新汽车基础驱动控制 7

教学单元教案教学设计概述教学单元名称项目四任务一驱动电机控制系统工作原理认知学时2教案序号20教学目标知识目标：1、能准确描述电机控制器（MCU）的五大核心组成部分及其功能；2、能阐述矢量控制（FOC）算法的基本逻辑及PWM调制原理；能力目标：能结合电路图识别驱动电机控制系统的信号流向，并能使用示波器或万用表对旋变传感器及CAN通讯线路进行基础检测。素养目标：1、强化高压安全操作意识，严格执行断电验电流程；2、培养严谨的逻辑思维与工匠精神，在故障排查中注重数据依据而非经验主义。重点与难点重点：电机控制器内部结构的功能解析；难点：理解矢量控制（FOC）中Clarke/Park变换及PID调节的抽象算法逻辑；教学场地新能源汽车实训中心、多媒体教室、驱动电机拆装实训台教学方法案例教学法：引入北方低温续航衰减真实案例，激发探究兴趣；教学手段1、数字化平台：学习通、虚拟仿真软件、示波器数据采集系统；2、教学资源：驱动电机控制器实物教具、维修手册、故障诊断仪、工作页。课程思政设计从“中国芯”看技术自立：讲解IGBT及SiC功率模块时，对比国内外技术发展现状，介绍比亚迪、阳光电源等企业在逆变器领域的突破，增强民族自豪感与技术自信。教学设计及反馈教学环节用时设计教学活动教学内容概述辅助资源课前(计划用时不占课堂教学时长）30分钟课前准备1、发布微课视频《驱动电机控制系统的“神经中枢”》，要求学生预习MCU基本组成；2、在学习通发布讨论题：“为什么电动车在冬季续航会大幅缩水？”收集学生观点；3、下发预习任务单，要求查阅IGBT与MOS管的区别。2、收集学生对“低温对电机效率影响”的初步认知误区；3、明确课堂分组及安全操作规范考核标准。1、学习通2、预习任务单3、手机2分钟课堂签到线上签到并查看预习测试完成情况学习通2分钟学习内容目标介绍1、简述本项目在整车动力系统中的核心地位；2、明确本次课需掌握的MCU结构、原理及检测技能。2、展示学习目标思维导图，理清知识脉络。1、多媒体2、PPT

10分钟新课引入1、案例导入：展示某车型在-15℃环境下续航衰减150公里的实测数据，提问：“除了电池活性降低，电机控制系统如何受影响？”（3分钟）2、引导学生回顾预习内容，分析IGBT开关损耗与温度的关系；（4分钟）3、引出本课主题：深入解析驱动电机控制系统如何通过动态热管理算法优化效率。（3分钟）2、采用头脑风暴方式，探讨提升低温效率的技术路径；3、通过随机提问检验学生对预习知识的掌握程度。40分钟电机控制器组成与工作原理1、实物拆解与识别（15分钟）：小组领取电机控制器总成，对照维修手册拆解外壳，识别主板、驱动板、IGBT模块、电容、电流传感器五大部件，并填写结构认知工作页。2、原理动画演示（15分钟）：教师播放FOC矢量控制仿真动画，演示Clarke/Park变换过程，解释如何将三相交流电分解为励磁与转矩分量；讲解PWM调制如何控制IGBT开关生成正弦波。3、互动问答（10分钟）：针对“能量回收时电流流向”、“IGBT击穿后果”等关键点进行提问与解答。（1）要求：每组提交一份部件功能标注图，并选派代表讲解IGBT的双向导通特性；（2）完成时间：15分钟2、学生分组实操，教师巡视指导，纠正不规范拆解动作；（15分钟）3、上传结构认知图至学习通；（2分钟）4、抽取3组学生展示讲解，重点评估其对信号流向理解的准确性；（12分钟）4、抽取3组学生开展电机控制器核心部件功能及信号流向展示介绍，其他小组视情况补充完善；（12分钟，每组4分钟）5、教师总结学生讲解表现，并视情况结合PPT补充讲授MCU内部结构与控制逻辑；（3分钟）6、教师答疑。（2分钟）1、学习通主题讨论活动2、手机3、学习通班级空间4、组长微信群33分钟旋变传感器原理与检测1、任务布置（3分钟）学生按学习页要求开展小组讨论学习，讨论：旋变传感器在驱动系统中的关键作用及检测方法？（1）要求：写出讨论结果，每组从旋变结构、工作原理或检测方法中选一个维度进行展示介绍，要求介绍清楚该维度对电机控制精度的影响？（2）完成时间：12分钟2、学生按照学习页要求开展合作学习，讨论结果至少包含：定子转子结构、电磁感应原理、正余弦波形特征、电阻测量法、示波器波形法等5个以上要点，教师巡视指导和检查；（12分钟）3、指派3组代表展示讨论结果，同时选取一个检测指标介绍其对故障诊断的意义，朝前的先选，其他小组可以提问，小组成员可以补充介绍；（12分钟，每组4分钟）4、教师小结小组合作学习表现，并视情况进行补充介绍。（4分钟）5、答疑；（2分钟）1、多媒体2、电脑3、学习通4、学习页5、手机6.教材7.笔和纸6分钟学习小结1、小结本课实训开展目标达成情况；（2分钟）2、小结本次课理论学习和实训操作中存在的团队协作问题和任务完成情况；（2分钟）3、布置课外作业及下次课前学习准备要求。（2分钟）1、多媒体2、ppt3、习题集用时小计90分钟课后40分钟课后学习1、完成习题集对应课外作业；2、安排学生在学习通班级空间或小组微信群通过教材、工作页学习、任务清单了解下次课实训内容及要求，做好实训学习准备；3、提前学习第8/9次课即第2次实训课学习通相关视频。1、习题集2、学习通3、手机4、教学实施方案5、任务清单6.工作页学习成果通过学生微课视频学习和章节测验完成情况来看，80%以上的学生均较好按要求完成学习