滕璇璇
(武漢輕工大學 湖北·武漢 430023)
習近平總書記在2016年7月1日紀念我們黨成立95周年大會[1]上鄭重地向全黨發出“不忘初心、繼續前進”偉大號召,同時結合中國共產黨和國家正在做的事情對“不忘初心”的內涵作出了全面闡述。2017年10月18日,中國共產黨的十九大上,“不忘初心、牢記使命”被上升為該次大會的主題[2]。在十九大上習近平總書記深刻地指出:“不忘初心,方得始終。中國共產黨人的初心和使命,就是為中國人民謀幸福,為中華民族謀復興。這個初心和使命是激勵中國共產黨人不斷前進的根本動力。”
“不忘初心、牢記使命”作為中國共產黨的重要論述此中飽含厚重的歷史感、鮮活的時代感和莊嚴的使命感,是我們黨在新時代發出的偉大號召。它源于對中國共產黨的性質宗旨、歷史經驗和優良傳統的宏大思考,是對我們黨進入新時代、踏上新征程、迎接新挑戰的戰略動員,具有重大現實意義和深遠歷史意義。2020年1月8日[3],習近平同志在主題教育總結大會上說,“不忘初心、牢記使命不是一陣子的事,而是一輩子的事。”“初心”教育不應僅僅是單一政治層面的學習,而應是多層面“立體式”的學習。結合“初心”教育的思政主題課程,應該是將我們黨一脈相承的思考,引入工科課程教學中,為科技強國的人才培養體系,打下夯實基礎。因此可以說“不忘初心、牢記使命”不僅僅具有歷史意義,更對現實“科技興國”戰略具有重要的指導意義。
運動控制系統課程是電氣工程及其自動化專業、自動化專業等涉及到電力電子與電力傳動專業的主干課程之一。課程通過電力拖動自動控制系統的基本知識、進而掌握交直流電機典型自動控制系統的工作原理及運用。培養學生解決實際問題的能力,為今后從事電氣工程及其自動化有關的專業工作打下基礎。
《電力拖動自動控制系統》課程始終圍繞著一個控制目標(被控對象)——即電動機(直流/交流)進行分析(圖1)[4],課程由最簡單的開環控制系統展開,逐層深入,不斷優化(圖2)。這同我們黨提出的“不忘初心、牢記使命”思想是一脈相承的,因而本課程的教學是十分適合將這一思政主題貫穿整個課程教學過程,這種將思政教育同課程主體目標歸一化的處理,將改善一般思政教育與課堂割離的狀況,讓學生通過課程的實踐和逐層推進自主尋求解決問題的思路的過程中,將“不忘初心、牢記使命”一以貫之。

圖1

圖2
交直流調速系統的本質是控制電動機的電磁轉矩[5]——這一核心問題就是本課程的“初心”與“使命”。
直流電動機轉速和其他參數之間的關系可由直流電動機的電壓平衡方程式推導表示為

式中:n——轉速(r/min);
U——電樞電壓(V);
I——電樞電流(A);
Ke——由電機結構決定的電動勢常數。
由上式可以看出,調節電動機的轉速有三種方法:
(1)調節電樞供電電壓U。
(3)改變電樞回路電阻R。
此三種調速方法,無論使用何種目的都是調節轉速即本課程的“初心”。
為了實現和達成這個“使命”,我們需要調節電機的電樞電壓,從而引出課程的第一部分“可控直流電源”的獲取。
變壓調速是直流調速系統的主要調速方法,有了可以調壓的直流電源,從而構成開環電動機調速系統。比較開環系統的機械特性和閉環調速系統的靜特性,能清楚地看出反饋閉環控制的優越性。為了系統調速性能(“初心”)的提高,閉環系統被引入進調速系統中。用PI調節器實現轉速無靜差,消除負載擾動對穩態轉速的影響,并用電流截止負反饋限制電樞電流的沖擊,避免出現過電流現象。系統被進一步優化和改良為無靜差調速系統和有限流保護的調速系統。但轉速單閉環系統并不能按照要求充分控制電流/電磁轉矩(“使命”)的動態過程。系統靜、動態性能優良、應用更廣的雙閉環直流調速系統被提出來。
實際控制系統的傳遞函數各式各樣,而工程近似方法也各種各樣,如何選擇合適的工程近似方法進行工程設計呢?
高頻段小慣性環節的近似,高階系統的降階近似,低頻段大慣性環節的近似處理等近似處理方法的使用,均是為了將控制系統校正成目標對應的典型系統。
“不忘初心、牢記使命”思政教育能夠幫助學生深入理解和實踐習近平新時代中國特色社會主義思想,提高了知信行合一能力。學生們只有在“知”上受到洗禮和錘煉,才能夠在“行”上守住初心、堅定信念。
“電力拖動自動控制系統”的選課學生一般多是大學三年級的電氣及自動化專業學生,正處于人生關鍵轉折點的選擇時期,是繼續科研、工作、還是其他的人生選擇,對很多學生來說都還較迷茫。這個時候強調“初心”“使命”,通過課程思政幫助學生在人生關鍵節點,尋求個人價值及個人追求的實現。
思政教育與專業課程的融合,正是知信行合一契合點。專業教學除了完成專業知識的講授外,更應以德施教,挖掘課程思政元素[6]。
課程思政不應該是單純的思政教育,而是將思政教育與課程、學生生活學習的融合,通過思政指導和幫助學生適應社會變化,實現自我追求和社會需求的統一。