民航飛機(jī)液壓傳動(dòng)與控制課程教學(xué)內(nèi)容和方法探討

　　摘 要： 針對(duì)民航機(jī)務(wù)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，作者對(duì)飛機(jī)液壓傳動(dòng)與控制課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了刪減和補(bǔ)充，以符合實(shí)際需求，并采用了幾種具有實(shí)效的教學(xué)方法，包括互動(dòng)式教學(xué)、利用多媒體及與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，這幾種方法能提高教學(xué)的質(zhì)量和成效。
　　關(guān)鍵詞： 民航機(jī)務(wù)專業(yè) 飛機(jī)液壓傳動(dòng)與控制 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法
　　飛機(jī)液壓系統(tǒng)是飛機(jī)的重要系統(tǒng)之一。它主要是用來控制飛機(jī)的各個(gè)操縱和收放部件的，比如起落架的收放、艙門的收放、襟翼的收放、減速板的收放、進(jìn)氣道的操縱、發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口的調(diào)節(jié)、剎車操縱、前輪轉(zhuǎn)彎操縱、主操縱面操縱、升降舵和方向舵的操縱等［１］。所以，《飛機(jī)液壓傳動(dòng)與控制》就成了民航機(jī)務(wù)專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。由于這門課程是專門針對(duì)民航專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的，因此與傳統(tǒng)的機(jī)械專業(yè)所學(xué)的液壓傳動(dòng)與控制有著很多不同之處。教什么，怎么教？是我們面臨的最基本的問題。
　　1.教學(xué)內(nèi)容
　　本門課程所選取的教材是南京航空航天大學(xué)李艷軍教授所編著的《飛機(jī)液壓傳動(dòng)與控制》一書。此書的內(nèi)容可分為四大部分，第一部分是液壓流體力學(xué)的基本理論；第二部分是飛機(jī)液壓系統(tǒng)的組成裝置；包括動(dòng)力裝置、執(zhí)行裝置、調(diào)節(jié)控制裝置和輔助裝置；第三部分以波音737和空客A320為例，闡述了飛機(jī)全機(jī)的液壓系統(tǒng)；第四部分介紹飛機(jī)液壓系統(tǒng)的試驗(yàn)和維護(hù)。
　　和傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)與控制課程相比，本課程教學(xué)內(nèi)容上的第一個(gè)不同之處在于增加了液壓系統(tǒng)在飛機(jī)上的具體應(yīng)用，以及試驗(yàn)和維護(hù)這兩大部分。具體應(yīng)用部分包括飛機(jī)液壓舵機(jī)的工作原理，操縱系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)、反推系統(tǒng)的典型回路，以及波音737和空客A320的主輔液壓系統(tǒng)，等等。試驗(yàn)和維護(hù)部分包括各類液壓元件的力學(xué)和性能試驗(yàn)，飛機(jī)液壓系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)，以及液壓系統(tǒng)常見故障的排故。這兩部分內(nèi)容可以讓學(xué)生對(duì)典型飛機(jī)液壓系統(tǒng)的功能、工作的過程有充分的了解，掌握對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的方法，這對(duì)學(xué)生以后從事機(jī)務(wù)行業(yè)有著重要意義。
　　第二個(gè)與傳統(tǒng)液壓課程的不同之處在教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)。對(duì)于機(jī)務(wù)人員，并不需要他們設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，只需要對(duì)液壓元件和系統(tǒng)有所了解，所以講解時(shí)刪除了繁瑣的公式推導(dǎo)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)于公式，只要求理解公式中各項(xiàng)參數(shù)的含義，會(huì)應(yīng)用公式來進(jìn)行簡單的計(jì)算，在考試中教師會(huì)給學(xué)生提供所需的公式，學(xué)生無需死記硬背。至于各類液壓元件，著重介紹飛機(jī)液壓能源裝置、執(zhí)行裝置、控制系統(tǒng)和輔助裝置。對(duì)某些飛機(jī)上比較少用的或者根本不會(huì)使用的元件進(jìn)行了刪減。比如能源裝置中的葉片泵。在飛機(jī)上應(yīng)用的最廣泛的是柱塞泵，飛機(jī)上的高壓系統(tǒng)（170—300kgf/cm２）一般都使用柱塞泵，其次是齒輪泵，它被用于燃油、潤滑、冷卻等系統(tǒng)中［２］。至于葉片泵，因?yàn)樗墓ぷ骺煽啃员容^差，所以在對(duì)可靠性要求很高的飛機(jī)上很少應(yīng)用，講解時(shí)刪除了葉片泵的部分。而對(duì)于飛機(jī)上使用到的比較特殊的元件進(jìn)行了補(bǔ)充。比如換向閥中的轉(zhuǎn)閥，在起落架收放控制回路中，轉(zhuǎn)閥作為選擇活門使用，講解時(shí)對(duì)它的具體應(yīng)用進(jìn)行詳盡的描述。
　　在講解各類元件的時(shí)候，還會(huì)列舉一些飛機(jī)上典型的應(yīng)用實(shí)例。比如講解定量泵卸荷時(shí)，給出現(xiàn)代飛機(jī)液壓系統(tǒng)常用的卸荷回路；講解作動(dòng)筒的時(shí)候，仔細(xì)分析作動(dòng)筒在飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)中的應(yīng)用，等等。
　　2.教學(xué)方法
　　《飛機(jī)液壓傳動(dòng)與控制》是機(jī)務(wù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)性比較強(qiáng)，內(nèi)容枯燥，涉及的液壓裝置在我們的生活中比較少見。而且液壓系統(tǒng)一般都是封閉的，液壓元件都是不透明的，很難看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)候需要豐富的想象力，以及扎實(shí)的工程制圖的基礎(chǔ)，但部分學(xué)生的抽象思維能力比較薄弱，這些都給學(xué)生學(xué)習(xí)和教師講解帶來了很大的困難。因此，為了增強(qiáng)教學(xué)效果，必須改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法。首先要讓學(xué)生在聽課的時(shí)候不只是單單接受知識(shí)，而是要學(xué)會(huì)思考，教師和學(xué)生之間應(yīng)建立起良好的互動(dòng)；其次，充分發(fā)揮多媒體的作用，向?qū)W生形象地展現(xiàn)出各類部件和系統(tǒng)的工作原理；最后，把學(xué)到的理論知識(shí)用于實(shí)踐，讓學(xué)生親自動(dòng)手搭建各類控制回路，這可以大大提高學(xué)生的積極性。
　　2.1互動(dòng)式教學(xué)
　　在教學(xué)活動(dòng)中，教師是主體，學(xué)生也是主體。而目前大多數(shù)教師采用注入式教學(xué)法，教師在講臺(tái)上唾沫橫飛，學(xué)生在講臺(tái)下昏昏欲睡。即使有部分學(xué)生認(rèn)真聽課，因?yàn)闆]有互動(dòng)，教師也無法知道學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度。這樣非常不利于培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。進(jìn)大學(xué)干什么？除了掌握一些專業(yè)知識(shí)，更重要的是學(xué)習(xí)思考問題的方法，培養(yǎng)解決問題的能力。在互動(dòng)式教學(xué)中，教師應(yīng)通過啟發(fā)性的提問，來喚起學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探索問題的興趣，使得學(xué)生進(jìn)入有意識(shí)學(xué)習(xí)的心理狀態(tài)［６］。比如在講解飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)的時(shí)候，我讓學(xué)生思考起落架放下時(shí)雙向單桿作動(dòng)筒是有桿腔進(jìn)油還是無桿腔進(jìn)油？學(xué)生按照習(xí)慣性的思維方式，認(rèn)為放下的時(shí)候活塞桿應(yīng)該往外伸，所以是無桿腔進(jìn)油。這時(shí)告訴他們，這個(gè)問題需要思考的是力的大小。起落架放下的過程中，重力推動(dòng)起落架放下，所以不需要很大的傳動(dòng)力；而起落架在收起的過程當(dāng)中，因?yàn)橹亓涂諝鈩?dòng)力的作用，需要比較大的傳動(dòng)力，所以放下時(shí)是有桿腔進(jìn)油，收起時(shí)是無桿腔進(jìn)油。經(jīng)過這樣的互動(dòng)，學(xué)生牢記了這部分知識(shí)。
　　2.2充分發(fā)揮多媒體的作用
　　本課程涉及液壓元件的結(jié)構(gòu)和工作原理，液壓系統(tǒng)的工作過程，等等。元件的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，如果僅靠板書，那么講解起來會(huì)非常吃力，也不利于學(xué)生理解。所以我在備課過程中收集了大量的動(dòng)畫，這些動(dòng)畫可以把液壓元件的工作原理和系統(tǒng)的工作過程立體地展現(xiàn)出來，學(xué)生能直觀地感受到，這樣理解起來比較容易。比如在介紹齒輪泵的時(shí)候，利用動(dòng)畫來演示整個(gè)裝配的過程，這樣可以使學(xué)生清楚地了解齒輪泵的結(jié)構(gòu)組成。同時(shí)模擬泵工作過程中各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，演示泵的工作原理，如圖1所示。
　　利用多媒體一來可以彌補(bǔ)學(xué)生抽象思維的不足，幫助學(xué)生理解，加深記憶；二來可以增加學(xué)生的興趣，使枯燥的理論知識(shí)變得形象生動(dòng)。
　　2.3與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
　　《飛機(jī)液壓傳動(dòng)與控制》是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，僅僅掌握理論知識(shí)是不夠的，還得結(jié)合實(shí)驗(yàn)。很多高校設(shè)有專門的液壓實(shí)驗(yàn)室，可以把理論課搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，這樣在講解到某一元件的時(shí)候教師可以展示實(shí)物，學(xué)生也可以拆裝實(shí)物。
　　由于本課程是針對(duì)飛機(jī)的，因此除了一些比較傳統(tǒng)的液壓實(shí)驗(yàn)，還有專門針對(duì)飛機(jī)升降舵和方向舵操縱的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，設(shè)計(jì)控制回路，實(shí)現(xiàn)升降舵和方向舵的偏轉(zhuǎn)。
　　除了液壓實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校還設(shè)有航空發(fā)動(dòng)機(jī)陳列室，里面擺放了不少教學(xué)用的發(fā)動(dòng)機(jī)，由于經(jīng)過了切割，因此可以觀察到發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在講解完整個(gè)課程內(nèi)容后，我組織學(xué)生參觀學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握液壓系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)定子葉片轉(zhuǎn)角和對(duì)尾噴管噴口面積的調(diào)節(jié)原理，使得學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了飛機(jī)上的液壓設(shè)備，加深了對(duì)課程內(nèi)容的理解，鞏固了課堂上所學(xué)的知識(shí)。
　　3.結(jié)語
　　《飛機(jī)液壓傳動(dòng)與控制》是機(jī)務(wù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)性很強(qiáng)，對(duì)未來所要從事的工作有著深遠(yuǎn)的影響。本文對(duì)該門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了探討，根據(jù)實(shí)際需求，對(duì)具體內(nèi)容進(jìn)行了刪減和補(bǔ)充，使得內(nèi)容更具針對(duì)性，重點(diǎn)突出。本文還對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了探究，合理的教學(xué)方法不僅增強(qiáng)了學(xué)生的興趣，而且大大提高了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和解決問題的能力。
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