智慧课程与实验教学智慧课程与实验教学
理论到实例 | 智慧课程赋能《电机学》教学升级
作为电气工程学科的核心基础课，《电机学》长期因"抽象难理解、实践缺衔接"的痛点，成为制约工科人才培养的瓶颈。鉴于此，北京欧倍尔以“知识、能力、素质”三位一体为目标，构建了贯穿课前、课中、课后的全过程学习平台。《电机学》智慧课程通过虚拟仿真技术和工程前沿技术的深度融合，不仅让复杂的电磁理论变得触手可及，更以思政元素的有机融入，还有利于培养学生解决电机领域复杂问题的能力、具备适应行业发展需求的潜力，为学生能够面对以新能源为主导的世界能源发展趋势奠定基础。
一、北京欧倍尔智慧课程：传统教学痛点
《电机学》作为电气工程学科的核心专业基础课程，在教学过程中面临着诸多痛点问题：
（一）课程内容抽象难懂。涉及磁场不可见、结构复杂、原理抽象等知识点，学生普遍感到学习难度较大，容易产生畏难情绪，学习动机与主动性不足。
（二）传统教学模式下，理论学习与工程实践脱节，学生缺乏对实际问题的分析与反思能力，难以将所学知识应用于实际工程场景。
（三）课内学时有限。课程考核方法单一，难以培养学生的创新思维及建立终身学习意识。
这些问题不仅影响了学生对电机学知识的掌握，也限制了他们解决复杂工程问题的能力和适应行业发展需求的潜力。
二、北京欧倍尔智慧课程：电机学智慧课程建设
（一）虚实结合的立体化教学框架
北京欧倍尔电机学课程体系以 "理论奠基、虚拟仿真、工程应用" 为主线，形成三大递进式教学模块。针对电机学知识点抽象、跨学科广的特点，课程以“学”为中心，构建以电机为核心的电气工程链条化知识体系。通过概念动画、实操演示和仿真展示等手段，实现知识的可视化与具象化，帮助学生从陈述性、程序性、策略性知识中提升专业技能与综合素养。
01基础理论模块
该模块是课程的基石，涵盖磁场与磁路理论、铁磁材料特性、电磁感应与能量转换等核心内容。通过讲解磁场的基本概念、磁路定律、铁磁材料的磁化特性，以及电机的能量转换原理，帮助学生建立电磁分析思维。同时，推导电机的基本方程，分析稳态与动态特性，构建等效电路与相量图，深入探讨电机的损耗与效率。这些内容为学生后续的虚拟仿真与工程实践提供了坚实的理论支撑，使他们能够系统掌握电机学的核心知识，为进一步学习奠定基础。
02虚拟仿真模块
虚拟仿真模块覆盖电机认知、实验验证与应用设计全流程，相关仿真软件40个，内容包括：
①电机认知实训：三维拆解变压器、直流电机、异步电机等典型机型，通过模型以及动画直观展示定子、转子、绕组等关键部件结构。
②实验虚拟仿真：通过“变压器实验”“异步电机堵转/空载/负载实验”等模块，模拟真实实验场景，支持参数调节、数据记录与曲线分析。
③应用创新实践：依托“电动汽车驱动”“机车牵引系统”等场景化仿真软件，引导学生在虚拟环境中完成电机选型、系统装配与性能测试。
（二）以学生为中心的能力培养
01构建智慧教育平台
通过AI助教平台智慧教学工具，将前备知识、拓展资源精准发布给学生，当同学们询问时，也可以智能推荐教学资源，结合课程思政元素，构建全过程学习一体化平台。平台注重学生自主学习能力的培养，激发好奇心与主动性，实现全过程、全方位育人目标。
02改进学生评价体系
①为实现学生能力的精准培养，欧倍尔智慧课程基于岗位需求与学科前沿构建了动态能力图谱，将电机学课程的知识点与工程能力分解为可量化的能力单元。
②该课程通过可视化技术呈现学生在理论建模、实验设计、故障诊断等能力维度的短板与优势。系统通过采集学生课堂互动、作业反馈、实验表现等多维数据，构建学习行为画像，精准匹配学习资源。
③该课程采用"能力雷达图+学习进度条"的可视化学习路径设计，帮助学生规划成长轨迹。每个学生的学习路径由基础能力区、拓展能力区和前沿探索区构成，路径节点与能力图谱实时联动。
03培养学生学以致用的综合能力
为提升学生的学习积极性与综合能力，《电机学》智慧课程通过工程思政教学案例设计，帮助学生明确“学什么、为什么学”“问题是什么、如何思考”“怎样做、做出什么”等关键问题。课程采用案例分析法、问题启发式、互动探究法和类比创新法等手段，将电机学的综合内容重新梳理，并融入电机科技国情、工业发展历史、科学家故事等思政元素。这种设计不仅增强了知识传授的高阶性、创新性和挑战性，还促进了学生对个性化知识的内化与吸收，帮助学生解决学习中的困惑。
通过案例教学，学生能够从基础理论出发，逐步深入到复杂工程问题的分析与解决，最终实现理论与实践的闭环知识链条。同时，课程充分运用多种教学资源，紧跟科技前沿，引导学生学有所思、学有所用。在此过程中，学生的创新思维、问题求解能力、批判性思维、信息素养、团队协作能力以及自我管理能力得到全面培养，为学生的可持续发展奠定坚实基础。
三、北京欧倍尔智慧课程：项目成果与合作案例
山东大学与北京欧倍尔一起合作，在国家级一流课程建设方面取得了显著成果，其电机虚拟仿真实验和智慧工厂机器视觉感知与控制实验成功申报为国家级一流课程。从常见电机结构拆装认知到工作特性实验，再到电机的特性验证实验，和电机应用类全流程实验，上述全面的课程体系已经应用于山东大学，四川大学，北京交通大学，宁夏大学，营口理工学院，红河学院等高校。
北京欧倍尔《电机学》智慧课程利用独立开发的教学工具，以AI赋能整个教学过程，致力于为教师提供一套高效、创新且富有成效的教学方案。随着新能源技术、智能电网和智能制造等领域的快速发展，电机学作为电气工程的核心知识，将在推动国家现代化建设中发挥更加重要的作用。
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