液壓與氣壓傳動(dòng)課程中流量控制閥的教學(xué)方法探討

馬紅玲

摘要：流量控制閥是液壓與氣壓傳動(dòng)課程中的重要組成部分，因其工作原理較為復(fù)雜，所以該部分內(nèi)容在理解和學(xué)生上對(duì)初學(xué)者來說存在一定的困難。本文結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況，對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)課程中流量控制閥教學(xué)方法進(jìn)行深入分析，并為相關(guān)專業(yè)教師提供一些新的教學(xué)改革思路，有效提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：液壓與氣壓傳動(dòng);流量控制閥;液壓電氣相似性;方法探討

中圖分類號(hào)：TH137? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）08-0249-02

0? 引言

液壓與氣壓傳動(dòng)課程是機(jī)械和機(jī)電一體化專業(yè)以及相近專業(yè)的主要教學(xué)內(nèi)容，而其中有關(guān)流量控制閥的知識(shí)點(diǎn)是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分，它在液壓調(diào)速體系中應(yīng)用非常廣泛，因此，學(xué)好流量控制閥對(duì)液壓和氣壓傳功課程的學(xué)習(xí)有著非常重要的意義。傳統(tǒng)教學(xué)方式中，該部分內(nèi)容教學(xué)方式依舊沿用老舊的理論知識(shí)講解，學(xué)生和教師難以形成有效互動(dòng)，使得學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的學(xué)習(xí)效果較差?；谶@種情況，文章從多個(gè)角度，詳細(xì)探討和分析了液壓和氣壓傳動(dòng)課程中流量控制閥相關(guān)知識(shí)的教學(xué)方式，就傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足針對(duì)性的提出相應(yīng)的教學(xué)整改建議，希望以此來提升流量控制閥相關(guān)知識(shí)的教學(xué)質(zhì)量，幫助學(xué)生建立完善的理論知識(shí)體系。

1? 液壓與氣壓傳動(dòng)課程介紹

“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程是機(jī)電、機(jī)械、汽修及相關(guān)專業(yè)中的一門基礎(chǔ)課程，是研究以液體作為主要傳動(dòng)介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械傳動(dòng)和精密控制的一門應(yīng)用型學(xué)科。課程主要內(nèi)容包括液壓傳動(dòng)的基本概念、各種機(jī)械應(yīng)用的具體參數(shù)、流體力學(xué)相關(guān)理論;液壓以及氣動(dòng)元件的基本工作原理、相關(guān)結(jié)構(gòu)以及主要性能;液壓系統(tǒng)的主要分析、設(shè)計(jì)思路以及控制方式等內(nèi)容。在具體教學(xué)中教師還應(yīng)該以該專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容為核心，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的辯證思維能力，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和優(yōu)秀的職業(yè)道德素養(yǎng)，為學(xué)生今后從事與機(jī)械制造有關(guān)的工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2? 流量控制閥概述

2.1 流量控制閥的定義以及常見種類

流量控制閥又被稱為自力式流量調(diào)節(jié)閥、流量平衡閥以及靜態(tài)平衡閥等多個(gè)名稱，它是一種非常直觀且便捷的流量調(diào)節(jié)控制裝置，他的主要作用就是自動(dòng)地消除管線內(nèi)剩余壓頭及壓力波動(dòng)所引起的流量偏差，保持液壓系統(tǒng)內(nèi)液體壓力保持均勻不變，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)以及有流體參與工作的各項(xiàng)系統(tǒng)中的重要組成部分。

流量控制閥按照具體的用途可以分為以下幾個(gè)類型：第一類，節(jié)流閥。在調(diào)節(jié)節(jié)流口面積后，能使載荷壓力變化不大和運(yùn)動(dòng)均勻性要求不高的執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度基本上保持穩(wěn)定。第二類，調(diào)速閥。在載荷壓力變化時(shí)能保持節(jié)流閥的進(jìn)出口壓差為定值，使其在節(jié)流口面積調(diào)定以后，不論載荷壓力如何變化，調(diào)速閥都能保持通過節(jié)流閥的流量不變，從而使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定，滿足整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)工作的有效性。第三類，分流閥。不論載荷大小，能使同一油源的兩個(gè)執(zhí)行元件得到相等流量的為等量分流閥或同步閥;得到按比例分配流量的為比例分流閥。第四類，集流閥。作用與分流閥相反，使流入集流閥的流量按比例分配，將各個(gè)分流閥進(jìn)行有機(jī)關(guān)聯(lián)。第五類，分流集流閥。兼具分流閥和集流閥兩種功能。

2.2 流量控制閥的工作原理

現(xiàn)如今，為了更好地對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的液體流量進(jìn)行控制，流量控制閥基本都具有了數(shù)顯功能，人們可以通過數(shù)顯窗口較為直觀地觀測(cè)流量變化數(shù)值，提升對(duì)流量控制的精確性。而關(guān)于數(shù)顯的流量控制閥，它的主要結(jié)構(gòu)有自動(dòng)閥芯和手動(dòng)閥芯。流量控制閥的顯示部分主要由電子計(jì)算器顯示器、流量閥機(jī)芯以及傳感器發(fā)訊器等組合而成，它的工作原理也較為復(fù)雜。當(dāng)被測(cè)的水流在流經(jīng)閥門的時(shí)候，水流會(huì)沖擊到機(jī)芯里面的二輪，然后二輪中的葉輪就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來。二輪在旋轉(zhuǎn)之后就會(huì)與傳感器發(fā)生感應(yīng)，就會(huì)使傳感器發(fā)出一定的電訊號(hào)（一般這個(gè)電訊號(hào)都是與流量成正比關(guān)系的），這個(gè)電訊號(hào)之后就會(huì)通過導(dǎo)線順勢(shì)進(jìn)入到電子計(jì)算器之中，然后電子計(jì)算器就會(huì)對(duì)它進(jìn)行處理和計(jì)算，最后就會(huì)顯示出來。

由于手動(dòng)的閥芯是用來對(duì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的。所以，可以根據(jù)上面所說的顯示的數(shù)據(jù)來對(duì)流量值進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)自動(dòng)閥芯在自動(dòng)維持恒定的流量的時(shí)候，即便是外界的管網(wǎng)壓力發(fā)生變化也不會(huì)影響到自動(dòng)閥芯保持?jǐn)?shù)值的不變。

2.3 流量控制閥的特點(diǎn)

在液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，流量控制閥具有以下特點(diǎn)，在教學(xué)中幫助學(xué)生掌握這些特點(diǎn)，則可以更好地提升該內(nèi)容的實(shí)際教學(xué)效果。第一，流量控制閥本身的靈敏度非常高，在實(shí)際應(yīng)用中較為容易控制。第二，流量控制閥本身是非常安全可靠的，具體調(diào)試非常簡(jiǎn)單，且環(huán)境適應(yīng)性非常強(qiáng)，如果使用得當(dāng)且保養(yǎng)良好的情況下其使用壽命將會(huì)非常長(zhǎng)。第三，結(jié)合流量控制閥自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在沒有連接電源的情況下，其本身也可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)流量的平衡，可以保證液壓系統(tǒng)的長(zhǎng)效穩(wěn)定。第四，流量控制閥有最小工作量的要求，一般來說，如果產(chǎn)品所有要求的最小工作壓差是20KPa的話，就需要采用近端安裝的方式進(jìn)行控制。第五，流量控制閥做到了克服系統(tǒng)中冷熱不均的現(xiàn)象，在一定程度上提升了流量控制閥的應(yīng)用范圍。

3? 液壓與氣壓傳動(dòng)課程中流量控制閥教學(xué)現(xiàn)狀

經(jīng)過對(duì)實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行深入的分析和總結(jié)后可以發(fā)現(xiàn)，在液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)中，有關(guān)流量控制閥相關(guān)內(nèi)容雖然較為重視，且在具體教學(xué)中有進(jìn)行部分的教學(xué)創(chuàng)新和實(shí)踐，但依舊存在很多問題，具體地表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

3.1 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容不夠完善

流量控制閥是液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)中的重要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越精細(xì)化，但在具體教學(xué)中，大部分教師依舊沿用傳統(tǒng)教學(xué)方式，在教學(xué)中以課本理論知識(shí)為主，很少帶領(lǐng)學(xué)生近距離的觀察現(xiàn)實(shí)中流量控制閥，表現(xiàn)出“重理論、輕實(shí)踐”的教學(xué)特點(diǎn)。在這種情況下，教師和學(xué)生之間難以形成有效的溝通，學(xué)生也很難快速地理解和掌握相應(yīng)的知識(shí)重點(diǎn)，極大地影響了實(shí)際的課程教學(xué)效果，不利于學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

3.2 教師自身綜合能力有待提升

從實(shí)際教學(xué)情況來看，我校負(fù)責(zé)該專業(yè)教學(xué)的教師大部分為一些年輕教師，突出特點(diǎn)為理論知識(shí)非常扎實(shí)，但大多沒有與之對(duì)應(yīng)的工作經(jīng)歷，進(jìn)而很多年輕教師都缺少一定的實(shí)踐能力，而有關(guān)流量控制閥的知識(shí)又與實(shí)際生產(chǎn)和工作聯(lián)系非常緊密，因此，在這種情況下，很多教師在具體教學(xué)中并不能很好地服務(wù)于學(xué)生，嚴(yán)重影響了流量控制閥相關(guān)知識(shí)的教學(xué)質(zhì)量。所以，教師應(yīng)該結(jié)合自身實(shí)際情況，不斷提升自身綜合能力，以此來更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

3.3 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

流量控制閥本身是液壓和氣壓傳動(dòng)中的基礎(chǔ)課程，因其知識(shí)點(diǎn)多，概念較為抽象，且具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，成為課程教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。除此以外，對(duì)學(xué)生本身的學(xué)習(xí)意愿進(jìn)行調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣并不高，而形成這一現(xiàn)象的主要原因有以下幾點(diǎn)：第一，學(xué)生自身基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，并沒有掌握正確的學(xué)習(xí)方式，難以跟上教師的教學(xué)進(jìn)度，進(jìn)而逐漸喪失繼續(xù)學(xué)習(xí)的積極性。第二，教師的教學(xué)方式不夠與時(shí)俱進(jìn)，過于保守的教學(xué)方式?jīng)]有與學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求相契合，學(xué)習(xí)目標(biāo)不夠明確，學(xué)生難以看到正確的學(xué)習(xí)方向。第三，學(xué)生對(duì)流量控制閥并沒有形成正確的認(rèn)識(shí)，忽視其本身在液壓與氣壓傳動(dòng)課程中的重要性，缺乏有效的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

4? 液壓與氣壓傳動(dòng)課程中流量控制閥教學(xué)方法探討

4.1 利用多媒體課件輔助教學(xué)

在液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)過程中，教師如果按照教材采用板書講解，很容易使得課程教學(xué)氛圍變得枯燥和死板，不僅不利于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，還很容易降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而影響課程教學(xué)有效性。針對(duì)這種情況，教師可以采用多媒體設(shè)備來輔助教學(xué)，結(jié)合精美課件將原本呆板的理論知識(shí)變得生動(dòng)形象起來，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如，教師可以采用CAI課件，將流量控制閥各個(gè)角度的剖面圖進(jìn)行展示，或者利用3D軟件制作對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)動(dòng)畫演示，不僅加強(qiáng)了教學(xué)效果，還可以促進(jìn)師生之間的信息交流，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)流量控制閥的認(rèn)識(shí)和理解，極大地提升了課堂教學(xué)的效率。

4.2 將直觀教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相互結(jié)合

液壓與氣壓傳動(dòng)課程是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性以及靈活性非常強(qiáng)的課程，因此，為了更好地進(jìn)行相關(guān)專業(yè)的知識(shí)教學(xué)，教師需要采用直觀教學(xué)法和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法相互結(jié)合的混合教學(xué)模式，以此來促進(jìn)學(xué)生更好地理解專業(yè)課程中的重要知識(shí)點(diǎn)。以流量控制閥教學(xué)為例，由于看不到閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如果單純地按照書本圖片或是視頻展示，依舊不能讓學(xué)生產(chǎn)生較為深刻的認(rèn)識(shí)，基于此，教師可以利用剖開的流量控制閥實(shí)物進(jìn)行工作原理展示，讓學(xué)生與課本知識(shí)進(jìn)行一次近距離的接觸，促使學(xué)生在腦海中構(gòu)建出一個(gè)更為健全的知識(shí)框架體系，對(duì)未來進(jìn)一步的學(xué)習(xí)有著非常積極的影響。

4.3 注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)習(xí)最為重要的推動(dòng)力，在實(shí)際教學(xué)中調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生主動(dòng)探究知識(shí)的本質(zhì)，是各個(gè)學(xué)科教育教學(xué)的核心目標(biāo)。結(jié)合以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)中，教師應(yīng)該從以下幾點(diǎn)入手進(jìn)行教學(xué)改革，以此來培養(yǎng)和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第一，歸還學(xué)生的課堂主體地位，要堅(jiān)持以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中。第二，鼓勵(lì)學(xué)生敢于發(fā)言和提問，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力，讓學(xué)生可以在知識(shí)的探索過程中獲得成就感。第三，積極地與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，并將課本知識(shí)與生活、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，真正地做到活學(xué)活用，達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。

4.4 合理利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源

從實(shí)際教學(xué)情況來看，在進(jìn)行流量控制閥知識(shí)教學(xué)過程中，課件質(zhì)量和教學(xué)效果在一定程度上受限于教學(xué)資源，因此，為了有效解決這一困境，教師應(yīng)該合理地利用網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的拓展。例如，教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)來收集和整理優(yōu)秀的教學(xué)課件，并以學(xué)校為主體，構(gòu)建專業(yè)化的教學(xué)交流平臺(tái)，建立豐富的教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)校之間的教學(xué)資源共享。

5? 結(jié)束語(yǔ)

流量控制閥在液壓與氣壓傳動(dòng)課程中占有非常重要的地位，為了更好地提升該課程的教學(xué)質(zhì)量，教師應(yīng)該結(jié)合教學(xué)實(shí)際，改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，運(yùn)用創(chuàng)新教學(xué)理念，將直觀教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相互結(jié)合，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)生接下來的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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