史國(guó)軍

【摘要】本文簡(jiǎn)要分析了傳統(tǒng)的《電機(jī)與拖動(dòng)》課堂教學(xué)中圖片和實(shí)物教學(xué)的弊端，提出了新的教學(xué)方法、手段：通過(guò)Unity3D軟件，創(chuàng)建了變壓器、直流電機(jī)和異步電機(jī)的模型，通過(guò)其動(dòng)態(tài)演示，給學(xué)生更為感性的認(rèn)知，加強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果。

【關(guān)鍵詞】電機(jī)與拖動(dòng) 教學(xué) Unity3D

【基金項(xiàng)目】黑龍江省新世紀(jì)教改項(xiàng)目“電機(jī)與拖動(dòng)課程教學(xué)、實(shí)訓(xùn)綜合虛擬仿真平臺(tái)建設(shè)”（2012）

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）04-0244-01

一、《電機(jī)與拖動(dòng)》課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題

《電機(jī)與拖動(dòng)》是一門(mén)理論性和實(shí)踐性強(qiáng)且難度較大的專(zhuān)業(yè)課，但根據(jù)減少學(xué)時(shí)的教學(xué)指導(dǎo)思想，很多學(xué)校對(duì)該課程的學(xué)時(shí)進(jìn)行了壓縮，因此，部分學(xué)生會(huì)對(duì)該課程的學(xué)習(xí)感到困難，甚至在課程結(jié)束后，對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)還不清楚。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，一方面與學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度有關(guān)，另一方面與課堂的教學(xué)方法、教學(xué)手段也有很大的關(guān)系。對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度除了要積極引導(dǎo)外，更重要的是如何在有限的課內(nèi)時(shí)間，密切聯(lián)系理論教學(xué)與實(shí)際環(huán)節(jié)，給學(xué)生更為感性的認(rèn)知，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率， 從而使一部分學(xué)生不會(huì)聽(tīng)因不懂而影響后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)興趣，乃至對(duì)這門(mén)課程都失去信心，最后不能獲得良好的教學(xué)效果。

二、傳統(tǒng)教學(xué)手段現(xiàn)狀及弊端

目前，《電機(jī)與拖動(dòng)》教學(xué)中涉及到的電氣設(shè)備主要有：變壓器、直流電機(jī)、鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)等等。要掌握這些電氣設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，對(duì)于初學(xué)者來(lái)講，確實(shí)有很大的困難。傳統(tǒng)的《電機(jī)與拖動(dòng)》教學(xué)的課堂手段多是多媒體和實(shí)物教學(xué)相結(jié)合。但是，多媒體教學(xué)多側(cè)重于圖片、簡(jiǎn)單的FLASH動(dòng)畫(huà)或拍攝的視頻，筆者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)效果一般，一部分學(xué)生的空間想象力較弱，對(duì)于空間結(jié)構(gòu)的理解很吃力；而用實(shí)物教學(xué)，講解一些復(fù)雜設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)時(shí)，仍然存在著一些明顯的弊端，比如要講解直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，由于課堂時(shí)間有限，講解直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行拆裝，拆裝要占用大量的課堂時(shí)間，同時(shí)學(xué)生人數(shù)較多，拆卸后給學(xué)生進(jìn)行演示時(shí)，部分學(xué)生不能觀察清楚電機(jī)的結(jié)構(gòu)，這樣也達(dá)不到實(shí)物教學(xué)的目的。如何解決上面的一些問(wèn)題？筆者認(rèn)為使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件輔助教學(xué)是很好的辦法，目前，很多學(xué)校的教學(xué)硬件設(shè)施有了很大的改善，基本上每個(gè)教室都配備了多媒體，這為創(chuàng)新教學(xué)手段提供了平臺(tái)。因此，可以利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件強(qiáng)大的建模功能，創(chuàng)建電機(jī)的模型，在課堂上通過(guò)一系列三維展示，就可以在短時(shí)間內(nèi)給學(xué)生直接的感官認(rèn)識(shí)，從而取得良好的學(xué)習(xí)效果。

三、Unity3D功能簡(jiǎn)介

Unity3D是由Unity Technologies開(kāi)發(fā)。通過(guò)該軟件可輕松創(chuàng)建諸如三維視頻游戲、建筑可視化、實(shí)時(shí)三維動(dòng)畫(huà)等類(lèi)型互動(dòng)內(nèi)容。Unity3D利用交互的圖型化開(kāi)發(fā)環(huán)境，其編輯器可運(yùn)行在Windows 和Mac OS X下，產(chǎn)品可發(fā)布至Windows、Mac和Android等平臺(tái)。也可以利用Unity web player插件發(fā)布網(wǎng)頁(yè)游戲，支持Mac 和Windows的網(wǎng)頁(yè)瀏覽。

四、模型教學(xué)展示

以三相

鼠籠式異步電機(jī)電機(jī)為例，通過(guò)對(duì)小型電機(jī)進(jìn)行拆解測(cè)量，獲取相關(guān)構(gòu)件數(shù)據(jù)。如圖1，2，3所示，結(jié)合JAVA及Html技術(shù)，可通過(guò)瀏覽器對(duì)相關(guān)模型進(jìn)行全方位整體和局部、分解和組合展示。

圖2 電機(jī)結(jié)構(gòu)分解

圖3 定子鐵心結(jié)構(gòu)

五、結(jié)束語(yǔ)

在課堂教學(xué)中，我們不僅可以從各個(gè)角度對(duì)模型進(jìn)行觀察，而且可以像拆裝實(shí)際的電機(jī)一樣，進(jìn)行操作，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對(duì)電機(jī)有清楚地感性認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)效果。

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