液壓與氣壓傳動教學(xué)改革的探索與實踐

姚春東　高殿榮　劉勁軍

[摘要]《液壓與氣壓傳動》課程是機械類各專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。幾年來通過優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，充分利用以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代教學(xué)媒體，對課程內(nèi)容、教學(xué)手段及教學(xué)方法的改革進行了探索與實踐，提高了教學(xué)質(zhì)量，較好地完成了教學(xué)任務(wù)。

[關(guān)鍵詞]液壓與氣壓傳動，教學(xué)改革，探索，實踐。

[中圖分類號]TH137[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634(2006)02-0155-02

[收稿日期] 2005-10-08

[作者簡介] 姚春東（1964-），女，遼寧金縣人，教授，碩士，主要從事液壓與氣壓傳動教學(xué)、圖學(xué)教學(xué)和機械產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)研究；高殿榮（1962-），男，遼寧蓋縣人，教授，博士，主要研究方向為流體元件及復(fù)雜流道流場的數(shù)值計算與實驗可視化。

液壓傳動技術(shù)是二十世紀四十年代才發(fā)展起來的一門新興傳動技術(shù)，它的出現(xiàn)大大地促進了機械行業(yè)的自動化，促進了七十年代宇航事業(yè)的高速發(fā)展。目前，液壓技術(shù)廣泛用于機械制造、冶金、造船、石油化工、建筑、汽車、工程機械、注塑、紡織、食品及其它部門。

《液壓與氣壓傳動》課是機械類各專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，為了適應(yīng)21世紀科技發(fā)展和社會主義市場經(jīng)濟建設(shè)的需要，2001年開始發(fā)展成為院級平臺課，同時成立了《液壓與氣壓傳動》課程組，全面加強該課的課程建設(shè)，大膽進行教學(xué)改革，形成了一套由課堂講授、多媒體輔助教學(xué)、實驗教學(xué)、課外練習(xí)和科學(xué)考評相結(jié)合的全方位、多層次的教學(xué)體系，在提高《液壓與氣壓傳動》課教學(xué)質(zhì)量方面取得了顯著的教學(xué)效果。

1發(fā)揮集體優(yōu)勢，提高整體授課水平

為了提高授課教師的整體授課水平，首先成立了《液壓與氣壓傳動》課程組，課程組是實施該門課程教學(xué)、教學(xué)法研究和教學(xué)改革的穩(wěn)定群體，其任務(wù)是制定課程的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)日歷，組織教學(xué)研究活動，討論課程的教學(xué)方法，改造和建設(shè)實驗教學(xué)設(shè)施，加強課程建設(shè)等。課程組堅持聽課制度，教師之間互相聽課、互相交流；采取傳幫帶，老教師對年輕教師言傳身教,實行年輕教師培養(yǎng)的導(dǎo)師負責(zé)制。幾年來的教學(xué)實踐證明，成立課程組對于加強教師隊伍建設(shè)、教材建設(shè)和實驗室建設(shè)、加速教學(xué)改革、提高課堂教學(xué)質(zhì)量都起著至關(guān)重要的作用。課程組的任課教師相對穩(wěn)定，形成一支知識結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)比較合理的教學(xué)梯隊，每位教師都有鍥而不舍的進取精神和強烈的責(zé)任感。

眾所周知，提高課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵是精選教學(xué)內(nèi)容和改革教學(xué)方法。從2002年開始，采用了“普通高等學(xué)校機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)新編系列教材”《液壓與氣壓傳動》。該書的篇幅僅為傳統(tǒng)教材的一半，既體現(xiàn)了少而精的原則，又理論聯(lián)系實際，同時增加了反饋控制的內(nèi)容，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和創(chuàng)新意識。選定教材之后，課程組首先根據(jù)學(xué)時要求確定合理的教學(xué)大綱，然后對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象進行分析，確定課程的教學(xué)重點，通過群體集思廣益優(yōu)勢，擬定《液壓與氣壓傳動》課程的最佳教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容不僅有系統(tǒng)、有重點，更具備適宜的深度和廣度，富于啟發(fā)性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力。這些措施避免了個別教師、特別是青年教師因經(jīng)驗和知識面不足而片面的選擇教學(xué)內(nèi)容的弊端。同時集中各位教師在教學(xué)方法上的長處和特點，結(jié)合各章節(jié)具體情況，采取注重學(xué)生能力培養(yǎng)、促進創(chuàng)新意識的“啟發(fā)式”教學(xué)方法，在授課中以實際問題為引線，引導(dǎo)學(xué)生積極展開思維，使學(xué)生與教師思維同步運動，產(chǎn)生思維的共鳴，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。對于一些有思考價值的結(jié)論不是急于托出，而是盡可能地啟發(fā)學(xué)生，創(chuàng)設(shè)思考的環(huán)境。

幾年來，課程組的每位教師不但積極參加教學(xué)活動，而且注重科學(xué)研究和理論水平的提高，并及時地把科研中的最新成果引入教學(xué)環(huán)節(jié)中來，讓學(xué)生對所學(xué)課程在現(xiàn)代生產(chǎn)中的實際應(yīng)用情況多作了解，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

成立課程組，利用集體優(yōu)勢克服個人思維和經(jīng)驗的局限，集思廣益，形成了《液壓與氣壓傳動》課全方位優(yōu)化的教學(xué)方法，提高了該課程的整體授課水平。

2采用多種教學(xué)手段提高課堂教學(xué)效果

為了加強學(xué)生能力的培養(yǎng)，提高課堂教學(xué)效果，采用了一系列先進的教學(xué)手段。具體包括以下幾方面內(nèi)容：

1）改革教學(xué)方法，提高課堂容量。在學(xué)時壓縮的情況下，為了提高課堂教學(xué)容量、擴大學(xué)生的知識面，筆者以“普通高等學(xué)校機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)新編系列教材”《液壓與氣壓傳動》教材為藍本制作了《液壓與氣壓傳動》多媒體授課系統(tǒng)，利用圖文并茂、生動逼真的教學(xué)環(huán)境，把不同教學(xué)內(nèi)容按教學(xué)目標的要求組成一個有機的整體，極大地增加了授課的信息量，使教學(xué)過程的輔助時間大大縮短，提高了課堂教學(xué)的效率和教學(xué)質(zhì)量，較好地解決了學(xué)時減少、教學(xué)內(nèi)容增加的矛盾；

2）采用三維動畫技術(shù)和實物錄像解決課堂教學(xué)難點。本門課程的重點和難點之一是液壓元件結(jié)構(gòu)組成及工作原理，掌握這部分內(nèi)容是閱讀和設(shè)計液壓回路及液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)。但是由于學(xué)生缺乏實踐經(jīng)驗，對復(fù)雜元件的結(jié)構(gòu)很難弄懂，其工作原理也不容易理解。這也是教學(xué)中的難點之一。針對這種情況，為了化難為易，一方面錄制了“液壓元件結(jié)構(gòu)與組成”實物錄像片，將典型的液壓元件逐一解剖分析，真實、直觀地展示了液壓元件的結(jié)構(gòu)組成，學(xué)生觀看后，很容易就掌握了液壓元件的結(jié)構(gòu)組成；另一方面，利用三維動畫技術(shù)制作了“液壓元件CAI”課件，對各種液壓元件的結(jié)構(gòu)形狀、元件組裝和工作原理進行三維動畫仿真演示，增加了立體感和真實感，從而使學(xué)生對液壓元件工作原理的理解也變得深刻而透徹了。有效地解決了教學(xué)難點，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；

3）采用形象化的教學(xué)手段對基本回路和典型系統(tǒng)進行仿真演示，改善課堂教學(xué)效果?！兑簤号c氣壓傳動》課的另一個特點是液壓基本回路圖和液壓系統(tǒng)圖較多，液壓基本回路及典型液壓傳動系統(tǒng)的工作原理是本門課要求學(xué)生掌握的重點內(nèi)容之一。為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，讓學(xué)生更好地理解和掌握基本回路和典型系統(tǒng)，制作了“液壓與氣壓傳動CAI”課件，通過二維動畫仿真技術(shù)，用豐富的色彩、形象的圖像和運動的畫面，將液壓回路及液壓傳動系統(tǒng)的工作過程逼真地演示出來，枯燥的黑白圖片被賦予活力。根據(jù)專業(yè)不同而選擇不同的典型回路進行演示，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地改善了課堂教學(xué)效果。

3加強實驗教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

《液壓與氣壓傳動》課程實驗的目的在于使學(xué)生掌握基本的實驗方法及實驗技能，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法；驗證、鞏固和補充課堂講授的理論知識；使學(xué)生對液壓傳動系統(tǒng)中常見的元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理等有一個更加深刻的理解和認識，并能自行組裝液壓基本回路。通過液壓傳動實驗，使學(xué)生初步具備液壓元件、液壓回路的組裝和測試的綜合能力，正確處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗結(jié)果的能力，運用所學(xué)的理論解決實際問題的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。為今后在工程實際中設(shè)計性能優(yōu)良的液壓傳動系統(tǒng)打下堅實的基礎(chǔ)。

為此，改革了實驗教學(xué)體系，在完成傳統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了典型實驗和綜合型實驗，綜合實驗屬于開放型實驗，鼓勵學(xué)生自己設(shè)計回路進行實驗，以鍛煉學(xué)生的動手能力。注重培養(yǎng)學(xué)生的獨立實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。

4強化訓(xùn)練，科學(xué)考評

考試是學(xué)校教學(xué)管理的一個重要環(huán)節(jié)。通過有目的、有針對性的考核和檢測活動，一方面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，督促和引導(dǎo)學(xué)生認真學(xué)習(xí)，鞏固所學(xué)知識；另一方面，通過對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的評價，可以檢查和反映教師的教學(xué)效果。因此，考試的目的是通過對“教”與“學(xué)”的雙向檢測，幫助學(xué)生、教師和教學(xué)管理人員發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)中存在的問題，進而改進課程教學(xué)，不斷提高教育質(zhì)量。為了實現(xiàn)這一目的，實行教考分離是行之有效的措施。然而要實現(xiàn)教考分離，建設(shè)試題庫并使用試題庫進行考試是非常必要的。

試題庫既能為課程教學(xué)改革服務(wù)，使考試科學(xué)化、規(guī)范化，減輕教師的工作強度，又有利于監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量，是加強教學(xué)管理工作的重要手段之一。

從2003年開始使用課程組自行開發(fā)試題庫，與傳統(tǒng)的任課教師經(jīng)驗命題、手工組卷的考試方法相比，使用試題庫出題，在教學(xué)管理上能做到保密、高效和靈活地編制出所需要的試卷，避免了教師個人出題的片面性和出題差錯，有利于教考分離，能夠?qū)虒W(xué)內(nèi)容和質(zhì)量進行全面、公正、客觀的測評；編制出難度系數(shù)可預(yù)控、性能相對穩(wěn)定一致的試卷，有利于按事先指定要求控制考核的內(nèi)容范圍，根據(jù)不同的專業(yè)要求和教學(xué)學(xué)時合理命題。能夠比較客觀地考察學(xué)生對本門課的掌握程度。

在本門課的教學(xué)過程中，為鞏固學(xué)過的知識，達到精講多練的效果，還編制了“章節(jié)測試題庫”，各章后面都有復(fù)習(xí)測試題，包括基本題和提高題，具有自動判分功能，學(xué)生可隨時測試自己學(xué)習(xí)掌握的程度。這對強化訓(xùn)練和培養(yǎng)不同層次學(xué)生的能力起到了積極的作用。

通過幾年的教學(xué)改革與實踐，使教學(xué)質(zhì)量有了明顯提高，取得了顯著的教學(xué)效果。從畢業(yè)設(shè)計中可以看出，學(xué)生能正確而又熟練地運用液壓知識解決設(shè)計中的實際問題，體現(xiàn)出較扎實的理論功底。2003年成功申報了省級精品課。培養(yǎng)了大批牢固掌握基礎(chǔ)知識又具有較強應(yīng)用能力的高質(zhì)量人才。

The Researching and Practicing of Teaching Innovation of the Course of the Hydraulic and Pneumatic Transmission

Yao Chundong Gao Dianrong Liu Jinjun

(Machinery Engineering College ,Yanshan University,Qinhuangdao,Hebei,066004)

AbstractThe course of the hydraulic and pneumatic transmission is one of the important basic courses of various kinds of machinery subjects.In resent years,by means of optimizing the teaching contents and using the modern teaching methods based on the computer technique,the innovation of teaching contents and teaching methods is explored and practiced,and the teaching quality is remarkably improved.

Key wordshydraulic and pneumatic transmission,teaching innovation,exploring,practicing.