《液壓與氣動技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索

李正祥

(重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，重慶 400037)

液壓與氣動實(shí)驗(yàn)，是學(xué)習(xí)《液壓與氣動技術(shù)》課程的一個(gè)重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是深入認(rèn)識本學(xué)科自然規(guī)律的有效手段，也是驗(yàn)證這些規(guī)律的主要方法［1－2］。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性和主動性，在多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院充分利用實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法上進(jìn)行改革，滿足學(xué)生對于液壓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，使學(xué)生具備用常見液壓元件搭接液壓回路的能力、初步具備液壓系統(tǒng)故障分析和排除的能力，為今后在實(shí)際工程中設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的液壓與氣動系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 采用直觀生動的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

液壓傳動與氣動技術(shù)的研究，是借助于各種儀器儀表以獲取液壓元件及液壓系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性［3］。而液壓元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，液壓系統(tǒng)的組成及各類儀表反映的參數(shù)等，對初學(xué)者來說，除了通過本人的觀察比較外，更應(yīng)該通過學(xué)生間共同的探討來求得對其特性的深刻認(rèn)識和理解。因此，在做液壓傳動性能實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們配有各類液壓元件的剖示教具及實(shí)物錄像，在教師的指導(dǎo)下組織同學(xué)們共同探討，將典型的液壓元件逐一剖析，直觀、真實(shí)地展示了液壓元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、空間油路，增加了立體感和真實(shí)感，從而活躍了教學(xué)氣氛，降低了學(xué)習(xí)難度，加深了學(xué)生對液壓元件工作原理的理解，有效地解決了教學(xué)難點(diǎn)。實(shí)踐證明，通過討論、分析、比較，學(xué)生收獲較大，效果顯著。

2 采用實(shí)驗(yàn)新技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

溢流閥的動態(tài)特性，表示溢流量突然變化(負(fù)載突變引起的)時(shí)，溢流閥所控制的壓力隨時(shí)間變化的性質(zhì)。一般溢流閥的動態(tài)特性難于測試(蓄能器的緩沖回路、液壓沖擊回路也是如此)，只能使溢流閥的溢流量得到階躍變化信號，經(jīng)壓力傳感器、動態(tài)電阻應(yīng)變儀后，用光線示波器拍攝動態(tài)特性曲線，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出壓力超調(diào)量、過渡過程時(shí)間、卸荷時(shí)間三項(xiàng)性能指標(biāo)。其測試過程運(yùn)用了電子技術(shù)、自動控制及信息處理等新技術(shù)，形成聲、光、機(jī)電結(jié)合的綜合體，開闊了學(xué)生的視野，拓寬了知識面，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)了學(xué)生研究實(shí)際液壓與氣動系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣，加深了學(xué)生對溢流閥動態(tài)特性的理解［4－5］。

3 改造現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

由于液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺價(jià)格較貴，同型號實(shí)驗(yàn)臺購置臺數(shù)較少，不能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。因此，在做液壓元件性能實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀看的學(xué)生多，親手操作的學(xué)生少，致使部分學(xué)生處于被動狀態(tài)。為了改變這種狀況，我們對秦川機(jī)床廠生產(chǎn)的QCS002號、QCS08號﹙各兩臺﹚液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行了部分液壓回路的技術(shù)改造，在不影響原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的前提下，QCS002號、QCS08號液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺均可增開液壓泵性能實(shí)驗(yàn)和溢流閥性能實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了一臺多用。這即緩解了實(shí)驗(yàn)設(shè)備少、學(xué)生多和實(shí)驗(yàn)頻繁之間的矛盾，又保證了學(xué)生人人都能動手，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)技能、測試水平、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析及表達(dá)運(yùn)算能力方面都得到了全面訓(xùn)練，大大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

4 改有問必答的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法為以引導(dǎo)為主

在做液壓與氣動實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們改變了過去有問必答的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法，其原則是:教師在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行檢查和巡回指導(dǎo)，必要時(shí)給予提示，放手讓學(xué)生獨(dú)立操作，指導(dǎo)教師盡量做到少講、少動手，對學(xué)生提出的問題邊啟發(fā)、邊討論，以引導(dǎo)為主，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)展個(gè)性與潛力，減少依賴性，發(fā)揮主動性，使學(xué)生變被動為主動，使實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了從做中學(xué)的教學(xué)思路，有利于學(xué)生構(gòu)建靈活的知識體系，主動去認(rèn)識液壓與氣動系統(tǒng)。經(jīng)過這一改革，學(xué)生普遍反饋學(xué)習(xí)效果好，知識記得牢固，有效地提高了分析問題和解決實(shí)際問題的能力。

5 改實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由“驗(yàn)證型”向“綜合型”轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的液壓與氣動實(shí)驗(yàn)，多數(shù)為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，只能對所學(xué)原理和特性進(jìn)行驗(yàn)證，很難提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。針對這一現(xiàn)象，我校在2006年一次性購進(jìn)SYT－01型機(jī)－電－液綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)臺4臺。實(shí)驗(yàn)臺采用PLC和計(jì)算機(jī)等多種控制方式，配有應(yīng)用較廣且較為先進(jìn)的液壓元件，均采用板式連接，軟管帶有快速接頭，能方便快速組裝回路。學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)大綱的要求，自主地完成從設(shè)計(jì)、繪圖、選件、組裝、調(diào)試的全過程;然后，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。完成由“驗(yàn)證型”向“綜合型”的轉(zhuǎn)變，使液壓與氣動實(shí)驗(yàn)成為多門學(xué)科﹙機(jī)械工程控制、電氣控制、計(jì)算機(jī)控制﹚的綜合運(yùn)用，培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力。

6 結(jié)束語

通過以上幾項(xiàng)改革，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探索液壓與氣動元件的實(shí)際應(yīng)用，豐富了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)情趣，提高了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的積極性，加強(qiáng)了學(xué)生動手能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生的安裝調(diào)試和排除故障的能力、獨(dú)立思考和創(chuàng)新的能力，明顯地提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了培養(yǎng)高質(zhì)量、符合時(shí)代要求、具有鮮明特色的應(yīng)用型、技能型人才的既定目標(biāo)。

［1］ 劉芳，燕曉紅，郝偉.淺析液壓與氣壓傳動教學(xué)改革的探索與實(shí)踐［J］.中國校園導(dǎo)刊:教育版，2010(12):84－85.

［2］ 韓學(xué)軍，陳立新.液壓傳動實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐與探索［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2008(6):32－34.

［3］ 何法明.液壓與氣動技術(shù)學(xué)習(xí)及訓(xùn)練指南［M］.北京:高等教育出版社，2003.

［4］ 姜佩東，張雅琴，李軍.液壓與氣動技術(shù)［M］.北京:高等教育出版社，2005.

［5］ 朱新才，周秋沙，周雄，等.液壓與氣動技術(shù)［M］.重慶:重慶大學(xué)出版社，2008.