1. 教学背景
矢量是交流电机分析中最为基础的基本概念之一,但由于交流电机中既存在随时间变化而变化的相电流矢量,又有三相电流合成的旋转磁势空间矢量。而且交流电机相绕组的脉振磁势既是时间的函数,又是与空间位置相对应。因此这种时空交错的存在形式,对学生的空间想象能力和理解能力都提出了很高要求,依靠推导公式的传统教学方式难以让其深入理解和掌握。
2. 教学目标
通过动画演示,加强学生对空间三相合成磁势形成与相电流变化相互关联的理解,引导学生将时域波形与时空矢量相关的知识点融会贯通,建立更为系统完善的知识网络,通过对磁势形成的深入理解,激发学生对后续交流电机矢量控制的兴趣。
3. 教学方法
利用PPT动画自主设计的多媒体课件展示交流电机绕组磁势复杂的运动过程,并结合视频制作生动形象地描述了交流电机中正弦交流电流、单相脉振磁势与三相合成旋转磁势之间三者的关系。
4. 主要包括以下几个部分:(a)应用背景;(b)问题的引出;(c)分析的重点;(d)单相绕组脉振磁势;(e)交相绕组旋转磁势;(f)知识点小结。
5. 教学总结
以往由于学生对时空矢量缺乏形象直观的理解,而这个知识点对后续电机本体建模的理解和矢量控制策略的应用又非常重要,所以一直是电机学课程教学过程中的难点和难点。
本课程组通过自主设计的多媒体动画和视频制作,将复杂的知识内容融入到形象生动的演示分析过程中,使学生能够轻松愉快掌握新的概念,并将前后知识点结合形成更加完善的知识网络。通过十多年的实际应用和学生反馈,本课程环节的教学方式深受学生喜欢,教学效果显著。同时,课程组也常常收集学生、课程组教师和同行等各方面的反馈意见和建议,对课件和教学模式不断持续改进。
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