機械基礎中的氣壓傳動教學

【摘 要】氣壓傳動是中職數控技術專業機械基礎課程中的內容，隨著氣動技術在機械行業的應用領域越來越廣泛，這一部分內容的教學越來越重要。這部分內容抽象、實踐性強，而中職學生自身基礎知識薄弱、理解能力和靈活運用能力較差。針對以上因素，本文對這部分的教學內容、教學方法進行了探索和實踐。

【關鍵詞】中職生 氣壓傳動 教學方法 PLC

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）07-0183-01

氣壓傳動也稱氣動技術，是利用空氣壓縮機將電機輸出的機械能轉換為空氣的壓力能，在控制元件的作用下，通過執行元件把壓力能轉化為機械能，并對外做功。氣壓傳動技術目前的應用范圍相當廣泛，許多機器設備中裝有氣壓傳動系統，在多個領域如機械、電子、鋼鐵、運輸、車輛及制造、橡膠、紡織、化工、食品、包裝、印刷等，氣壓傳動已成為基本組成部分。氣壓傳動雖然在中國勞動社會保障出版社出版的《機械基礎》中僅占很小一部分內容，但現實中氣壓技術應用越來越廣泛，它有許多優點，在教學中應加強這部分內容的教學。但這部分內容具有概念多、名詞多、圖形符號多、內容抽象、實踐性強等特點，而職校學生的學習基礎相對較差，學習目的不夠明確，學習主動性較差，但他們動手能力強，有一定的協作能力。如何有效地讓學生學好這部分內容，達到良好的教學效果呢？筆者結合教學實踐來談談相關做法。

一 讓學生正確認識自己，明確學習氣壓傳動的重要性

氣壓傳動是數控技術應用專業學生在專業基礎課機械基礎中必學的一部分內容。氣動有許多優勢：（1）工作介質是空氣，來源方便；使用后直接排至大氣，即使泄漏也不會造成環境污染。（2）空氣黏度小，流動壓力損失小，適用于遠距離輸送和集中供氣，系統簡單。（3）壓縮空氣在管路中流速快，可直接利用氣壓信號實現系統的自動控制，完成各種復雜的動作。（4）易于實現快速的直線運動、擺動和高速轉動。（5）調速方便，與機械傳動相比易于布局及操縱。（6）工作環境適應性好。氣壓傳動是現代機器的重要組成部分之一，是生產過程中自動化和機械化最有效的手段之一。在現代化大生產的自動化過程中約30%是用氣動設備來實現的。在教這部分內容前可讓學生觀看本校畢業生在轎車總裝線上工作的視頻，可讓學生直觀地認識到在生產線上所用到的各種氣動夾具和工具，使他們明白自己將來就業的方向，從而激發他們學習本部分內容的興趣和熱情。

二 采用多媒體演示和實物演示相結合的教學方法，提高學生的學習興趣

氣壓傳動系統一般由三個部分組成：第一部分為氣源部分，包括空壓機、冷卻器、儲氣罐；第二部分為控制部分，包括分水濾氣器、減壓閥等；第三部分為執行部分，包括氣缸等。這當中的一些零部件可采用實物演示的方法。如在講解換向閥時可利用實驗器材，讓學生了解它們的結構，而元件的功能可通過多媒體動畫演示，兩者結合可使抽象的教學內容變得形象、直觀、生活化，便于學生理解。

三 采用理實一體化的教學，以任務驅動的教學方式促進學生主動學習

中職數控技術專業的學生將來就業的方向是生產一線上的操作人員，在校應掌握一定的操作技能和理論知識。氣壓傳動這部分內容抽象、實踐性強，在教學中應改進傳統教學方法，采用理實一體化教學，有利于達到教學目標。氣壓傳動實訓相對液壓傳動實訓操作起來較干凈、安全，有利于全體學生參與實際操作。在實際教學中可結合典型的回路以任務的形式進行講解，如以兩缸順序啟動回路為例，將學生帶進實訓室，教師一邊講理論一邊操作，讓學生理解各控制元件的工作原理，同時讓學生學習教師解決實際回路與連接問題的方法。在講解一個典型回路后，根據實訓臺情況將學生進行分組，在分組時要有意識地按學生的成績合理搭配，以好帶差，讓好的學生任小組長負責整組人員的分工和協作。教師展示類似的回路讓學生進行實際操作，學生在連接回路的過程中，可以將剛學到的知識加以應用而又不是完全模仿操作。這樣進行的任務難度適中，有利于學生主動協作地去解決問題。最后，教師評比各組的實訓回路，選出優勝的小組和小組長，并在全班表揚。這樣的教學方法不僅克服了“滿堂灌”讓學生越學越難、越學越無趣的不良后果，而且可以讓學生在輕松有趣的操作過程中不知不覺地掌握教學內容。在實訓過程中，學生學會了互相合作、互相幫助，有利于他們將來的就業。

四 在教學中引入PLC內容，以適應企業的需求

目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等行業。總之，只要涉及控制的地方，都離不開PLC這個“大腦”。在機械制造過程中隨著自動化程度越來越高，PLC的地位舉足輕重。為了使學生將來能更快速地適應工作崗位，在講解氣壓傳動基本回路的過程中，應滲透一些簡單的PLC知識。同時在常用氣動多執行元件行程順序動作回路中，通常也有全氣控和電氣控兩種方法，而由電氣技術參與的電氣控制已由普通繼電器回路控制發展成可編程控制器（PLC）控制，PLC控制具有工作可靠、編程簡單、使用方便等特點，因此在工業自動化控制中應用愈來愈廣。在氣壓傳動控制的實訓中，增加PLC控制內容，具有一定的現實意義。同時能達到機電結合，也拓展了學生將來的就業范圍。

總之，隨著氣動技術在各行各業的廣泛應用，對氣壓傳動內容的教學顯得越來越重要，教師在教學中應根據實際需要對教材進行相應處理并通過各種教學方法，將該部分理論、抽象的內容轉化為生動、具體、學生樂于接受的內容。

參考文獻

[1]姚春東、高殿榮、劉勁軍.液壓與氣壓傳動教學改革的探索與實踐[J].教學研究，2006（2）

〔責任編輯：龐遠燕〕