《電機(jī)學(xué)》課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)案例（一等獎(jiǎng)）

1、電機(jī)學(xué)課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)案例(一等獎(jiǎng))一、案例簡(jiǎn)介電機(jī)學(xué)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)核心基礎(chǔ) 課，主要講授變壓器、直流電機(jī)、三相異步電動(dòng)機(jī)和三相同步電 機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、分析方法、工作特性及實(shí)際應(yīng)用。通 過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)獲得電機(jī)的基本理論知識(shí)，電機(jī)穩(wěn)態(tài)分 析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課和從事專業(yè)工作打 下基礎(chǔ)。在專業(yè)知識(shí)講授過程中，課程思政貫穿始終，潛移默化 給學(xué)生傳遞正能量，培養(yǎng)學(xué)生的注重愛國精神、專業(yè)精神、實(shí)踐 精神和創(chuàng)新精神，將“價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授”三位一 體育人理念貫穿于電機(jī)學(xué)教學(xué)全過程。以“三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理”這節(jié)內(nèi)容為案例，分析 課程思政在

2、電機(jī)學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)與實(shí)踐。二、教學(xué)設(shè)計(jì)2. 1思政理念2. 1. 1思想政治教育元素：專業(yè)認(rèn)同感、工匠精神、科技強(qiáng)國、 民族自豪感。2. 1.2思想政治教育素材：(1) “復(fù)興號(hào)”中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組，由中國鐵路總公司牽頭組織、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、到達(dá)世界先進(jìn)水平的動(dòng)車組列車。其核心動(dòng)力設(shè)備三相異步電動(dòng)機(jī)是本節(jié)研究對(duì)象。(2)小工種大作為動(dòng)車電機(jī)組裝班，兢兢業(yè)業(yè)，通過小改造、小革新、小設(shè)計(jì)將300多個(gè)零部件組裝成一臺(tái)臺(tái)運(yùn)行可靠的動(dòng)車 電機(jī)。(3)新版電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2020,電機(jī)1級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn) 優(yōu)于國際電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)，使我國電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)處于世界領(lǐng)先水 平。2. 2學(xué)情分析學(xué)生在學(xué)習(xí)三相異步

3、電動(dòng)機(jī)的工作原理前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了直流 電機(jī)和變壓器兩種電機(jī)。學(xué)生初步掌握分析電機(jī)的步驟。學(xué)生具 備查閱和挑選相關(guān)的資料，并學(xué)會(huì)分析和總結(jié)資料內(nèi)容的能力。電機(jī)學(xué)是在大二下學(xué)期學(xué)習(xí)，學(xué)生剛接觸專業(yè)基礎(chǔ)課，缺乏 專業(yè)全面系統(tǒng)的概念，對(duì)課程在課程體系中的認(rèn)識(shí)缺乏，缺乏學(xué) 習(xí)的動(dòng)力。2. 3教學(xué)重難點(diǎn)2.3. 1教學(xué)重點(diǎn)：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理2. 3. 2教學(xué)難點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)2.4教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)建立的條件與性質(zhì)、三相異步 電動(dòng)機(jī)的工作原理。4. 2能力目標(biāo)：具有分析三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理的能力；運(yùn)用此方法分析其他電動(dòng)機(jī)工作原理的能力。價(jià)值目標(biāo)：專業(yè)認(rèn)同感，民族自豪感，培育嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，

4、勇于探索創(chuàng)新精神。2. 5教學(xué)方法與手段運(yùn)用課堂講授、多媒體教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)方式，問 題導(dǎo)入式教學(xué)、遞進(jìn)式教學(xué)、類比啟發(fā)式教學(xué)等方法。2. 6教學(xué)過程教學(xué)具體實(shí)施過程主要包括：課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)。2. 6.1課前：教師在中國大學(xué)慕課(MOOC)推送已制作好的“三 相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)”視頻，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)自主完成視頻的 學(xué)習(xí)，并完成MOOC上相關(guān)隨堂練習(xí)。2. 6. 2課中：(1)教師設(shè)計(jì)2-3個(gè)關(guān)于三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的問題、檢測(cè) 學(xué)生課前在MOOC上自主學(xué)習(xí)的效果。(2)問題引入引入具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)最高時(shí)速超400km/h的“復(fù)興號(hào)” 動(dòng)車視頻資料，提問思考問題：“復(fù)興號(hào)”

5、的動(dòng)力源是什么？引 導(dǎo)學(xué)生探究問題，分析我們學(xué)習(xí)的電動(dòng)機(jī)都可以作為動(dòng)力源，引 出本節(jié)主題：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。專業(yè)知識(shí)與思政的融合：“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車是完全自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)、到達(dá)世界先進(jìn)水平的動(dòng)車組列車，其核心動(dòng)力設(shè)備是本節(jié)內(nèi) 容的授課對(duì)象-三相異步電動(dòng)機(jī)，是由中車株洲電機(jī)生產(chǎn), 與專業(yè)認(rèn)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(xué)法引出本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)習(xí)的直流電動(dòng)機(jī)工作原理，指出電機(jī)內(nèi)部的電路 （靜止的電樞繞組）和磁場(chǎng)（恒定的直流磁場(chǎng)），他們相互作用 實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。通過類比分析，三相異步電動(dòng)機(jī)電路只能 是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組，磁場(chǎng)只能由定子繞組中的交流電流或者

6、轉(zhuǎn)子繞組中的電流產(chǎn)生。引導(dǎo)分析：磁場(chǎng)必須與轉(zhuǎn)子電流作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，但是轉(zhuǎn) 子電路與外電路沒有電的連接，那怎么產(chǎn)生電流，只能是通過電 磁感應(yīng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，而靜止的轉(zhuǎn)子繞組中要產(chǎn)生感應(yīng)電流， 轉(zhuǎn)子繞組必須與磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)才行，進(jìn)而得出本課堂的重 要內(nèi)容“旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)”，并進(jìn)一步設(shè)問：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是如何產(chǎn)生的？ 具有哪些特點(diǎn)？（4）以問題導(dǎo)向，遞進(jìn)式教學(xué)法進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講解旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)。采用多媒體動(dòng)畫技術(shù)，以問題 為導(dǎo)向，吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，解決問題。教 學(xué)內(nèi)容逐層分解，將三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理分析如下：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的？（利用多媒體動(dòng)畫技術(shù)）復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)定律，請(qǐng)學(xué)生們

7、利用電磁感應(yīng)定律分析0。、 120、240、360四個(gè)時(shí)刻來分析定子合成磁場(chǎng)的空間位 置。結(jié)論：當(dāng)三相交流電流連續(xù)變化時(shí)，產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)將在空間連續(xù)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)有何性質(zhì)？從旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速、方向，極數(shù)進(jìn)行討論。1）旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速：2）旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)：由定子繞組的排列規(guī)律決定。分析電機(jī)中電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生，總結(jié)電動(dòng)機(jī)工作原理圖5三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理解決了三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理問題后，提出課堂討論問題:1）三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速之間存在什么關(guān)系？穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，兩者能不能相等？2）怎樣改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向？3）怎樣改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)

8、機(jī)的轉(zhuǎn)速？三相異步電動(dòng)機(jī)額定值定義1）額定電壓UN2）額定電流IN3）額定功率PN4）額定轉(zhuǎn)速nN5）額定效率nN專業(yè)知識(shí)與思政的融合：在講授額定效率時(shí)，分析現(xiàn)在電機(jī) 的總耗電量占全社會(huì)總用電量的64%左右，其中工業(yè)領(lǐng)域的電機(jī) 用電量占工業(yè)用電的75%左右，所以電機(jī)節(jié)能是一個(gè)牽涉到電機(jī) 設(shè)計(jì)與運(yùn)行的重大工程實(shí)際問題。介紹2021年6月開始實(shí)施的 新版電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2020,電機(jī)1級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)于國際電 機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)，使我國電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)處于世界領(lǐng)先水平。與社會(huì)責(zé) 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(bào)。1）學(xué)習(xí)新版電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)G

9、B18613-2020,思考“如果你是江 蘇某電機(jī)制造企業(yè)某崗位的工作人員，應(yīng)如何應(yīng)對(duì)此次的電機(jī)能 效標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)”。2）撰寫一篇關(guān)于異步電動(dòng)機(jī)的開展史及目前研究熱點(diǎn)與開展 趨勢(shì)的調(diào)研報(bào)告。三、教學(xué)反思在電機(jī)學(xué)教學(xué)過程中，將專業(yè)知識(shí)講深講透，在傳授知識(shí) 的同時(shí)，注意融合電機(jī)開展史及電機(jī)開展過程中一群偉大的科學(xué) 工作者、電機(jī)行業(yè)科技最新開展動(dòng)態(tài)等思政素材，使用問題導(dǎo)入、 比照啟發(fā)式等教學(xué)方法，“以教師為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體、學(xué)生 的工程實(shí)踐能力鍛煉為中心”的教學(xué)模式，激勵(lì)了學(xué)生發(fā)奮學(xué)習(xí) 的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的家國人文情懷，拓展了認(rèn)識(shí)問題的視野， 塑造了正確的價(jià)值觀，在知識(shí)傳授的過程中實(shí)現(xiàn)了價(jià)值引領(lǐng)。課

10、程思政教學(xué)融入電機(jī)學(xué)教學(xué)實(shí)施過程中，對(duì)推動(dòng)教學(xué)改革具有重要意義，結(jié)合以上的教學(xué)實(shí)踐，還需要一下方面進(jìn)行探索：(1)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，全面整合電機(jī)學(xué)課程中的思政元素教學(xué)實(shí)踐過程中，思政素材內(nèi)容分散，關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，未形成 完善的思政體系。需要加強(qiáng)課程思政的頂層設(shè)計(jì)，全面整合電機(jī) 學(xué)課程中的思政元素，使課程教學(xué)與思政課程同向同行，在專業(yè) 知識(shí)傳播和專業(yè)實(shí)踐中強(qiáng)調(diào)價(jià)值引領(lǐng)。要求教師深入梳理專業(yè)課 教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合課程特點(diǎn)，以問題導(dǎo)向，在落細(xì)落小落實(shí)上下功 夫，從結(jié)合學(xué)生關(guān)注的社會(huì)熱點(diǎn)問題和被學(xué)生忽視的重要問題作 為切入點(diǎn)，有效融入課程教學(xué)中，提升學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同度、職 業(yè)精神和社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高專業(yè)課程教學(xué) 質(zhì)量。(2)加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，提升教師隊(duì)伍整體思政水平備課難度加大，在挖掘思政元素時(shí)要耗費(fèi)大量時(shí)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(shí)。需 要教師加強(qiáng)政治理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，提高自身思想政治素質(zhì)。在教 學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)過程中，引入馬克思主義學(xué)院的思政教師，定期開展 政治學(xué)習(xí)，思政論壇，提高教師的思想政治素養(yǎng)。四、特色與創(chuàng)