對《液壓傳動(dòng)技術(shù)》教學(xué)改革的探索與實(shí)踐是專門為用戶解決疑難問題的,非常具有代表性,在客戶進(jìn)行產(chǎn)品選型前,我們一般建議用戶先看下對《液壓傳動(dòng)技術(shù)》教學(xué)改革的探索與實(shí)踐。這樣能對用戶選型有非常大的幫助。
液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比具有許多特殊優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用已涉及二十多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的不同場合。各理工科大、專院校都把《液壓傳動(dòng)》作為相關(guān)專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)必修課或?qū)I(yè)課程,并既有理論知識(shí)學(xué)習(xí),又有實(shí)際技能訓(xùn)練。在教學(xué)中安排《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì),其目的是使學(xué)生在鞏固、消化和吸收課堂基礎(chǔ)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步擴(kuò)大、加深對液壓傳動(dòng)知識(shí)掌握和運(yùn)用的深度、廣度,借助課程設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書、國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、和技術(shù)手冊等相關(guān)參考資料,提高掌握和使用制圖及編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書等手段來正確表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想和意圖的能力。
一、 引言
《液壓傳動(dòng)技術(shù)》課程既有基礎(chǔ)課的屬性,又包含了專業(yè)課的內(nèi)容。作為一所培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高職院校,如何在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi),讓學(xué)生學(xué)有所成,對教師是很高的要求。課程組在教學(xué)活動(dòng)實(shí)踐中,不斷改革教學(xué)方法,更新教學(xué)內(nèi)容,理論聯(lián)系實(shí)際,取得了良好的效果。
課堂是教書育人的主陣地,也是師生溝通交流的主舞臺(tái)。因此課程改革是提高教學(xué)質(zhì)量的核心,也是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。如何提高課堂授課質(zhì)量,設(shè)計(jì)好課堂教學(xué)環(huán)節(jié)及課堂進(jìn)展程序,是《液壓傳動(dòng)技術(shù)》課程組努力探索和實(shí)踐的問題。
二、深化課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革
1.建立由個(gè)別到局部,由局部到整體的課程體系
粘性流體力學(xué)作為液壓技術(shù)的理論基礎(chǔ),在講授時(shí)以水靜力學(xué)基本方程、帕斯卡原理、連續(xù)性方程、實(shí)際液體柏努利方程、動(dòng)量方程等五個(gè)基本定律為一條線,把流體力學(xué)與液壓傳動(dòng)的關(guān)系聯(lián)系起來。對公式不是簡單的推導(dǎo),講清其來源、變化、物理意義、實(shí)用范圍及局限性,使學(xué)生覺得理論性較強(qiáng)的課程學(xué)起來也不枯燥。針對液壓元件的特點(diǎn),以各液壓元件的結(jié)構(gòu)、性能、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用場合為重點(diǎn),由各元件組成基本液壓回路,再由各基本回路組成一個(gè)完整的液壓系統(tǒng),幫助學(xué)生建立由個(gè)別到局部,由局部到整體的概念。在液壓元件的講授中,以電液換向閥為主,介紹換向閥的位、通和機(jī)能;以先導(dǎo)式溢流閥為主,介紹液壓系統(tǒng)壓力的控制與調(diào)節(jié)方法以及系統(tǒng)壓力由外負(fù)載決定的基本概念;以調(diào)速閥為主介紹液壓系統(tǒng)速度的控制與調(diào)節(jié)以及無級(jí)調(diào)速的概念;以活塞液壓缸為主,介紹執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力、速度和功率的計(jì)算;由濾油器的使用講到液壓系統(tǒng)的可靠性與油液的清潔度是同名詞等,由此講解方向控制回路、壓力控制回路和速度控制回路,最終達(dá)到讀懂、分析、設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的目的。通過這種課程體系的建立和教學(xué)內(nèi)容的整合,將液壓傳動(dòng)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、基本概念逐一教給學(xué)生,使他們循著教師講授的來龍去脈消化課程內(nèi)容,收到了良好的效果。
2.注重向?qū)W生介紹新技術(shù)和前沿知識(shí)
在教學(xué)過程中,將最新的科學(xué)技術(shù)及學(xué)術(shù)觀點(diǎn)介紹給學(xué)生,如液壓技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向、國內(nèi)外液壓元件的研制情況、國內(nèi)液壓技術(shù)存在的主要問題、與國外先進(jìn)水平的差距、國內(nèi)液壓界所取得的成就及一些著名專家的研究方向和研究成果等。
3.將生產(chǎn)實(shí)例融入教學(xué)內(nèi)容中
除了有計(jì)劃、有目的地引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間參加各種實(shí)踐活動(dòng)以外,課堂教學(xué)也應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際。對一些企業(yè)中應(yīng)用的典型液壓系統(tǒng),如機(jī)床液壓系統(tǒng)有針對性的講解,特別增加各液壓元件的故障分析及排除方法,并將教師在實(shí)踐中遇到和收集的一些液壓系統(tǒng)的故障現(xiàn)象及處理方法介紹給學(xué)生,使他們碰上類似情況時(shí)能正確處理。
4.依托行業(yè)整合課程內(nèi)容,重視教材建設(shè)
《液壓傳動(dòng)技術(shù)》課程組應(yīng)依托南通地區(qū)行業(yè)特點(diǎn),結(jié)合在國內(nèi)企業(yè)液壓系統(tǒng)中使用較多的典型液壓回路實(shí)際情況,作為范例,闡述其原理與應(yīng)用,使學(xué)生在校期間能夠接觸和了解到企業(yè)的先進(jìn)技術(shù),為就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。在校本教材編寫時(shí),不刻意追求理論知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性,簡化流體力學(xué)中的一些煩瑣的公式推導(dǎo)、論證以及液壓元件和基本回路中的部分內(nèi)容,充實(shí)液壓系統(tǒng)的安裝、常見故障診斷及排除方法等內(nèi)容,從而使學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)更貼近實(shí)際應(yīng)用。課程組正在探索把校本教材打造成實(shí)用化、活頁化、實(shí)踐內(nèi)容項(xiàng)目化。
三、改革教學(xué)方法,優(yōu)化教學(xué)手段
1.明確課程目標(biāo),講好每一節(jié)課
教師的第一節(jié)課要講本課程與其他課程先行后續(xù)的關(guān)系,課程的地位和作用,給出本課程的重大技術(shù)難題、有關(guān)學(xué)術(shù)爭論等,以激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲望,并介紹輔助學(xué)習(xí)資料,如網(wǎng)絡(luò)課程資源、參考書目等。 作為任課教師,還要立足未來,面對學(xué)生,充分發(fā)揮主導(dǎo)作用,不斷地激發(fā)學(xué)生的求知欲望,堅(jiān)持采用啟發(fā)式,促使學(xué)生獨(dú)立思考,認(rèn)真地組織教學(xué)內(nèi)容,督促和幫助學(xué)生駛向知識(shí)的彼岸。
常言道:“無病不用求醫(yī)服藥,不餓不去覓食充饑。”要想學(xué)生學(xué)到東西,首先要使學(xué)生產(chǎn)生求知欲望。實(shí)際上,求知欲望每個(gè)學(xué)生都有,但強(qiáng)弱不同,原因也很復(fù)雜,不僅因人而異,還會(huì)隨時(shí)變化。
教師要善于利用知識(shí)本身的趣味性吸引學(xué)生的注意力,要盡可能密切聯(lián)系行業(yè)實(shí)際,還要注意未講正文預(yù)先交代整體位置,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。例如,液壓缸結(jié)構(gòu)十分簡單,學(xué)生覺得聽不聽無所謂,可以列舉起重汽車、常見升降裝置及立式組合機(jī)床變速工作循環(huán)等,說明液壓缸技術(shù)大有用場,很有學(xué)問。如果教師講課生動(dòng)活潑,善于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,就可以避免單調(diào)和枯燥無味。比如,把元輔件比作詞語,把后來要講的基本回路比作造句,而把系統(tǒng)設(shè)計(jì)比作寫文章,說明各類元件各有各的作用,強(qiáng)調(diào)“今天不清楚,明天肯定要吃苦”。這樣提出問題,引導(dǎo)學(xué)生積極思考。 平時(shí)講課,教師既要持續(xù)提供知識(shí),還要善于提出問題,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的能力。既要緊扣規(guī)劃教材,又要比規(guī)劃教材更接近行業(yè)實(shí)際,源于教材,又高于教材。例如,提出自動(dòng)循環(huán)往復(fù)動(dòng)作問題、連續(xù)供油增壓裝置問題、立式組合機(jī)床和多刀自動(dòng)車床整機(jī)液壓原理問題等,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,這樣有助于開發(fā)學(xué)生的智力,提高學(xué)習(xí)積極性,為進(jìn)一步掌握液壓氣動(dòng)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
當(dāng)一個(gè)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),人們處理起來往往無從下手。而液壓系統(tǒng)的故障大多數(shù)是由液壓元件的密封損壞、堵塞或磨損引起的。一般只要將元件拆下清洗,更換密封圈或個(gè)別零件就可解決,但人們因?yàn)閷σ簤涸慕Y(jié)構(gòu)不熟悉而不愿去拆裝元件。因此,我們建立了液壓元件的拆裝開放實(shí)驗(yàn)室、液壓系統(tǒng)組裝開放實(shí)驗(yàn)室。通過對泵類、閥類、液壓缸及一些輔助元件親手拆裝,培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,同時(shí)也加深了學(xué)生對課程內(nèi)容的理解,使學(xué)生可以自己設(shè)計(jì)系統(tǒng)并組裝。
元輔件和基本回路的作用不同,其工作原理、結(jié)構(gòu)組成和性能也就不同。但是,它們都是實(shí)踐的產(chǎn)物,都是人們解決實(shí)際問題的研究成果,有差異也有共性,反映了人們的認(rèn)識(shí)過程。比如電磁換向閥和液控?fù)Q向閥作用都是換向,其差異在于控制方式不同。使用電磁換向閥,控制方便,應(yīng)用廣泛,但在工作流量較大的場合,引起的工作機(jī)構(gòu)的換向沖擊也較大。這樣,液控?fù)Q向閥便應(yīng)運(yùn)而生。采用液控?fù)Q向閥能解決電磁換向閥不能解決的大流量油路的換向緩沖問題(換向時(shí)間可調(diào))。同樣,調(diào)速閥用減壓閥實(shí)現(xiàn)等差減壓,對節(jié)流閥進(jìn)行壓力補(bǔ)償,作用仍是節(jié)流調(diào)速,但能克服節(jié)流前后壓力差波動(dòng)對通流流量的影響,解決了負(fù)載多變油路的速度穩(wěn)定問題,如此等等。教師講課時(shí)抓住共性,講清差異和來龍去脈,依照人們的認(rèn)識(shí)過程提出問題和分析問題,通過比較,加深講解,效果就會(huì)更好。 要使學(xué)生能夠掌握液壓氣動(dòng)技術(shù)內(nèi)容的要領(lǐng),把核心知識(shí)變成自己的東西,還要引導(dǎo)學(xué)生精讀教材,提高學(xué)生的讀書方法。注意不是一般地抽象地講,而是經(jīng)常地具體地講。要一邊講教材內(nèi)容,一邊分析介紹各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系。進(jìn)行系統(tǒng)原理分析時(shí),告訴學(xué)生,先看系統(tǒng)組成,后看工作要求,再看油路走向,三者清楚了,系統(tǒng)原理就出來了。為了便于學(xué)生領(lǐng)會(huì)教學(xué)內(nèi)容,掌握讀書方法,應(yīng)要求學(xué)生按教師板書作好課堂筆記。有的學(xué)生開始不大習(xí)慣,需要講清道理,多做引導(dǎo),多做比較,嚴(yán)格要求,潛移默化。不用多久,學(xué)生就能養(yǎng)成良好的讀書習(xí)慣,并將終生受益。
2.開發(fā)網(wǎng)絡(luò)輔助課程,優(yōu)化教學(xué)手段
在校本教材的基礎(chǔ)上開發(fā)《液壓傳動(dòng)技術(shù)》網(wǎng)絡(luò)輔助課程,充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的特點(diǎn),使文字、圖片、動(dòng)畫等多媒體有機(jī)結(jié)合,將書上的文字描述轉(zhuǎn)換成立體的結(jié)構(gòu)和生動(dòng)的動(dòng)畫,使元件和回路的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式和工作原理等抽象的、枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化成形象的、可視和可聽的生動(dòng)內(nèi)容。目前課程組正在研究將《液壓傳動(dòng)技術(shù)》課程學(xué)習(xí)、多媒體課件、要點(diǎn)提示、師生交流、模擬實(shí)驗(yàn)、電子教案等組成網(wǎng)絡(luò)輔助課程,使開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)課程具有開放性、仿真性、針對性等特點(diǎn),為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供充裕的時(shí)間和空間。
四、以科學(xué)研究促進(jìn)教師教學(xué)水平的提高
課程組教師重視科學(xué)研究和學(xué)術(shù)交流,收集了大量的科技信息,擴(kuò)大了自己的知識(shí)領(lǐng)域,建立了學(xué)術(shù)聯(lián)系,積累了新經(jīng)驗(yàn),充實(shí)了新知識(shí),具備了再現(xiàn)各種知識(shí)的才能。在《液壓傳動(dòng)技術(shù)》教學(xué)實(shí)踐中不斷探索、總結(jié)、創(chuàng)新,確定新的研究方向,逐漸形成《液壓傳動(dòng)技術(shù)》的教學(xué)特色。同時(shí)嘗試將研究與實(shí)踐中總結(jié)的一些研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、編入教材或固化為教學(xué)內(nèi)容,比如將課題作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,把課題的案例編入教材。使學(xué)生再不孤立地學(xué)習(xí)液壓系統(tǒng),知道工廠的實(shí)際設(shè)備,為學(xué)生就業(yè)上崗做好準(zhǔn)備。同時(shí),把課題作為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生盡早進(jìn)入液壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
五、結(jié)語
我們在對《液壓傳動(dòng)技術(shù)》的教學(xué)改革中,以先進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容與方法為核心,以現(xiàn)代化的信息手段為平臺(tái),以提高師資隊(duì)伍素質(zhì)為前提,以建設(shè)實(shí)用的立體化教材為基礎(chǔ),進(jìn)行了集內(nèi)容、方法、實(shí)驗(yàn)、師資、特色等為一體的整體建設(shè)。課程組緊緊圍繞“一個(gè)特色的教學(xué)大綱,一套實(shí)用的教學(xué)方法,一套有工程背景的教材,一套實(shí)踐技能培訓(xùn)體系,一套現(xiàn)代化的教學(xué)手段和一支高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì)”這六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè),使應(yīng)用型高職教學(xué)質(zhì)量得到提高。 新形勢下,教師應(yīng)當(dāng)使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中發(fā)揮主角的作用,學(xué)生在設(shè)計(jì)中遇到問題應(yīng)首先自己考慮,提出自己解決問題的方法與意見,必要時(shí)與指導(dǎo)教師討論研究。不應(yīng)向指導(dǎo)老師索求答案或抄襲其他同學(xué)的設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)中,往往要經(jīng)過多次的核算修改才能達(dá)到較高的水平,故提倡“三邊“的設(shè)計(jì)方法,邊計(jì)算、邊繪圖、邊修改。這樣,利用新穎、成熟的設(shè)計(jì)題目,堅(jiān)持傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)要求,《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì)收到了非常好的教學(xué)效果。這些方法同樣可以應(yīng)用在機(jī)械專業(yè)其它課程的課程設(shè)計(jì)中,以適應(yīng)時(shí)代對高校課程改革的需求。