《电机学》课程思政教学设计案例（一等奖）.docx

PAGE 2 《电机学》课程思政教学设计案例（一等奖） 一、案例简介 ? ?《电机学》是电气工程及其自动化专业的一门专业核心基础课，主要讲授变压器、直流电机、三相异步电动机和三相同步电机的基本结构、工作原理、分析方法、工作特性及实际应用。通过本课程的学习，学生应获得电机的基本理论知识，电机稳态分析方法和基本实验技能，为进一步学习专业课和从事专业工作打下基础。在专业知识讲授过程中，课程思政贯穿始终，潜移默化给学生传递正能量，培养学生的注重爱国精神、专业精神、实践精神和创新精神，将“价值塑造、能力培养、知识传授”三位一体育人理念贯穿于《电机学》教学全过程。 ? ? 以“三相异步电动机的工作原理”这节内容为案例，分析课程思政在电机学教学中的设计与实践。 二、教学设计 2.1思政理念 2.1.1思想政治教育元素：专业认同感、工匠精神、科技强国、民族自豪感。 2.1.2思想政治教育素材： （1）“复兴号”中国标准动车组，由中国铁路总公司牵头组织、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车。其核心动力设备——三相异步电动机是本节研究对象。 （2）小工种大作为动车电机组装班，兢兢业业，通过小改造、小革新、小设计将300多个零部件组装成一台台运行可靠的动车电机。 （3）新版电机能效标准GB18613-2020，电机1级能效标准优于国际电机能效标准，使我国电机能效标准处于世界领先水平。 2.2学情分析 学生在学习三相异步电动机的工作原理前，已经学习了直流电机和变压器两种电机。学生初步掌握分析电机的步骤。学生具备查阅和挑选相关的资料，并学会分析和总结资料内容的能力。《电机学》是在大二下学期学习，学生刚接触专业基础课，缺乏专业全面系统的概念，对课程在课程体系中的认识不足，缺乏学习的动力。 2.3教学重难点 2.3.1教学重点：三相异步电动机的工作原理 2.3.2教学难点：旋转磁场 2.4教学目标 2.4.1知识目标：掌握旋转磁场建立的条件与性质、三相异步电动机的工作原理。 2.4.2能力目标：具有分析三相异步电动机工作原理的能力；运用此方法分析其他电动机工作原理的能力。 2.4.3价值目标：专业认同感，民族自豪感，培育严谨的科学精神，勇于探索创新精神。 2.5教学方法与手段 运用课堂讲授、多媒体教学、线上线下混合式教学方式，问题导入式教学、递进式教学、类比启发式教学等方法。 2.6教学过程 教学具体实施过程主要包括：课前、课中和课后三个环节。 2.6.1课前：教师在中国大学慕课（MOOC）推送已制作好的“三相异步电动机结构”视频，学生在规定的时间内自主完成视频的学习，并完成MOOC上相关随堂练习。 2.6.2课中： （1）教师设计2-3个关于三相异步电动机结构的问题、检测学生课前在MOOC上自主学习的效果。 （2）问题引入 引入具有完全自主知识产权最高时速超400km/h的“复兴号”动车视频资料，提问思考问题：“复兴号”的动力源是什么？引导学生探究问题，分析我们学习的电动机都可以作为动力源，引出本节主题：三相异步电动机的工作原理。 专业知识与思政的融合：“复兴号”动车是完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车，其核心动力设备是本节内容的授课对象-三相异步电动机，是由中车株洲电机有限公司生产，与专业认同感、民族自豪感、工匠精神这些思政要素融合。 （3）类比启发式教学法引出本节重点内容 复习已经学习的直流电动机工作原理，指出电机内部的电路（静止的电枢绕组）和磁场（恒定的直流磁场），他们相互作用实现机电能量的转换。通过类比分析，三相异步电动机电路只能是定子绕组和转子绕组，磁场只能由定子绕组中的交流电流或者转子绕组中的电流产生。 引导分析：磁场必须与转子电流作用产生电磁转矩，但是转子电路与外电路没有电的连接，那怎么产生电流，只能是通过电磁感应，产生感应电流，而静止的转子绕组中要产生感应电流，转子绕组必须与磁场之间有相对运动才行，进而得出本课堂的重要内容“旋转磁场”，并进一步设问：旋转磁场是如何产生的？具有哪些特点？ （4）以问题导向，递进式教学法进行知识点讲解 旋转磁场是本节的教学难点。采用多媒体动画技术，以问题为导向，吸引学生的注意力，引导学生思考问题，解决问题。教学内容逐层分解，将三相异步电动机的工作原理分析如下： ①旋转磁场是怎样产生的？（利用多媒体动画技术） 复习电磁感应定律，请学生们利用电磁感应定律分析 0°、120°、240°、360°四个时刻来分析定子合成磁场的空间位置。 结论：当三相交流电流连续变化时，产生的合成磁场将在空间连续旋转。 ②旋转磁场有何性质？ 从旋转磁场的转速、方向，极数进行讨论。 1）旋转的转速：??????? ? 2）旋转的方向：由三相电流相序及三相绕组的空间排列顺序确定。 3）旋转磁场的极数：由定子绕