高職高專《液壓與氣動技術》實驗教學探討

摘 要： 本文針對《液壓與氣動技術》教學現狀與存在問題，圍繞高職高專教育重在培養應用型高級技術人才的目標，從實驗教學與創新精神兩個方面進行教學探討闡述，探索能突出培養學生綜合素質、實踐能力和創新能力的高職高專教學模式。

關鍵詞： 液壓與氣動 高職教育 實驗教學

《液壓與氣動技術》是高職高專院校機械類專業的一門重要專業技能課，是機電一體化專業的核心課程。液壓與氣動技術滲透到很多領域，不斷在民用工業、在機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農林機械、汽車、船舶等行業得到廣泛應用和發展，而且發展成為包括傳動、控制和檢測在內的一門完整的自動化技術。現今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業水平的重要標志之一。如發達國家生產的95%的工程機械、90%的數控加工中心、95%以上的自動線都采用液壓傳動技術。而我國液壓與氣動技術從上世紀60年代才開始發展較快，新產品研制開發和先進國家不差上下，但其發展速度遠遠落后于同期發展的日本。

有調查顯示，高職機電類畢業生在生產第一線從事機電設備操作、維修、管理工作占60%以上，從事機電產品設計很少。另從企業招聘會上獲悉，企業由于越來越多的工程機械采用液壓傳動技術，缺乏有關技術、維修人員，對其相關技術、維修人員的要求越來越高。顯然，高職學生應著重掌握從事生產第一線工作的職業知識和職業技能。液壓與氣動技術課程是構建機電類專業知識和技能的模塊之一，是機電類專業必修的一門職業技術課。

各大專院校在數控、機電、機修等專業中均開設了《液壓與氣動技術》這門技能課。而目前這門課主要采用理論教學，沒有實踐教學環節。雖然理論教學中大量采用動畫演示，但由于學生缺乏相關實踐經驗和認識，因此學生在學習中仍感到陌生和茫然，老師在教學過程中對無法實現教、學、做一體化倍感無奈。

眾多企業因大量工程設備和生產流水線的應用，現有維修人員大都沒有系統學習過液壓知識，因此對液壓維修人員的培訓需求在增加。

基于以上現狀，在開設《液壓與氣動技術》這門職業技術課時，需增設有關實訓內容和實訓條件，緊緊圍繞高職高專教育培養目標，牢固樹立“知識、能力、素質”三位一體、辯證統一的教育質量觀，加強基礎，提高實踐能力，培養創新精神，根據液壓與氣動技術模塊原理性和實踐性雙重特點，通過教學做一體化教學，學生在教中學、學中做。根據生產一線對機電一體化技術專業應用型高技能崗位人才的基本技能和知識能力的要求，結合職業崗位群的特征，將傳統以知識為主線構建的學科型課程模式，轉變為以能力為主線、以任務引領知識、以生產過程組織教學的職業課程模式。按項目組織教學，通過必要基本技能訓練，學生掌握液壓與氣壓元件、液壓與氣壓基本回路、典型的液壓與氣壓傳動系統工作原理和液壓與氣壓傳動系統常見故障的排除方法，使學生具備對液壓與氣壓傳動系統分析、設計、排除故障的初步能力。教學中將工作任務設計成學習項目，以滿足實際教學需求，同時大力推動相關專業建設工作。

一、突出素質培養，加強實驗教學，培養創新精神

學生學習這門課的普遍反映是：過于抽象和枯燥，液壓符號難以辨識，液壓系統理解難。考慮到高職高專學生本身基本功不高，如果僅使用課堂教學，則遠遠不能滿足學生能力培養需要。因此，應補充部分實驗教學，彌補傳統教學手段的不足，寓學于玩，印象深刻，開闊眼界，幫助思維，非常適合當代大學生的學習特點，大大提高學生學習興趣和積極性，進而提高課程教學質量。

我在教學中增加實驗學時比例，實驗課單獨授課，開放實驗室，將理論教學與實驗教學融為一體，學中做、做中學。實驗課上，我從演示實驗回路入手，讓學生對液壓技術有直觀認識，增強學習興趣。將液壓系統分解成五大組成部分講解，最后將某個工作回路作為學習項目轉變為動手型，將實驗課堂變成一個讓學生理論與工程實際相聯系的模擬場地，調動學生學習積極性和主動性，激發學習熱情。與此同時，實驗中不斷根據實驗現象提出問題給學生，讓學生分析并在理論上解釋其工作原理，做到與課本內容相結合。在此過程中，培養學生善于發現問題、提出問題并分析解決問題的能力，培養學生獨立思考和交流協作的能力，同時培養他們的創新精神。

學生反映實驗課直觀、形象、生動，一些比較抽象、在課堂上不易分析清楚的問題，在實驗課上卻能迎刃而解。例如，壓力控制元件中溢流閥、順序閥和減壓閥的符號相似，而元件外觀基本一樣，很多學生分不清，搞不知道它們的用途。學生通過實驗中親自組裝操作這幾種閥，觀察回路中運動變換，可較容易化解其難點、疑點，加深理解，同時為學生以后學習《機械基礎》等課程做了鋪墊。因此，實驗課讓學生得到一般課堂上得不到的東西，既增加感性認識，又開發想象力。

三、注重培養學生的動手能力

通過理論教學和實驗教學相結合，讓學生掌握一定的液壓系統組成的理論知識后，在之后的教學中注重培養學生的動手能力，可設計一些工作任務（回路）布置給學生完成，并在實驗過程中讓學生觀察實驗現象，解答一些問題。下面就具體案例介紹實驗教學過程。（車床夾緊、進給液壓系統安裝的實驗步驟）

1.學生每5人一組一臺液壓實訓臺，按照系統圖上有關液壓圖形符號，讀通液壓系統，了解各液壓元件的名稱、熟悉液壓職能（圖形）符號，選擇合適的液壓控制元件。

2.按上圖將液壓控制元件合理布置并安裝在掛臂式液壓實訓臺架上，控制元件布局要合理。注意：（1）要雙手取放元件，安裝動作須輕柔。

（2）元件上下卡件與臺架上鋁合金的T形槽內配合固定可靠，防止元件跌落。

3.用帶快速接頭的高壓軟管分別連接各元件，組成實驗用的液壓系統。

注意：（1）各控制元件的閥口布局；

（2）元件上的公插頭與軟管的母插座要連接可靠。

（3）管路連接時需確保液壓泵處于停止狀態，連接好后，需核實是否連接可靠。

4.接好液壓回路之后，重新檢查各快速接頭的連接部分是否連接可靠，最后請教師確認無誤后，方可啟動。

5.實驗完畢，及時關閉各電源開關，整理好實驗器件，放入規定位置，打掃實驗臺。

三、開好課堂討論課

要培養高質量人才，重要的是培養學生創新能力。在液壓與氣動課程教學中培養學生創造能力，主要就是在培養學生集中性思維（即邏輯性思維）的同時，培養發散性思維（即創造性思維）。為此，階段性開展課堂討論課，讓學生討論某些疑難問題，不局限于書本有的、老師講的，廣開思路，各抒己見，大膽辯論，在辯論中發展自己的獨創能力，逐步形成求異思維、求同思維和聯想發明、創造共振與思維變通等創造性思維方式。

在上述實驗中可以布置實驗任務，讓學生積極討論、積極實驗，得出結論，完成實驗報告。

（1）所示的液壓系統由哪幾部分組成？各包括哪些元件？各自作用？

（2）所示的液壓系統能完成左缸要求完成可完成的工作循環為“工進—快退—原位停止泵卸荷”，右缸要求完成可完成的工作循環為“快進—快退—原位停止”嗎？若不能實現，那么如何改進？

若需電磁鐵的電氣控制連接。注意：電氣接線前必須先斷開電源，嚴禁帶電接主線。接線完畢，檢查無誤后方能運行。

（3）該液壓系統由哪些基本回路組成？系統特點？

四、結語

《液壓與氣動技術》實驗教學是一項復雜的、系統性和學術性很強的工作，不僅限于某一個方面，而是需面對一系列問題，既要改變所有不利于教學的內容、方法和手段，又要兼顧教學秩序的穩定和教學質量的保證，是一個厚積薄發的過程，不能一哄而上和追求形式，要有計劃分期分批地組織、試點和實施。廣大教師必須認清并適應高職高專教育改革的形勢發展，轉變教育思想，更新教學觀念，克服教學改革過程中的問題和困難，樹立信心，堅定信念，潛心研究，大膽探索，并及時總結經驗，逐步建立起與高職高專人才培養目標相適應的教學模式，更好地突出對學生綜合素質、實踐能力和創新能力的培養，為培養社會急需、時代需求的高素質應用型人才殫精竭慮。

參考文獻：

[1]吳萍.高職高專《工程力學》課程教學方法的探討.考試周刊，2010.6.

[2]中國機械論壇.

[3]液壓與氣動技術網.

本論文本自《液壓與氣動技術》實驗研究校級質量工程項目