第二届全国高校电气类专业课程实验教学案例设计竞赛于2025年10月17-19日在上海交通大学闵行校区举行。我院张冬冬教授、朱虹谕副研究员、武晓栋老师获全国高校电气类专业课程实验教学案例设计竞赛二等奖。
张冬冬教授团队的教学案例《直流无刷电机控制器设计实验》以“模拟—数字—功率”三级递进架构，系统构建直流无刷电机闭环控制教学案例。模拟控制板块采用带抗饱和策略的PI转速环，实现负反馈稳速，学生可实时调整参数并直观观察转速曲线变化；数字控制板块依托高性能MCU完成霍尔信号采集、换相逻辑与驱动信号输出，支持在线参数标定与总线遥测，鼓励学生自主编写控制代码并验证换相策略；驱动板块基于三相全桥拓扑，集成硬件多重保护，可直接驱动电机运行，学生可安全进行功率级调试，体验从控制算法到电机响应的完整闭环过程。实验将建模、仿真、实物调试与云端分析融为一体，显著提升了学生的系统思维与工程实践能力，充分实现了教学与工程的无缝对接。
直流无刷电机（BLDC）控制系统结构
本实验作为《电力电子》、《电机学》、《模拟电子技术》等多门核心专业知识的综合应用与融会贯通的桥梁课程，打破传统实验“验证性、孤岛式”局限，助力学生贯通专业知识，构建从部件到系统的工程思维。BLDC为电动汽车、智能制造、家电等领域的关键动力部件，实验内容以BLDC为核心载体，紧密贴合产业前沿需求。学生通过实验可掌握BLDC结构、120°六步换相、PWM调速等核心原理，提升系统搭建、波形分析、参数整定等实践技能，同时培养严谨求实的工程精神、系统思维和团队协作意识。
未来，张冬冬教授团队还将深化产教融合，从模拟仿真到真实项目共建校企实验室与联合课程，引入电动自行车控制器、无人机电调等企业真实项目案例开展项目式教学与毕业设计；并设立“电拉系统设计与调试”认证课程，将实验案例升级为系列化课程模块，对接行业技能认证，提升学生就业竞争力。
张冬冬教授团队设计的教学案例不仅彰显了团队扎实深厚的专业功底，更凝聚了对实验教学模式的创新探索，为新能源学院课程教学提供了优质范例。后续，学院将充分发挥张冬冬教授优秀教学团队的示范引领作用，激励更多教师积极投身教学改革与创新实践，持续精进教育教学质量，为培养高素质工程技术人才筑牢根基。
供稿：杨 琳
图片：朱虹谕
一审一校：方 龙
二审二校：孔 妮
三审三校：张计科
