“電力拖動自動控制系統”一流課程建設探索與實踐

田斐 崔世林 陶太洋

摘要：為了提升學生的整體水平，加強“電力拖動自動控制系統”一流課程建設，本文提出在總體的課程建設方案，并在教學視頻資源建設，翻轉課堂，學生互助，考核方式改革等四個方面，進行了較大的改革，改革效果表明，本文提出的一流課程建設方案是可行的，深受學生歡迎，并有效提高了學生的學習效果。

關鍵詞：電力拖動自動控制系統;視頻資源建設;翻轉課堂;學生互助;考核方式

作為專業核心課程，“電力拖動自動控制系統”在電氣工程及其自動化專業中的起著重要作用，該課程在多所學校均被列為核心課程建設項目[1]，一流課程建設項目等進行建設。當前，提高部分學生相對淡薄的工程意識、灌輸相對不足的創新創業意識、提升不夠全面的工程素質，以達到教育部工程教育認證標準應具備的知識、能力以及創新意識等需求[2]，本文針對“電力拖動自動控制系統”課程的綜合性強，實踐性強等特點，采取了以具體工程項目為依托的“學中做”，“做中學”的線下課堂及線上項目式混合教學法。

1、課程總體建設方案

整個課程建設以工程教育理念為中心，圍繞直流調速系統和交流調速系統兩個重點[3]，通過理論分析、半實物仿真、課內實驗、線上實踐等豐富的教學手段和方法，提升學生在工程意識、工程思維、工程訓練、工程實踐和工程創新五方面上的工程素質[4]。在線上實踐環節，本課程采用線上指導的方式，不占用具體理論、實驗等學時，指導學生能夠針對實際項目，選擇合適的調速控制規律，選擇不同的系統結構，硬件部件，實現系統的構建，從而使得學生獲得較強的工程實踐能力和創新意識。本課程的總體設計方案如圖1所示。

2、課程的資源建設

本課程在課程資源建設方面，錄制了各種各樣的視頻課件[5]，不同于傳統的按章節順序錄制的方法，本課程采用按知識點的方式錄制課件，采用按需制作的方式錄制視頻課件。首先，將本課程所有的知識點總結，歸類，一共總結出50個知識點，2大類8小類;例如“三種方法調節電機轉速”，“兩大類可控直流電源”，“V-M調速”，“電流脈動”，“反饋控制規律”等，其次，按照知識點與實踐的關系，分類為“直接聯系”，“間接聯系”和“基礎支撐”等三大類，然后，按照一個實際項目的需求，從需求分析開始，到方案設計，到設備選型，到控制策略設計，一步一步實現整個系統的分析與實現。每一個知識點按照在系統中的作用，全部歸類到“直接聯系”，“間接聯系”和“基礎支撐”三大類中，極大的方便了學生的理解和應用。所錄制的視頻資源，既可以按照章節順序講解，也可以按照項目建設的順序，根據需求講解。

同時，這些視頻資源的錄制，極大的促進了線上實踐環節的建設，老師事先將一個項目分解為若干環節，針對每個環節，用視頻的方式講解理論，講解理論如何指導實踐，講解實踐中可能遇到的問題及理論解決方法。這種方法極大的促進和保證了線上實踐環節的順利進行，對于個別學生對視頻理解困難的情況，采用了因材施教的方法，個別給予線下指導。

3、翻轉課堂

在線下教學環節，我們對教學方式進行了較大的改革，采用了理論講解為主，翻轉課堂為輔[6]的教學模式，該模式主要包括三方面的內容：

1）視頻學習資料的制作和發布;

2）課堂互動，老師對視頻中的教學內容進行重點講解，學生對視頻中的教學內容進行提問;

3）結合實踐，由學生總結所學理論知識在實踐中的應用及注意事項。該模式全程由老師主導，保證不跑題，不偏題，采用啟發式教學手段，引導學生主動思考，由老師提出問題，學生給出答案，整個環節采用全員參與的方式，口頭回答的同學當場評分，其他同學采用書面方式回答，課后給出評分，這樣有效避免了部分同學學習不積極，不主動，對于老師提問存在僥幸心理等現象。

4、學生互助

為了提高全體學生的學習成績，本課程采用分組的方式，每4-6人為一組[7]，選出組長，一般由班委同學兼任，學習好的同學要幫助理解慢的同學，進步快的同學要幫助效率低的同學，老師在課堂上互動環節中，一旦發現成績特別差的學生，則該組全體學生要集體補課，并接收批評。補課方式采用優學學生講，后進學生聽，老師旁邊補充的方式，這樣既可以督促后進學生學習，避免影響同組其他同學成績，也可以減輕老師的教學負擔，提高了課程改革的效力和可持續性。

5、考核方式改革

針對當前“電力拖動自動控制系統”考核方式單一，考核形式機械，考核內容不夠全面等因素，提出了如下幾種綜合性考核方式[8]。

1）卷面考核。這種考核方式注重學生對知識的掌握，出題盡量考學生的概念掌握情況，基本概念的應用情況，必要知識點的記憶情況，必要公式的熟練程度等。

2）設計過程考核。這種考核主要考察學生的系統設計和分析能力，主要目的是考察學生的知識應用情況和對系統的總體認識情況，因此，這類考核一般采用中等難度的題目，要求學生設計出響應的控制方案，選擇合適的硬件，并計算出響應的控制器。在完成考核的過程中，學生可以查閱資料，可以參考教材。報告的撰寫注重結果，只需要提供設計結構或框架圖，給出必要的計算過程，結果正確即可，不需要撰寫設計報告，這類考核要求當堂課完成，時間45分鐘，按步給分。

3）創新性考核。這種考核主要考察學生的創新能力和創新意識，題目難度中等偏上，最主要的是，這類考核沒有唯一答案，幾種方式都可以完成任務，學生需要正確的給出答案并解剖理由。這類考核的難點在于學生能夠對自己答案的自圓其說。這類題目的難度主要集中在要求學生具有一定的全局觀，能夠意識到答案的不唯一性，從而激發學生的想象力和創造力，激發學生的創新意識。

4）平時考核。平時考核主要起到督促學生學習的作用，避免學生中途掉隊，避免出現學困生等極端情況，有利于老師及時掌握學情，及時調整上課方式和教學手段，及時查漏補缺等。這種考核主要方式為提問，團隊提問，作業等，給學生制造一種活潑緊張的氣氛，督促學生不放松，不放棄。DB31CCE4-A48E-42FB-88B2-AEB3F0E4F37E

6、改革效果

針對教學改革的效果，我們采用兩種方式評估，第一種方式為調查問卷，我們對2019級在校生進行了調查問卷，99%的學生認為這種新的考核方式和教學方式以及響應的教學資源對他們的提高和幫助都非常大，很多學生對團隊互助模式印象深刻，既增進了學生之間的交流，也促進了整體水平的提高。同時，99%的學生認為新的考核方式更加科學，能有效的考察出學生的整體掌握情況。

第二種方式為成績分析方式，從學生的成績構成來看，這種考核方式的一致性很高，卷面成績比較高的學生中，有30%以上創新性考核成績也比較高，有60%過程性考核的成績也比較高;卷面成績比較低的學生當中，只有不到10%的學生創新性成績較好。

7、結束語

“電力拖動自動控制系統”課程實踐性強，理論復雜，學生理解起來難度較大，掌握起來需要花費較多時間，本課程改革采用視頻資源的方式客觀上延長了學生的學習時間，采用綜合考核的方式，促進了學生實踐動手能力和綜合設計能力的提高。下一步，我們要再接再厲，繼續完善和探索，爭取能進一步提高學生的整體水平。

參考文獻：

[1]於鋒，吳曉，吳曉新.工程教育專業認證下電力拖動自動控制系統課程教學改革[J].教育現代化，2018，5（51）：59-60.DOI：10.16541/j.cnki.2095-8420.2018.51.029.

[2]婁明珠.電力拖動自動控制系統課程教學過程的思考與改革[J].中國多媒體與網絡教學學報（中旬刊），2019（12）：51-52.

[3]翟冬瑩.“做學教合一”模式在電力拖動自動控制系統課程中的實踐研究[J].發明與創新（職業教育），2020（12）：97-98.

[4]馮興田，胡慧慧，陳榮.“電力拖動自動控制系統”工程素質教學改革[J].電氣電子教學學報，2018，40（03）：47-49+114.

[5]王英男，胡俊海，朱鳳武.仿真技術在電力拖動自動控制系統課程中的應用研究[J].教育現代化，2017，4（04）：130-132.DOI：10.16541/j.cnki.2095-8420.2017.04.061.

[6]于焰均，朱熀秋，孫宇新.“電力拖動自動控制系統”課程的教學改革[J].電氣電子教學學報，2018，40（03）：40-42+150.

[7]曹建平.基于OBE理念的電力拖動自動控制系統實驗教學改革探索[J].中國教育技術裝備，2018（06）：113-114+117.

[8]吉月輝，岳有軍，劉俊杰，趙學文.“電力拖動自動控制系統”的虛擬仿真教學研究[J].科教導刊，2021（34）：98-100.DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.34.032.

基金項目：南陽理工學院南理工[2019]22號文“電力拖動自動控制系統一流課程建設”，南陽理工學院課程思政專項教改項目（NIT2020KCSZ-049，NIT2020KCSZ-086）。

作者簡介：

1田斐，女，南陽理工學院智能制造學院副教授，主要研究方向為電力系統自動化，分布式發電與微電網，電氣傳動等。

2崔世林，男，南陽理工學院智能制造學院副教授，主要研究方向為人工智能，圖像處理等。

3陶太洋，男，南陽理工學院智能制造學院教師，主要研究方向電機控制，電氣傳動等。DB31CCE4-A48E-42FB-88B2-AEB3F0E4F37E