《液壓與氣動技術》實踐性教學探究

樊薇

摘要：實踐性教學在職業教育中是非常重要的一個環節。本文就液壓與氣動一體化教學談談個人的體會和想法。

關鍵詞：演示性；驗證性；操作性；實驗

《液壓與氣動技術》課程是機械類專業學生的一門專業必修課，將為學生學習后續專業課和將來從事專業技術工作提供必要的基礎?，F代經濟的飛速發展對高職院校的人才培養提出了更高的要求，傳統《液壓與氣動技術》課程教學采用的都是理論教學為主，課后進行單一重復的演示性、驗證性實驗，而這些實驗與實際工作中的應用是脫節的。特別是當前高職院校的學生基礎比較差，對于繁瑣的理論聽不進，聽不懂，驗證性的實驗看過之后也沒什么很深刻的印象。通過畢業班的問卷調查，發現學生認為《液壓與氣動技術》是所有專業課里最沒用的課程，但實際上，液壓與氣動技術廣泛應用于工業、農業、工程機械、汽車、航空、軍事各領域。如何將課程的實驗、實踐性活動與理論教學有機地結合起來，培養學生的動手能力，激發學生的學習興趣，是我們要研究和探索的問題。通過承擔汽車班的《液壓與氣動技術》課程一體化教學，啟用學校新建的液壓實驗室，對于課程的實踐性教學有一點體會和想法與大家分享。

一、有針對性地刪減演示性、驗證性實驗。

演示性、驗證性實驗不是全部放棄，而是根據所教班級和學時，將以前常做的實驗做調整，保留內容簡單而實用的實驗。比如保留簡單機床液壓系統的演示，讓學生對液壓系統有基本認識和感知。實驗臺簡單明了，但“麻雀雖小，五臟俱全”，通過它學生很容易認識液壓系統的五大組成部分，每個學生都可以很快上手進行操作，操作過程中感受液壓傳動的無級調速、操作方便、易發生泄漏等特點，調動學生的興趣和積極性。同時刪除操作復雜、需要繁瑣計算的實驗。比如溢流閥的性能實驗，因為每個小組的實驗時間長，操作復雜；液壓泵的性能實驗，因為計算繁瑣，學生很難掌握，沒耐心，沒興趣。其實液壓泵的性能和溢流閥的性能是本身固有的，企業技術員無需通過實驗照樣知道它的特性，這樣的驗證性實驗可有針對性地刪除。

二、改進演示性實驗、驗證性實驗的教學方式方法。

以前做演示性、驗證性實驗的步驟都是老師先講實驗原理，再實際操作演示，然后學生再操作，記錄數據，效果不是很理想。比如“壓力的形成”實驗是液壓與氣動里非常重要的的一個實驗，目的是要讓學生充分理解“壓力是由負載決定的”這句話的含義，對后續課程內容有著深遠的影響。以往學生做過實驗以后，學習好的學生能記住“壓力是由負載決定的”這句話，但在后續內容講壓力閥，順序動作回路時這句話的實際應用就不知道了，如何讓學生真正理解而不僅僅是記住這句話呢？可以對這個實驗（如圖所示）做新的教學設計，增加課程后續內容的引導。

教學設計如下：在學生完成實驗觀察現象和數據后，老師將溢流閥壓力調整到0，讓學生觀察現象并提出問題：“（1）溢流閥壓力為0，為什么液壓缸不動”？這個時候多數學生都搖頭不知道，老師并不急于給答案，接著調整壓力問：“（2）將壓力調到0.4Mpa為什么只有掛一塊砝碼的缸動”？這時候就有學生回答了“因為壓力不夠”。教師馬上再次調整壓力問：“（3）將壓力調到0.6Mpa為什么二塊的缸可以動，三塊還是動不了”？這次就會有很多學生說“因為壓力只夠提起二塊砝碼而不夠提起三塊”。老師立刻往下問：“（4）要使所有缸都能正常工作，溢流閥壓力應當為多少”？學生就會回答“應該比掛三塊砝碼的缸工作壓力高”。最后得出結論：要使液壓系統正常工作，溢流閥的調整壓力應該大于系統中所有缸的工作壓力。這樣一步一步地將問題深入，使學生充分理解“壓力是由負載決定的”這句話的含義，為課程后續講解壓力控制閥和壓力控制回路打下很好的基礎。

三、強調團隊協作，由淺入深、循序漸進，自己動手搭建回路的操作性實驗。

學校新建的液壓實驗室購入了六臺液壓與氣動雙面實驗臺，它可以搭建各種回路，但是對于操作者的要求很高。它不僅要求學生要自己選擇元件并根據液壓系統原理圖連接液壓管路，而且要根據電路圖連接電路，還牽涉到壓力繼電器、接近開關、plc、單片機等等，學生要單獨完成難度比較大，這就要求要有團隊協作精神，合作完成。實驗過程這樣設計：做單級調壓回路搭建第一個實驗時，老師將學生分組（每個小組5～6人，將成績比較好能力比較強的同學分到每個組任組長），六臺實驗臺老師接好一臺作為樣板，另外五臺由每個組使用。老師先手把手的教組長選擇元件，按圖一步一步接油管、接電路完成回路搭建；然后由每個小組長帶領小組成員重新進行搭建，這個過程中同學會互教、互幫、互助，出現錯誤會互相討論，爭論，參照老師樣板，發現并及時糾正錯誤，直到每個同學都能獨立完成實驗。學生成長快，成就感強，教學效果好。通過實驗學生不僅學會了看液壓系統原理圖，根據原理圖接油管和元件，還能看懂電路圖，根據電路圖接好電路，綜合應用能力得到提高。

單級調壓回路的搭建油路和電路相對比較簡單，而到了下一個實驗兩級調壓回路搭建，油路、電路更復雜，老師卻不再接樣板，不再手把手教學生接油路和電路，讓學生自己按照同樣的方法和步驟接，只在學生有問題的時候給予指導。再到下一個實驗順序動作回路搭建，就完全由學生自己完成，并且設置壓力故障讓學生來排除，甚至可以讓學生自己搭建所想搭建的回路、自己設計電路。這樣由淺入深、循序漸進，就像著名職教專家姜大源教授講的三步走“手把手、牽著手、放開手”，這三個實驗重復的是步驟，不同的是內容，由簡到繁，通過反復練習、強化，學生就可以掌握得很好。

實踐性教學活動對老師和學生來說都是一個很好的學習和鍛煉機會，老師在學生的促進下不斷提高，學生也在老師的指導下逐漸成長，真正實現“教學相長”。