一、课程简介
《电机及电力拖动基础》是太阳成集团tyc7111开设的专业核心课，面向自动化专业学生，共计48学时，3学分，属于专业核心课程。本课程旨在使学生掌握交直流电机、变压器及控制电机的结构、工作原理、运行特性及电力拖动系统的分析、设计方法，具备电机与拖动系统的分析、计算、选型与实验能力。课程内容涵盖直流电机、变压器、三相感应电机及其拖动系统等核心知识单元，注重理论联系实际，强化工程应用能力培养。课程注重理论联系实际，强调对学生电机分析、系统设计、实验操作与工程应用能力的培养，突出其在自动化工程领域的实际价值。在教学实施中，课程融合理论讲授、仿真分析、实验操作与项目研讨等多种形式，致力于培养既具备扎实专业基础，又具有科学精神、工程伦理与家国情怀的高素质工程技术人才。课程考核采用过程性评价与终结性评价相结合的方式，全面评估学生在知识、能力与素养方面的综合达成情况。
二、课程目标
（一）知识目标：
（1）具有电机及变压器的原理、结构、特点、性能分析能力；掌握常见负载的类型、特点及机械特性曲线；掌握电力拖动系统的组成，运动方程式的应用等。
（2）具有电动机的启动、制动、调速方案分析和选择、性能比较、设计计算能力。
（3）具有简单电力拖动系统的设计、折算和运行状态等分析能力。
（4）具有测量电机的机械特性和工作特性，变压器的短路、开路及运行特性，模拟直流电机的起动、调速和改变转向方法的能力。
（5）具有鼠笼式交流电机直接起动、星形—三角形起动、绕线型交流电机串可变电阻器起动和调速实验的能力。
（二）能力目标：
（1）电机与系统数据分析能力：掌握电机实验数据（如机械特性曲线、工作特性参数、变压器短路与开路数据）的处理方法，能够进行误差分析、曲线拟合与特性分析，并对电机性能与系统运行状态进行科学总结与评价。
（2）复杂工程问题解决能力：通过电力拖动系统方案设计、仿真分析与实验验证全过程，培养学生识别、分析并解决电机选型、起动冲击、调速方案比较等实际工程问题的能力。
（3）电机实验与工程工具操作能力：能够熟练使用电机实验台、功率分析仪、测速装置等专业设备，安全规范地完成直流电机起动调速、变压器参数测定、异步电机起动与调速等实验操作，并能运用MATLAB/Simulink等工具进行系统建模与仿真验证。
（4）团队协作与项目执行能力：在综合性实验与项目设计（如“智能灌溉系统驱动方案设计”）中，通过小组分工、协作研讨、联合调试与报告撰写，培养学生的团队协作精神、沟通表达能力和项目执行素养。
（三）思政目标：
（1）科学精神与工程思维培养： 通过回顾电机发展历程与关键原理（如电磁感应定律、旋转磁场理论）的发现过程，介绍法拉第、特斯拉等科学家的探索故事，培养学生严谨求实、勇于创新的科学态度，以及从“现象-本质-应用”的工程思维方法。
（2）家国情怀与行业自信塑造： 结合我国在重大装备、高端制造领域的成就，如高铁牵引系统、特高压输电工程、新能源汽车驱动技术等案例，特别是融入“红旗渠精神”所体现的“自力更生、艰苦创业”奋斗史诗，激发学生的民族自豪感、行业认同感与科技报国的使命担当。
（3）工程伦理与社会责任感强化： 通过探讨电机系统能效提升、再生制动能量回馈、绿色电力驱动等技术与“双碳”战略目标的关系，引导学生理解工程技术的社会与环境影响，树立可持续发展理念，增强作为未来工程师的职业责任感与伦理意识。
（4）工匠精神与核心价值观内化： 借助课程实验、项目设计与案例分析，强调规范操作、精益求精、安全可靠、团队协同在工程实践中的重要性，将“敬业、诚信、专注、协作”的工匠精神与社会主义核心价值观有机融入专业学习，塑造学生正确的职业观与人生观。培养学生严谨求实、精益求精的工程精神与职业素养；增强学生的家国情怀、责任担当与科技报国意识；引导学生树立辩证唯物主义世界观，提升系统思维与创新意识。
三、课程思政案例
驯服负载，领悟工程哲学；传承精神，锻造工匠之魂
（一）案例介绍
1．背景介绍：
《电机及电力拖动基础》课程中“三相感应电机的电力拖动”章节，涉及机械特性、起动、制动、调速等多种方法，公式推导与特性曲线分析较为抽象，传统教学易使学生感到枯燥，难以理解技术方案背后的工程逻辑与设计哲学。同时，如何将思政教育自然融入工科专业课程，避免“生硬嫁接”，是当前课程改革的重要挑战。本案例立足于自动化专业人才培养要求，响应“课程思政”建设号召，结合地域文化特色与工程专业特点进行教学设计。
2．案例分析：
本案例以“红旗渠工程”为宏观叙事载体，将其视为一个以“人力、物力为动力，以山河地形为负载”的超大型“自然拖动系统”，而现代电机拖动系统则是以“电能为动力，以机械设备为负载”的“工业拖动系统”。两者在“系统驱动—克服阻力”这一核心矛盾上具有深刻的工程哲学同一性。案例通过结构化类比，如将红旗渠“分段通水”的施工策略类比电机“分级起动”以降低冲击，将“闸门调节水量”类比“变频调速”实现精准控制，从而把“自力更生、科学求实、团结协作、无私奉献”的红旗渠精神，转化为可理解、可迁移的工程思维方法（如风险规避、系统优化、协同设计）。教学中借助仿真工具与信息化平台，创设虚实结合的工程情境，引导学生在解决“丘陵梯田智能灌溉系统”等模拟项目的过程中，实现专业知识学习、工程能力训练与价值理念内化的有机统一。
（二）案例适用章节
适用章节：三相感应电机的电力拖动
章节教学目标：掌握三相感应电机的机械特性、起动、制动、调速方法及其工程应用；理解系统设计中“动力-负载”矛盾的解决策略；培养工程决策与系统思维能力。
（三）课程思政教学设计
1．课前导入：
在教学活动开始前，教师依托超星学习通平台，构建线上预习与情感连接环节。首先，发布包含“三相感应电机电力拖动”核心知识点导学PPT与《红旗渠》工程纪实短片（节选）的预习任务包。短片重点展现建设者们面对太行山嶙峋山体的自然阻力和技术匮乏的挑战，如何因地制宜、攻坚克难。随后，在学习通讨论区发布引导性思考题：“红旗渠工程在建设中面临的最核心的‘阻力’是什么？工程师们采取了哪些策略来‘克服’这些阻力？”要求学生观看资料后作答。
此阶段旨在引导学生在接触专业技术前，先从一个宏大、直观的工程奇迹中，建立起“工程本质是动力系统克服负载阻力”的初步感性认知与隐喻框架。教师通过AI工具分析讨论区关键词（如“重力”、“地形”、“开凿”、“协作”），生成学情预报告，初步了解学生对工程矛盾的认知角度与情感倾向，为课堂深度互动与价值引导奠定基础。
2．课中实施：
本环节是思政元素与专业知识深度融合的核心，采用“情景隐喻-类比探究-价值内化”的递进式教学路径，总计90分钟。
阶段一：从“驯服山河”到“驯服负载”（约10分钟）
教学活动：课堂伊始，教师首先播放课前AI生成的“红旗渠动力-阻力分析图”，并提问：“这个宏大‘工程系统’的核心矛盾是什么？”引导学生总结出“动力 vs 负载”。紧接着，话锋一转：“今天，我们要学习的‘三相感应电机拖动系统’，本质上也是一个‘动力系统’，只不过动力是电能，负载是机械设备。我们如何像红旗渠建设者一样，科学、高效地‘驯服’我们的负载？”预期效果：迅速建立专业内容与思政案例之间的深刻逻辑与情感连接，激发学生学习技术原理的使命感与探究欲。
阶段二：新知探究与“双系统”类比（约45分钟）
教学活动：此阶段分为两个知识模块。在“起动”模块，教师讲解直接起动与降压起动（如星-三角起动）原理后，抛出类比研讨问题：“为何红旗渠工程选择‘分段通水’，而不是‘全线总攻’？这与电机起动时选择‘降压起动’而非‘直接起动’在规避何种风险上有何思想共通？”引导学生从“避免系统崩溃/电网冲击”、“资源有限性/设备承受力”角度进行小组讨论，并结合MATLAB/Simulink演示两种起动方式的电流、转矩仿真曲线对比。在“调速”模块，讲解变频调速原理后，展示南水北调工程中泵站采用变频技术实现精准流量控制的案例，对比红旗渠早期依靠人工闸门进行粗放调节的历史画面，引导学生探讨从“经验调控”到“精准优化”背后所体现的“科学求实、精益求精”工程思维的演进。预期效果：将抽象技术难点置于生动的历史与工程决策情境中理解，使“分级起动”、“变频调速”等技术概念被赋予“科学决策”、“系统优化”、“勇于创新”的精神内涵，实现知识学习与价值领悟同步。
阶段三：能力内化与价值交锋（约25分钟）
教学活动：教师发布一个综合项目“丘陵梯田智能灌溉系统的电机驱动方案设计”，并拆解出两个对抗性决策议题：议题A“起动攻坚”——为应对水泵巨大的静阻转矩，应优先考虑起动性能还是设备成本与系统冲击？议题B“运行优化”——在昼夜温差大、用水需求波动的情况下，应如何选择调速策略以平衡能耗、效率与系统稳定性？学生通过学习通AI工具被随机分为不同“技术决策组”，围绕议题进行高强度小组研讨。研讨要求必须结合技术原理（如机械特性、起动电流、调速范围）和从红旗渠案例中汲取的“克难”、“求实”智慧，形成综合论证方案，并在共享文档中协作完成观点梳理。随后，各组推选代表进行限时辩论式陈述。预期效果：通过模拟真实工程决策中的矛盾与权衡，驱动学生在应用专业知识解决复杂问题的过程中，自然而然地调用和深化对“科学求实、团结协作、责任担当”等思政元素的理解，实现从价值认知到价值认同与行为导向的转化。
阶段四：总结升华与寄语（约10分钟）
教学活动：教师系统回顾本节课从“红旗渠动力-负载矛盾”隐喻开始，到现代电机拖动系统“起动-调速”技术决策的知识脉络。进而提炼并升华精神脉络：从“自力更生、艰苦创业”到“自主创新、科技自强”，从“团结协作、无私奉献”到“团队协同、工程伦理”。最后以一句寄语收尾：“昔日血肉之躯驯服山河，今朝智慧代码驱动钢铁。时代在变，工具在变，但工程人为国为民的初心、求真务实的匠心、克难攻坚的决心永不改变。”并请学生通过学习通提交“一句话课堂感悟”。预期效果：完成从具体到抽象、从历史到当代、从技术到精神的价值闭环，强化学生的专业认同、文化自信与时代使命感。
3．课后总结：
课后，教师通过超星学习通平台布置项目报告撰写任务，要求学生将课堂讨论成果系统化，形成完整的技术方案报告，并特别要求阐述方案决策中的工程伦理思考及与红旗渠精神的关联。教师利用AI工具对报告进行初步分析（如查重、格式检查），并结合课堂互动数据（发言贡献、协作记录）和报告内容，进行个性化反馈与拓展资源推送（如我国在高效电机、智能变频驱动领域的最新科研与产业进展报道）。
本案例的教学反思表明，以“工程隐喻”和“双系统类比”为核心的教学设计，有效破解了工科专业课思政教育“贴标签”、“两张皮”的困境，使价值引领如盐在水，自然融于专业知识的传授与工程能力的培养之中。AI工具的赋能显著提升了学情把握的精准度和教学互动的效率。未来改进方向在于：一是持续建设“微观工程故事库”，收集更多当代工程师在解决具体技术难题中体现工匠精神与创新思维的鲜活案例，使类比更丰富、更贴近时代；二是探索引入“企业工程师进课堂”机制，开展“古今工程对话”，增强课程教学的开放性与实践性，进一步拉近学生与工程实际的距离。
（四）案例特色与创新点
1．特色：
本案例的核心特色是构建了一条以 “工程隐喻”为桥梁 的思政内生融合路径。通过深度挖掘红旗渠工程与电机拖动系统在“动力-负载”核心矛盾上的哲学同构性，将“自力更生、科学求实”的精神具体化为可指导技术决策的工程思维（如风险规避、系统优化）。同时，深度融合地域红色文化，利用发生在河南的红旗渠故事，增强了教学的亲和力与学生的文化认同，实现了知识、能力与价值塑造的有机统一。
2．创新点：
（1）融合模式创新：提出了“专业逻辑-工程哲学-价值逻辑”同频共振 模型，引导学生从理解技术原理（如分级起动）到领悟普遍工程哲学（如科学决策），最终自然认同其承载的奋斗精神与家国情怀，实现了贯通式育人。
（2）教学方法创新：设计了 “对抗性决策训练” 作为价值内化关键环节。通过创设高仿真工程情境并拆解为矛盾议题，组织学生进行基于证据的研讨与辩论，迫使他们在解决复杂问题时综合权衡技术、伦理与精神要素，从而实现高阶能力训练与核心价值观的深度内化。
（3）是技术路径创新：实现了“AI工具全流程赋能思政教学”。从学情分析、资源推送到互动支撑与个性化反馈，AI不仅是效率工具，更成为精准把握学生认知情感状态、实现差异化思政引导的核心要素，为课程思政的规模化与精准化实施提供了可复制的技术方案。
三、课程评价
（一）评价方式：
本课程思政教学采用“全程跟踪、多维观测”的多元化评价体系。过程性评价（占50%）覆盖课前、课中、课后全环节，具体包括：课前通过学习通平台记录预习任务完成度、测试成绩及讨论区发言质量；课中综合教师观察、小组互评及AI记录的课堂互动数据（如发言频次、协作文档贡献度），重点评估学生在“对抗性决策研讨”中的逻辑论证、技术应用及价值阐述表现；课后则评价其工具应用反思报告。终结性评价（占50%）以课后综合项目报告为核心，依据详细量规，从技术方案合理性、经济安全性及对红旗渠精神的关联论述深度等方面进行综合评阅。
（二）评价结果：
从实施效果看，课程三维目标达成度高。知识目标上，学生对电机起动、调速等原理的理解更加深刻，期末相关考题平均得分率提升约15%。能力目标上，学生在项目报告中展现的系统分析、仿真验证及方案权衡能力显著增强。思政目标上，超过90%的学生在感悟反馈中主动关联红旗渠精神与工程素养，课堂研讨与项目报告中体现出明确的克难攻坚意识、团队协作精神及社会责任思考。学生普遍认为，案例教学使抽象理论“活了起来”，并增强了专业学习的意义感与使命感。评价结果表明，本案例有效促进了专业知识、工程能力与价值塑造的协同发展。
五、总结与反思
本案例以“工程隐喻”为内核，通过构建“红旗渠工程”与“现代电机拖动系统”在“动力‑负载”矛盾上的深刻类比，探索出一条工科专业课思政教育“如盐在水、自然融通”的有效路径。其实施成功表明：找准专业逻辑与价值逻辑的共鸣点，是实现课程思政内生性融合的关键。本案例将“自力更生、科学求实”等精神要义，转化为分级起动、变频调速等技术决策背后的风险规避思维、系统优化思维与协同创新思维，使思政教育不再悬浮于知识表层，而成为指导学生工程实践的内在方法论。
反思案例实施过程，仍存在可提升之处：其一，对教师跨学科整合与课堂引导能力要求较高，部分年轻教师可能面临思政素材挖掘与专业转译的挑战；其二，对学生“价值内化”程度的评价仍较多依赖质性观察与主观表述，长效跟踪与量化评估工具尚不完善；其三，案例资源库虽具特色，但与时事前沿、产业动态的即时对接可进一步加强。
未来改进可着力于以下方面：一是建设结构化、可共享的思政‑专业融合案例资源库与教学设计模板，降低教师使用门槛；二是开发融合行为观察、文本分析与长期反馈的思政育人效果评估工具，提升评价科学性；三是拓展“校企‑思政”协同机制，引入行业最新工程伦理困境与创新实践，使课程思政始终保持时代性与开放性，持续赋能高素质工程人才的培养。
