实验简介：
大力发展电气化、智能化现代农机装备产业，不仅能有力推动乡村全面振兴，也是维护国家粮食安全，经济发展稳定的重大战略需求；是国家农业国际核心竞争力的重要体现之一。随着绿色高效农业装备的快速发展，对农业电气化等专业人才需求十分迫切。
课程实验所涉及的电机设计、制造与测试，存在周期长，风险大，测试条件苛刻等困难。现普遍采用的观摩、演示等实验教学方式，与新一代农业装备电驱动领域高质量本科人才的需求，矛盾突出。
本虚拟仿真具有如下特色：实验选题具有前沿性与时代性；实验内容选取具有先进性和交叉性；教学方式注重交互性与探究性；实验评价具有规范性与科学性。
本课程将提升学生解决农业装备电驱动领域复杂工程问题的综合能力，构建开放共享的电动拖拉机电机实验教学平台服务体系，也为培养学生“知农爱农”家国情怀，做出积极贡献。
设计原则：
本实验课程紧密结合国家和社会行业发展对高校人才培养需求与专业特色最新成果，贯彻“高阶性、创新性、挑战度”的“两性一度”虚拟仿真建设标准要求，提出建设电动拖拉机电机性能评估与故障分析虚拟仿真实验课程，解决《现代农业装备电机及驱动基础》课程实践中电机制造、测试、故障等高危险、高成本、高消耗、不可逆操作的问题。本实验立足现代仿真与互联网技术，灵活运用互动式、研究型、团队式与探究式教学方法，巧妙应用多途径、多方案、设计性等实验方法，融合交叉学科知识，构建完整的电动拖拉机电机性能评估与故障分析知识体系。引入以客观评级为主、主观评价为辅的全过程实验评价体系，建立映射实验操作步骤和考核内容的达成度评价模型，持续改进实验课程内容。本实验课程的创新思路如图1所示。
实验目的：
为培养服务于我国经济建设的电驱动人才，实验按照“能实不虚”的设计理念，围绕无人电动拖拉机电驱动各环节打造可用于电气工程及其自动化、农业电气化、自动化等专业的课程实验，满足包括《电机学》、《现代农业装备电机及驱动基础》等多课程的实验需求。基于此设计本实验课程的目标包括以下三个方面：
· 知识与技能目标
1.以电动拖拉机为例了解电力动力装备的电机结构、原理、正常运行和故障工况下的性能特征，对相关知识建立直观认识。
2.掌握电机参数对电机性能的影响规律，能够通过电机测试中的性能表现对电机参数进行优化，能够通过电机的故障现象判别故障类型并分析原因。
· 过程与方法目标：
1.在交互性的仿真环境下，通过探究学习的形式，掌握电机设计和测试的过程和故障判别方法。
2.借助实验测试的竞技元素，以交往式学习的方式，掌握电机的“测试-优化”迭代方法。
· 情感态度与价值观目标：
1.借助虚实结合的手段，引导学生在我国“碳中和”承诺背景下思考电动装备相较于传统燃油动力的环境优势，培养学生的专业兴趣。
2.使学生了解我国前沿农机发展技术，激发学生投身于祖国现代化建设的崇高使命感。
实验要求：
1.电动拖拉机认识：通过分解结构图，了解电动拖拉机结构各组成部分，并通过细节展示各部分的主要功能和特性需求。
2.电机认识：通过分解结构图，了解电驱动系统中的核心——电机结构的组成部分，使学生建立直观认识。
3.故障认知：介绍电机的典型故障（永磁体退磁、永磁体脱落、绕组匝间短路、相绕组断路）的原因、特征和判断方法。
4.电机参数设计，通过在界面上输入或选择基本电机参数，通过参数化建模的方式产生电机。
5.在上一模块生产成型的电机，按照实际测试要求，在电机测试台架上进行测试。若达标则进行大田测试，若不达标则重新回到上一个模块，重新设计参数。6.电机通过台架测试后，安装到电动拖拉机上，进行大田测试。按照实际测试情景，测试多工况下的作业情况，以测试评估设计电机的实际性能。
7.故障分析。根据四台故障的电动拖拉机故障特征，判断故障的类型，分析故障的原因。
8.测试结束后，给出实验成绩。
