“液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)技術(shù)”課程教學(xué)方法的研究

摘 要：為了提高“液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)技術(shù)”的教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，本文對(duì)該課程的理論與實(shí)踐教學(xué)方法做了深入研究。分析了該課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，提出了理論課和實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)方法，提出了該課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)，并設(shè)計(jì)了該課程的理論和實(shí)訓(xùn)課的考核方式。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)體系；教學(xué)方法；考核

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1216（2018）04B-0106-02

一、 課程知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的分析

（一）“液壓傳動(dòng)”內(nèi)容的結(jié)構(gòu)體系

“液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)技術(shù)” 是機(jī)械類專業(yè)的一門重要專業(yè)課，該課程主要包括“液壓傳動(dòng)”和“氣動(dòng)技術(shù)”兩大部分。其中，“液壓傳動(dòng)”部分包括液壓傳動(dòng)的基本理論、液壓元件、液壓基本回路和典型液壓設(shè)備回路應(yīng)用分析，以及液壓回路的設(shè)計(jì)與電氣控制；“氣動(dòng)技術(shù)”主要包括氣源裝置、氣動(dòng)控制元件與氣動(dòng)程序控制系統(tǒng)。

“液壓傳動(dòng)”與“氣動(dòng)技術(shù)”的基本理論是該課程的基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)該課程的前提條件，這些基本理論對(duì)于理解液壓傳動(dòng)的現(xiàn)象、分析計(jì)算液壓回路中的參數(shù)有著重要的作用，只有打好這部分基礎(chǔ)，才能使學(xué)生認(rèn)識(shí)液壓系統(tǒng)，為今后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

液壓元件這部分內(nèi)容主要包括液壓泵、液壓缸、控制閥和輔助元件，這些元件是組成液壓系統(tǒng)的重要元件，學(xué)生必須清楚地認(rèn)識(shí)液壓元件的結(jié)構(gòu)，并懂得其工作原理，才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)知識(shí)，這部分知識(shí)至關(guān)重要，起著承上啟下的作用，教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)加大課時(shí)量，為學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

液壓基本回路這部分內(nèi)容主要包括典型常用的方向控制回路、壓力控制回路和速度控制回路，這部分內(nèi)容必須在學(xué)習(xí)了液壓基本元件工作原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，這部分內(nèi)容可以說是利用已知知識(shí)構(gòu)建基本回路的應(yīng)用，反映學(xué)生對(duì)前述知識(shí)的掌握情況，同時(shí)基本回路知識(shí)的學(xué)習(xí)又為分析典型液壓設(shè)備的液壓回路或者是設(shè)計(jì)液壓回路打下了基礎(chǔ)。

典型液壓設(shè)備回路分析這部分內(nèi)容考察學(xué)生分析實(shí)際問題和掌握知識(shí)的能力，通過該部分的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握液壓傳動(dòng)的理論知識(shí)和分析復(fù)雜回路的方法，更加全面地了解液壓的應(yīng)用。

液壓回路的設(shè)計(jì)與電氣控制這部分內(nèi)容主要介紹液壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法和參數(shù)計(jì)算，以及如何用電氣控制液壓回路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，這部分內(nèi)容難度較大，要根據(jù)不同層次的學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)有選擇地學(xué)習(xí)，對(duì)于以從事設(shè)計(jì)為主的培養(yǎng)目標(biāo)，該部分內(nèi)容當(dāng)然要側(cè)重，而對(duì)于高職類學(xué)生，這部分內(nèi)容只需了解即可。

（二）“氣動(dòng)技術(shù)”內(nèi)容的結(jié)構(gòu)體系

氣動(dòng)技術(shù)部分可以說是在液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)上的延伸，其基本原理與液壓傳動(dòng)部分相似，整個(gè)氣動(dòng)內(nèi)容包括氣動(dòng)基本理論、氣動(dòng)裝置、氣動(dòng)控制元件和氣動(dòng)回路幾個(gè)部分，其知識(shí)體系與液壓知識(shí)體系的編排相似。在學(xué)習(xí)完液壓傳動(dòng)知識(shí)后，該部分知識(shí)相對(duì)容易學(xué)習(xí)，可以安排少量的課時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

二、 教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

（一）理論教學(xué)的設(shè)計(jì)

對(duì)于這門課程，首先要學(xué)好理論課程，理論課程的教學(xué)方法至關(guān)重要，因?yàn)楸菊n程包括對(duì)許多元件的學(xué)習(xí)，這些元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作原理難理解，所以，教師必須以多媒體動(dòng)畫形式向?qū)W生展示元件的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)，然后再結(jié)合對(duì)實(shí)物的拆裝，加深學(xué)生對(duì)液壓元件結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。比如，在學(xué)習(xí)換向閥的工作原理時(shí)，以形象的動(dòng)畫展示閥的左位、中位、右位工作時(shí)，閥芯的移動(dòng)情況和不同油口的連通狀態(tài)，這樣，會(huì)使學(xué)生更加形象直觀地讀懂閥的結(jié)構(gòu)并理解其工作原理，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)換向閥實(shí)物進(jìn)行拆裝實(shí)訓(xùn)。

對(duì)于液壓回路的工作分析，更加適合用動(dòng)畫的形式展示油路通斷的狀況，講到這一部分，教師首先要合理運(yùn)用液壓動(dòng)畫展示回路的工作狀態(tài)。其次，教師要鼓勵(lì)學(xué)生使用液壓仿真軟件設(shè)計(jì)回路，并運(yùn)用該軟件分析回路的壓力和流量變化的特性，從而使得這部分內(nèi)容容易學(xué)習(xí)。

另外，一個(gè)關(guān)鍵問題就是課程的引入，一個(gè)良好的課程引入可以充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生陷入思考，帶著問題去學(xué)習(xí)會(huì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?！耙簤簜鲃?dòng)與氣動(dòng)技術(shù)”課程與工業(yè)應(yīng)用聯(lián)系緊密，許多自動(dòng)化設(shè)備和機(jī)械設(shè)備都包含有液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)，所以該課程在教學(xué)中一定要結(jié)合實(shí)踐去激發(fā)學(xué)生興趣，并引導(dǎo)學(xué)生思考，以實(shí)踐案例導(dǎo)入課程，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，然后展開教學(xué)。最后，再鼓勵(lì)學(xué)生用課堂知識(shí)解釋實(shí)踐中的液壓設(shè)備工作原理。比如，在講到速度快慢換接回路時(shí)，老師可以先讓學(xué)生思考數(shù)控機(jī)床刀臺(tái)運(yùn)動(dòng)過程的速度變化特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)的途徑，并給學(xué)生一定的討論時(shí)間，在學(xué)生思考和討論的基礎(chǔ)上再進(jìn)行理論內(nèi)容的講述，最后，讓學(xué)生用所講的知識(shí)分析課堂前布置的思考問題。

隨著設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)越來越快，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)勢(shì)必與電氣控制系統(tǒng)相結(jié)合，只有這樣，才能提高設(shè)備的自動(dòng)化程度，所以學(xué)習(xí)該門課程時(shí)，一定要注意學(xué)科的交叉知識(shí)，不斷拓展學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，比如，引導(dǎo)學(xué)生思考如何用可編程控制器控制液壓回路，從而拓寬學(xué)生的眼界。

（二） 實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)計(jì)

實(shí)訓(xùn)教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成，理論教學(xué)為實(shí)訓(xùn)教學(xué)打下知識(shí)基礎(chǔ)，實(shí)踐教學(xué)又進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用，使學(xué)生更加全面地掌握該課程的相關(guān)知識(shí)，并提高其解決實(shí)際問題的能力。

液壓與氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)課程開設(shè)前一定要讓學(xué)生熟悉實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的操作情況。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)一定要與理論知識(shí)緊密結(jié)合，尤其是需要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的原理和現(xiàn)象，一定要安排對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。比如，對(duì)溢流閥、減壓閥、節(jié)流閥等閥的性能的測(cè)試，可以通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并與理論做對(duì)比。

另外，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要難易結(jié)合，應(yīng)選用生產(chǎn)實(shí)踐中常用的典型液壓設(shè)備的回路作為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，這樣安排既能使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能掌握最常用的液壓與氣動(dòng)的知識(shí)，比如，可以將起重機(jī)的液壓控制系統(tǒng)、公交車門的氣動(dòng)控制系統(tǒng)作為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，使學(xué)生產(chǎn)生興趣。

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的安排還應(yīng)結(jié)合當(dāng)前液壓與氣動(dòng)發(fā)展的新趨勢(shì)，要將相關(guān)交叉學(xué)科的應(yīng)用項(xiàng)目適當(dāng)安排給學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生能獲取一些前沿科技知識(shí)，例如，液壓與電氣控制和微機(jī)電技術(shù)的結(jié)合項(xiàng)目。

三、 考核的設(shè)計(jì)

（一）理論課程考核的設(shè)計(jì)

液壓與氣動(dòng)技術(shù)的考核分為理論考核與實(shí)訓(xùn)考核。該課程的平時(shí)考核一定要以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性為前提，所以，要以學(xué)生平時(shí)的課堂積極主動(dòng)表現(xiàn)和參與問題討論情況為平時(shí)成績(jī)的主要考核目標(biāo)。而傳統(tǒng)的平時(shí)成績(jī)則以出勤率和作業(yè)完成情況評(píng)定，一般一個(gè)班的作業(yè)就那么一兩個(gè)版本，基本上是相互抄襲，這種方式不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂參與的積極性，所以要鼓勵(lì)學(xué)生討論老師上課前引入的問題，以學(xué)生參與討論問題的積極性和正確性來評(píng)定學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，這樣能夠更加真實(shí)地反映出學(xué)生的知識(shí)掌握水平。

期末考試要緊緊圍繞教材和大綱要求進(jìn)行，試題要涵蓋整個(gè)內(nèi)容，又要重點(diǎn)突出，難易要適中，要有一定的區(qū)分度。

（二） 實(shí)訓(xùn)課程考核的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)考核，每一個(gè)同學(xué)都使用同一個(gè)題目，根據(jù)其完成情況和熟練程度評(píng)定成績(jī)，這樣不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。所以，可以將實(shí)訓(xùn)考試題目建設(shè)成三個(gè)檔次的題庫：一是最基本的要求，只有達(dá)到這個(gè)要求的學(xué)生，才能掌握最基本的常用知識(shí)，學(xué)生完成該檔次的考核給予60～70分的成績(jī)；二是中等難度水平，該層次的題庫難度相對(duì)大，學(xué)生完成該層次的考核項(xiàng)目給予70～85分的成績(jī)；三是拔高水平，該層次的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目難度最大，項(xiàng)目調(diào)試比較復(fù)雜費(fèi)時(shí)，完成該層次的考核，可以給予85分以上的好成績(jī)。通過這樣的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的情況自主選擇考核題目，這樣既能確保學(xué)生達(dá)到教學(xué)的基本要求，又能調(diào)動(dòng)有能力的學(xué)生向更高層次學(xué)習(xí)。

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