《电机学》课程思政教学设计案例（一等奖）

1、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

2、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、到达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

3、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缺乏，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。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。价值目标：专业认同感，民族自豪感，培育严谨的科学精神，

4、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”

5、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、到达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

6、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：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

7、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。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：由定子绕组的排列规律决定。分析电机中电磁转矩的产生，总结电动机工作原理图5三相异步电动机工作原理解决了三相异步电动机工作原理问题后，提出课堂讨论问题:1）三相异步电动机转子转速与磁场转速之间存在什么关系？稳态运行时，两者能不能相等？2）怎样改变三相异步电动机转子转向？3）怎样改变三相异步电动

8、机的转速？三相异步电动机额定值定义1）额定电压UN2）额定电流IN3）额定功率PN4）额定转速nN5）额定效率nN专业知识与思政的融合：在讲授额定效率时，分析现在电机 的总耗电量占全社会总用电量的64%左右，其中工业领域的电机 用电量占工业用电的75%左右，所以电机节能是一个牵涉到电机 设计与运行的重大工程实际问题。介绍2021年6月开始实施的 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。与社会责 任感、创新精神、民族自豪感这些思政要素融合。3课后:课后作业：下面两题二选一，要求分组讨论和汇报。1）学习新版电机能效标准G

9、B18613-2020,思考“如果你是江 苏某电机制造企业某岗位的工作人员，应如何应对此次的电机能 效标准的升级”。2）撰写一篇关于异步电动机的开展史及目前研究热点与开展 趋势的调研报告。三、教学反思在电机学教学过程中，将专业知识讲深讲透，在传授知识 的同时，注意融合电机开展史及电机开展过程中一群伟大的科学 工作者、电机行业科技最新开展动态等思政素材，使用问题导入、 比照启发式等教学方法，“以教师为导向，以学生为主体、学生 的工程实践能力锻炼为中心”的教学模式，激励了学生发奋学习 的热情，培养了学生的家国人文情怀，拓展了认识问题的视野， 塑造了正确的价值观，在知识传授的过程中实现了价值引领。课

10、程思政教学融入电机学教学实施过程中，对推动教学改革具有重要意义，结合以上的教学实践，还需要一下方面进行探索：(1)加强顶层设计，全面整合电机学课程中的思政元素教学实践过程中，思政素材内容分散，关联性不强，未形成 完善的思政体系。需要加强课程思政的顶层设计，全面整合电机 学课程中的思政元素，使课程教学与思政课程同向同行，在专业 知识传播和专业实践中强调价值引领。要求教师深入梳理专业课 教学内容，结合课程特点，以问题导向，在落细落小落实上下功 夫，从结合学生关注的社会热点问题和被学生忽视的重要问题作 为切入点，有效融入课程教学中，提升学生对专业的认同度、职 业精神和社会责任感，激发学生的学习动力，提高专业课程教学 质量。(2)加强教学团队建设，提升教师队伍整体思政水平备课难度加大，在挖掘思政元素时要耗费大量时间，并且在 备课过程中要思考如何将思政要素自然融入讲授的专业知识。需 要教师加强政治理论知识的学习，提高自身思想政治素质。在教 学团队建设过程中，引入马克思主义学院的思政教师，定期开展 政治学习，思政论坛，提高教师的思想政治素养。四、特色与创