《電機學》課程思政教學設計案例（一等獎）

1、電機學課程思政教學設計案例(一等獎)一、案例簡介電機學是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)核心基礎 課，主要講授變壓器、直流電機、三相異步電動機和三相同步電 機的基本結構、工作原理、分析方法、工作特性及實際應用。通 過本課程的學習，學生應獲得電機的基本理論知識，電機穩(wěn)態(tài)分 析方法和基本實驗技能，為進一步學習專業(yè)課和從事專業(yè)工作打 下基礎。在專業(yè)知識講授過程中，課程思政貫穿始終，潛移默化 給學生傳遞正能量，培養(yǎng)學生的注重愛國精神、專業(yè)精神、實踐 精神和創(chuàng)新精神，將“價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授”三位一 體育人理念貫穿于電機學教學全過程。以“三相異步電動機的工作原理”這節(jié)內容為案例，分析 課程思政在

2、電機學教學中的設計與實踐。二、教學設計2. 1思政理念2. 1. 1思想政治教育元素：專業(yè)認同感、工匠精神、科技強國、 民族自豪感。2. 1.2思想政治教育素材：(1) “復興號”中國標準動車組，由中國鐵路總公司牽頭組織、具有完全自主知識產權、到達世界先進水平的動車組列車。其核心動力設備三相異步電動機是本節(jié)研究對象。(2)小工種大作為動車電機組裝班，兢兢業(yè)業(yè)，通過小改造、小革新、小設計將300多個零部件組裝成一臺臺運行可靠的動車 電機。(3)新版電機能效標準GB18613-2020,電機1級能效標準 優(yōu)于國際電機能效標準，使我國電機能效標準處于世界領先水 平。2. 2學情分析學生在學習三相異步

3、電動機的工作原理前，已經學習了直流 電機和變壓器兩種電機。學生初步掌握分析電機的步驟。學生具 備查閱和挑選相關的資料，并學會分析和總結資料內容的能力。電機學是在大二下學期學習，學生剛接觸專業(yè)基礎課，缺乏 專業(yè)全面系統(tǒng)的概念，對課程在課程體系中的認識缺乏，缺乏學 習的動力。2. 3教學重難點2.3. 1教學重點：三相異步電動機的工作原理2. 3. 2教學難點：旋轉磁場2.4教學目標知識目標：掌握旋轉磁場建立的條件與性質、三相異步 電動機的工作原理。4. 2能力目標：具有分析三相異步電動機工作原理的能力；運用此方法分析其他電動機工作原理的能力。價值目標：專業(yè)認同感，民族自豪感，培育嚴謹的科學精神，

4、勇于探索創(chuàng)新精神。2. 5教學方法與手段運用課堂講授、多媒體教學、線上線下混合式教學方式，問 題導入式教學、遞進式教學、類比啟發(fā)式教學等方法。2. 6教學過程教學具體實施過程主要包括：課前、課中和課后三個環(huán)節(jié)。2. 6.1課前：教師在中國大學慕課(MOOC)推送已制作好的“三 相異步電動機結構”視頻，學生在規(guī)定的時間內自主完成視頻的 學習，并完成MOOC上相關隨堂練習。2. 6. 2課中：(1)教師設計2-3個關于三相異步電動機結構的問題、檢測 學生課前在MOOC上自主學習的效果。(2)問題引入引入具有完全自主知識產權最高時速超400km/h的“復興號” 動車視頻資料，提問思考問題：“復興號”

5、的動力源是什么？引 導學生探究問題，分析我們學習的電動機都可以作為動力源，引 出本節(jié)主題：三相異步電動機的工作原理。專業(yè)知識與思政的融合：“復興號”動車是完全自主知識產 權、到達世界先進水平的動車組列車，其核心動力設備是本節(jié)內 容的授課對象-三相異步電動機，是由中車株洲電機生產, 與專業(yè)認同感、民族自豪感、工匠精神這些思政要素融合。（3）類比啟發(fā)式教學法引出本節(jié)重點內容復習已經學習的直流電動機工作原理，指出電機內部的電路 （靜止的電樞繞組）和磁場（恒定的直流磁場），他們相互作用 實現機電能量的轉換。通過類比分析，三相異步電動機電路只能 是定子繞組和轉子繞組，磁場只能由定子繞組中的交流電流或者

6、轉子繞組中的電流產生。引導分析：磁場必須與轉子電流作用產生電磁轉矩，但是轉 子電路與外電路沒有電的連接，那怎么產生電流，只能是通過電 磁感應，產生感應電流，而靜止的轉子繞組中要產生感應電流， 轉子繞組必須與磁場之間有相對運動才行，進而得出本課堂的重 要內容“旋轉磁場”，并進一步設問：旋轉磁場是如何產生的？ 具有哪些特點？（4）以問題導向，遞進式教學法進行知識點講解旋轉磁場是本節(jié)的教學難點。采用多媒體動畫技術，以問題 為導向，吸引學生的注意力，引導學生思考問題，解決問題。教 學內容逐層分解，將三相異步電動機的工作原理分析如下：旋轉磁場是怎樣產生的？（利用多媒體動畫技術）復習電磁感應定律，請學生們

7、利用電磁感應定律分析0。、 120、240、360四個時刻來分析定子合成磁場的空間位 置。結論：當三相交流電流連續(xù)變化時，產生的合成磁場將在空間連續(xù)旋轉。旋轉磁場有何性質？從旋轉磁場的轉速、方向，極數進行討論。1）旋轉的轉速：2）旋轉的方向：由三相電流相序及三相繞組的空間排列順序 確定。3）旋轉磁場的極數：由定子繞組的排列規(guī)律決定。分析電機中電磁轉矩的產生，總結電動機工作原理圖5三相異步電動機工作原理解決了三相異步電動機工作原理問題后，提出課堂討論問題:1）三相異步電動機轉子轉速與磁場轉速之間存在什么關系？穩(wěn)態(tài)運行時，兩者能不能相等？2）怎樣改變三相異步電動機轉子轉向？3）怎樣改變三相異步電動

8、機的轉速？三相異步電動機額定值定義1）額定電壓UN2）額定電流IN3）額定功率PN4）額定轉速nN5）額定效率nN專業(yè)知識與思政的融合：在講授額定效率時，分析現在電機 的總耗電量占全社會總用電量的64%左右，其中工業(yè)領域的電機 用電量占工業(yè)用電的75%左右，所以電機節(jié)能是一個牽涉到電機 設計與運行的重大工程實際問題。介紹2021年6月開始實施的 新版電機能效標準GB18613-2020,電機1級能效標準優(yōu)于國際電 機能效標準，使我國電機能效標準處于世界領先水平。與社會責 任感、創(chuàng)新精神、民族自豪感這些思政要素融合。3課后:課后作業(yè)：下面兩題二選一，要求分組討論和匯報。1）學習新版電機能效標準G

9、B18613-2020,思考“如果你是江 蘇某電機制造企業(yè)某崗位的工作人員，應如何應對此次的電機能 效標準的升級”。2）撰寫一篇關于異步電動機的開展史及目前研究熱點與開展 趨勢的調研報告。三、教學反思在電機學教學過程中，將專業(yè)知識講深講透，在傳授知識 的同時，注意融合電機開展史及電機開展過程中一群偉大的科學 工作者、電機行業(yè)科技最新開展動態(tài)等思政素材，使用問題導入、 比照啟發(fā)式等教學方法，“以教師為導向，以學生為主體、學生 的工程實踐能力鍛煉為中心”的教學模式，激勵了學生發(fā)奮學習 的熱情，培養(yǎng)了學生的家國人文情懷，拓展了認識問題的視野， 塑造了正確的價值觀，在知識傳授的過程中實現了價值引領。課

10、程思政教學融入電機學教學實施過程中，對推動教學改革具有重要意義，結合以上的教學實踐，還需要一下方面進行探索：(1)加強頂層設計，全面整合電機學課程中的思政元素教學實踐過程中，思政素材內容分散，關聯性不強，未形成 完善的思政體系。需要加強課程思政的頂層設計，全面整合電機 學課程中的思政元素，使課程教學與思政課程同向同行，在專業(yè) 知識傳播和專業(yè)實踐中強調價值引領。要求教師深入梳理專業(yè)課 教學內容，結合課程特點，以問題導向，在落細落小落實上下功 夫，從結合學生關注的社會熱點問題和被學生忽視的重要問題作 為切入點，有效融入課程教學中，提升學生對專業(yè)的認同度、職 業(yè)精神和社會責任感，激發(fā)學生的學習動力，提高專業(yè)課程教學 質量。(2)加強教學團隊建設，提升教師隊伍整體思政水平備課難度加大，在挖掘思政元素時要耗費大量時間，并且在 備課過程中要思考如何將思政要素自然融入講授的專業(yè)知識。需 要教師加強政治理論知識的學習，提高自身思想政治素質。在教 學團隊建設過程中，引入馬克思主義學院的思政教師，定期開展 政治學習，思政論壇，提高教師的思想政治素養(yǎng)。四、特色與創(chuàng)