(二)进一步紧密结合教学科研,统筹教学科研实验室资源,促进科研支持实验教学、服务人才培养,把科研成果转化为实验教学内容,将科研方法融入实验教学活动,向学生传授科研理念、科研文化、科研价值,使学生了解科技最新发展和学术前沿动态,激发科研兴趣,启迪科研思维,培养科研道德,提升学生科学研究和科技创新的能力。
1. 电机与机电系统创新设计型实验建设
电机与机电系统创新设计型实验为综合设计型实验课,目标是将最新的电机系统设计成果与方法融入实验教学内容,培养学生的基本工程素养,激发他们的创造能力。在学生掌握电机学、机械原理、电力电子技术等基本理论知识后,对电机系统进行综合性创新设计。如设立了“无刷直流电机驱动器综合设计“等研究设计型专项实验。其教学过程为:教师介绍原理与最新的设计方法、设计要求→学生运用所学知识,按要求进行设计→教师进行审查→学生制作、调试→现场演示、测试技术指标→教师讲评、确定成绩。
本研究设计型实验综合了电机本体、电机驱动、机械原理等各方面理论知识,由学生根据系统技术指标进行电机系统的自主设计,培养学生工程设计及现场制作、调试能力。
2、电机工程实践基地建设
为加深电气、机械相关专业学生对电机的认识与理解,促进理论与实践的结合,建设电机工程实践基地。
电机工程实践教学目标:通过对电机整体的了解、绕组的设计、电机绕组的绕线、嵌线、安装及测试,使学生对电机的制造工艺、绕组的嵌线、绝缘处理有一个系统的认识与提高。进一步了解电机的基本结构与原理,掌握绕制嵌线步骤、工艺规范及注意事项。
应知:绕组展开图原理、步骤和方法;嵌线的工艺方法。应会:绕组的绕制、绕组展开图的绘制、应用专用工具嵌线。在此基础上还可以进行变极绕组的设计与制作,使学生对电机绕组理论有更深层次的认识。
主要内容:电动机的拆卸、电动机的装配;定子绕组展开图的设计、绕制定子线圈、嵌线 、封槽口、放绕组端部隔相绝缘、端部整形、端部接线、绕组的绝缘浸漆与烘干处理;绝缘电阻的测量、、绝缘耐压试验、运转试验、温升试验。
3、信号处理创新实践实验室建设
信号处理创新实践实验室实验内容以适应实际需求、创新能力的培养为依据,在保证基础性实验的前提下,减少单科性、验证性实验,增加设计性、综合性实验,并鼓励学生的创新性、工程实践性实验。结合最新科研成果,在实验教学内容上突出数字化,用数字方法对信号、系统进行分析,综合处理与技术实现。在软件方面,运用Matlab软件实现对信号的分析、处理与系统的综合。在硬件方面,以具有高速度、高灵活性和高可靠性的新型DSP为核心,结合应用系统的开发、设计与调试,促进学生科研能力和知识综合应用能力的提高。
实验内容主要包括:(1)信号与系统基础性模拟实验,包括信号的分解与合成、信号的采样与恢复、有源和无源滤波器等。(2)基于MATLAB的DFT、FFT、IIR/FIR滤波器等信号处理实验。(3)DSP应用实验,包括信号的发生、FFT、自适应滤波器、语音处理等实验。增加部分综合性实验,如“波形发生器设计”、“数字化语音存储与回放系统设计”、“步进伺服马达控制系统的DSP实现”,并将实验课时进行了大幅度增加,要求学生运用信号分析与处理中的相关知识,并综合其它课程的知识,自行设计并完成实验内容。
依托新增的、自行设计的十余个综合性创新实验,引导、激发学生积极投入大学生科研训练计划(SRTP)、科研训练、电子设计竞赛、智能车竞赛等实践活动,使课程实践教学得以很好的延伸和发展。学生设计的自适应滤波器在交流调速系统中得到了很好的应用。基于DSP的声控系统,结合音频信号分析与处理、滤波器等知识,体现了大学生课程基础知识与实践能力的有机结合。
通过课程教学与实践,学生们不仅顺利地完成了课程的学习,而且为后续课程的学习打下了坚实的基础,同时激发了同学们专业学习的兴趣,运用所学理论解决实际问题的能力和实际动手能力得到了锻炼和提高。
4、智能控制技术创新实践实验室建设
智能控制技术创新实践实验室作为“控制理论”、“计算机控制技术”、“现代控制理论”、“智能控制与智能系统”、“自适应控制”、“运动控制技术”等自动化专业控制类课程群的相关实践环节。
现有的实验系统学生只能进行若干参数的设置,系统的开放性及提供给学生的自主性不足,拟通过该创新实践实验室的建设,使学生运用上述课程群涉及的智能控制相关技术在计算机控制系统的硬件结构上自主开发先进的控制策略,通过编写接口程序与控制策略程序进行实物实验(如电机传动对象、温度对象、液位对象) 来检验所提出的控制策略的实际控制效果,并进行优化。
此外,实验室每年还能为本科生提供大学生科研训练计划、毕业设计的实验条件,培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识,激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能。