李旭超 邊素軒 劉燕

摘 要：深入分析運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程的特點(diǎn)及其在當(dāng)前教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式兩方面對(duì)教學(xué)進(jìn)行研究，并付諸于教學(xué)實(shí)踐，提高課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)；理論與實(shí)踐；教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言（Introduction）

隨著自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)高等教育大眾化呈加速發(fā)展態(tài)勢(shì)，為適應(yīng)信息時(shí)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，培養(yǎng)既懂理論又有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人才，已成為高校自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革的必由之路。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是高等院校自動(dòng)化專業(yè)的一門核心專業(yè)課，具有很強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性。其具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）專業(yè)性。課程的理論性較強(qiáng)，涉及的控制策略種類眾多，隨著微電子的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需要，催生新的控制策略不斷涌現(xiàn)，而且有些控制策略具有劃時(shí)代的意義。如矢量控制的出現(xiàn)結(jié)束了直流調(diào)速系統(tǒng)一統(tǒng)天下的局面，最終將被交流調(diào)速系統(tǒng)所取代。因此自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生需掌握控制策略的精髓，做到融會(huì)貫通，舉一反三。（2）實(shí)用性。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)觸及到工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，是社會(huì)發(fā)展的助推劑，是自動(dòng)化專業(yè)本科生步入實(shí)際工程應(yīng)用的向?qū)Ш蜆蛄?。?）綜合性。它以自動(dòng)控制原理、電力電子變流技術(shù)、電機(jī)與拖動(dòng)、模擬電子技術(shù)、單片機(jī)原理與程序設(shè)計(jì)等專業(yè)基礎(chǔ)課為基礎(chǔ)，以高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)、積分變換和線性代數(shù)等工程數(shù)學(xué)為工具，以工程應(yīng)用為背景，發(fā)展起來的一門綜合專業(yè)課，是自動(dòng)化專業(yè)幾乎所有課程的綜合運(yùn)用和升華。（4）實(shí)時(shí)性。由于專業(yè)基礎(chǔ)課的飛速發(fā)展和控制策略日新月異，促使運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)必須與時(shí)俱進(jìn)，適應(yīng)新形勢(shì)工業(yè)的需求。

因此，既要使課程的內(nèi)容跟隨時(shí)代的發(fā)展，又要完成教學(xué)規(guī)定的授課內(nèi)容，使學(xué)生充分理解課程體系，對(duì)于教、學(xué)此門課程具有一定難度和挑戰(zhàn)。

2 教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題（Meeting problem in teaching）

在教學(xué)過程中，教師感覺到教材理論內(nèi)容多、課時(shí)緊、控制策略陳舊，實(shí)踐內(nèi)容落后、設(shè)備不能與時(shí)俱進(jìn)；學(xué)生感覺到理論內(nèi)容龐雜、控制策略很難理解、與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)，實(shí)踐內(nèi)容枯燥、操作單一、不能加深對(duì)理論知識(shí)的理解。具體表現(xiàn)在以下幾方面：（1）教學(xué)課時(shí)不足。本門課程包含交、直流運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分，既要講解基本原理和方法，又要理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐，做到學(xué)以致用，在有限的48學(xué)時(shí)內(nèi)難以完成。（2）教材的通用性。目前，運(yùn)用的教材主要講解交、直流運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理，沒有將理論知識(shí)與應(yīng)用對(duì)象有機(jī)地結(jié)合在一起，缺乏工程應(yīng)用的意識(shí)，導(dǎo)致理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié)。而且教材的內(nèi)容缺乏時(shí)代信息，不能體現(xiàn)新的控制策略在實(shí)際工程中的應(yīng)用。（3）理論內(nèi)容多、雜、難懂。由于新的控制策略不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用對(duì)象千變?nèi)f化，導(dǎo)致內(nèi)容急劇增加；新的控制策略是已有控制策略的變革或改進(jìn)，在講解時(shí)必須介紹其產(chǎn)生的相關(guān)理論基礎(chǔ)，學(xué)生感到內(nèi)容龐雜，學(xué)習(xí)無從下手；新的控制策略建立的基礎(chǔ)是工程數(shù)學(xué)在控制理論中的深入應(yīng)用，必須面對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，學(xué)生搞不清是在學(xué)數(shù)學(xué)還是在學(xué)控制理論，從而感覺到抽象難懂。（4）學(xué)生參差不齊。隨著高校的擴(kuò)招，我國(guó)的高等教育已進(jìn)入到大眾化教育階段，學(xué)生的學(xué)習(xí)素質(zhì)較精英教育具有一定的差距，而運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)理論飛速發(fā)展，課程的難度逐漸加深，同時(shí)與所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課和工程數(shù)學(xué)課密切相關(guān)，課程跨度大，因此對(duì)于那些基礎(chǔ)較差和某些環(huán)節(jié)較弱的學(xué)生來說很難掌握授課內(nèi)容。此外，由于教改的原因，學(xué)時(shí)的相對(duì)減少，加劇學(xué)生難以駕馭課程的局面。（5）動(dòng)手能力的欠缺。盡管學(xué)校對(duì)學(xué)生的實(shí)踐比較重視，對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整，但把理論知識(shí)與控制對(duì)象有機(jī)地融合在一起做成實(shí)際裝置，學(xué)生就感覺到無從下手，特別是對(duì)運(yùn)動(dòng)控制策略程序的編寫，學(xué)生望而生畏，從而制約學(xué)生對(duì)基本運(yùn)動(dòng)控制原理的深入理解。（6）實(shí)驗(yàn)裝置的單一性。目前，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置主要是驗(yàn)證性試驗(yàn)，學(xué)生只需按操作手冊(cè)的流程進(jìn)行連線，在器件完好的條件下，就能得到正確的結(jié)果，學(xué)生很難深究裝置是如何與理論知識(shí)有機(jī)地結(jié)合。由于實(shí)驗(yàn)裝置固定，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定、陳舊，沒有新意，不能與時(shí)俱進(jìn)。新控制策略往往建立在微處理器的基礎(chǔ)上，如矢量控制算法芯片，已有設(shè)備不能滿足矢量控制策略的需要，制約學(xué)生對(duì)控制策略的深入理解，抹殺學(xué)生分析與解決矢量控制策略的應(yīng)用。

針對(duì)上述問題，結(jié)合幾年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式等方面進(jìn)行研究并付諸于實(shí)踐，取得較好的教學(xué)效果。

3 理論教學(xué)方面研究（Research of theory teaching）

3.1 合理選用教材和安排教學(xué)內(nèi)容

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程主要由直、交流控制系統(tǒng)兩部分組成，根據(jù)教學(xué)大綱，我院理論課教學(xué)為32學(xué)時(shí)，要求教師在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)既要將知識(shí)傳授給學(xué)生，又要考慮學(xué)生的實(shí)際情況。在授課前，教師首先要明確教學(xué)要求，同時(shí)要結(jié)合最新的技術(shù)，更新教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)大綱，選用一本囊括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分內(nèi)容的教材作為參考書，但有些內(nèi)容沒有展開；兩本與主教材具有知識(shí)互補(bǔ)的教材作為輔助參考書，主要是完善和展開主教材某些內(nèi)容；參考國(guó)內(nèi)、外運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)論文，對(duì)某些控制策略進(jìn)行深入講解，利用網(wǎng)絡(luò)資源捕捉新控制策略在實(shí)際工程中的應(yīng)用；結(jié)合教師的實(shí)際工程，對(duì)上述資料進(jìn)行融合，突出重點(diǎn)，整理出授課講義，消除已有教材的通用性問題。在內(nèi)容安排上，為克服內(nèi)容多學(xué)時(shí)少的矛盾，我們將基本概念和基本原理穿插到實(shí)際工程的案例中進(jìn)行講解，不單獨(dú)講解理論及基本概念。如直流運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的最終目的是引出位置、轉(zhuǎn)速和電流三環(huán)控制系統(tǒng)，我們選擇大學(xué)生電子大賽自動(dòng)駕駛小車作為案例。首先介紹小車內(nèi)環(huán)對(duì)電流的要求，然后過渡到小車對(duì)速度的要求，最后引出小車對(duì)位置的要求，將單環(huán)、雙環(huán)和三環(huán)控制環(huán)節(jié)有機(jī)地組合在一起，讓學(xué)生對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行整體認(rèn)識(shí)。在講解三個(gè)環(huán)節(jié)的過程中，先講電流內(nèi)環(huán)，內(nèi)容包括小車對(duì)電源的要求，引出電源的基本控制方式及數(shù)學(xué)模型，然后建立控制對(duì)象小車的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)小車對(duì)電流的要求給出采用閉環(huán)控制的理論依據(jù)，為滿足小車對(duì)電流的要求引出PID控制策略。在涉及到每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)進(jìn)行展開講解，如PID控制器的模擬數(shù)學(xué)模型和離散數(shù)學(xué)模型，及PID控制器的變種和參數(shù)整定等，在模擬控制器的基礎(chǔ)上引出數(shù)字控制器工程設(shè)計(jì)方法，最后結(jié)合小車案例完成對(duì)電流內(nèi)環(huán)PID控制器設(shè)計(jì)，然后再講解轉(zhuǎn)速環(huán)和位置環(huán)設(shè)計(jì)，注意內(nèi)環(huán)與外環(huán)的聯(lián)系和區(qū)別，案例講完了，直流調(diào)速系統(tǒng)部分也就結(jié)束了。在講解交流調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，緊緊圍繞轉(zhuǎn)差率的概念，分為轉(zhuǎn)差功率消耗型和回饋型異步電動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)，以及轉(zhuǎn)差功率恒定型異步、同步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)[1]。對(duì)于轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)，由于已在電機(jī)與拖動(dòng)課程講過，我們?cè)诖缶V中砍掉此部分內(nèi)容。對(duì)于轉(zhuǎn)差功率恒定型調(diào)速系統(tǒng)，兩者的共性是都需要變壓變頻，因此對(duì)PWM技術(shù)和電壓矢量空間控制技術(shù)首先進(jìn)行重點(diǎn)介紹，這部分是交流調(diào)速系統(tǒng)的核心內(nèi)容。然后根據(jù)個(gè)性的不同，分別介紹異步和同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型。對(duì)于轉(zhuǎn)差率恒定型調(diào)速系統(tǒng)，我們創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建立一個(gè)基于DSP轉(zhuǎn)差率恒定型調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)，根據(jù)應(yīng)用對(duì)象不同，使用不同插件，對(duì)動(dòng)態(tài)不同模型，通過軟件進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣學(xué)生就能將異步、同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的思路整合到一起，不至于感覺到知識(shí)龐雜。而且是用軟件將矢量控制算法的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用對(duì)象有機(jī)地結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)矢量控制和同步、異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的理解。對(duì)于轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)，為跟隨時(shí)代的發(fā)展，我們結(jié)合雙饋型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和Mita公司的控制器進(jìn)行講解，讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)的緊迫感和使命感。

3.2 課堂設(shè)立疑問，激發(fā)學(xué)生的興趣

在課堂上，由于理論講解比較枯燥，同時(shí)又涉及許多令人頭疼的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，很多學(xué)生聽課抓不住重點(diǎn)，可能逐漸失去興趣，因此教師在講解的過程中要適當(dāng)設(shè)立疑問，激發(fā)學(xué)生的興趣，帶著問題和思考去聽課，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，這樣將收到事半功倍的效果。如在講解轉(zhuǎn)速、電流雙環(huán)反饋運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)[2]，提問學(xué)生電流單環(huán)反饋環(huán)節(jié)可以簡(jiǎn)化成一個(gè)對(duì)象嗎？提示學(xué)生，在自動(dòng)控制原理中，能把多個(gè)方框圖表示的反饋系統(tǒng)化簡(jiǎn)成一個(gè)方框圖嗎？電流內(nèi)環(huán)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)是為了維持電流穩(wěn)定，那么要維持速度穩(wěn)定，應(yīng)采取怎樣的控制方法呢？電流反饋環(huán)節(jié)如果能簡(jiǎn)化成一個(gè)控制對(duì)象，那么從廣義上來說，轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)也可以看成單閉環(huán)系統(tǒng)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到雙閉環(huán)系統(tǒng)是單閉環(huán)系統(tǒng)的擴(kuò)充，那么學(xué)生對(duì)三環(huán)控制系統(tǒng)的理解就變得非常容易，學(xué)生掌握多環(huán)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)就會(huì)得心應(yīng)手。

3.3 增強(qiáng)課程間的聯(lián)系

注意課程間的橫向聯(lián)系。一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由許多環(huán)節(jié)組成，為描述每一個(gè)環(huán)節(jié)，必須建立數(shù)學(xué)模型，因此可以將自動(dòng)控制原理建立數(shù)學(xué)模型方法融入到運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)建模中。如控制對(duì)象為電機(jī)，在建模前，先回顧電機(jī)學(xué)和電路基本知識(shí)，然后講解電機(jī)數(shù)學(xué)模型建立方法；對(duì)于整流環(huán)節(jié)建模，回顧電力電子變流技術(shù)。在講解運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，讓學(xué)生回顧單片機(jī)、DSP和ARM處理器的優(yōu)缺點(diǎn)，哪些微處理器帶有PWM波形發(fā)生器。通過相關(guān)課程交叉回顧，激活各門課程間的聯(lián)系，將所學(xué)課程有機(jī)地結(jié)合在一起，使學(xué)生理順運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與相關(guān)課程的關(guān)系。學(xué)生根據(jù)課程的內(nèi)容，意識(shí)到本身知識(shí)的欠缺和不足，帶著問題，主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)課程和查詢資料，這個(gè)過程是各門課程升華最快的階段，是學(xué)生能力提高的關(guān)鍵，也是學(xué)生實(shí)踐的前奏。

注意課程的縱向聯(lián)系。做好已學(xué)章節(jié)向新知識(shí)點(diǎn)的過渡與銜接，采用回顧—引申—正題的方法。例如，模擬運(yùn)動(dòng)控制向數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制過渡中，先回顧模擬運(yùn)動(dòng)控制的基本構(gòu)成環(huán)節(jié)，特別是由運(yùn)算放大器、電阻和電容構(gòu)成的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器與電流調(diào)節(jié)器，然后啟發(fā)學(xué)生如何編寫程序?qū)崿F(xiàn)上述算法。若電流調(diào)節(jié)器與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器都采用PI校正裝置，可以編寫一個(gè)子程序，學(xué)生帶著問題，深入思考兩個(gè)調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，明確二個(gè)調(diào)節(jié)器具有相同的算法結(jié)構(gòu)，僅僅是控制器的系數(shù)不同，因此，主程序調(diào)用子程序傳遞不同的參數(shù)就能實(shí)現(xiàn)，學(xué)生將深入理解程序調(diào)用原理。最后引出“微機(jī)數(shù)字控制雙環(huán)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”正題，將模擬控制各個(gè)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)字環(huán)節(jié)，那么學(xué)生對(duì)數(shù)字控制就更容易接受。

3.4 理論聯(lián)系實(shí)際

在理論講解過程中，為跟隨時(shí)代發(fā)展，多舉實(shí)際前沿例子。如講解定值運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，以我國(guó)“嫦娥探月工程”作為例子，其升空及變軌過程是按存儲(chǔ)在微控制器預(yù)定曲線進(jìn)行的。在講解變頻控制優(yōu)點(diǎn)時(shí)，用成龍做的“要省電30%的格力變頻空調(diào)”廣告，以及無霜變頻冰箱的應(yīng)用等。將高頻變換器與新能源聯(lián)系起來，如風(fēng)力和太陽能發(fā)電，激發(fā)學(xué)生興趣，使學(xué)生體會(huì)到控制系統(tǒng)就在身邊。

4 實(shí)踐教學(xué)方面研究（Research of practice teaching）

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課，通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作和動(dòng)手能力，加深對(duì)理論知識(shí)理解，反過來再用理論指導(dǎo)實(shí)踐，這樣就形成良性循環(huán)。我校教學(xué)大綱實(shí)驗(yàn)課為16學(xué)時(shí)，2學(xué)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)、4學(xué)時(shí)驗(yàn)證性試驗(yàn)、4學(xué)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)參觀和6學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，滿足不同層次學(xué)生需求。大部分學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)根據(jù)教學(xué)大綱來進(jìn)行，同時(shí)注重個(gè)性培養(yǎng)，對(duì)那些基礎(chǔ)較好的學(xué)生，為其創(chuàng)造實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。如我校成立大學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生的能力在那里得到進(jìn)一步提高。

4.1 利用MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)

為了對(duì)理論內(nèi)容進(jìn)行透徹地理解，在講完每一小節(jié)內(nèi)容后，教師都圍繞課上內(nèi)容布置仿真實(shí)驗(yàn)作業(yè)，要求學(xué)生畫出原理圖，給出每一環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，然后利用Matlab/Simulink軟件進(jìn)行仿真[3]，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。通過Matlab仿真實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解。在實(shí)驗(yàn)課上，教師布置交、直流運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜合仿真實(shí)驗(yàn)題目各一道，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握和理解情況。這是從理論到仿真的過程，實(shí)驗(yàn)消耗少、不受時(shí)間與地點(diǎn)制約，只需一臺(tái)電腦輔以相應(yīng)的軟件就可以進(jìn)行，大大降低教學(xué)成本，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供便利，充分發(fā)揮學(xué)生的潛能。

4.2 基礎(chǔ)性驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)

這個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)?zāi)K相對(duì)固定，對(duì)學(xué)生約束力較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)要少而精，但是絕對(duì)不能沒有，因?yàn)樯婕暗綇?qiáng)電，教師要詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和操作流程。我校開設(shè)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)：轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)可逆直流PWM調(diào)速系統(tǒng)，SPWM正弦脈寬調(diào)制變頻器-異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)[4]。此階段是從仿真到控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)換過程，是實(shí)踐的初步。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生掌握運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)試及參數(shù)整定方法，調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響?；仡櫛緦?shí)驗(yàn)用到的理論知識(shí)，這些知識(shí)點(diǎn)是如何有效地組合在一起的，達(dá)到理論與實(shí)踐的初步融合，為學(xué)生后續(xù)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使學(xué)生由被動(dòng)思考變?yōu)橹鲃?dòng)思考，提高分析問題與解決問題的能力。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)參觀

以往是在教學(xué)結(jié)束后，組織學(xué)生進(jìn)廠參觀學(xué)習(xí)。但由于課程已經(jīng)結(jié)束，學(xué)生沒有壓力，同時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)一頭霧水，實(shí)習(xí)效果并不理想。我院針對(duì)這一問題，把課程結(jié)束實(shí)習(xí)穿插在課程中進(jìn)行，將課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合，此過程是從直觀到實(shí)際認(rèn)知的過程。這樣做的好處是，通過現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)參觀及時(shí)解決抽象的理論問題，對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)?；氐秸n堂后，教師將工業(yè)直觀對(duì)象進(jìn)行抽象，上升到理論的高度，這樣學(xué)生就不是盲目地接受理論。

4.4 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在我校綜合實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的。首先給出設(shè)計(jì)課題，設(shè)計(jì)題目不要過于簡(jiǎn)單，太簡(jiǎn)單達(dá)不到訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)的目的，但也不要太難，太難容易使學(xué)生喪失信心。最好選擇那些學(xué)生看起來容易，但做起來不容易，覆蓋知識(shí)面廣的題目。結(jié)合我校單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室、DSP實(shí)驗(yàn)室、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、傳感器實(shí)驗(yàn)室、電機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室，我們給學(xué)生布置的設(shè)計(jì)題目是“全數(shù)字PWM調(diào)速系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)控制”，這個(gè)題目類似于驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，但又不是，在某種程度上超出驗(yàn)證性試驗(yàn)。對(duì)于微處理器的選擇，取決于學(xué)生的興趣和對(duì)處理器的掌握程度，具有很大的靈活性。同時(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有開放性，既可以選擇直流又可以選擇交流調(diào)速。這樣學(xué)生就能對(duì)這學(xué)期所有的內(nèi)容進(jìn)行回顧，鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和解決實(shí)際問題的能力，加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合。教師給出實(shí)驗(yàn)的目的、要求和適當(dāng)?shù)奶崾尽Ｒ髮W(xué)生給出設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)方法和步驟，撰寫技術(shù)文檔，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這個(gè)過程是從實(shí)際認(rèn)知到滿足實(shí)際應(yīng)用需求的實(shí)踐過程，與工廠實(shí)際設(shè)計(jì)過程類似，克服學(xué)生理論學(xué)習(xí)與實(shí)際工程相脫節(jié)的現(xiàn)象，解決學(xué)生動(dòng)手能力的不足。學(xué)生走向社會(huì)就不會(huì)對(duì)實(shí)際控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)感到陌生和畏懼，也潛移默化地使學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)課程自主學(xué)習(xí)，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，滿足社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才的需求。

5 結(jié)論（Conclusion）

從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面出發(fā)，以培養(yǎng)理論與實(shí)踐并重的復(fù)合型人才為最終目標(biāo)。從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面探討“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程的教學(xué)與實(shí)踐，為社會(huì)輸送合格的專業(yè)技術(shù)人才。本文討論的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)教學(xué)研究方案，已成功應(yīng)用于電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)，學(xué)生對(duì)課程的教學(xué)方案比較滿意，教學(xué)效果較好，學(xué)校的教學(xué)評(píng)估為“優(yōu)”。

參考文獻(xiàn)（References）

[1] 陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)—運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2] 姚舜才，溫志明，黃剛.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)分析與應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008.

[3] 周淵深.交直流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真[M].北京：中國(guó)電力出版社，2010.

[4] 馮垛生.交流調(diào)速系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介：

李旭超（1974-），男，博士，副教授.研究領(lǐng)域：調(diào)和分析在信息處理中的應(yīng)用.

邊素軒（1977-），女，本科，副主任護(hù)士.研究領(lǐng)域：醫(yī)學(xué)圖像處理.

劉 燕（1963-），女，碩士，教授.研究領(lǐng)域：信息處理與應(yīng)用.