實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介：

       大力發(fā)展電氣化、智能化現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)，不僅能有力推動(dòng)鄉(xiāng)村全面振興，也是維護(hù)國(guó)家糧食安全，經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)定的重大戰(zhàn)略需求；是國(guó)家農(nóng)業(yè)國(guó)際核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)之一。隨著綠色高效農(nóng)業(yè)裝備的快速發(fā)展，對(duì)農(nóng)業(yè)電氣化等專業(yè)人才需求十分迫切。

課程實(shí)驗(yàn)所涉及的電機(jī)設(shè)計(jì)、制造與測(cè)試，存在周期長(zhǎng)，風(fēng)險(xiǎn)大，測(cè)試條件苛刻等困難?，F(xiàn)普遍采用的觀摩、演示等實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，與新一代農(nóng)業(yè)裝備電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域高質(zhì)量本科人才的需求，矛盾突出。

本虛擬仿真具有如下特色：實(shí)驗(yàn)選題具有前沿性與時(shí)代性；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選取具有先進(jìn)性和交叉性；教學(xué)方式注重交互性與探究性；實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)具有規(guī)范性與科學(xué)性。

本課程將提升學(xué)生解決農(nóng)業(yè)裝備電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的綜合能力，構(gòu)建開(kāi)放共享的電動(dòng)拖拉機(jī)電機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)服務(wù)體系，也為培養(yǎng)學(xué)生“知農(nóng)愛(ài)農(nóng)”家國(guó)情懷，做出積極貢獻(xiàn)。

設(shè)計(jì)原則：

本實(shí)驗(yàn)課程緊密結(jié)合國(guó)家和社會(huì)行業(yè)發(fā)展對(duì)高校人才培養(yǎng)需求與專業(yè)特色最新成果，貫徹“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”的“兩性一度”虛擬仿真建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求，提出建設(shè)電動(dòng)拖拉機(jī)電機(jī)性能評(píng)估與故障分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程，解決《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備電機(jī)及驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)》課程實(shí)踐中電機(jī)制造、測(cè)試、故障等高危險(xiǎn)、高成本、高消耗、不可逆操作的問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)立足現(xiàn)代仿真與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，靈活運(yùn)用互動(dòng)式、研究型、團(tuán)隊(duì)式與探究式教學(xué)方法，巧妙應(yīng)用多途徑、多方案、設(shè)計(jì)性等實(shí)驗(yàn)方法，融合交叉學(xué)科知識(shí)，構(gòu)建完整的電動(dòng)拖拉機(jī)電機(jī)性能評(píng)估與故障分析知識(shí)體系。引入以客觀評(píng)級(jí)為主、主觀評(píng)價(jià)為輔的全過(guò)程實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，建立映射實(shí)驗(yàn)操作步驟和考核內(nèi)容的達(dá)成度評(píng)價(jià)模型，持續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容。本實(shí)驗(yàn)課程的創(chuàng)新思路如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/b>

為培養(yǎng)服務(wù)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的電驅(qū)動(dòng)人才，實(shí)驗(yàn)按照“能實(shí)不虛”的設(shè)計(jì)理念，圍繞無(wú)人電動(dòng)拖拉機(jī)電驅(qū)動(dòng)各環(huán)節(jié)打造可用于電氣工程及其自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)電氣化、自動(dòng)化等專業(yè)的課程實(shí)驗(yàn)，滿足包括《電機(jī)學(xué)》、《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備電機(jī)及驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)》等多課程的實(shí)驗(yàn)需求?；诖嗽O(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)課程的目標(biāo)包括以下三個(gè)方面：

·       知識(shí)與技能目標(biāo)

1.以電動(dòng)拖拉機(jī)為例了解電力動(dòng)力裝備的電機(jī)結(jié)構(gòu)、原理、正常運(yùn)行和故障工況下的性能特征，對(duì)相關(guān)知識(shí)建立直觀認(rèn)識(shí)。

2.掌握電機(jī)參數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響規(guī)律，能夠通過(guò)電機(jī)測(cè)試中的性能表現(xiàn)對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，能夠通過(guò)電機(jī)的故障現(xiàn)象判別故障類型并分析原因。

·       過(guò)程與方法目標(biāo)：

1.在交互性的仿真環(huán)境下，通過(guò)探究學(xué)習(xí)的形式，掌握電機(jī)設(shè)計(jì)和測(cè)試的過(guò)程和故障判別方法。

2.借助實(shí)驗(yàn)測(cè)試的競(jìng)技元素，以交往式學(xué)習(xí)的方式，掌握電機(jī)的“測(cè)試-優(yōu)化”迭代方法。

·       情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：

1.借助虛實(shí)結(jié)合的手段，引導(dǎo)學(xué)生在我國(guó)“碳中和”承諾背景下思考電動(dòng)裝備相較于傳統(tǒng)燃油動(dòng)力的環(huán)境優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣。

2.使學(xué)生了解我國(guó)前沿農(nóng)機(jī)發(fā)展技術(shù)，激發(fā)學(xué)生投身于祖國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的崇高使命感。

實(shí)驗(yàn)要求：

1.電動(dòng)拖拉機(jī)認(rèn)識(shí)：通過(guò)分解結(jié)構(gòu)圖，了解電動(dòng)拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)各組成部分，并通過(guò)細(xì)節(jié)展示各部分的主要功能和特性需求。

2.電機(jī)認(rèn)識(shí)：通過(guò)分解結(jié)構(gòu)圖，了解電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的核心——電機(jī)結(jié)構(gòu)的組成部分，使學(xué)生建立直觀認(rèn)識(shí)。

3.故障認(rèn)知：介紹電機(jī)的典型故障（永磁體退磁、永磁體脫落、繞組匝間短路、相繞組斷路）的原因、特征和判斷方法。

4.電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)，通過(guò)在界面上輸入或選擇基本電機(jī)參數(shù)，通過(guò)參數(shù)化建模的方式產(chǎn)生電機(jī)。

5.在上一模塊生產(chǎn)成型的電機(jī)，按照實(shí)際測(cè)試要求，在電機(jī)測(cè)試臺(tái)架上進(jìn)行測(cè)試。若達(dá)標(biāo)則進(jìn)行大田測(cè)試，若不達(dá)標(biāo)則重新回到上一個(gè)模塊，重新設(shè)計(jì)參數(shù)。6.電機(jī)通過(guò)臺(tái)架測(cè)試后，安裝到電動(dòng)拖拉機(jī)上，進(jìn)行大田測(cè)試。按照實(shí)際測(cè)試情景，測(cè)試多工況下的作業(yè)情況，以測(cè)試評(píng)估設(shè)計(jì)電機(jī)的實(shí)際性能。

7.故障分析。根據(jù)四臺(tái)故障的電動(dòng)拖拉機(jī)故障特征，判斷故障的類型，分析故障的原因。

8.測(cè)試結(jié)束后，給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)。