下载文档原格式
《电机学》学习指南第一章基础理论一、学习目标：掌握磁场分析基本量，磁路的基本定律；掌握常用铁磁材料及其磁化特性；掌握简单串联、并联磁路计算；了解交流磁路中的激磁电流和磁通；掌握能量转换基本定律。
二、模块导学：1、绪论讲述了电机的概念、电机的主要作用、电机的分类、电机的主要发展和本课程的主要任务。
2、磁路和磁性材料讲述了磁场中基本物理量和磁路的基本概念，磁路的基本定律，磁性材料的分类及其特性，简单磁路的计算以及交流铁心磁路中的激磁电流、磁通和感应电动势的波形关系。
2、能量转换基本定律讲述了法拉第电磁感应定律、毕—萨电磁力定律和能量守恒原理。
三、重点难点指导：重点：磁路的基本概念和基本定律，铁磁材料及其磁化特性，能量转换基本定律难点：磁场与磁路的等效，磁路与电路的类比，交流磁路中的激磁电流和磁通。
讲清磁场作为能量转换的媒介的作用，说明集中参数与分布参数的特点，并在此基础上引出磁路的概念，使学生建立起磁路与电路的类比关系，画图说明交流磁路中的激磁电流和磁通的波形关系。
四、参考资料目录：[1] 汤蕴璆，罗应立，梁艳萍. 电机学[M]. 第三版. 北京：机械工业出版社，2008[2] 李哲生，刘迪吉，戈宝军. 电机学[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997[3] 潘再平，章玮、陈敏祥. 电机学[M]. 杭州：浙江大学出版社，2008[4] 李发海. 电机学[M]. 北京：科学出版社，2001[5] 胡虔生，胡敏强. 电机学[M]. 北京：中国电力出版社，2005[6] 汪国梁. 电机学[M]. 北京：机械工业出版社，2007[7] 朱东起，王岩，李发海. 电机学[M]. 北京：中央广播电视大学出版社，1987[8] 冯欣南. 电机学[M]. 北京：机械工业出版社，1985[9] 辜承林，陈乔夫，熊永前. 电机学[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2005[10] 刘锦波，张承惠. 电机与拖动[M]. 北京：清华大学出版社，2006[11] 马宏忠，方瑞明，王建辉. 电机学[M]. 北京：高等教育出版社，2009[12] 唐任远. 现代永磁电机理论与设计[M]. 北京：机械工业出版社，1997[13] 王秀和. 永磁电机[M]. 北京：中国电力出版社，2007[14] A. E. Fitzgerald, Charles Kingsley. Electric Machinery (Sixth Edition). McGRAW-HILLCompanies, 2003[15] 范瑜. 电气工程概论[M]. 北京：高等教育出版社，2006第二章变压器一、学习目标：了解变压器的用途、结构、分类，掌握变压器的额定值；掌握变压器空载运行与变压原理；掌握变压器负载运行与能量传递原理；掌握变压器电压方程，绕组归算，等效电路，向量图；掌握变压器等效电路参数测定；掌握三相变压器磁路系统，绕组联结方法与组号判断；掌握标幺值的定义并能熟练运用；掌握变压器的运行特性与性能指标并能熟练运用；掌握变压器并联运行原理并能熟练运用；了解自耦变压器，三绕组变压器，互感器的结构特点运行原理及使用注意事项。
第一章绪论（摘至国网公司《电机学》）Acerfjdy 福建泉州模块1 电机学的特点【模块描述】本模块介绍了电机基本概念和电机学的特点。
通过概念描述、要点归纳，了解电机的作用、种类、使用材料、类型和电机学主要内容。
【正文】一、电机的定义电机是利用电磁感应原理和电磁力定律实现能量转换的电器设备。
电机主要有发电机、变压器和电动机，电机是电能生产、传输、分配及应用的主要设备。
二、电机的作用在电力系统中，电能的生产、传输、分配、使用和控制都离不开电机。
电机在工农业、国防交通运输、医疗、文教、日常生活中的应用也十分广泛。
电机在电力系统和国民经济中起着重要的作用。
电机的作用主要有以下三点：1.进行电能的生产、传输和分配在发电厂中，发电机由原动机带动，将燃料燃烧的热能、水的位能、原子能等转变成电能，然后利用变压器升高电压，通过输电线路将电能传输到各用电地区，再通过降压变压器变成低压电能，供用户使用。
2.驱动各种生产机械和设备用户使用电机拖动各种生产机械设备，如机床、轧钢、电力排灌等。
3.作为自动控制系统中的重要元件控制电机主要用作控制系统中执行、检测、放大和计算元件。
三、电机的主要类型电机应用广泛，种类繁多，总体上分为：（1）变压器：主要改变交流电压、交流电流，也可用来改变相数、相位、频率和阻抗。
（2）发电机：把机械能转化为电能。
（3）电动机：把电能转换为机械能。
（4）控制电机：用于控制系统的控制元件。
四、电机的使用材料电机以磁场作为能量转换的媒介，利用电磁感应和电磁力的作用实现能量转换，其使用的材料主要分为以下四类：（1）导电材料：作为点击的电路系统，要求其电阻率小，导电性能好。
常用的导电材料是统和铝。
（2）导磁材料：作为电机的磁路系统，要求既有较高的导磁性能。
常用的硅钢片、钢板和铸钢。
（3）绝缘材料：用于导体之间和导体与铁心之间的绝缘。
（4）结构材料：用于制造传递或承受机械应力的部件，要求材料的机械强度要高加工方便。
华北电力大学电力工程系各学科教学大纲(定稿)目录《GIS装置及其绝缘技术》课程教学大纲 (1)《变电站综合自动化》课程教学大纲 (3)《超高压电网继电保护专题》课程教学大纲 (5)《城市供电》课程教学大纲 (7)《大型电机故障诊断》课程教学大纲 (9)《大型发电机与变压器运行》课程教学大纲 (10)《单片机原理及应用》课程教学大纲 (12)《电磁测量》课程教学大纲 (14)《电磁场数值计算》课程教学大纲 (16)《电磁场与电磁波》课程教学大纲 (18)《电磁兼容技术》课程教学大纲 (20)《电动力学》课程教学大纲 (22)《电工技术基础》课程教学大纲 (25)《电工学B》课程教学大纲 (27)《电机控制技术》课程教学大纲 (30)《电机学1》课程教学大纲 (31)《电机学2》课程教学大纲 (34)《电机状态监测》课程教学大纲 (36)《电力电子技术》课程教学大纲 (38)《电力电子技术应用》课程教学大纲 (41)《电力电子学基础》课程教学大纲 (43)《电力负荷预测》课程教学大纲 (45)《电力工程A》课程教学大纲 (47)《电力工程B》课程教学大纲 (49)《电力生产过程与动力设备》课程教学大纲 (51)《电力生产技术概论》课程教学大纲 (54)《电力市场运营理论与技术》课程教学大纲 (56)《电力系统调度运行与控制》课程教学大纲 (58)《电力系统分析基础》课程教学大纲 (60)《电力系统故障分析》课程教学大纲 (62)《电力系统规划与可靠性》课程教学大纲 (64)《电力系统过电压》课程教学大纲 (68)《电力系统继电保护原理》课程教学大纲 (71)《电力系统可靠性》课程教学大纲 (74)《电力系统数字仿真》课程教学大纲 (76)《电力系统稳定》课程教学大纲 (80)《电力系统谐波与无功补偿》课程教学大纲 (82)《电力系统远程监控技术》课程教学大纲 (84)《电力系统远程监控原理》课程教学大纲 (86)《电力系统暂态分析》课程教学大纲 (88)《电力系统主设备保护》课程教学大纲 (90)《电力系统自动化》课程教学大纲 (92)《电路计算机辅助分析》课程教学大纲 (94)《电路理论A（1）》课程教学大纲 (96)《电路理论A（2）》课程教学大纲 (99)《电路理论（B）》课程教学大纲 (101)《电路理论B(1)》课程教学大纲 (104)《电路理论B(2)》课程教学大纲 (106)《电路实验》课程教学大纲 (108)《电路实验(1)》课程教学大纲 (111)《电路实验（2）》课程教学大纲 (113)《电能计量》课程教学大纲 (115)《电能质量概论》课程教学大纲 (117)《电气工程概论》课程教学大纲 (119)《电气控制技术》课程教学大纲 (120)《电气设备在线监测和故障诊断》课程教学大纲 (122)《电气与电子系统设计》课程教学大纲 (124)《发电厂电气部分》课程教学大纲 (126)《高电压技术》课程教学大纲 (130)《高电压技术在非电力系统中的应用》课程教学大纲 (132)《高电压绝缘》课程教学大纲 (134)《高电压试验技术》课程教学大纲 (136)《高压电气设备状态维修》课程教学大纲 (138)《高压电器》课程教学大纲 (140)《工程电磁场》课程教学大纲 (143)《供电系统电能质量》课程教学大纲 (145)《光纤技术及应用》课程教学大纲 (147)《交流电机调速》课程教学大纲 (149)《可编序程控制器应用》课程教学大纲 (151)《控制电机》课程教学大纲 (153)《配电自动化》课程教学大纲 (155)《人工智能及其在电力系统中的应用》课程教学大纲 (157)《输电线路设计基础》课程教学大纲 (161)《数值计算方法》课程教学大纲 (163)《数字信号处理(电)》课程教学大纲 (165)《微机保护原理》课程教学大纲 (167)《微机检测技术》课程教学大纲 (169)《微机原理与接口技术A》课程教学大纲 (171)《现代用电技术》课程教学大纲 (174)《新能源发电技术》课程教学大纲 (177)《信号分析与处理》课程教学大纲 (179)《信号与系统》课程教学大纲 (182)《虚拟仪器技术》课程教学大纲 (185)《用电管理与监察》课程教学大纲 (187)《用电营销与管理》课程教学大纲 (189)《直流输电与FACTS技术》课程教学大纲 (191)《中压电网运行分析与接地保护》课程教学大纲 (194)《专业英语阅读(电气)》课程教学大纲 (196)《自动控制理论B》课程教学大纲 (198)《GIS装置及其绝缘技术》课程教学大纲课程编号：00200010课程名称：GIS装置及其绝缘技术英文名称：GIS Equipment and Insulation Technology总学时：24 总学分 1.5适用学生：电气工程及其自动化专业先修课程：《高电压技术》一、课程性质、目的和任务本课程是电气工程及其自动化专业的专业选修课。
第一章 电机学专题培训教材1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1与e 2, 且有dt d N e 011φ-=,dt d N e 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =，因此变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，因此1122N UN U =将增大。
或者者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳固直流电压吗？为什么？答：不可能。
由于接直流电源，稳固的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不可能在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？ 答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，使用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有什么要紧部件，它们的要紧作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
教高司函〔2011〕122号关于公布2011年下半年高校教师网络培训计划的通知各省、自治区、直辖市教育厅（教委），新疆生产建设兵团教育局：为全面落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，促进优质教学成果的应用和共享，进一步提高高校教师特别是中青年教师的业务水平和教学能力，根据《教育部财政部关于批准立项建设“高等学校教师网络培训系统项目”的通知》（教高函〔2009〕14号）以及《关于实施精品课程师资培训项目的指导意见》（教高司函〔2007〕175号）精神，经研究，现公布2011年下半年高校教师网络培训计划。
高校教师网络培训以先进教学理念、经验、技术和方法的传授与交流为主要内容，主讲教师由高校教学名师奖获奖教师、国家精品课程主持人、国家级教学团队带头人等担任。
培训对象为高校承担与所培训课程、专题相同或相近教学任务的在职教师，重点是中青年教师。
培训主要通过全国高校教师网络培训系统进行，分为集中培训和在线培训。
集中培训的地点设在教育部全国高校教师网络培训中心（以下简称“网培中心”）和各地的高校教师网络培训分中心。
集中培训的具体事项由网培中心另行通知，相关信息可登陆网培中心网站 查询。
拟参加培训的教师均需在网培中心网站上注册报名。
在线培训由教师自主学习，培训时间和地点不限。
相关信息可登陆网培中心网站“教师发展在线”查询。
拟参加培训的教师均需在“教师发展在线”上注册报名。
具体培训课程见附件1和附件2。
对经学校有关部门推荐参加本项目培训的教师，考评合格后将获得由我司和人事司共同签发的“高等学校骨干教师培训证书”。
对参加培训并获得证书的教师，所在学校应承认其接受培训的经历，记入相关档案，并作为教师职务评聘的参考依据之一。
各省、自治区、直辖市教育厅（教委），要高度重视高校教师培训工作，进一步加大高校教师培训工作力度，请将此文转发至所在地高校。
各高校充分发挥教师培训的主体作用，积极开展各种形式的培训工作并把高校教师网络培训作为教师培训的一项重要内容。
《电机学（I）》自学指导大纲学时数：64 适用专业：电气工程及其自动化学分数：4执笔人：武惠芳编写日期：2003年5月一、课程的性质和任务课程性质：《电机学（I）》是电气工程及其自动化专业的技术基础课，是必修课。
主要任务：学生通过学习该课程，应掌握变压器、交流感应电动机和同步电机的基本知识、基本理论、基本计算方法和一般运行分析问题，为学习《电机学（II）》、《控制电机》、《自动控制系统》、《变频调速》、《电传动控制系统》、《电力系统分析》、《电力系统继电保护》和《电力系统自动化》等课程准备必要的基础知识。
二、课程教学内容及要求绪论绪论是学习一门课程的重要环节。
通过绪论的学习，首先要了解课程的主要内容和电机在在国民经济各行各业中的作用，明确《电机学》课程在电气工程及其自动化专业中的地位，从而明确学习目的；其次要了解本课程的性质、任务、特点和电机理论的一般分析方法，克服畏难思想，转变学习方法；最后要对电机常用的电磁定律进行复习，并要求学生熟练掌握。
重点：本课程的性质、任务、特点和一般分析方法难点：常用的电磁定律在电机中的应用第一部分变压器第一章变压器的基本知识及结构本课程的特点之一是所研究的对象是一个实物，因此电机的理论分析的第一步除了分析电机的基本知识之外，同时要分析电机的结构。
通过本章学习，首先要掌握变压器的基本变压原理和熟悉变压器主要结构部件的名称、作用及材料；其次要熟悉变压器的铭牌并掌握额定值的含义和它们之间的关系。
重点：变压器的基本变压原理难点：三相变压器额定值的含义和关系关键：搞清楚三相变压器两种连接方式相、线电压和相、线电流的关系第二章变压器的基本原理本章是电机理论分析的第二步。
它通过对变压器运行时的电磁物理过程分析，找出各物理量的之间的关系，然后抽象为数学模型（方程式）、物理模型（等效电路）和相量模型（相量图）——方程式、等效电路和相量图是对同一物理过程的不同的表达形式，最后用这些模型去研究变压器的运行性能。
电机基础知识培训一、引言电机是现代工业生产和日常生活中不可或缺的设备，广泛应用于各个领域。
为了提高电机使用效率和安全性，加强对电机基础知识的培训显得尤为重要。
本培训旨在使学员掌握电机的基本原理、分类、结构、性能参数及应用，为电机选型、维护和使用提供理论支持。
二、电机的基本原理1. 电磁感应定律电机的工作原理基于电磁感应定律。
当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁场变化率成正比。
2. 电动机的工作原理电动机是将电能转换为机械能的装置。
其工作原理是利用电磁感应原理，使导体在磁场中受力运动。
当电流通过导体时，会在导体周围产生磁场。
将该导体放置在另一个磁场中，两个磁场相互作用，使导体受到力，从而实现运动。
3. 发电机的工作原理发电机是将机械能转换为电能的装置。
其工作原理是利用电磁感应原理，当导体在磁场中运动时，会在导体中产生感应电动势。
通过导体闭合回路，感应电动势产生电流，从而实现机械能向电能的转换。
三、电机的分类1. 按照工作电源分类（1）直流电机：直流电机的工作电源为直流电，具有启动转矩大、调速性能好等优点。
（2）交流电机：交流电机的工作电源为交流电，分为同步电机和异步电机两种。
2. 按照结构分类（1）有刷电机：有刷电机具有电刷和换向器，结构简单，成本低，但维护较为繁琐。
（2）无刷电机：无刷电机采用电子换向，具有效率高、噪音低、寿命长等优点。
四、电机的结构1. 定子定子是电机的固定部分，通常由硅钢片、线圈和端盖等组成。
定子的主要作用是产生磁场，对转子进行电磁作用。
2. 转子转子是电机的旋转部分，通常由硅钢片、线圈、轴和轴承等组成。
转子的主要作用是产生电磁转矩，实现电能向机械能的转换。
3. 冷却系统电机的冷却系统主要包括风扇、冷却器等部件。
冷却系统的作用是降低电机运行时的温度，保证电机的正常运行。
4. 传动装置传动装置是连接电机与负载的部件，如联轴器、齿轮等。
“国家精品课程《电机学》及其后续全面建设”项目建设报告摘要通过对电机学现代教学问题长达十年的持续研究，在电机学的教学理论、教学方法、现代信息技术应用等方面，实现了全面的创新。
创建了独具特色的电机学动画模型库，研制了有限元和状态方程求解可视化教学软件，研究开发了多媒体辅助教学软件系统，2005年电机学课程成功申报国家级精品课程，进而围绕教学软件的进一步深化，开放型实验的设计建设、教材建设等项目开展后续全面建设，并取得显著效果。
六次在国内外学术会议上（IEEE Fie98、Fie2001等）作专题发言，介绍电机学教改成果，受到广泛欢迎。
有关成果对电气工程同类课程的教改有重要促进作用。
一、项目建设简况1．指导思想和定位针对电机学课程具有复杂的电磁场理论与实际设备结构及运行紧密结合的特点，综合应用多媒体技术、网络信息技术、创新实验平台设计开发等手段，对本课程从教育——学习——实践——创新的教学全过程进行全面建设，使学生在很好的掌握各类电机的基本工作原理和基本的分析方法的基础上，了解电气工程相关实际应用及科研创新成果与本课程比较具体的联系，引导有能力的学生及早参加相关的科研活动，培养科技创新的兴趣和能力。
2．项目建设主要内容为满足新时期创新型人才培养目标，达到重基础、宽口径的专业知识结构教学要求，对电机学课程教学进行系统的研究和改革，从教学思想、教学方法和手段、实验与实践、教学团队的培养等方面进行全面建设，解决传统课程内容复杂繁多，一直被学生公认的难教难学课程的教学问题，创建多渠道、信息丰富的学生学习平台，解决理论教学与传统工程实践的跨越，为学生参与科研实际搭建创新平台。
（1）多手段、宽信息的多媒体课件，不仅解决电机学课堂教学中对电机内、外部空间三维结构、复杂时-空函数等动态展示这些教与学的难点问题，而且通过自行开发的科技文献同步检索系统将电机领域最新科技成果引入课堂。
自主设计开发的电机学教学用“电机学动画模型库”、“ppt课件”、“课堂实物教学模型”及“网上资源”相结合的教学资料，可方便地实现不同教学内容及要求；针对每一章的重点内容开发了“相关文献和专利的专用数据库检索系统”，拓宽了学生的思维和眼界，使课堂教学变得丰富多采，生动有趣，极大提高了学生的学习兴趣和学习效果。
（2）集多媒体辅助学习系统及教学录像为一体的课外辅助网络教学系统，构成学生课外学习的第二课堂。
为了提高学生课外预习及复习效果，学生可以登录电机学精品课程网站自由浏览、下载《电机学多媒体教学软件》及主讲教师的全部《电机学》课程教学录像。
（3）实现理论教学与企业工程实践紧密衔接的辅助实习系统，弥补了电机理论到现场实际间的跳跃。
课题组以实际300MW大型汽轮发电机结构及冷却、抽水蓄能发电机、灯泡惯流水轮发电机为对象开发的多媒体辅助实习系统，解决了学生即使在发电厂、电机生产厂也难以看到电机内部复杂结构及冷却系统，有效地弥补了现场实习的不足。
（4）设计开放性实训系统，为学生参与科研、培养创新思维及能力提供创新实验平台。
课题组自行设计、研制以模拟大型汽轮发电机、水轮发电机、永磁电机结构及非线性特性的各类模型机，以及满足不同电机需求的动态微机综合测试平台；设计开发36伏电机特性、控制系统，给学生创造一个安全可靠的动手平台，吸引优秀拔尖学生参加科研，施展兴趣才华，培养相互合作、互相学习的良好科研作风。
（5）与多媒体教学相配合的教材改革与推广，将新的教学思想、知识结构体系、新的表征手段提供给教师和学生，并向国内外推广，服务于社会。
出版四个光盘教材:1) 电机学多媒体教学软件，电力出版社，ISBN978-7-900226－73－0，2007年。
2)汽轮发电机结构及冷却系统，ISBN7-980041-36-4/TM-00，电力工业部电化教育中心，2000年。
3)汽轮发电机故障分析多媒体教程，ISBN7-980041-38-4/TM-02，电力工业部电化教育中心，2000年。
4)与香港理工大学合作正在共同开发英文版电机学多媒体教学软件，准备向国际有相关专业的大学推广。
撰写两本教材：1)电机与运动控制系统，与清华大学合作，清华大学出版社，2006年。
2)电机学，汤蕴璆、罗应立等编著，机械工业出版社，2008年。
（普通高等教育十一五国家级规划教材）6．对青年教师实施理论水平及教学水平能力的培养。
高度重视教学队伍的建设与提高，要求教学科研同步进行，由德高望重的老教师牵头，坚持定期开展教学研讨及青年教师听课制度，形成一套良好的教师培养制度。
课题组先后有多名教师获得奖励。
1）罗应立，北京市高等学校教学名师奖，2006年；2）罗应立，北京市师德先进个人称号，2006年；3）刘晓芳，北京市第一届青年教师讲课比赛，优秀奖，1995年；4）马波，北京市第三届青年教师讲课比赛，理科二等奖，2000年；5）王昊，华北电力大学青年教师讲课比赛，二等奖，2007年；6）王昊，华北电力大学年度教学特等奖，2006年。
3．教学内容基础性、前沿性和实践性基础性：研究多种不同类型交直流电机及变压器能量转换、能量传递的共同性问题，主要是在空间按一定方式分布的绕组电流产生磁场的问题、交变磁场与绕组相互作用的问题，以及通过电磁转距的作用实现电能与机械能的转换等基础性的共性问题。
前沿性和实践性：根据电力系统及电机调速系统当前科研的发展，后续课程要涉及发电机及电动机在非正常运行条件下或非传统供电电源（例如变频电源）条件下的运行分析，所以要求本课程要在突出基本内容的情况下，介绍基本内容与后续课程和当前科研的联系。
为更好地掌握基本内容，适当利用信息技术和数值分析可视化技术的成果，解决学生的认识难点问题，从而达到用相对较少的学时，更好地掌握重点难点内容。
这样不但在教学内容方面具有时代性，而且在认知规律研究及教育技术应用方面具有前沿性和时代性。
二、课程建设过程1．提高认识、知难而进、下决心解决电机学教学难题(1) 认识电机学在电力类专业教学中的重要地位①电机学教学内容覆盖了发、输、供、用电各环节的主要设备，是电力类专业工程技术人员所必不可少的技术基础知识。
②电机学内容对后续课程的学习有关键的影响③当前电力系统的一些热门研究课题与电机学密不可分④下定决心解决电机学难教难学的问题(2) 分析电机学教学中所存在的主要问题①电机旋转磁场产生机理及其特性；②同步机的电枢反应；③同步机电磁转矩产生机理及影响因素，功角特性；④同步机输出无功的能力、运行状态及其与励磁的关系；⑤双反应理论及同步电机参数；⑥变压器的磁势平衡及归算算法；⑦变压器及同步机的突然短路，参数对短路电流的影响；⑧对称分量法、序阻抗、不对称运行分析。
(3) 实验教学方面存在的主要问题(4)实践教学环节所存在的问题2．学习现代认知理论、应用现代教育技术，制订解决方案（1）电机学难教难学的原因分析1）知识结构及其基本特点三维、时变及非线性问题，从电机学教学内容所存在的难教难学问题的共同特点来分析，这些内容往往都涉及到以下三个问题：＊电机磁路及绕组的复杂结构及电流和磁场在三维空间的分布；＊电流和磁场随时间的变化；＊激磁电流大小与它所建立磁场磁通大小之间的非线性关系。
归纳起来，就是电流和磁场的三维、时变与非线性的问题。
2）学生的认知特点分析本科学生经过物理、电路及相关数学内容的学习，有以下优势：对基本电磁定律已有较好的掌握；对电气量随时间的变化及相关运算一般都比较熟练；对数学公式的推导较内行。
但尚有以下不足：对时空交叉的问题知识准备很少，尤其对电机、变压器中，涉及电流与磁场在三维空间分布及同时随时间变化的这类问题则从未接触过；实验方面在物理及电路中，对静止电路的实验接触较多，但对运动的电气设备的试验都几乎未涉及。
3）教学环节缺少用以了解电机变压器基本结构及实际运行知识的实践环节，所以，对书上的结构图缺乏感性知识，对电流与磁场的时空分布问题就更难理解。
4）教育技术传统教法用粉笔、黑板加少量挂图表达电流及磁场的空间分布同时随时间变化这样的问题十分困难，这是造成“难教”的一个重要原因。
在实验教学方面，所存在的主要问题是，在实验讲义所述原理线路图中的仪器仪表符号与实际的仪器仪表脱节，实际仪器仪表设备的内部线路与外部电路联系不起来，这样，学生就无法从总体上弄清实验接线及实验过程的注意事项，从而造成被动照搬实验讲义的局面。
出现上述情况的原因在于，缺乏必要的手段，用以建立原理线路图中仪器仪表符号与实物之间联系，以及实物内部线路与外部接线联系。
例如，实验中晶闸管直流电源，在指示书上只有一个直流电源符号，操作注意事项虽很严格，但因学生对内部接线不清楚，往往因盲目操作，忽略注意事项而出错。
（2）电机学机辅教学的实施方案方案有以下三个基本目标：1）应用多媒体技术，动画可视化及人机交互，计算机模拟等多项技术，解决典型基本内容方面的难教难学的问题；2）大幅度改革教材内容，紧跟电气技术发展步伐，让学生尽可能多地接触新的科技成果；3）进一步系统改革教学过程及教学方法，通过该课程教学，全面培养学生的能力和锻炼素质，尤其是培养创新能力。
在本项目中，主要目标是应用现代教育技术，解决电机学教学的问题；同时兼顾教材内容的调整及学生能力的培养。
为达此目标，项目组制订的具体实施方案包括以下内容：1）应用多媒体技术及三维动画技术，介绍电机的实际结构及简化模型中磁路及绕组在空间的分布；2）应用计算机模拟技术及可视化技术，直观形象地表示磁场在空间的分布及随时间的变化；3）应用人机交互及动画技术，解决实验教学方面的种种问题，以便更好地培训实验技术方面的能力。
4）设计可供学生灵活选择学习内容及学习进度，方便地检查学习效果的课件体系，以便尽可能满足不同特点学生的需求。
3．本项目所解决的主要问题本课题在理论教学、实验教学及实践环节补充这三个方面已解决了包括机辅教学课件从设计、制作的一系列问题，制作了具有特色的电机学机辅教学课件，经过两年多的应用，已取得明显的效果。
同时，对涉及机辅教学的一些理论问题进行了深入研究，为现代教育技术在电气工程教学中的进一步推广应用打下了基础。
（1）在电机学理论教学方面所解决的主要问题在理论教学方面所解决的主要问题如下：1）根据科技发展及后续课程需要重新确定重点内容（详见第三部分）2）根据学生认知特点创新知识表示方法（详见第三部分）3）创建多种形态的三维动画，根本解决电机变压器的三维空间电磁量分布的认知问题，构思用三维虚拟动画让学生方便地看到内部结构，看到旋转部份与静止部份的区别；三维剖切动画建立模型电机实际结构图与简化平面图之间的联系。
（2）在实验教学方面所解决的主要问题这部份主要是用液晶投影系统介绍以下内容1）线路图中的仪器仪表、设备的符号与实际仪器仪表及设备的对应；2）仪器仪表及设备的外部接线柱、接线标志与其内部电路的对应关系。
