等專業基礎課程基本知識與實踐方法的基礎上，能夠系統深入地掌握電機學、電力電子技術、電氣傳動控制技術的理論基礎以及對電氣傳動系統進行數字控制的編程基礎；能夠綜合運用所學的各門專業知識實現對電氣傳動系統的分析、計算與仿真，最終完成電氣傳動系統的軟件、硬件設計與制作。

上述培養目標決定了電氣傳動技術課程群融合了電機學、電力電子技術、現代交直流電氣傳動技術以及數字控制技術等多個方向的理論知識與實踐知識，在有限的教學周期內需要多門課程的理論教學與實踐教學統籌規劃才能更好地完成。

三、電氣傳動技術課程群教學內容統籌規劃

在傳統的教學方法中，課程群中的各個課程和課時雖然安排比較多，但是，一方面各個課程內容上交叉重復較多，另一方面仍然缺少電氣傳動技術所亟需的一些教學內容，因此需要進行合理的梳理和統籌規劃，以提高教學效率和效果。為此采用以下措施。

（一）課程設置調整

取消“電力拖動基礎”課程，把課程中的傳統電力拖動部分的內容并入到“電機學”中進行講授。把“現代交直流調速控制技術”課程調整為“電氣傳動控制技術”課程，課時由60學時調整為40學時，并新增40學時的“電氣傳動控制技術綜合設計及實踐”課程，以強化學員的綜合分析、設計和實踐能力。新增40學時的“電氣數字控制技術”課程，使學員掌握電氣傳動控制所需要的單片機、PLC等方面的數字控制知識。

（二）課時及課程內容安排

“電機學”的課時由122學時調整為110學時，精簡合并有關直流電機特性、特殊用途的直流電機、變壓器的并聯運行和不對稱運行、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內容，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的內容在電機學中進行了補充。

“電力電子技術”作為電氣工程專業的專業基礎課程，除了為電氣傳動技術課程群服務之外，還要為電力系統自動化課程群服務，因此其教學時數保持60學時不變，但是對教學內容進行調整，刪減部分基于晶閘管器件的教學內容，增補電氣傳動控制技術所需要的SVPWM、多電平控制、間接直流變換等內容。對于四大基本變流器以及PWM控制技術的內容仍然作為重點在“電力電子技術”課程中講授。

調整后的“電氣傳動控制技術”變為40學時，刪減PWM控制和變流技術部分的內容，該部分內容由“電力電子技術課程”統一講授。

（三）教材調整

由于課程及課程內容進行了調整，因此對各個課程的教材也進行調整：

“電機學”的教材改為自編教材《船用電機學》；“電力電子技術”課程的教材改為王兆安編《電力電子技術》第5版；“現代交直流調速技術”課程調整為“電氣傳動控制技術”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》第4版；“電氣數字控制技術”課選用的教材為：韓俊峰等編寫的《單片機原理及應用》和王阿根等編寫的《電氣可編程控制原理與應用》。

（四）課程時序安排

課程群中的各個課程，既相對獨立，又相互聯系，有的課程需要其他的課程作為基礎，因此在開課順序上要合理安排，否則在授課和學習上都會造成困難。

電氣傳動技術課程群的各個課程中，“電氣傳動控制技術”及其綜合實踐應當是終極課程，其他課程都是為該課程服務并作為該課程的基礎，因此應在其他課程之后開課。此外，“電機學”是所有其他課程的基礎，應當在課程群中最先開課。因此在課程時序安排中，應當把握以上基本原則。

四、結語

電氣傳動技術課程群是電氣工程及其自動化本科專業的一組主體課程，其專業基礎課程及專業課程主要包括“電機學”、“電力拖動基礎”、“電力電子技術”、“電氣數字控制技術”、“電氣傳動控制技術”。課程群的培養目標是系統深入地掌握電機學、電力電子技術、電氣傳動控制技術的理論基礎以及對電氣傳動系統進行數字控制的編程基礎，并最終綜合運用所學的各門專業知識實現對電氣傳動系統的分析、計算與仿真，最終完成電氣傳動系統的軟件、硬件設計與制作。

課程群中的各個課程內容既有銜接，又有重疊，相互結合緊密，因此需要從系統的角度，對課程群中的各個課程進行統籌規劃，才能在有限的課時內達到良好的教學效果。本文針對我校電氣工程及其自動化專業電氣傳動技術課程群的實際情況，從課程設置、課時及課程內容調整、課程教材調整、課程時序調整、課程實驗內容統籌規劃等多個方面進行了系統設計和規劃，并在教學改革中進行應用，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]黃肇，羅慶躍，袁旭龍.電氣工程及其自動化專業人才培養模式的研究與實踐[J].中國電力教育，2012，（04）.

[2]翟慶志，張筱慧.“電機學”課程教學的改革與實踐[J].中國電力教育，2012，（03）.

[3]韓晞春.《電力電子技術》課程的教學改革與實踐[J].南京工程學院學報（社會科學版），2004，（12）.

[4]馬鴻文.交流電機磁場定向矢量控制調速原理教學實踐[J].實驗室科學.2013，（05）.

[5]林立.變頻調速仿真模型在實驗教學中的應用[J].電力系統及其自動化學報，2006，（01）.

[6]王超，丁向榮.《電機與電氣控制技術》課程考試方法的改革[J].機械職業教育，2008，（09）.