液壓傳動教學中工程實踐能力培養(yǎng)的探索

韓江義++田晉躍

摘 要：液壓傳動是一門集機械、力學、自動化控制等多方面知識于一體的課程，同時又是一門與生產(chǎn)實踐聯(lián)系緊密的專業(yè)基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學生具有讀懂一般的液壓系統(tǒng)原理圖，具備設(shè)計中等復(fù)雜程度液壓系統(tǒng)的能力。教學中，采取的教學方法應(yīng)激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生的工程意識和應(yīng)用理論解決問題的實踐能力。

關(guān)鍵詞：液壓傳動 工程意識 實踐能力

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（c）-0119-02

液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換、傳遞及控制的一門技術(shù)，是實現(xiàn)工業(yè)自動化的重要手段，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機械、化工、電子、電氣、紡織、食品、煙草、包裝、印刷、輕工、汽車、造船、航天等領(lǐng)域， 特別是近年來，它與微電子、計算機、檢測等技術(shù)相結(jié)合，使液壓傳動進入了一個新的發(fā)展階段[1]。同時，就業(yè)環(huán)境對從事液壓技術(shù)方面的人才提出了高的要求，需要學校培養(yǎng)出既具有理論基礎(chǔ)知識，有要具有一定工程實踐能力的學生。液壓傳動課程是機械工程學科的專業(yè)課，課程內(nèi)容具有較強的實踐性，為培養(yǎng)適應(yīng)就業(yè)需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，需要在教學中采用的教學方法能夠加強學生實踐能力的培養(yǎng)[2]。為此，筆者在教學中采用了以下教學方法作為嘗試。

1 采用啟發(fā)討論式相結(jié)合課堂教學手段

啟發(fā)與討論相結(jié)合的教學，即可以發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，又可以體現(xiàn)學生的學習主體性，根據(jù)筆者總結(jié)，啟發(fā)與討論相結(jié)合的教學過程如（圖1）所示。

教學過程如圖1所示，首先由教師介紹工程背景，引出需要解決問題，引導(dǎo)學生思考解決問題的辦法，從而調(diào)動學生學習的興趣和積極性；接著，啟發(fā)學生根據(jù)自己掌握的知識思考問題解決方案，由于學生對工程背景認識和專業(yè)知識掌握教淺，所以引導(dǎo)過程中教師應(yīng)給予適當?shù)奶崾?，在學生討論出自己的解決方案后，教師再給出教案中的解決方案；最后，根據(jù)解決方案分組組織學生進行討論和評價解決方案的優(yōu)劣，這就將啟發(fā)教學轉(zhuǎn)換為討論教學，可以充分發(fā)揮學生學習的主體作用，調(diào)動學生思考問題的主動性；由于工程問題的解決往往都有利弊兩方面，因此，由學生主動去權(quán)衡所提出解決方法的利弊，能使學生置身于工程實踐中思考問題；培養(yǎng)學生對工程問題的分析能力和解決能力。

適合討論式教學的內(nèi)容應(yīng)具有一定的普遍性和深度并有較大的探索空間，且便于學生分組討論。例如，齒輪泵的泄漏問題是教學過程中的重點和難點，因此，在這一部分的教學中，當學習齒輪泵液壓泵的結(jié)構(gòu)和原理后，教學過程如下：（1）介紹齒輪泵的機械效率和容積效率的成因，工程使用中對機械效率和容積效率的要求；（2）引導(dǎo)學生分析如何減小齒輪泵泄漏；（3）提示可通過減小齒輪泵運動件的間隙來減小泄漏量齒輪泵；（4）教師給出教案中減小泄漏的措施—— 浮動軸套方案和齒頂密封方案；（5）引導(dǎo)學生討論解決齒輪泵泄漏措施的利與弊；（6）教師分析和總結(jié)解決措施所采用的知識點。

實踐證明，這種啟發(fā)討論式的教學方法可以提高學生上課的注意力和興趣，培養(yǎng)學生的參與工程問題的意識，在知識點應(yīng)用上，提高舉一反三的能力。

2 采用多媒體輔助教學與教學模型相結(jié)合的教學手段

液壓元件和液壓基本回路這兩部分內(nèi)容知識的銜接性很強，是教學的重點和難點，為了強調(diào)重點，突破難點，這兩部分內(nèi)容的教學可采用多媒體輔助教學和液壓元件實物模型教學相結(jié)合的手段。在多媒體教學課中、事先制作了大量的液壓元件的圖形符號、動畫文件，可以對液壓基本回路進行動畫演示，并對典型的液壓元件工作原理進行演示。同時，在講授液壓元件這部分內(nèi)容時，可以采用幻燈片、動畫和實物模型拆解相結(jié)合的教學方法。如講解齒輪泵時，可以通過幻燈片的三維模型向?qū)W生展示齒輪泵的基本結(jié)構(gòu)，讓學生有個大致的印象；再通過動畫文件演示齒輪本工作時的工作原理，使學生掌握和理解工作原理；最后，讓學生分組自己動手現(xiàn)場拆解齒輪泵，使學生學習和拆解齒輪泵過程中感受液壓元件實物，提高學生的實踐操作能力。這樣的教學方法可以激發(fā)學生對液壓傳動技術(shù)的學習興趣，有利于加深學生對液壓元件的掌握和認知，從而培養(yǎng)學生的工程意識。

3 開展專題講座教學

液壓傳動中，知識點多而雜，比如控制閥的教學，從功能上可分方向控制閥，壓力控制閥和流量控制閥，每一種功能的液壓控制閥從工作原理和結(jié)構(gòu)又有很多種，并且隨著液壓傳動技術(shù)與電控技術(shù)的相結(jié)合，一些新的液壓控制閥不斷的被開發(fā)出來，如梭閥，比例控制閥得等，教師可以在液壓閥講解完畢后，利用課外時間以開設(shè)專題講座的方式進行控制閥的教學。例如，對于方向控制閥，從傳統(tǒng)的單向閥、換向閥講起，拓展到梭閥結(jié)構(gòu)及工作原理，接著介紹通過比例電磁閥控制方向和流量的原理及相關(guān)應(yīng)用，這樣做占用時間少、信息量大，對教學目標的實現(xiàn)起到了補充作用，也拓寬了學生的知識面和眼界。

4 理論與實踐相結(jié)合，提高學生對液壓元件和液壓系統(tǒng)回路的認知和掌握

為了加強教學中的理論聯(lián)系實踐，教師可借助自己所從事的技術(shù)項目[2]，向?qū)W生介紹技術(shù)項目中的液壓系統(tǒng)，分析其工程任務(wù)要求和工作原理，使得學生能夠把液壓系統(tǒng)知識和生產(chǎn)中的具體工程任務(wù)需求結(jié)合起來，不但可以提高學習興趣，更重要的引導(dǎo)學生進入生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)，涉足相關(guān)的技術(shù)研究。例如，筆者在講解液壓蓄能器時，嘗試結(jié)合正在做的科研課題，給出工程需求的實踐情景和提示，讓學生在課堂上結(jié)合所學習的蓄能器，柱塞泵知識進行思考，通過老師對課題中液壓回路的分析，提高學生掌握蓄能器，柱塞泵等元件的工作原理和選用方法，從而提高學生液壓技術(shù)的認知和掌握。

5 通過工程案例設(shè)計教學，提高學生知識應(yīng)用能力和工程實踐能力

液壓傳動是應(yīng)用性和實踐性較強的課程，培養(yǎng)學生利用液壓技術(shù)解決實踐問題的能力是教學目的之一。因此，需要向?qū)W生講授液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計的過程，讓學生掌握系統(tǒng)設(shè)計步驟和方法。由于系統(tǒng)的設(shè)計中涉及到理論計算、缸泵閥等元件參數(shù)確定和選用，涉及的知識點多而廣，僅靠講授的方法不易達到教學目的，因此，有必要在教學中設(shè)計一些與專業(yè)緊密的工程案例，以課堂練習或者大作業(yè)的形式要求學生進行液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計，以此提高學生的知識應(yīng)用能力和解決工程問題的能力。上課前，需要教師要做好準備工作，提供液壓基本元件的樣本及參數(shù)以供學生在案例設(shè)計中進行液壓元件的選擇。例如：對于車輛工程的學生，可以把自卸車的液壓舉升系統(tǒng)作為一個具體的工程案例，給出舉升力、舉升行程以及舉升時間參數(shù)，要求學生通過計算和液壓元件的選用擬定出液壓舉升系統(tǒng)，然后，教師通過對本案例的分析和講解提高學生的解決工程實踐問題的能力。

6 結(jié)語

根據(jù)目前就業(yè)環(huán)境對大學生提出高的專業(yè)技術(shù)要求，嘗試提出一些教學方法，以此激發(fā)學生學習液壓傳動技術(shù)的興趣，培養(yǎng)知識應(yīng)用于工程的意識，使學生的實踐能力得到鍛煉，為學生走向工程現(xiàn)場，盡快適應(yīng)工作環(huán)境打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。

參考文獻

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