《液壓傳動(dòng)》課程教學(xué)方法的實(shí)踐與探討

李麗偉

摘要：結(jié)合《液壓傳動(dòng)》課程特點(diǎn)及教學(xué)問題，合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，通過教學(xué)實(shí)踐，逐步探索切實(shí)、有效的教學(xué)方法與手段。將傳統(tǒng)教學(xué)形式與現(xiàn)代教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，加快教學(xué)信息的傳輸、促進(jìn)反饋調(diào)節(jié)，同時(shí)強(qiáng)化理論環(huán)節(jié)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的緊密聯(lián)系，有利于啟發(fā)學(xué)生思維、提高學(xué)習(xí)積極性、鍛煉解決實(shí)際問題能力以及培養(yǎng)創(chuàng)新精神，進(jìn)而提高課程教學(xué)效果及質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng)；教學(xué)方法；多媒體教學(xué)；理論聯(lián)系實(shí)際

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）30-0128-02

《液壓傳動(dòng)》是機(jī)械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，它融合了機(jī)械電子及自動(dòng)控制等技術(shù)，解決液壓元件、系統(tǒng)分析及應(yīng)用問題，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防以及航空航天等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用[1]。液壓傳動(dòng)課程理論較深且實(shí)踐性強(qiáng)，通過課程學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)掌握液壓基礎(chǔ)知識(shí)，了解各類液壓元件的工作原理、特點(diǎn)應(yīng)用及選用方法，熟悉各類液壓基本回路的功用、組成及應(yīng)用場(chǎng)合，還應(yīng)了解國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)成果在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用。該課程相對(duì)于學(xué)生而言屬于專業(yè)性較強(qiáng)的陌生領(lǐng)域，學(xué)習(xí)起來有一定難度，對(duì)教學(xué)也提出了更高的要求。只有在教學(xué)實(shí)踐中不斷尋找、總結(jié)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法、采用更新的教學(xué)手段，才能適應(yīng)教學(xué)需求，獲得更好的教學(xué)效果。

一、課程特點(diǎn)及教學(xué)實(shí)踐中存在的主要問題

《液壓傳動(dòng)》課程具有較深的理論性和較強(qiáng)的實(shí)踐性等特點(diǎn)，體現(xiàn)為專業(yè)性強(qiáng)、涉及學(xué)科多、概念原理較抽象、較難理解掌握等。該課程理論基礎(chǔ)源于流體力學(xué)及自控原理，而常用元件結(jié)構(gòu)工作原理和性能部分實(shí)踐性較強(qiáng)，故此要求理論環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的緊密結(jié)合。

但由于課堂教學(xué)學(xué)時(shí)有限、學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)少、實(shí)踐知識(shí)缺乏等問題，同時(shí)傳統(tǒng)教學(xué)模式及知識(shí)體系中以抽象的理論為主，過分強(qiáng)調(diào)理論深度，忽視理論知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐，致使學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)嚴(yán)重脫節(jié)。

作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，在傳授理論知識(shí)的同時(shí)，更為重要的是培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。為此需要不斷總結(jié)教學(xué)實(shí)踐中存在的問題，有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，吸取先進(jìn)的現(xiàn)代教學(xué)手段，豐富、改善教學(xué)方法，著重理論環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的緊密結(jié)合，以促進(jìn)教學(xué)效果及質(zhì)量的提高。

二、合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，基于實(shí)用技術(shù)角度合理調(diào)整《液壓傳動(dòng)》課程教學(xué)內(nèi)容。實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)適當(dāng)降低理論的難度和深度，教學(xué)內(nèi)容要加強(qiáng)與工程實(shí)際相聯(lián)系，并能及時(shí)反映最新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

本課程教學(xué)任務(wù)是掌握液壓傳動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，為確保學(xué)生同時(shí)具有一定的調(diào)整、使用分析及檢測(cè)能力，將整個(gè)課程教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)調(diào)整為注重理論的應(yīng)用，突出學(xué)生能夠接受的應(yīng)用型內(nèi)容，側(cè)重實(shí)用。對(duì)于教學(xué)內(nèi)容中過繁過深的理論推導(dǎo)、分析和計(jì)算部分進(jìn)行壓縮，以突出重點(diǎn)。對(duì)于液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)例如流體力學(xué)中的四大基本方程、能量損失及小孔流量公式等，要求學(xué)生掌握理論概念和主要公式的運(yùn)用，刪減冗長(zhǎng)煩瑣的公式推導(dǎo)及計(jì)算過程，過多的理論闡述和公式推導(dǎo)會(huì)占據(jù)大量課時(shí)，容易導(dǎo)致理論和實(shí)踐的比例失調(diào)。重點(diǎn)要求掌握元件的工作原理和主要特性，強(qiáng)調(diào)其影響因素及實(shí)際應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)元件的認(rèn)識(shí)、拆裝、使用和液壓系統(tǒng)的調(diào)試等實(shí)踐性教學(xué)。

同時(shí)，對(duì)于課程中重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容著重進(jìn)行詳細(xì)分析及講解，增加典型液壓系統(tǒng)實(shí)例分析，通過大量實(shí)例分析將零散的液壓知識(shí)有機(jī)聯(lián)系起來，并靈活應(yīng)用，確保學(xué)生真正理解并熟練掌握。例如講授液壓傳動(dòng)各元件工作原理、應(yīng)用及液壓傳動(dòng)基本回路等內(nèi)容時(shí)，嚴(yán)格遵循每一教學(xué)環(huán)節(jié)，通過后續(xù)的作業(yè)練習(xí)和實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)來鞏固加深對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解與掌握。

此外，著重加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法，推行多組分批次實(shí)驗(yàn)教學(xué)，保證學(xué)生有足夠充分的實(shí)驗(yàn)時(shí)間及機(jī)會(huì)。根據(jù)現(xiàn)有條件可適當(dāng)增加液壓回路分析，進(jìn)行設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試創(chuàng)新及開放性[2-4]。將自動(dòng)控制原理、機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)及電氣控制等課程貫穿為系統(tǒng)教學(xué)，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力和工程觀念培養(yǎng)，促進(jìn)基礎(chǔ)理論教學(xué)及教學(xué)與科研相結(jié)合。

三、現(xiàn)代教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)形式有機(jī)結(jié)合

液壓傳動(dòng)課程內(nèi)容的直觀性和實(shí)踐性很強(qiáng)，要求學(xué)生具有一定的感性認(rèn)識(shí)。但傳統(tǒng)教學(xué)中，對(duì)于各類液壓元件例如泵、缸及閥等的結(jié)構(gòu)特性、工作原理以及基本回路的工作過程等通常采用掛圖形式來講授。傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐表明其存在如下不足：（1）教學(xué)課時(shí)逐漸減少，而教學(xué)內(nèi)容隨知識(shí)體系的不斷豐富和新技術(shù)的不斷產(chǎn)生而逐漸增加；（2）教材中插圖較多，相比之下配套的教學(xué)掛圖較少，而采用耗費(fèi)教學(xué)時(shí)間的黑板繪制，效果并不理想；（3）掌握各類液壓元件的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)生只能根據(jù)結(jié)構(gòu)剖視圖去想象元件內(nèi)各零件間構(gòu)成的空間及運(yùn)動(dòng)關(guān)系，而通過拆裝實(shí)驗(yàn)雖然可以了解液壓元件的外觀、結(jié)構(gòu)，但內(nèi)部各零件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系仍不可視。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展促進(jìn)了其在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，現(xiàn)代教學(xué)手段也在不斷更新，其中重要的多媒體技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)教學(xué)，增大課堂教學(xué)信息量，內(nèi)容更為生動(dòng)、直觀、形象和豐富，深受學(xué)生歡迎，教學(xué)效果好。具體而言，多媒體教學(xué)通過動(dòng)畫模擬、過程演示，使靜止圖象成為動(dòng)態(tài)畫面，學(xué)生可直接觀看到元件內(nèi)部零件的運(yùn)動(dòng)過程，在活躍的課堂教學(xué)氣氛下，學(xué)生有興趣觀察、積極思考、討論，求知欲得到激發(fā)。同時(shí)可創(chuàng)設(shè)生動(dòng)有趣的教學(xué)情境，化靜為動(dòng)，避免傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生面對(duì)板書及課本易形成疲勞和厭學(xué)情緒。理論講授時(shí)，采用液壓動(dòng)態(tài)演示，集中學(xué)生的課堂注意力，學(xué)生通過觀察分析、判斷推理，帶著問題及尋求解答的好奇逐漸進(jìn)入新的教學(xué)內(nèi)容?；趧?dòng)態(tài)畫面多媒體可展示事物發(fā)展的動(dòng)態(tài)全過程，將難以理解的抽象理論形象化，使難以想象的抽象內(nèi)容具體化，可有效激發(fā)學(xué)生的求知欲，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。采用視頻技術(shù)能有效地提供液壓傳統(tǒng)教學(xué)中難以建立的空間立體感，例如滑閥閥芯的移動(dòng)、液壓缸及柱塞的運(yùn)動(dòng)。采用視頻及動(dòng)畫等動(dòng)態(tài)演示，可使學(xué)生通過感知其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)建立直觀感性認(rèn)識(shí)，加深學(xué)生對(duì)整個(gè)工作過程及特點(diǎn)的理解，再通過教師的講解和歸納，學(xué)生經(jīng)過深刻思考得出結(jié)論。另外，傳統(tǒng)的教學(xué)過程一旦結(jié)束，就無法重現(xiàn)。而多媒體課件可以反復(fù)播放觀看，直到理解為止?？赏ㄟ^重復(fù)調(diào)用課件來突出需要強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容及重點(diǎn)，強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)。利用多媒體技術(shù)可有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)作用，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析及解決問題的能力，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生綜合分析能力的提高。

涵蓋多媒體技術(shù)、電子課件及教案、課程教學(xué)及實(shí)踐教學(xué)錄像乃至課程網(wǎng)站等豐富多樣的現(xiàn)代教學(xué)手段，以其明顯的優(yōu)勢(shì)在教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用，極大地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，二者的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成了全新的教學(xué)模式，充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及潛能，為提高教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化教學(xué)效果提供了有力保證。

四、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合

液壓傳動(dòng)課堂教學(xué)中所涉及的理論知識(shí)與工程實(shí)際聯(lián)系密切，為此課堂講授之外必須輔以相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。實(shí)際教學(xué)中設(shè)置適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)課程，以典型液壓元件、回路及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證學(xué)生課堂所學(xué)的理論知識(shí)。特別是，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的參與操作，不但可以強(qiáng)化對(duì)液壓基本概念及理論的理解與掌握，更重要的在于善于發(fā)現(xiàn)、分析及解決問題等實(shí)際應(yīng)用能力的獲得及培養(yǎng)，同時(shí)通過該過程可以更好地啟迪學(xué)生拓展創(chuàng)新思維，促進(jìn)綜合能力的提高。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果具體如下：（1）學(xué)生通過液壓元件的拆裝及回路與系統(tǒng)的搭建與調(diào)試，充分鍛煉動(dòng)手能力，扎實(shí)培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)能力；（2）強(qiáng)化對(duì)液壓傳動(dòng)課程理論知識(shí)的系統(tǒng)理解和掌握，培養(yǎng)液壓元件適當(dāng)選用及液壓系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)的能力；（3）設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)可提高學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步可提高課程教學(xué)質(zhì)量；（4）學(xué)生可通過創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)參與了解相關(guān)的科研活動(dòng)。

另外，在條件允許的情況下，盡可能增設(shè)案例教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)環(huán)節(jié)，更好地實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的結(jié)合?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或工廠車間實(shí)習(xí)，通過現(xiàn)場(chǎng)見習(xí)與實(shí)際操作，將理論課堂教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用緊密結(jié)合，例如讓學(xué)生直接操作由液壓傳動(dòng)及控制的機(jī)床系統(tǒng)，可有效提高教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)效性。在液壓基本元件及基本回路的實(shí)踐教學(xué)中，若能通過理論講授、現(xiàn)場(chǎng)觀摩、實(shí)踐操作、技能訓(xùn)練等方式將理論與實(shí)踐有效結(jié)合，并綜合運(yùn)用多媒體、動(dòng)態(tài)仿真軟件及電液控制于一體，可顯著提高教學(xué)效果。

為培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能水平，教學(xué)安排及實(shí)踐過程中，重視理論指導(dǎo)的同時(shí)，也要強(qiáng)調(diào)知識(shí)的應(yīng)用，堅(jiān)持學(xué)以致用，以理論聯(lián)系實(shí)際為教學(xué)原則，切忌因過多注重理論知識(shí)的灌輸，而忽視了理論知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐。在教學(xué)實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，通過理論與實(shí)踐的有效、緊密聯(lián)系提升教學(xué)效果及質(zhì)量。

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