论对《液压与气压传动》课程的教改探索

摘要:文章分析了《液压与气压传动》这门课程知识结构特点,对目前教学现状进行探讨及研究。从培养技能型人才探讨了职业学院液压与气压传动技术课程新的教学模式。

关键词:液压与气压传动 教学改革 动手能力

0 引言

液压与气压传动是一门相对较新的传动技术,具有其他类型的传动所不具备的优越性,因此目前被广泛应用于物流机械、数控机床、矿山机械、汽车制造业等领域,特别是现代化轻工机械的重大发展在一定程度上依赖于液压与气压技术和先进的制造工艺。因此《液压与气压传动》课程的重要性也日渐显现。但目前各个职业技术学院对这门课程的设置、课程的内容、教学学时进行了一定的改革。如何教好这一门课程显得非常重要。笔者根据多年的教学实践谈谈自已的体会。

1 职业学院《液压与气压传动》课程教学所面临的问题

1.1 课程学时的减少 液压与气压传动系统由能源装置、执行元件、控制调节元件、辅助元件和工作介质五个部分组成。传统教学计划中总教学学时在100学时左右,随着学制的减少,液压与气压传动课程的总教学学时已缩减至56学时左右,甚至减到了40学时。如何在这有限的学时里让学生掌握本课程的基本知识,是这门课程教改面临的首要问题。

1.2 本课程新知识的增加 随着液压机械自动化程度的不断提高,液压元件数量急剧增加,元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。特别是近年来,机电技术的迅速发展,液压技术与传感技术、微电子技术密切结合,出现了许多新型元件,如电液比例阀、数字阀、电液伺服液压缸等,机(液)电一体化元器件,使液压与气压技术正向高压、高速、大功率、节能高效、低噪声、长寿命、高集成化等方面发展。是选择成熟的传统元件和传统系统,还是选择新型元件和新液压系统作为教学的主导方向是教改面临的第二个问题。

1.3 学生基础知识素质降低 由于国家教育体制改革的原因,职业学院生源知识水平良莠不齐。要满足不同层次学生的需要,使所有学生都能达到教学大纲规定的教学培养目标,是液压与气压传动课程教学的第三个问题。

一方面教学学时的明显不足,一方面要讲授的新知识点不断增加,而面对的是一群知识水平高低不齐,甚至一些还有着很强的厌学情绪的学生,显然,传统的教学内容设置和教学方法已不能解决上述问题。液压与气压传动课程教改势在必行。

2 教学与考核方式的优化重组

2.1 以技能型能力为导向,整合优化教学内容 最近几年各职业院校机械、机电、数控类专业毕业生反馈的信息表明,企业需要的是生产一线技能型人才。因此我们以专业岗位能力为依据,以实用为原则,把培养目标定位在“培养生产一线的高素质劳动者和实用型技术人才”,即具备一定理论知识的,并能在实际生产中能够解决实际问题的实用型技术人才。

根据教学目标,笔者对教学内容进了科学整合,大胆对教材内容进行取舍,缩减过繁过深的理论推导、分析和计算内容,删除偏离教学目标的内容,突出应用型内容,增加必要的实用知识和实例。理论教学分为四大块:基础知识、元件部分、基本回路、典型回路,并作了以下处理:对教材中过繁过深的理论推导、分析和计算内容进行压缩,省去相关公式的推导,只介绍公式的含义及应用,减少液压基本理论分析与计算;加强对元件符号的认识、拆装、正确使用、维修和对液压系统的调试及故障分析的技能训练;强调各种基本回路的认识、理解;注重液压系统的分析方法、步骤,能对照动作循环图和电磁铁动作顺序表,读懂一般程度的液压系统,能分析系统的组成及系统的特点等。实践教学包括:液压系统中压力的形成实验,液压元件的拆装实验,液压泵性能测试,液压基本回路组装及测试实验,液压传动系统的安装调试和故障分析实验。此种方式在教学改革中能够收到较为明显的效果。在教学改革实践中,笔者进行了如下的尝试。

2.2 理顺主次,找出规律,通过比较分析,提高教学效果 《液压与气压传动》课程的主要目的,是使学生在完成课程的学习后具有初步设计液压系统的能力,其内容主要包括回路设计、液压元件的合理选择和使用。应将整个课程的重点放在系统和回路部分。对于流体力学篇重点讲清楚理论概念和主要公式的运用,对液压元件篇重点要求弄懂元件的工作原理和主要特性,从而能够正确选用各类液压元件。在学习液压元件中的溢流阀、顺序阀、减压阀时,发现三者用途虽不同。但有许多相似之处,学生容易混淆。在讲解时。我用溢流阀作为典型元件进行重点教学。然后通过对比、讨论的方法,让其了解和掌握减压阀和顺序阀的工作原理和主要特性.最后再列表总结。基本工作原理都是:阀芯的动作由液压作用力和弹簧力相平衡来实现。对基本构造、图形符号、功能特点及应用、进出油口状态及压力值、内部油路、控制油来源、泄漏形式等进行对比。让学生对压力控制阀部分的知识加深理解,便于记忆。提高了学生的学习兴趣。

2.3 注重理论联系实践,培养学生分析和解决实际问题的能力 让学生熟练掌握液压传动。仅靠课堂上讲是不够的,动手练习是非常重要的一环。例如在学习液压泵时,我把授课地点安排在实训室进行现场教学,先让学生对液压泵(如齿轮泵)进行拆装。让他们了解组成,再用投影仪显示工作原理图,引导学生对照原理图和实物去分析工作原理.教师指导,让学生在拆装过程中弄懂结构和工作原理。并对动手能力强和善于思考的学生进行表扬。这样安排,将理论教学和实践教学有机结合。加强了实践性教学,加深了学生的理解,提高了学生的动手能力,有利于开展互动教学,培养学生思维能力和解决实际问题的能力。

2.4 采用多媒体教学,提高教学效果 随着计算机技术的飞速发展和教育信息化的日益普及。集动画、图像、文字、声音于一体的多媒体教学,使教学内容更直观、生动。使学生更易接受。因此在职业技术学校受到了重视和欢迎。

本课程中所涉及到元件、原理、图表多,而学生必须掌握各元件的工作原理。传统的教学手段比较单一。主要是通过教学挂图、模型等来辅助,教师备课时间大部分用在图表的准备上。但受黑板或挂图的幅面限制,坐在教室后排的学生根本看不清楚,对动作原理不明了,学生理解费时费力,效果较差。

我在教学中采用多媒体教学,把各元件的工作原理用flash制成动画。通过动画演示,把各元件的动作、状态。液流方向等形象生动的展现在学生面前,提高了上课的效率,也提高了学生的兴趣。便于学生理解和记忆。多媒体技术给学生创造了一个虚拟的环境。学生可以看到只有在实验室、实习场地才能看到的控制过程,甚至比实习、实验过程还要直观。例如电磁换向阀的工作过程和换向原理部分。在实际工作时,电磁换向阀中铁芯的吸合或断开在系统元件内部进行。即使在实验或实习现场,仅能听到轻微的铁芯吸合或断开的声音,根本看不见动作过程,学生很难把实际工作与控制过程联系起来。而用多媒体动画能直观地演示电磁铁通电、断电和铁芯的吸合、断开等过程。学生一看就懂,一听就会,极大地调动了学生学习的积极性,教学效果事半功倍。同时利用多媒体教学可以大大缩短理论学时,加大实践教学的改革力度。

此外在教学过程还要充分应用其他的教学方法。如:图表结合、案例分析、专题讲座等。深入地开展课堂教学改革,提高教学质量,实现以学生为主,师生互动。调动学生的主动性,培养学生创造性思维能力,让学生自己成为发现者、创造者。

2.5 开展综合实训,提高学生实际操作技能和分析解决问题的能力

传统教学是在课程结束时,安排一次大型综合设计练习,给定初始条件,提出控制要求。让学生设计液压系统图,这种训练显然与培养目标不符。为此,我们把综合练习改为综合实训,也就是在液压传动教学的最后阶段性安排一周液压设备拆装修理实训。首先让学生对典型元件进行拆装,对典型系统进行调试。如条件允许,可以对两台机床的液压传动系统进行拆卸、清洗、安装、调试及故障分析排除。具体想法是:首先引导学生阅读液压传动系统说明书,要求学生看懂由图形符号组成的系统图,并能根据说明书上的机床工作控制要求,分析出控制阀的动作顺序和液体流动路线,指导学生进一步熟悉机床结构,根据安装图找到每个元件在机床上的位置,然后制定拆卸方案及拆卸安装过程中的注意事项,让学生分组进行元件、管路及油箱的拆卸、清洗和装配。然后让学生对系统进行调试,再由教师设置一些故障,让学生找出故障原因并排除。经过这样的锻炼,可以培养学生的动手能力。从而进一步提高他们运用知识和技能去分析、解决实际问题的能力。

3 结论

本文是针对职业学院《液压与气压传动》课程的特点,以及目前职业学院学生的基础知识结构的现状,提出了对本课程教学以及考核的一些改革措施。本人已用这种教学方法施教过多年,并取得了非常好的效果。

参考文献:

[1]马振福.液压与气压传动.北京:机械工业出版社,2002.

[2]赵学清.《液压传动》课程的教学初探[J].机械职业教育,2004(11).

[3]邵旭芝.《液压传动》教改探索[T].成才之路,2009(33).

[4]陈丰.项目教学法在《液压传动》课程中的探索与应用[T].教师,2008(18).

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