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低速磁浮列车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解低速磁浮列车的基本原理，掌握其运行机制及优点。
2. 学生能掌握与低速磁浮列车相关的科学知识，如磁力、电磁感应等。
3. 学生了解低速磁浮列车在我国及世界范围内的应用和发展。
技能目标：1. 学生通过小组合作，能运用所学知识设计并制作简单的低速磁浮列车模型。
2. 学生能够分析低速磁浮列车在实际应用中的优缺点，并提出改进意见。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学技术的兴趣，激发他们探究未知领域的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在合作中解决问题、分享成果的能力。
3. 提高学生对我国科技创新实力的认识，增强民族自豪感。
课程性质：本课程为跨学科综合实践活动课程，结合物理、工程技术等领域的知识。
学生特点：六年级学生具备一定的科学知识和动手能力，好奇心强，善于合作。
教学要求：教师需引导学生运用所学知识，注重实践操作，鼓励学生思考和创新。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 磁浮列车原理及优点- 磁力与磁悬浮- 电磁感应- 磁浮列车的运行原理与优势2. 低速磁浮列车国内外应用及发展- 我国低速磁浮列车的发展历程- 国外低速磁浮列车的发展案例- 低速磁浮列车在未来的发展趋势3. 制作低速磁浮列车模型- 设计原则与要求- 常用材料与工具- 制作步骤与技巧4. 分析与评价- 模型运行效果分析- 优缺点评价- 改进意见与建议教学大纲安排：第一课时：磁浮列车原理及优点第二课时：低速磁浮列车国内外应用及发展第三课时：制作低速磁浮列车模型（1）第四课时：制作低速磁浮列车模型（2）第五课时：分析与评价教学内容关联教材：《科学》六年级下册：磁场、电磁感应等章节内容《技术与设计》六年级下册：设计制作、项目实践等相关内容在教学过程中，教师需按照教学大纲安排，结合教材内容，系统地组织教学活动，确保学生在掌握理论知识的同时，提高实践操作能力。
《铁道概论》课程教学大纲第二学期一、课程的性质、地位、任务和教学目标(一）课程性质和地位本课程是铁道类专业的一门必修专业理论课程。
通过本课程学习,使同学们了解铁道概论的基本概念、基础知识和运输业对我国国家、社会及地区经济发展的作用。
（二）任务“铁道概论”是中职学校铁路专业开设的一门共同基础课，它为铁路各专业的学生学习铁路相关专业课提供必要的基础知识，可以也是一门铁路专业基础课。
（三）教学目标（1）、知识目标：该课程系统地又扼要地讲述铁路史、铁路运输业、铁路运输设备以及铁路运输工作的基本概念，基本原理及基本运用.（2）、能力目标：通过《铁道概论》的学习，要求学生对铁路运输业有了概括的认识和了解，尤其，要求学生掌握铁路运输设备的基本构造、基本原理.一方面为学生学习后续课程提供必要的基础知识；另一方面也为学生充分了解铁路运输现状和发展趋势、借此开拓眼界和思路，及时地去努力学习和掌握新的铁路运输设备的新知识、新技术。
(3)、情感目标：培养与我国铁路现代化建设要求相适应，德、智、体、美等全面发展,具有良好知识内涵,标准的服务技能较强实际工作能力等综合职业能力，在铁路运输第一线的服务与管理人员。
二、课程教学环节的组成采用课堂理论讲授的教学方法，运用列举法、提问法、教学课件、教案等辅助教学，启发式教学，鼓励学生分析问题、分析、思考问题和运用所学知识解决问题。
三、教学内容纲要第二章铁路线路（一）教学目标与要求了解并掌握路基和桥隧建筑物的组成、轨道的组成、无缝线路、轨道的几何形位、铁路线路的平面利纵断面及眼界及线路维修等。
（二）教学内容本章主要学习路基和桥隧建筑物都是轨道的基础.教学重点是线路的组成、铁路等级、主要技术标准、轨道的钢轨道岔部分、路基的排水及铁路限界.教学重点是掌握铁路线路的设计要求,包括桥梁、涵洞、隧道等.铁路轨道的几何形状、水平、轨距等专业术语。
教学难点是掌握铁路轨道设计的注意事项，钢轨连接和防爬现象等。
一、设计初始条件(已知技术参数)：1、磁浮车辆总重：300kN2、车辆总重：200kN；其中，簧下重量65kN3、车辆载重：100kN4、悬浮架数目：3台5、悬浮模块数目：2块/悬浮架6、电磁铁线圈数目：4块/模块7、悬浮轨道形式：F型悬浮轨8、电磁铁形式：U型电磁铁4线圈结构9、磁铁两极中心距：192mm10、额定悬浮气隙：8mm11、最大起浮气：18mm12、悬浮导轨极宽：28mm13、线路最小半径：50m二、磁浮车受力情况分析磁浮车额定重量300kN。
其中载重100kN，车厢135kN，簧下重量65kN。
考虑电磁铁承载力变化：偏载：载重50～100%，则为50～100kN超载：载重50～100%，则为50～100kN直线电机法向力：额定重量20～50%，则为60～150kN横向错位影响：车辆总重20～50%，则为60～150kN动态悬浮力：车辆总重20～50%，则为60～150kN每台电磁铁受力不均等：车辆总重20～50%，60～150kN富裕量：车辆总重20～50%，60～150kN则F A=G+F法向+F富裕量=300+150+150=600kNF=300+100+100+150+150+150+150+150=1250kNmax每辆磁浮车有3台悬浮架，每个悬浮架有2个悬浮模块，每个悬浮模块有4块电磁铁线圈。
则可计算出每辆车的电磁铁线圈数n=3*2*4=24个。
可以计算出每个电磁铁的额定悬浮力和最大起浮力为：f 额=A F /24=25kNF x =max F /24≈52kN三、电磁铁设计 （1）电磁铁长度计算已知参数给出：额定悬浮气隙：8mm 、最大起浮气隙：18mm 、 悬浮导轨极宽：28mm 、最大可用磁密：T B m 3.1~1.1 。
考虑错位的起浮力计算公式如下⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-++≡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ββββπππr l z F F z w z w w mr ml m z 1121tan tan 0=1.80F其中，()2002m m mB F w l μ=根据设计要求，在最大起浮气隙和最大错位时，电磁铁仍具有最大起浮力。
大学磁悬浮导轨课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解磁悬浮导轨的基本原理，掌握其工作方式和相关物理概念；2. 学习磁悬浮导轨的关键技术，包括磁悬浮系统的设计、悬浮控制及驱动技术；3. 了解磁悬浮导轨在我国及世界范围内的应用现状和发展趋势。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决磁悬浮导轨在实际应用中出现的问题；2. 培养学生运用科学方法进行磁悬浮导轨相关实验操作的能力；3. 提高学生的团队协作和沟通能力，通过小组讨论、报告等形式，展示对磁悬浮导轨的研究成果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对磁悬浮导轨技术及其应用的兴趣，激发学生探索新技术的热情；2. 强化学生的环保意识，认识到磁悬浮导轨在节能减排方面的重要性；3. 培养学生具备创新精神和实践能力，树立投身国家科技创新事业的信念。
课程性质：本课程为大学学科课程，以理论与实践相结合的方式进行教学。
学生特点：学生具备一定的物理基础，对新技术具有好奇心和探索欲望，具备一定的自主学习能力。
教学要求：教师需结合课本内容，注重理论与实践相结合，通过案例分析、实验操作等形式，引导学生掌握磁悬浮导轨的相关知识，培养其创新和实践能力。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，激发学生的学习兴趣和责任感。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 磁悬浮导轨原理及物理基础- 磁悬浮基本概念- 磁悬浮导轨的工作原理- 相关物理知识（磁学、电磁学）2. 磁悬浮导轨关键技术- 磁悬浮系统设计- 悬浮控制技术- 驱动技术3. 磁悬浮导轨应用与现状- 国内外磁悬浮导轨发展历程- 磁悬浮列车及其优势- 磁悬浮导轨在其他领域的应用4. 磁悬浮导轨实验与操作- 实验室安全与规范操作- 磁悬浮导轨实验原理与步骤- 实验数据分析与处理5. 磁悬浮导轨发展前景与挑战- 技术创新与发展趋势- 环保与能源利用- 面临的挑战与解决方案教学大纲安排：第一周：磁悬浮导轨原理及物理基础第二周：磁悬浮导轨关键技术第三周：磁悬浮导轨应用与现状第四周：磁悬浮导轨实验与操作第五周：磁悬浮导轨发展前景与挑战教学内容与课本关联性：本教学内容紧密围绕教材相关章节，确保学生能系统掌握磁悬浮导轨相关知识。
磁悬浮教案一、教学目标1.了解磁悬浮的基本原理和应用；2.掌握磁悬浮的实验方法和步骤；3.培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
二、教学内容1. 磁悬浮的基本原理磁悬浮是一种利用磁力使物体悬浮在空中的技术。
它的基本原理是利用磁场的相互作用，使物体在磁场中产生浮力，从而实现物体的悬浮。
磁悬浮技术广泛应用于高速列车、风力发电机、磁悬浮轴承等领域。
2. 磁悬浮实验方法和步骤实验材料•磁铁•铁块•电池•电线•电动机实验步骤1.将磁铁固定在电动机的轴上；2.将铁块放在磁铁上方，使其悬浮在空中；3.连接电池和电动机，使电动机转动；4.观察铁块的运动状态。
3. 磁悬浮的应用磁悬浮技术广泛应用于高速列车、风力发电机、磁悬浮轴承等领域。
其中，高速列车是磁悬浮技术的典型应用之一。
磁悬浮列车利用磁悬浮技术，使列车在轨道上悬浮，从而减少了与轨道的摩擦，提高了列车的运行速度和安全性。
三、教学方法本课程采用讲授和实验相结合的教学方法。
首先，通过讲解磁悬浮的基本原理和应用，让学生了解磁悬浮技术的重要性和实用性。
然后，通过实验，让学生亲身体验磁悬浮技术的神奇之处，培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
四、教学评价本课程的教学评价主要包括两个方面：学生的实验操作能力和科学思维能力。
通过实验，学生能够掌握磁悬浮的实验方法和步骤，提高实验操作能力；同时，通过讲解磁悬浮的基本原理和应用，培养学生的科学思维能力，提高学生的创新能力和实践能力。
五、教学反思本课程的教学反思主要包括两个方面：教学内容和教学方法。
在教学内容方面，本课程的内容较为简单，可以适当增加一些深入的内容，提高学生的学习兴趣和学习效果；在教学方法方面，可以采用更加灵活多样的教学方法，如小组讨论、课堂演示等，提高教学效果和学生的参与度。
磁悬浮电主轴课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解磁悬浮电主轴的基本原理和结构组成，掌握其工作原理。
2. 学习电磁学相关知识，了解磁场对电流和运动物体的影响。
3. 了解磁悬浮电主轴在工业生产中的应用及优势。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析磁悬浮电主轴的运行过程，并进行简单的故障排查。
2. 培养动手实践能力，学会使用相关工具和仪器进行磁悬浮电主轴的组装和调试。
3. 提高团队协作能力，学会与他人共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电磁学领域的兴趣，激发其探索科学的精神。
2. 增强学生的环保意识，认识到磁悬浮电主轴在节能减排方面的意义。
3. 培养学生严谨、认真的学习态度，使其具备一定的自学能力和学术素养。
课程性质分析：本课程为高年级工程技术类课程，旨在帮助学生掌握磁悬浮电主轴的相关知识，提高实践操作能力。
学生特点分析：高年级学生具备一定的理论基础，具有较强的求知欲和自主学习能力，同时对实践操作有较高的兴趣。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力。
2. 创设情境，激发学生兴趣，引导学生主动探究问题。
3. 注重团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神。
4. 定期进行教学评估，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 磁悬浮电主轴的基本原理- 介绍磁悬浮技术原理及其在电主轴中的应用。
- 理解磁力悬浮对高速旋转设备的影响。
2. 磁悬浮电主轴的结构与组成- 分析电主轴的机械结构、电磁结构及其功能。
- 学习主要零部件的作用和工作原理。
3. 磁悬浮电主轴的运行特性- 掌握磁悬浮电主轴的运行参数和性能指标。
- 研究磁场、电流与转速之间的关系。
4. 磁悬浮电主轴的应用与优势- 讨论磁悬浮电主轴在高速加工、航空航天等领域的应用。
- 分析磁悬浮电主轴与传统电主轴的优缺点对比。
5. 磁悬浮电主轴的组装与调试- 学习组装磁悬浮电主轴的步骤和方法。
- 掌握调试过程，包括参数设置、故障排查等。
磁浮列车教学设计一、教学内容本节课的教学内容选自教材《现代轨道交通技术》的第四章第一节，主要介绍磁浮列车的原理、结构、分类及应用。
内容包括磁浮列车的定义、工作原理、主要组成部分、不同类型的磁浮列车以及其在国内外的发展和应用。
二、教学目标1. 了解磁浮列车的定义和工作原理，掌握磁浮列车的组成部分及不同类型。
2. 能够分析磁浮列车的优缺点，了解磁浮列车在我国的发展和应用。
3. 培养学生的创新能力、团队合作能力和科学思维。
三、教学难点与重点重点：磁浮列车的定义、工作原理、组成部分及不同类型。
难点：磁浮列车的运行机制和优缺点分析。
四、教具与学具准备教具：PPT、磁浮列车模型、视频资料。
学具：笔记本、彩笔、课堂练习题。
五、教学过程1. 情景引入：播放一段磁浮列车的运行视频，引导学生关注磁浮列车的特点和应用场景。
2. 知识讲解：a. 讲解磁浮列车的定义和工作原理。
b. 介绍磁浮列车的主要组成部分，如磁铁、轨道、控制系统等。
c. 分析不同类型的磁浮列车，如常导磁浮列车、超导磁浮列车等。
3. 案例分析：分享磁浮列车在我国的发展和应用实例，如上海磁浮列车线、长沙磁浮列车等。
4. 课堂互动：提问学生关于磁浮列车的优缺点，引导学生进行思考和讨论。
5. 实践操作：分组进行磁浮列车模型制作，培养学生的动手能力和团队合作精神。
6. 课堂练习：发放练习题，让学生巩固所学内容。
六、板书设计磁浮列车定义：……工作原理：……组成部分：……类型：……优缺点：……七、作业设计1. 请简述磁浮列车的定义和工作原理。
2. 列举磁浮列车的组成部分及不同类型。
3. 分析磁浮列车的优缺点，并以长沙磁浮列车为例，介绍其在我国的应用情况。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过视频引入、知识讲解、案例分析、课堂互动、实践操作等多种教学手段，使学生掌握了磁浮列车的相关知识。
但在课堂讨论环节，部分学生表现出较高的热情，部分学生参与度不高，今后需提高学生的课堂参与度。
《磁悬浮铁路设计》课程教学大纲
《Maglev Railway Design》
课程编号：
课内学时数：32 学分数:2
开课单位：土建学院交环所开课学期:春季
教学方式：讲授为主考试/考查方式：闭卷、开卷、小论文
适用学科、专业：道路与铁道工程，城市轨道工程
课程性质及目的:
《磁悬浮铁路设计》是硕士研究生道路与铁道工程、城市轨道工程的选修专业课程，系统阐述了磁悬浮铁路设计的基本理论。
本课程以德国常导高速磁悬浮，日本超导高速磁悬浮为代表，主要介绍磁悬浮铁路技术的发展及应用。
此外，还阐述了德国、日本常导中低速磁悬浮、日本直线地铁技术等。
课程内容涉及线路规划、线路设计、轨道结构、桥隧建筑物、车辆、通信、信号、控制、环境、等方面的内容，能够让学生对磁悬浮铁路有较系统的认识。
通过《磁悬浮铁路设计》课程的学习，能够使学生进一步掌握磁悬浮铁路设计的基本原理、概念和方法。
熟悉该领域的最新趋势和相关课题研究方向，培养学生掌握、分析、解决磁悬浮铁路设计相关问题的能力，使学生能够独立承担和开展磁悬浮铁路设计相关的研究工作，培养学生的理论水平和专业能力。
课程教学内容：
第1章《磁悬浮铁路设计》绪论（建议2学时）
了解铁路分类，掌握磁悬浮铁路概念，了解按照不同方式划分的磁悬浮铁路分类，掌握磁悬浮铁路的优势范围，熟悉磁悬浮铁路技术的由来和发展，掌握以日本、德国为首的其它国家和我国的磁悬浮铁路技术及其研究进展。
第2章《磁悬浮铁路设计》磁悬浮原理（建议4学时）
了解超导磁铁，直线电机原理，速度控制原理，制动原理。
掌握常导、超导原理，掌握驱动原理，悬浮原理、导向原理。
了解导轨及导轨绕组的安装方式，了解地面绕组及其安装方式以及各自的精度要求。
第3章《磁悬浮铁路设计》线路及其设计（建议4学时）
了解磁悬浮铁路线、桥、隧、站、维修基地等设备概念，了解TR，JR，HSST线路、道岔，桥梁，隧道，站台及乘降装置的设置。
掌握磁悬浮铁路的限界、线间距和平、纵、横断面参数及参数的设计原理，并能进行计算。
第4章《磁悬浮铁路设计》轨道结构（建议4学时）
了解磁悬浮铁路“钢轨”、反作用板的概念，了解轨道结构型式及构成，熟悉轨道结构的分类方式，掌握轨道功能区构成、作用及系统公差，滑行面、定子面、导向面的构成与作用。
了解线圈布设方式，掌握曲线地段定子面、导向面、滑行面在三个方向的以直拟曲、以曲拟曲的拟合方法。
第5章《磁悬浮铁路设计》车辆（建议2学时）
了解TR，JR，HSST车辆发展历史及其构造，了解列车编组，客车、货车性能、形状及车载设备，客室、操纵室、动力室空间布设，车轮及轮胎。
了解车体与车内设施，空气调节装置，缓冲装置，掌握悬浮架构造，熟悉辅助动力装置，燃料电池，超导磁体，辅助支持车轮性能，制动装置等。
掌握车辆的运行性能与结构强度。
第6章《磁悬浮铁路设计》供电和控制（建议2学时）
了解TR，JR，HSST供电系统构成，了解车辆耗电，了解供电方式。
熟悉车载电气设备，变
电站，变流器，供电电缆，开关站，供电轨等供电设备的概念及其布设。
掌握非接触车内供电方式。
了解磁悬浮运行控制概念，熟悉列车自动控制系统，运行控制中心，分散控制系统，车载控制系统等控制概念。
第7章《磁悬浮铁路设计》通信与信号（建议2学时）
了解行车指挥自动化、列车远行自动化系统，熟悉有线通信、无线通信、数据通信与数字网、图象通信、信息处理系统。
熟悉磁悬浮铁路TR，JR，HSST的信号设备、种类及其作用，掌握调度集中与调度监督概念。
熟悉磁悬浮铁路TR，JR，HSST的专用通信设备、种类及其作用，掌握数字综合通信概念。
第8章《磁悬浮铁路设计》环境（建议2学时）
了解TR，JR，HSST的噪音来源、噪声评估及降噪措施，了解振动来源、振动评估及隔振措施，了解磁悬浮铁路电磁污染、能耗、有害物质排放、土地占用、气流、受天气影响等情况。
掌握环境保护措施。
第9章《磁悬浮铁路设计》性能评价（建议2学时）
了解磁悬浮铁路的速度，加速、减速性能，启动、制动加速度。
了解辅助停车区、防火保护、旅客保护、救援措施等。
掌握TR，JR，HSST的安全性、平稳性、舒适性评价。
第10章《磁悬浮铁路设计》我国磁悬浮铁路的研究及发展（建议2学时）
了解我国的磁悬浮铁路进展，了解国防科技大学、西南交通大学研制的常导磁悬浮车辆，上海磁悬浮铁路线路概况、设计能力、轨道梁、车站、安全设施和发展过程。
了解磁悬浮铁路试验线及拟建线路，包括国防科技大学试验线、青城山磁悬浮列车工程示范线、八达岭磁悬浮列车旅游线、沪杭磁悬浮高速铁路，京港线、沪港线开通磁悬浮列车的可行性。
掌握磁悬浮铁路在中国的发展特色。
第11章《磁悬浮铁路设计》磁浮交通动力响应分析（建议6学时）
掌握基于行驶动力学理论的线路设计参数研究，了解影响线路技术标准的主要因素，掌握平竖圆曲线半径，平竖缓和曲线线形和长度合理取值的计算。
熟悉基于工程技术条件要求的线路设计参数研究，掌握基于车线耦合动力学理论的线路设计参数研究，熟悉车辆、线路耦合动力学模型及电磁相互作用的控制器模型。
能够对磁浮交通动力响应进行分析。
本课程的先修课程：无
建议教材与教学参考书
[1]魏庆朝,孔永健编著，《磁悬浮铁路系统与技术》，中国科学技术出版社，2003
[2]虞烈，《可控磁悬浮转子系统》，科学出版社，2003。
