《液壓傳動》教改探索

邵旭芝

摘要:在《液壓傳動》教學中,要根據培養目標,合理調整教學內容;要改進教學方法,激發學生的學習興趣;還要注意理論聯系實踐,培養學生分析和解決問題的能力。

關鍵詞:課堂教學;教學改革;液壓傳動;動手能力

《液壓傳動》是一門新型學科,具有其他類型的傳動所不具備的優越性,因此目前被廣泛應用于機械制造、工程機械、冶金機械、礦山機械、建筑機械等領域,在自動化技術中也被廣泛采用,是機制、數控、機電專業的必修課程。此課程既含有概念、原理類的基本知識,又是理論與實踐緊密結合的一門課程,而且課程內容多、涉及面廣,學生普遍感到學習較困難。目前,隨著課程設置、課程內容的變革,教學學時有所減少,一般控制在40學時左右。如何在有限的時間內系統而全面地傳授本學科的基本知識,圓滿完成教學任務呢?筆者根據多年的教學實踐談談自己的體會與感受。

一、以就業為導向,以能力為本位,確定教學目標,整合優化教學內容

我校近幾年機械、機電類專業畢業生反饋的信息表明,市場需要的是生產一線的應用型和技能型人才。因此我們以專業崗位能力為依據,以實用為原則,把培養目標定位在“培養生產一線的高素質勞動者和實用型技術人才”,即具備一定理論知識的,并能在實際生產中能夠解決實際問題的實用型技術人才。

根據教學目標,我對教學內容進行了科學整合,大膽對教材內容進行取舍, 縮減過繁過深的理論推導、分析和計算內容,刪除偏離教學目標的內容,突出應用型內容,增加必要的實用知識和實例。主要做法是:本課程采用模塊化教學,整個課程分為理論教學模塊和實踐性教學模塊。

理論教學模塊分為四個子模塊:基礎知識、元件部分、基本回路、典型回路,并作了以下處理:對教材中過繁過深的理論推導、分析和計算內容進行壓縮,省去相關公式的推導,只介紹公式的含義及應用,減少液壓基本理論分析與計算;加強對元件符號的認識、拆裝、正確使用、維修和對液壓系統的調試及故障分析的技能訓練;強調各種基本回路的認識、理解;注重液壓系統的分析方法、步驟,能對照動作循環圖和電磁鐵動作順序表,讀懂一般程度的液壓系統,能分析系統的組成及系統的特點等。實踐性教學模塊包括:液壓系統中壓力的形成實驗,液壓元件的拆裝實驗,液壓泵性能測試,液壓基本回路組裝及測試實驗,液壓傳動系統的安裝調試和故障分析實驗。

二、采用多樣化的教學方法和手段,調動學生學習的積極性和主動性,增強運用知識的能力

1. 采用類比法,找出規律,通過比較分析,提高教學效果

在學習液壓元件中的溢流閥、順序閥、減壓閥時,發現三者用途雖不同,但有許多相似之處,學生容易混淆。在講解時,我用溢流閥作為典型元件進行重點教學,然后通過對比、討論,讓掌握減壓閥和順序閥,最后再列表總結。基本工作原理都是:閥芯的動作由液壓作用力和彈簧力相平衡來實現。對基本構造、圖形符號、功能特點及應用、進出油口狀態及壓力值、內部油路、控制油來源、泄露形式等進行對比,讓學生對壓力控制閥部分的知識加深理解,便于記憶,提高了學生的學習興趣。

2. 注重理論聯系實踐,培養學生分析和解決問題的能力

讓學生熟練掌握液壓傳動,僅靠“講”是不夠的,“練”是非常重要的一環。例如在學習液壓泵時,我把授課地點安排在液壓實驗室,先讓學生對液壓泵(如齒輪泵)進行拆裝,讓他們了解組成;再用投影儀顯示工作原理圖,引導學生對照圖和實物去分析工作原理,教師巡回指導,讓學生在拆裝過程中弄懂結構和工作原理,并對動手能力強和善于思考的學生進行表揚。這樣安排,將理論教學和實踐教學有機結合,加強了實踐性教學,加深了學生的理解,提高了學生的動手能力,有利于開展互動教學,培養學生思維能力。

3. 采用多媒體教學,加大廣度、深度,提高教學效果和教學效率

隨著計算機技術的飛速發展和教育信息化的日益普及,集動畫、圖像、文字、聲音于一體的多媒體教學,使教學內容更直觀、生動,使學生更易接受,因此在職業技術學校受到了重視和歡迎。

本課程中所涉及到元件、原理、圖表多,而學生必須掌握各元件的工作原理。傳統的教學手段比較單一,主要是通過教學掛圖、模型等來輔助,教師備課時間大部分用在圖表的準備上,但受黑板或掛圖的幅面限制,坐在教室后排的學生根本看不清楚,對動作原理不明了,學生理解費時費力,效果較差。

我在教學中采用多媒體教學,把各元件的工作原理用flash制成動畫,通過動畫演示,把各元件的動作、狀態,液流方向等形象生動的展現在學生面前,提高了上課的效率,也提高了學生的興趣,便于學生理解和記憶。在講解用“行程控制的順序動作回路”時,首先用動畫演示兩個液壓缸中的活塞桿在位置開關 SQ1、SQ2 和SQ3之間的運動過程,接著引入動畫制作的兩個三位四通換向閥控制的液壓傳動路線。學生能夠直觀地看到兩個電磁鐵YA1、YA2在通、斷電時,換向閥的工作狀態、油液的流動路線、活塞桿在液壓缸控制下的順序動作、位置開關控制的電磁鐵通電、斷電等,加上講解,控制過程一目了然。

多媒體技術給學生創造了一個虛擬的環境,學生可以看到只有在實驗室、實習場地才能看到的控制過程,甚至比實習、實驗過程還要直觀。例如電磁換向閥的工作過程和換向原理部分,在實際工作時,電磁換向閥中鐵芯的吸合或斷開在系統元件內部進行,即使在實驗或實習現場,僅能聽到輕微的鐵芯吸合或斷開的聲音,根本看不見動作過程,學生很難把實際工作與控制過程聯系起來。而用多媒體動畫能直觀地演示電磁鐵通電、斷電和鐵芯的吸合、斷開等過程。學生一看就懂,一聽就會,極大地調動了學生學習的積極性,教學效果事半功倍。同時利用多媒體教學可以大大縮短理論學時,加大實踐教學的改革力度。

此外在教學過程還要充分應用其他的教學方法,如:圖表結合、案例分析、專題講座等,深入地開展課堂教學改革,提高教學質量,實現以學生為主,師生互動,調動學生的主動性,培養學生創造性思維能力,讓學生自己成為發現者、創造者。

三、開展綜合實習,提高學生實際操作技能和分析解決問題的能力

傳統教學是在課程結束時,安排一次大型綜合設計練習,給定初始條件,提出控制要求權,讓學生設計液壓系統圖,這種訓練顯然與培養目標不符。為此,我們把綜合練習改為綜合實習,也就是在液壓傳動教學的最后階段性安排一周液壓設備拆裝修理實習。首先讓學生在液壓實驗室對典型元件進行拆裝,對典型系統進行調試,然后在機床修理實驗實訓室對兩臺機床的液壓傳動系統拆卸、清洗、安裝、調試及故障分析排除。我們的具體做法是:首先引導學生閱讀液壓傳動系統說明書,要求學生看懂由圖形符號組成的系統圖,并能根據說明書上的機床工作控制要求,分析出控制閥的動作順序和液體流動路線,指導學生進一步熟悉機床結構,根據安裝圖找到每個元件在機床上的位置,然后制定拆卸方案及拆卸安裝過程中注意事項,讓學生分組進行元件、管路及油箱的拆卸、清洗和裝配,然后讓學生對系統進行調試,再由教師設置一些故障,讓學生找出故障原因并排除。如條件允許,可組織學生到修理廠,在技術人員的指導下,直接參與液壓系統的拆裝、維修和調試,經過這樣的鍛煉,可以培養學生的動手能力,從而進一步提高他們運用知識和技能去分析、解決實際問題的能力。

實習結束后,讓學生寫出實習心得,對實習進行總結分析,從理論知識、動手能力、工作態度上進行自我評價,通過綜合實習,大大提高了學生的實際操作技能和分析解決問題的能力。

四、改革成績考核辦法、綜合評定學習成績

我們從理論知識,技術能力、學習和實習態度等方面綜合評定學生成績,理論測試在期未用試卷統一考試,技能測試在實訓室進行,態度則通過學生學習和實習行為觀察來評估,此外,平時課堂提問、討論、作業也納入成績評定中,為了突出職業教育的特點,應以技術能力考核為主,能力考核在課程中的權重不低于50%,這樣就把學生從一味的死記硬背中解脫出來。通過改革考核方法,有效地提高了學生的學習積極性和創造性,是一種符合能力教育的好方法。

經實踐證明,這些方法有助于提高教學效果,培養出具有扎實基本功、較強的實踐動手能力、廣博的知識體系的合格人才,符合現代教育的目標。

(宜興市和橋職業高級中學)