汪幫富 殷振 謝鷗
【摘要】《液壓傳動》課程是具有工程實踐性很強的特點,在面臨理論教學學時大幅壓縮和新產品、新技術不斷涌現的現狀下,探討如何結合課程特點、學校自身培養目標,擬定一套行之的有效的教學方法,成為一件十分具有現實意義的事情。
【關鍵詞】液壓傳動教學 教學方法 教學改革
【中圖分類號】G80 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)05-0244-02
液壓傳動是利用液體的壓力能來傳遞力和運動的一種傳動方式,從17世紀中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理,18世紀末英國制造出世界上第一臺水壓機計算起,液壓傳動已有近三百年的發展歷史。由于它具有機械傳動和電力拖動所不可替代的許多特性,目前液壓傳動技術廣泛應用于工業生產的各個領域。據資料統計,在發達國家,90%以上的工程機械、數控加工中心和自動線都采用了液壓傳動。[1]生產實際迫切需要大量掌握液壓傳動技術的人才,因而高校機械類專業均把液壓傳動作為一門專業基礎課而開設。
一、液壓與氣壓傳動教學面臨的問題及傳統教學方式的不足
在多年的教學實踐中,我們發現學生對液壓傳動課程的學習存在許多困難,傳統的教學設備、教學手段和方法面臨著極大的挑戰。根據作者教學實踐和對液壓現狀的分析,認為目前液壓課程教學主要存在于以下兩個方面的問題:一方面是內容多,學時少:在傳統教學計劃中總教學課時在100學時以上,而隨著教學的改革,本課程的教學時數已經縮減至50學時以下。如何保證在學時變少的情況下,不降低教學質量和教學目標,是該課程教改面臨的首要問題。另一方面是學習困難:液壓傳動以流體力學為理論基礎,概念、原理較抽象,各類元件及傳動的原理非常不直觀,一般的液壓設備在日常生活中很少見到,所以學生缺乏感性認識,學生較難理解和掌握。再加上用傳統這種“粉筆+黑板”教學模式,一定程度上忽視了學生作為學習主體的存在;一味追求忠實于教材,使教材成為禁錮學生自由創造、大膽創新的枷鎖;且教學手段比較單一,主要是通過教學掛圖、教學模型等輔助教學。這種教學模式不符合結構圖、原理圖特別多,有的還比較復雜的《液壓傳動》教學要求。這種方式只會是老師下了很大的功夫,但學生卻聽得一頭霧水,對知識點難以掌握,漸漸失去了對《液壓傳動》學習的興趣。因此,傳統的教學手段很難適應新形勢下的教學任務了。只有改革傳統的教學模式,使教學方法多樣化,并加強實踐環節,才能改善教學效果。
二、液壓傳動教學模式的改革與探索
《液壓傳動》課程理論抽象而實踐性又很強。再加上隨著教學的改革,課程的教學課時已經縮減,采用傳統的教學手段很難實現教學目標和教學任務。因此必須對現有教學模式進行改革,才能改善教學效果。
1.重組課程體系,改革課程教學內容
在保證教學內容系統性和完整性的基礎上,以培養學生分析問題和解決問題的能力為目標,精選教材,保證教材與相關行業領域的技術進步保持同步;本著“必需、夠用”的原則,課程內容進行合理裁剪,簡化或舍棄那些不為應用能力培養所必須的理論和公式推導、論證方面的內容,加強對元件的認識、拆裝、使用和液壓系統的調試及典型液壓系統實例分析等實踐性教學,重點內容講解以企業需求為目標,以工業應用為主線,結合液壓技術的發展,增加最新技術、最新工藝、最新產品以及發展方向、發展態勢內容,實現專業教學基礎性與先進性的統一。
2.完善教學方法,豐富教學手段
隨著多媒體技術越來越多地應用到課堂教學中,使原本艱難的教學活動充滿了魅力,其不但包含文字和圖形,還能呈現聲音、動畫、錄像以及模擬的三維景象,變抽象為形象,讓學生在學習時,看、聽、想相結合,化難為易,給學生創造一個豐富、輕松的學習環境,也有利于實行雙向教學,提高教學效率[2]。因此加強多媒體課件的建設成為教學改革的重要任務之一。其次,教學過程中應適當實施一些先進的教學方法,如啟發式、討論式、研究式教學,同時重視學生在教學中的主體地位,增加互動環節,把“教”和“學”有機結合起來,充分調動學生的積極性。再者用仿真軟件對多媒體教學進行補充。針對教學用的多媒體課件一般只反映原理及動作過程而不能進一步加深學生對系統運行過程狀態變化和液壓回路工作過程的理解等不足,可借助于一些常用的液壓仿真軟件,這是對多媒體教學的有益補充,而且由于仿真是動畫形式的,更容易激發學生的興趣。
3.激發興趣,變被動學習為主動學習
由于教師大多數擁有堅實的科研開發能力和知識背景,對于當前的新技術、新進展了然于胸,因此,在課堂教學中要善于理論聯系實際,善于捕捉當前市場主流的技術,激發學生的對數控技術的學習興趣,同時可以幫助成立學習興趣小組,利用課余時間相互交流學習心得體會,或針對某一系統探討方案設計或故障診斷,甚至可以參與到實際的科研項目中來或到企業實地考察以及邀請液壓專家舉行學術講座,介紹液壓行業目前的發展狀況、最新的技術、最新產品和市場對液壓人才的需求等內容,激發他們學習的熱情,實現變被動學習為主動學習。
4.改革考核方式
考核是教學工作中檢查教學效果、鞏固學生知識、改進教學工作、保證教學質量和督促教育目標實現的重要手段,科學合理的考核評定方式,以利對學生的客觀評價和教學質量的不斷提高。結合教育的特色,液壓傳動課程全面改革“一張卷定成績”的傳統考核模式,采用“平時成績+階段考試+期末考試+實驗實踐成績”相結合的評分模式,實行以知識,能力為中心的開放式、全程化考核,以綜合應用技能考核為主線,建立理論,實踐和應用相結合的考核體系。
三、創新實驗與實踐教學,加強動手能力的培養
液壓傳動是一門實踐性很強的綜合技術課程。課程實驗的目的在于使學生掌握基本的實驗方法及實驗技能;驗證、鞏固和補充課堂講課的理論知識,加深學生對理論知識的理解,使學生具有正確處理實驗數據和分析實驗結果的能力;實踐教學的目的是鞏固和深化已學的理論知識、培養學生的動手能力,使學生初步具備處理工程實際中液壓系統問題、排除故障的能力和掌握液壓系統設計的一般方法和步驟,合理地確定和選用液壓元件,熟練地運用液壓基本回路設計出滿足參數要求和功能要求的高效率液壓系統。實驗實踐教學與理論教學是一個完整的教學體系,兩者有機結合,互為補充。在理論課后,我校所開設的實驗實踐主要側重于培養學生的基本技能并聯系工程實際。
1.調整實驗內容
改進實驗內容和方法,推行多層次實驗教學,刪減理論驗證和性能測試的實驗,充分利用現有設備,以大量的拆裝實驗活動實現液壓元件的教學過程,積極開發新實驗模塊;同時鼓勵學生嘗試創新及開放性實驗,比如鼓勵學生自行設計相應回路,運用實驗臺現場安裝、調試、檢測所設計的回路,驗證回路的正確性和可靠性,并在此基礎上開發新功能、新模塊。
2.加強實踐教學, 培養學生的應用及創新能力
為了充分培養學生的創新意識、創造創新能力和提高綜合素質,要求學生進行創新綜合訓練。在整個設計過程中,讓學生做到實踐前有預習,明確每個實踐環節的目的和要求,獨立擬訂實踐環節的方案;讓學生在編寫說明書的過程中,緊緊圍繞所學的基本原理,獨立思考,適當取舍,完成自己的設計題目;另外通過下廠參觀實習、針對課題及收集來的資料并認真完成每一個設計步驟和邊設計邊修改來完善自己的設計。針對設計過程中出現的問題,組織討論,在老師的啟發下,讓學生自己找出解決問題的方法。通過這樣的實踐教學,才有利于學生課程基礎理論知識掌握以及基本實驗技能、專業技術能力訓練,才有利于提高學生的創新意識和創新能力培養。
四、結語
教學活動是一項十分復雜的系統工程,既然是指施教者(教師)按照一定的教學原則通過恰當的教學方法和教學內容,達到對受教者(學生)進行傳授知識、培養能力、發展智力、陶冶情操的教育活動。[3] 其最終目的是讓學生成為能夠獨立思考、自主創新的有用人才,需要培養學生良好學習習慣和對學生綜合能力的培養,這是一個長期而又復雜的過程。隨著時代的發展、社會的進步、新技術的涌現,教學改革應該需要人們一直不斷探索。根據幾年來液壓傳動的教學經驗,從課程內容總體規劃、理論教學方法、實驗教學改進以及實踐環節設計等方面進行了全面闡述,希望我們的教學改革能為培養出滿足新時期需求的機械類人才做出一點貢獻,同時也希望通過以上幾點淺見能夠對以后本門課程的教學工作起一點點借鑒作用。
參考文獻:
[1]左鍵民.液壓與氣壓傳動(第4版).北京:機械工業出版社,2007
[2]韓楚真.多媒體技術在《液壓傳動》課程教學中的應用 [J].裝備制造技術.2011,7:200~202
[3]周川.簡明高等教育學.河海大學出版社.2002