《液壓傳動與采掘機械》課程教學心得與探索

摘要：針對《液壓傳動與采掘機械》這門課程實踐性強，采礦工程專業學生機械基礎知識薄弱的特點，在教學內容的組織、教學方法的運用和成績考核等方面作了具體的探討和闡述。

關鍵詞：液壓傳動與采掘機械教學方法過程考核探索

《液壓傳動與采掘機械》課程是采礦工程專業的專業主干課。對于中國礦業大學機械工程類專業的學生，《液壓傳動》和《采掘機械》是兩門獨立的課程，而對于采礦工程專業的學生，這兩門課程合并成一門課程，但總學時只是其中一門課程的學時，這樣就存在學時少，教學內容多的矛盾。采礦工程專業的學生機械知識基礎較薄弱，本門課程實踐性又很強，如何讓學生在很少的學時里掌握該門課程的知識，是老師在教學中要認真思考的問題。

一、課程內容組織

本門課程分為液壓傳動與采掘機械兩篇，采掘機械部分包括采煤機械、支護設備和掘進機械，這三類設備廣泛使用液壓傳動，所以液壓傳動是基礎，液壓傳動部分的基礎打牢了，采掘機械部分就容易理解了，因而，在學時分配上，略向液壓傳動部分傾斜。

1. 注重基礎知識

由于采礦工程專業的學生機械知識基礎較薄弱，對機械工程知識體系沒有完整的概念，因而在緒論課上，我首先以掘進機為例講述機械設備的三個組成部分，即原動機、工作機構和傳動系統，進而引出傳動系統的作用和三種傳動形式，即機械傳動、流體傳動和電氣傳動，而液壓傳動又是流體傳動的一種，是目前工程實際普遍應用的一種傳動形式，這樣同學們對機械知識體系和液壓傳動就有了一個總體上的把握和理解。采礦工程專業的學生對采煤工藝比較熟悉，因而在講采掘機械概述時，我結合采煤工藝，講解煤礦所用到的八大設備及其作用，即采煤機械、支護設備、掘進機械、運輸機械、提升設備、通風設備、壓氣設備和排水設備，這樣學生對煤礦設備就有了一個總體上的把握，也深刻了解了本門課程所講述的采掘機械在煤礦設備中的地位和作用，并且和自己的采礦專業結合起來了。

由于學時的限制和采礦工程專業的特點，并不要求學生對本門課程學習地很深入、很全面，而是要深刻理解和掌握這門課程的基本概念、基本理論和基本技能，因而在教學內容上，對一些難點問題和非重點章節不講或略講，有些學生容易理解的部分自學。比如講解液壓元件基本原理時，有流體靜力學的知識就夠了，涉及到流體動力學的地方很少，這部分內容就不講；支撐式液壓支架、全斷面巷道掘進機等目前在煤礦應用較少，可簡單介紹。這樣就可以節省學時，重點放在基礎知識的講解上。

2. 前后呼應

雖然液壓傳動與采掘機械兩部分內容可以獨立，但作為一門課程，必須讓學生感到兩部分內容是一個有機的整體。組織授課內容時要特別注意兩部分內容的銜接和呼應，在講解液壓傳動部分時，筆者基本上都是以采掘機械為例，比如講液壓油分類和使用時，就重點介紹液壓支架、掘進機、采煤機所用液壓油的種類，講液壓鎖時就以采煤機調高系統為例，講采掘機械部分時，涉及到液壓元件和系統時，再進行回顧和啟發，這樣就把液壓傳動與采掘機械兩部分緊密地結合起來了。

3. 及時更新教學內容

采掘機械的發展日新月異，而教材內容相對落后，比如目前所用教材上有較大篇幅介紹采煤機液壓牽引，而液壓牽引目前已基本淘汰。針對這一問題，一方面要加強教材建設，另一方面教師要及時更新講義。在編寫新教材時要注重基礎知識的介紹，同時要跟上采掘機械發展的現狀并具有一定的前瞻性。相對教材建設，更新講義更快速，更容易與目前現場使用的典型設備和老師的科研相結合。

二、教學方法應用

《液壓傳動與采掘機械》這門課程實踐性很強，采礦工程專業學生的機械知識基礎又相對薄弱，因而在授課時，必須要采用適當的教學方法，才能讓同學們容易理解并提高課程學習興趣。

1. 類比教學法

采用具體的、學生熟悉的事物或經驗來類比抽象的原理，學生對所學知識就很容易理解，而且記憶深刻。筆者在教學中經常使用這一方法，比如在講述液壓泵概述時，就把液壓泵類比為人的心臟，心臟是人體血液循環系統的動力源，液壓泵則是整個液壓系統的動力源；講柱塞泵工作原理時，類比了學生都熟悉的注射器；講液壓支架基本工作原理時，類比了革命戰爭中“敵進我退”這一作戰指導原則，液壓支架就是通過后退而獲得對頂板支撐力的穩定，保護了液壓支架不被壓壞。通過這些形象的比喻和類比，在輕松愉快的氣氛下，學生就掌握了所學知識。

2. 實踐教學

《液壓傳動與采掘機械》是一門實踐性很強的課程，而同學們基本沒有相關的實踐經驗，因而在課程教學中要尤其重視實驗課，注重與科研和實際的結合，這樣同學們才能對所學內容有感性的認識，明白所學知識的用途。在講液壓傳動基本參數時，為了讓同學們對壓力單位兆帕有一個直觀的概念，給同學們看了高壓水射流切割鋼板的視頻，并提醒同學們在以后從事液壓實際工作時，要注意安全，切記拆液壓管路前要先讓系統卸壓。講液壓支架時，為了讓學生了解液壓支架的發展現狀和研究方向，給學生介紹了課題組所做的“液壓支架大流量安全閥研究”這一科研課題。

不管是各種液壓元件還是采掘機械，實物教學是最直觀的，因而要特別重視實驗課的教學。為了提高實驗課的教學效果，我要求同學們每次實驗課前要認真預習實驗指導書，搞清楚實驗步驟和實驗原理。由于采掘機械比較龐大，實驗室里只有模型，為了讓同學們見到實物，聯系了相關采掘機械生產廠家，把實驗室搬到工廠去。在講解液壓元件時，把相應的元件帶到課堂，對照實物講解，把實驗室放到課堂。

3.多媒體教學

不管是在實驗室還是工廠，同學們見到的實物都是有限的，為了擴展學生的視野，把所講內容具象化，課堂上給同學們展示了不同種類的液壓元件和采掘機械的視頻和照片。采掘機械和液壓元件的內部結構和工作原理在課程中占有很大的比重，這部分內容實物和照片也難以完全表現，結合其結構圖和工作原理動畫來講解，不僅好理解而且提高了講課效率。在講解液壓基本回路和液壓支架等設備的液壓系統時，筆者用Fluidsim軟件對相應液壓系統進行了動畫模擬，不管液壓系統多么復雜，其工作過程和原理都能直觀地展示出來。

三、成績考核

合理的考核方式一方面是對學生成績的公平評定，另一方面也能激發學生的學習積極性。在評定成績時，要特別重視過程考核和能力考核。在教學過程中，筆者一般安排兩次小測試，作為總評的主要組成部分，這樣避免了學生平時學習不認真，考試前臨時突擊。實驗成績的評定也不僅僅看實驗報告，而是把學生在實驗課上動手能力和獨立實驗能力作為重要評定依據。由于學生先學了液壓傳動知識，課程后面采掘機械液壓系統的有些內容就要求學生自學，課堂上分組討論，學生的報告和答辯情況也納入成績總評，不僅節省了學時，也鍛煉了學生的自學能力，增強了學習主動性。

四、結論

通過對《液壓傳動與采掘機械》這門課程在教學內容的組織、教學方法的應用和成績考核等方面的改革和探索，激發了學生的學習興趣，培養了學生的動手能力、獨立解決問題的能力和理論聯系實際的能力，為畢業后從事相關工作奠定了基礎。