民航飛機液壓傳動與控制課程教學內容和方法探討

　　摘 要： 針對民航機務專業學生的特點，作者對飛機液壓傳動與控制課程的教學內容進行了刪減和補充，以符合實際需求，并采用了幾種具有實效的教學方法，包括互動式教學、利用多媒體及與實驗相結合，這幾種方法能提高教學的質量和成效。
　　關鍵詞： 民航機務專業 飛機液壓傳動與控制 教學內容 教學方法
　　飛機液壓系統是飛機的重要系統之一。它主要是用來控制飛機的各個操縱和收放部件的，比如起落架的收放、艙門的收放、襟翼的收放、減速板的收放、進氣道的操縱、發動機尾噴口的調節、剎車操縱、前輪轉彎操縱、主操縱面操縱、升降舵和方向舵的操縱等［１］。所以，《飛機液壓傳動與控制》就成了民航機務專業學生必須掌握的一門專業基礎課。由于這門課程是專門針對民航專業學生所開設的，因此與傳統的機械專業所學的液壓傳動與控制有著很多不同之處。教什么，怎么教？是我們面臨的最基本的問題。
　　1.教學內容
　　本門課程所選取的教材是南京航空航天大學李艷軍教授所編著的《飛機液壓傳動與控制》一書。此書的內容可分為四大部分，第一部分是液壓流體力學的基本理論；第二部分是飛機液壓系統的組成裝置；包括動力裝置、執行裝置、調節控制裝置和輔助裝置；第三部分以波音737和空客A320為例，闡述了飛機全機的液壓系統；第四部分介紹飛機液壓系統的試驗和維護。
　　和傳統的液壓傳動與控制課程相比，本課程教學內容上的第一個不同之處在于增加了液壓系統在飛機上的具體應用，以及試驗和維護這兩大部分。具體應用部分包括飛機液壓舵機的工作原理，操縱系統、剎車系統、起落架系統、反推系統的典型回路，以及波音737和空客A320的主輔液壓系統，等等。試驗和維護部分包括各類液壓元件的力學和性能試驗，飛機液壓系統的模擬實驗，以及液壓系統常見故障的排故。這兩部分內容可以讓學生對典型飛機液壓系統的功能、工作的過程有充分的了解，掌握對液壓系統進行故障診斷的方法，這對學生以后從事機務行業有著重要意義。
　　第二個與傳統液壓課程的不同之處在教學內容的側重點。對于機務人員，并不需要他們設計液壓系統，只需要對液壓元件和系統有所了解，所以講解時刪除了繁瑣的公式推導和液壓系統的設計。對于公式，只要求理解公式中各項參數的含義，會應用公式來進行簡單的計算，在考試中教師會給學生提供所需的公式，學生無需死記硬背。至于各類液壓元件，著重介紹飛機液壓能源裝置、執行裝置、控制系統和輔助裝置。對某些飛機上比較少用的或者根本不會使用的元件進行了刪減。比如能源裝置中的葉片泵。在飛機上應用的最廣泛的是柱塞泵，飛機上的高壓系統（170—300kgf/cm２）一般都使用柱塞泵，其次是齒輪泵，它被用于燃油、潤滑、冷卻等系統中［２］。至于葉片泵，因為它的工作可靠性比較差，所以在對可靠性要求很高的飛機上很少應用，講解時刪除了葉片泵的部分。而對于飛機上使用到的比較特殊的元件進行了補充。比如換向閥中的轉閥，在起落架收放控制回路中，轉閥作為選擇活門使用，講解時對它的具體應用進行詳盡的描述。
　　在講解各類元件的時候，還會列舉一些飛機上典型的應用實例。比如講解定量泵卸荷時，給出現代飛機液壓系統常用的卸荷回路；講解作動筒的時候，仔細分析作動筒在飛機起落架收放系統中的應用，等等。
　　2.教學方法
　　《飛機液壓傳動與控制》是機務專業的一門專業基礎課，專業性比較強，內容枯燥，涉及的液壓裝置在我們的生活中比較少見。而且液壓系統一般都是封閉的，液壓元件都是不透明的，很難看到內部結構，所以學生學習的時候需要豐富的想象力，以及扎實的工程制圖的基礎，但部分學生的抽象思維能力比較薄弱，這些都給學生學習和教師講解帶來了很大的困難。因此，為了增強教學效果，必須改革傳統的教學方法。首先要讓學生在聽課的時候不只是單單接受知識，而是要學會思考，教師和學生之間應建立起良好的互動；其次，充分發揮多媒體的作用，向學生形象地展現出各類部件和系統的工作原理；最后，把學到的理論知識用于實踐，讓學生親自動手搭建各類控制回路，這可以大大提高學生的積極性。
　　2.1互動式教學
　　在教學活動中，教師是主體，學生也是主體。而目前大多數教師采用注入式教學法，教師在講臺上唾沫橫飛，學生在講臺下昏昏欲睡。即使有部分學生認真聽課，因為沒有互動，教師也無法知道學生對于知識的掌握程度。這樣非常不利于培養學生的主觀能動性。進大學干什么？除了掌握一些專業知識，更重要的是學習思考問題的方法，培養解決問題的能力。在互動式教學中，教師應通過啟發性的提問，來喚起學生發現問題、探索問題的興趣，使得學生進入有意識學習的心理狀態［６］。比如在講解飛機起落架收放系統的時候，我讓學生思考起落架放下時雙向單桿作動筒是有桿腔進油還是無桿腔進油？學生按照習慣性的思維方式，認為放下的時候活塞桿應該往外伸，所以是無桿腔進油。這時告訴他們，這個問題需要思考的是力的大小。起落架放下的過程中，重力推動起落架放下，所以不需要很大的傳動力；而起落架在收起的過程當中，因為重力和空氣動力的作用，需要比較大的傳動力，所以放下時是有桿腔進油，收起時是無桿腔進油。經過這樣的互動，學生牢記了這部分知識。
　　2.2充分發揮多媒體的作用
　　本課程涉及液壓元件的結構和工作原理，液壓系統的工作過程，等等。元件的結構非常復雜，如果僅靠板書，那么講解起來會非常吃力，也不利于學生理解。所以我在備課過程中收集了大量的動畫，這些動畫可以把液壓元件的工作原理和系統的工作過程立體地展現出來，學生能直觀地感受到，這樣理解起來比較容易。比如在介紹齒輪泵的時候，利用動畫來演示整個裝配的過程，這樣可以使學生清楚地了解齒輪泵的結構組成。同時模擬泵工作過程中各構件的相對運動，演示泵的工作原理，如圖1所示。
　　利用多媒體一來可以彌補學生抽象思維的不足，幫助學生理解，加深記憶；二來可以增加學生的興趣，使枯燥的理論知識變得形象生動。
　　2.3與實驗相結合
　　《飛機液壓傳動與控制》是一門實用性很強的課程，僅僅掌握理論知識是不夠的，還得結合實驗。很多高校設有專門的液壓實驗室，可以把理論課搬進實驗室，這樣在講解到某一元件的時候教師可以展示實物，學生也可以拆裝實物。
　　由于本課程是針對飛機的，因此除了一些比較傳統的液壓實驗，還有專門針對飛機升降舵和方向舵操縱的實驗。這些實驗需要學生充分發揮主觀能動性，設計控制回路，實現升降舵和方向舵的偏轉。
　　除了液壓實驗室，學校還設有航空發動機陳列室，里面擺放了不少教學用的發動機，由于經過了切割，因此可以觀察到發動機的內部結構。在講解完整個課程內容后，我組織學生參觀學習，使學生掌握液壓系統對發動機定子葉片轉角和對尾噴管噴口面積的調節原理，使得學生進一步認識了飛機上的液壓設備，加深了對課程內容的理解，鞏固了課堂上所學的知識。
　　3.結語
　　《飛機液壓傳動與控制》是機務專業的一門專業基礎課，專業性很強，對未來所要從事的工作有著深遠的影響。本文對該門課程的教學內容進行了探討，根據實際需求，對具體內容進行了刪減和補充，使得內容更具針對性，重點突出。本文還對教學方法進行了探究，合理的教學方法不僅增強了學生的興趣，而且大大提高了學生運用知識和解決問題的能力。
　　參考文獻：
　　［1］哈曉春.飛機液壓系統計算機輔助穩態特性計算分析［D］：［碩士學位論文］.西安：西北工業大學，2007.
　　［2］李艷軍.飛機液壓傳動與控制［M］.北京：科學出版社，2009.
　　［3］賈春鵬，孔立堵.《液壓傳動與控制》專業任職教育課程教學改革探討［J］.裝備制造技術，2006，(3)：108-109.
　　［4］呂曉杰，尹開勤，林國志.《液壓傳動與控制》教學改革的嘗試［J］.機電產品開發與創新，2010，VOL23(6)：181-183.
　　［5］吳懷超.《液壓傳動與控制》教學的定位與方法探究［J］.裝備制造技術，2011，(2)：202-204.
　　［6］滕兵.機械原理教學方法探討與研究［J］.上海工程技術大學教育研究，2009，(1)：48-4