機(jī)械基礎(chǔ)中的氣壓傳動教學(xué)

【摘 要】氣壓傳動是中職數(shù)控技術(shù)專業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)課程中的內(nèi)容，隨著氣動技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，這一部分內(nèi)容的教學(xué)越來越重要。這部分內(nèi)容抽象、實(shí)踐性強(qiáng)，而中職學(xué)生自身基礎(chǔ)知識薄弱、理解能力和靈活運(yùn)用能力較差。針對以上因素，本文對這部分的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】中職生 氣壓傳動 教學(xué)方法 PLC

【中圖分類號】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）07-0183-01

氣壓傳動也稱氣動技術(shù)，是利用空氣壓縮機(jī)將電機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為空氣的壓力能，在控制元件的作用下，通過執(zhí)行元件把壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并對外做功。氣壓傳動技術(shù)目前的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，許多機(jī)器設(shè)備中裝有氣壓傳動系統(tǒng)，在多個(gè)領(lǐng)域如機(jī)械、電子、鋼鐵、運(yùn)輸、車輛及制造、橡膠、紡織、化工、食品、包裝、印刷等，氣壓傳動已成為基本組成部分。氣壓傳動雖然在中國勞動社會保障出版社出版的《機(jī)械基礎(chǔ)》中僅占很小一部分內(nèi)容，但現(xiàn)實(shí)中氣壓技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，它有許多優(yōu)點(diǎn)，在教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)這部分內(nèi)容的教學(xué)。但這部分內(nèi)容具有概念多、名詞多、圖形符號多、內(nèi)容抽象、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，而職校學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對較差，學(xué)習(xí)目的不夠明確，學(xué)習(xí)主動性較差，但他們動手能力強(qiáng)，有一定的協(xié)作能力。如何有效地讓學(xué)生學(xué)好這部分內(nèi)容，達(dá)到良好的教學(xué)效果呢？筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐來談?wù)勏嚓P(guān)做法。

一 讓學(xué)生正確認(rèn)識自己，明確學(xué)習(xí)氣壓傳動的重要性

氣壓傳動是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生在專業(yè)基礎(chǔ)課機(jī)械基礎(chǔ)中必學(xué)的一部分內(nèi)容。氣動有許多優(yōu)勢：（1）工作介質(zhì)是空氣，來源方便；使用后直接排至大氣，即使泄漏也不會造成環(huán)境污染。（2）空氣黏度小，流動壓力損失小，適用于遠(yuǎn)距離輸送和集中供氣，系統(tǒng)簡單。（3）壓縮空氣在管路中流速快，可直接利用氣壓信號實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制，完成各種復(fù)雜的動作。（4）易于實(shí)現(xiàn)快速的直線運(yùn)動、擺動和高速轉(zhuǎn)動。（5）調(diào)速方便，與機(jī)械傳動相比易于布局及操縱。（6）工作環(huán)境適應(yīng)性好。氣壓傳動是現(xiàn)代機(jī)器的重要組成部分之一，是生產(chǎn)過程中自動化和機(jī)械化最有效的手段之一。在現(xiàn)代化大生產(chǎn)的自動化過程中約30%是用氣動設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的。在教這部分內(nèi)容前可讓學(xué)生觀看本校畢業(yè)生在轎車總裝線上工作的視頻，可讓學(xué)生直觀地認(rèn)識到在生產(chǎn)線上所用到的各種氣動夾具和工具，使他們明白自己將來就業(yè)的方向，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)本部分內(nèi)容的興趣和熱情。

二 采用多媒體演示和實(shí)物演示相結(jié)合的教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

氣壓傳動系統(tǒng)一般由三個(gè)部分組成：第一部分為氣源部分，包括空壓機(jī)、冷卻器、儲氣罐；第二部分為控制部分，包括分水濾氣器、減壓閥等；第三部分為執(zhí)行部分，包括氣缸等。這當(dāng)中的一些零部件可采用實(shí)物演示的方法。如在講解換向閥時(shí)可利用實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生了解它們的結(jié)構(gòu)，而元件的功能可通過多媒體動畫演示，兩者結(jié)合可使抽象的教學(xué)內(nèi)容變得形象、直觀、生活化，便于學(xué)生理解。

三 采用理實(shí)一體化的教學(xué)，以任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方式促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)

中職數(shù)控技術(shù)專業(yè)的學(xué)生將來就業(yè)的方向是生產(chǎn)一線上的操作人員，在校應(yīng)掌握一定的操作技能和理論知識。氣壓傳動這部分內(nèi)容抽象、實(shí)踐性強(qiáng)，在教學(xué)中應(yīng)改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法，采用理實(shí)一體化教學(xué)，有利于達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。氣壓傳動實(shí)訓(xùn)相對液壓傳動實(shí)訓(xùn)操作起來較干凈、安全，有利于全體學(xué)生參與實(shí)際操作。在實(shí)際教學(xué)中可結(jié)合典型的回路以任務(wù)的形式進(jìn)行講解，如以兩缸順序啟動回路為例，將學(xué)生帶進(jìn)實(shí)訓(xùn)室，教師一邊講理論一邊操作，讓學(xué)生理解各控制元件的工作原理，同時(shí)讓學(xué)生學(xué)習(xí)教師解決實(shí)際回路與連接問題的方法。在講解一個(gè)典型回路后，根據(jù)實(shí)訓(xùn)臺情況將學(xué)生進(jìn)行分組，在分組時(shí)要有意識地按學(xué)生的成績合理搭配，以好帶差，讓好的學(xué)生任小組長負(fù)責(zé)整組人員的分工和協(xié)作。教師展示類似的回路讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，學(xué)生在連接回路的過程中，可以將剛學(xué)到的知識加以應(yīng)用而又不是完全模仿操作。這樣進(jìn)行的任務(wù)難度適中，有利于學(xué)生主動協(xié)作地去解決問題。最后，教師評比各組的實(shí)訓(xùn)回路，選出優(yōu)勝的小組和小組長，并在全班表揚(yáng)。這樣的教學(xué)方法不僅克服了“滿堂灌”讓學(xué)生越學(xué)越難、越學(xué)越無趣的不良后果，而且可以讓學(xué)生在輕松有趣的操作過程中不知不覺地掌握教學(xué)內(nèi)容。在實(shí)訓(xùn)過程中，學(xué)生學(xué)會了互相合作、互相幫助，有利于他們將來的就業(yè)。

四 在教學(xué)中引入PLC內(nèi)容，以適應(yīng)企業(yè)的需求

目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等行業(yè)?？傊?，只要涉及控制的地方，都離不開PLC這個(gè)“大腦”。在機(jī)械制造過程中隨著自動化程度越來越高，PLC的地位舉足輕重。為了使學(xué)生將來能更快速地適應(yīng)工作崗位，在講解氣壓傳動基本回路的過程中，應(yīng)滲透一些簡單的PLC知識。同時(shí)在常用氣動多執(zhí)行元件行程順序動作回路中，通常也有全氣控和電氣控兩種方法，而由電氣技術(shù)參與的電氣控制已由普通繼電器回路控制發(fā)展成可編程控制器（PLC）控制，PLC控制具有工作可靠、編程簡單、使用方便等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動化控制中應(yīng)用愈來愈廣。在氣壓傳動控制的實(shí)訓(xùn)中，增加PLC控制內(nèi)容，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)能達(dá)到機(jī)電結(jié)合，也拓展了學(xué)生將來的就業(yè)范圍。

總之，隨著氣動技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，對氣壓傳動內(nèi)容的教學(xué)顯得越來越重要，教師在教學(xué)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要對教材進(jìn)行相應(yīng)處理并通過各種教學(xué)方法，將該部分理論、抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為生動、具體、學(xué)生樂于接受的內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

[1]姚春東、高殿榮、劉勁軍.液壓與氣壓傳動教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].教學(xué)研究，2006（2）

〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕