《机电传动与控制》课程教学的探索与实践

“机电传动控制＂理实一体化教学探析　

尹　久　

（湖北轻工职业技术学院机电系　湖北・武汉４３００７０）　

中图分类号：Ｇ６４２　文献标识码：Ａ　文章编号：１　６７２—７８９４（２０１　１】０３—０４９—０２　

摘　要　“机电传动控制”作为一门综合性较强的新课程．　

传统教学方法已不适应．因此．作者采用了全新的理实一体　

化教学方法．将理论教学与实践教学相互融合．取得了较好　

的教学效果　

关键词机电传动控制　理实一体化　教学　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｐｒａ—　ｃｔｉｃｅ　ｆｏｒ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎ－　

ｔｒｏｌ／／Ｙｉｎ　Ｊｉｕ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｓ　ａ　

ｎｅｗ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ，ｔｏ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｔｅａｃｈ—　

ｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ａｄａｐｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａ　ｂｒａｎｄ　ｎｅｗ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｗｈｉｃｈ　

ｉｎｔｅｇｒａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　

ｈａｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｇｏｏｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ；　

ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　

Ａｕｔｈｏｒ’Ｓ　ａｄｄｒｅｓｓ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｈｕｂｅｉ　Ｌｉｇｈｔ　Ｉｎｄ—　

机电传动控制

Electro-mechanical Driving Control

课程编号：03410084

学 分：2

学 时：32（其中：讲课学时：26 实验学时：6 上机学时： 课外： ）

先修课程：电工技术、电子技术

适用专业：机械设计制造及自动化

教 材：《机电传动控制》，冯清秀邓星钟，华中科技大学出版社，2011年6月一、课程的性质与任务

机电传动控制是机械电子工程、机械设计制造与自动化专业的一门专业基础课程。

通过学习，使学生掌握机械装备的电气传动与控制系统的设计、使用和维护，掌握机电一体化 技术所需的强电控制知识，包括电机、传动控制、可编程序控制器、接触器-继电器控制、电力电子 技术基础等方面的基础知识，并为学习后续课程垫定基础。

通过实验，使学生了解和掌握机械装备的电气传动和控制系统设计、使用，掌握实验的基本方 法和技能，学会使用有关设备和仪器，以及实验数据的处理方法，着重培养学生的实际动手能力及 综合运用所学知识分析和解决一般技术问题的能力。

二、课程目标及对毕业要求及其指标点的支撑（一）课程目标

课程目标1:能够在充分了解直流电动机、交流电动机和控制电动机工作特性的基础上，选择 合适类型的电动机并建立相应的机电控制系统，使之能工作在稳定平衡的工作状态之下，完成对应 的控制目标。

课程目标2：能够基于科学原理并采用科学方法，制定电动机性能测试及控制方面的实验方案, 并能对实验数据进行科学的分析和处理。

课程目标3：能够正确认识在充分了解电动机及其控制系统在生产和实际生活中的应用及其对 于客观世界和社会的影响，并理解应承担的责任。

（二）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养计划中毕业要求2、毕业要求4和毕业要求6：

1 .毕业要求2-2：能够针对机械设计、制造及其自动化领域或系统的复杂工程问题，选择正确、 可用的数学模型。占该指标点达成度的20%；

2 .毕业要求4-2：能够基于科学原理并采用科学方法对机械零件、结构、装置、系统制定实验方 案。占该指标点达成度的20%；

教育教学论坛EDUCATIONTEACHINGFORUM2019年1月第2期Jan.2019NO.2基于蓝墨云班课的《机电传动与控制》翻转课堂教学改革实践

收稿日期：2018-04-22教改项目：西安科技大学教改项目（ZX16017和ZX16019）作者简介：毛清华（1984-），男（汉族），江西吉安人，博士，副教授，研究方向：智能检测与控制。一、教学中存在的问题《机电传动与控制》课程理论性较强，课程内容比较抽象，尤其是交流电动机和直流电动机的机械特性、调速控制和制动控制等方面。目前，教学计划中该课程理论32学时、实验8学时，课时有些偏少，要求学生课后对相关知识进行学习。目前存在的主要问题如下。1.只有少部分学生课后提前预习和复习了相关课程内容，过去主要采用以教师讲授为主的教学方式，根据以往的教学情况来看，理论教学效果不理想。学生前面知识跟不上，后面更加学不懂，影响了学生学习的积极性。2.由于受实验平台套数和性能的影响，该课程实验过去主要以演示性和验证性实验为主，学生做实验的积极性不高。学生在进行实验的过程中遇到了问题，缺乏认真思考，实验结果分析不足，实践教学没有达到预期的教学效果。二、教学改革措施及实践效果1.通过蓝墨云班课平台建立了课程网络平台，激发了学生的学习兴趣。基于移动互联网技术的蓝墨云班课网络平台的课程资源包括教学课件PPT、图片、教学案例动画等多种形式，学生利用智能手机随时可以访问课程相关的教学资源，并且师生可以在该网络平台开展交流与讨论，不仅可以方便学生课前预习和理解课程知识，激发学生的学习兴趣和提高教师与学生的互动效果，而且教师可以了解学生的课后学习情况和教学效果。2.通过翻转课堂教学模式提高了学生的学习主动性。本课程中，50%采用了翻转课堂的教学模式，通过翻转课堂教学模式改革，教师不仅可以及时了解学生对课程知识点的掌握情况，而且可以把重点放在学生未掌握的知识点和知识的应用上，提高了教学效果。通过工程案例问题分析，激发了学生学习的兴趣和提高了学生应用理论知识解决工程实际问题的能力。通过分组讨论和汇报，培养了学生的团队协作精神和沟通、表达能力。3.通过以案例为主线的教学方法，提高了学生应用知识解决实际问题的能力。在课程讲授过程中，以带式输送机和电梯的机电传动系统工程案例为主线将教学内容贯穿起来，并且将与课程知识相关的先进技术引入课堂教学中，使学生系统地理解了课程相关知识和机电传动控制相关的先进技术。通过以工程案例为主线的课堂教学方法，提高了学生对课程知识的理解水平和应用知识解决实际问题的能力。4.通过设计综合性实验，提高了学生运用知识的能力和创新设计能力。本次教学改革结合实验室新建的机电传动实验平台，设计了“直流他励电动机启动和制动控制实验”和“三相交流异步电动机启动和制动控制实验”两个综合性实验。通过综合性实验，让学生设计电动机的起动与制动控制电路，实现直流和交流电机的两种以上方法的起动与自动控制，学生可以根据所学知识设计出合理的控制电路，不限于实验指毛清华，张旭辉，樊红卫，王川伟，刘鹏（西安科技大学机械工程学院，陕西西安710054）摘要：《机电传动与控制》是机械设计制造及自动化专业的核心课程，该课程综合性和实践性较强，实践证明采用“以教师讲授为主”的教学模式教学效果不理想。为了提高该课程的教学效果，本文探索了一种基于蓝墨云班课的翻转课堂教学模式和以工程案例为主线的教学方法。通过基于蓝墨云班课的翻转课堂教学模式，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的团队协作能力和沟通表达能力。采用以工程案例为主线的教学方法和设计综合性实验，提高了学生综合运用知识解决工程实践问题的能力。关键词：机电传动；蓝墨云班课；翻转课堂；工程案例中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2019）02-0126-02

《机电传动控制教案》PPT课件

第一章：机电传动控制概述

1.1 机电传动控制的定义

1.2 机电传动控制系统的组成

1.3 机电传动控制的应用领域

1.4 机电传动控制的发展趋势

第二章：电动机及其控制

2.1 电动机的分类及特点

2.2 电动机的选型与安装

2.3 电动机的控制方式

2.4 电动机的运行维护

第三章：机电传动系统的动力学分析

3.1 机电传动系统的动力学基本原理

3.2 机电传动系统的负载分析

3.3 机电传动系统的速度和加速度控制

3.4 机电传动系统的稳定性分析

第四章：机电传动控制电路设计

4.1 机电传动控制电路的基本组成

4.2 常用控制电路的设计方法

4.3 电路图的绘制与解读

4.4 电路的调试与故障排查

第五章：机电传动控制系统的性能评估 5.1 机电传动控制系统的性能指标

5.2 机电传动控制系统的仿真与实验

5.3 机电传动控制系统的优化方法

5.4 机电传动控制系统的可靠性分析

第六章：传感器与检测技术

6.1 传感器的分类与作用

6.2 常用传感器的原理与应用

6.3 传感器信号的处理与分析

6.4 传感器的标定与补偿

第七章：PLC在机电传动控制中的应用

7.1 PLC的基本原理与结构

7.2 PLC的编程技术与应用

7.3 PLC与电动机的接口与通信

7.4 PLC在机电传动控制实例分析

第八章：变频器在机电传动控制中的应用

8.1 变频器的基本原理与结构

8.2 变频器的选型与安装

8.3 变频器的控制策略与编程

8.4 变频器在机电传动控制实例分析

第九章：伺服控制系统及其应用

9.1 伺服控制系统的基本原理

9.2 伺服电动机的选型与安装 9.3 伺服控制系统的调速与定位

9.4 伺服控制系统在机电传动控制中的应用实例

第十章：机电传动控制系统的节能与环保

10.1 节能原理与技术

10.2 环保原理与技术

10.3 节能与环保在机电传动控制中的应用