滕璇璇
(武汉轻工大学 湖北·武汉 430023)
习近平总书记在2016年7月1日纪念我们党成立95周年大会[1]上郑重地向全党发出“不忘初心、继续前进”伟大号召,同时结合中国共产党和国家正在做的事情对“不忘初心”的内涵作出了全面阐述。2017年10月18日,中国共产党的十九大上,“不忘初心、牢记使命”被上升为该次大会的主题[2]。在十九大上习近平总书记深刻地指出:“不忘初心,方得始终。中国共产党人的初心和使命,就是为中国人民谋幸福,为中华民族谋复兴。这个初心和使命是激励中国共产党人不断前进的根本动力。”
“不忘初心、牢记使命”作为中国共产党的重要论述此中饱含厚重的历史感、鲜活的时代感和庄严的使命感,是我们党在新时代发出的伟大号召。它源于对中国共产党的性质宗旨、历史经验和优良传统的宏大思考,是对我们党进入新时代、踏上新征程、迎接新挑战的战略动员,具有重大现实意义和深远历史意义。2020年1月8日[3],习近平同志在主题教育总结大会上说,“不忘初心、牢记使命不是一阵子的事,而是一辈子的事。”“初心”教育不应仅仅是单一政治层面的学习,而应是多层面“立体式”的学习。结合“初心”教育的思政主题课程,应该是将我们党一脉相承的思考,引入工科课程教学中,为科技强国的人才培养体系,打下夯实基础。因此可以说“不忘初心、牢记使命”不仅仅具有历史意义,更对现实“科技兴国”战略具有重要的指导意义。
运动控制系统课程是电气工程及其自动化专业、自动化专业等涉及到电力电子与电力传动专业的主干课程之一。课程通过电力拖动自动控制系统的基本知识、进而掌握交直流电机典型自动控制系统的工作原理及运用。培养学生解决实际问题的能力,为今后从事电气工程及其自动化有关的专业工作打下基础。
《电力拖动自动控制系统》课程始终围绕着一个控制目标(被控对象)——即电动机(直流/交流)进行分析(图1)[4],课程由最简单的开环控制系统展开,逐层深入,不断优化(图2)。这同我们党提出的“不忘初心、牢记使命”思想是一脉相承的,因而本课程的教学是十分适合将这一思政主题贯穿整个课程教学过程,这种将思政教育同课程主体目标归一化的处理,将改善一般思政教育与课堂割离的状况,让学生通过课程的实践和逐层推进自主寻求解决问题的思路的过程中,将“不忘初心、牢记使命”一以贯之。
图1
图2
交直流调速系统的本质是控制电动机的电磁转矩[5]——这一核心问题就是本课程的“初心”与“使命”。
直流电动机转速和其他参数之间的关系可由直流电动机的电压平衡方程式推导表示为
式中:n——转速(r/min);
U——电枢电压(V);
I——电枢电流(A);
Ke——由电机结构决定的电动势常数。
由上式可以看出,调节电动机的转速有三种方法:
(1)调节电枢供电电压U。
(3)改变电枢回路电阻R。
此三种调速方法,无论使用何种目的都是调节转速即本课程的“初心”。
为了实现和达成这个“使命”,我们需要调节电机的电枢电压,从而引出课程的第一部分“可控直流电源”的获取。
变压调速是直流调速系统的主要调速方法,有了可以调压的直流电源,从而构成开环电动机调速系统。比较开环系统的机械特性和闭环调速系统的静特性,能清楚地看出反馈闭环控制的优越性。为了系统调速性能(“初心”)的提高,闭环系统被引入进调速系统中。用PI调节器实现转速无静差,消除负载扰动对稳态转速的影响,并用电流截止负反馈限制电枢电流的冲击,避免出现过电流现象。系统被进一步优化和改良为无静差调速系统和有限流保护的调速系统。但转速单闭环系统并不能按照要求充分控制电流/电磁转矩(“使命”)的动态过程。系统静、动态性能优良、应用更广的双闭环直流调速系统被提出来。
实际控制系统的传递函数各式各样,而工程近似方法也各种各样,如何选择合适的工程近似方法进行工程设计呢?
高频段小惯性环节的近似,高阶系统的降阶近似,低频段大惯性环节的近似处理等近似处理方法的使用,均是为了将控制系统校正成目标对应的典型系统。
“不忘初心、牢记使命”思政教育能够帮助学生深入理解和实践习近平新时代中国特色社会主义思想,提高了知信行合一能力。学生们只有在“知”上受到洗礼和锤炼,才能够在“行”上守住初心、坚定信念。
“电力拖动自动控制系统”的选课学生一般多是大学三年级的电气及自动化专业学生,正处于人生关键转折点的选择时期,是继续科研、工作、还是其他的人生选择,对很多学生来说都还较迷茫。这个时候强调“初心”“使命”,通过课程思政帮助学生在人生关键节点,寻求个人价值及个人追求的实现。
思政教育与专业课程的融合,正是知信行合一契合点。专业教学除了完成专业知识的讲授外,更应以德施教,挖掘课程思政元素[6]。
课程思政不应该是单纯的思政教育,而是将思政教育与课程、学生生活学习的融合,通过思政指导和帮助学生适应社会变化,实现自我追求和社会需求的统一。