基于培訓環境的液壓傳動教學模式研究*

黃金永 李國強

（浙江機電職業技術學院 浙江 杭州 310053）

基于培訓環境的液壓傳動教學模式研究*

黃金永 李國強

（浙江機電職業技術學院 浙江 杭州 310053）

將面向企業從業人員的液壓傳動培訓設備作為學生實習實訓的操作對象，將培訓內容融入課程教學中，開展多媒體現場課堂教學，建立專業培訓師和企業工程師參與教學的長效機制，有利于從操作對象、學習內容及實訓模式上實現與企業實際工作環境的“零距離”對接。

培訓環境；液壓傳動；教學模式；校企合作

液壓傳動作為一種重要的傳動和控制手段，在現代設備中有著廣泛的應用。目前，本科院校中液壓傳動的教學與研究重點主要集中在液壓傳動系統的設計及新型元件的開發，并已轉向計算機應用與信息化方向。高職機械類專業是培養在企業一線從事液壓傳動相關設備的操作、維護和管理的高技能應用型人才的主要陣地。但是由于實驗設備、場地、師資等局限，液壓傳動課程的教學大部分局限于理論知識的傳授，局限于驗證性實驗的開設，缺乏全面系統的實踐性課程教學模式的研究。傳統講授式的課堂教學模式，激發不出學生學習的積極性；與工程實際應用嚴重脫節的教學內容，實現不了學習內容與工作內容的“零距離”對接；嚴重匱乏的實訓設施，大大限制了學生動手操作能力和創新能力的培養。因此，將面向企業從業人員的培訓環境融入理論性較強的液壓傳動課程教學中，開展基于任務驅動的實踐性教學模式研究，是高職液壓傳動課程體系改革的一種新思路。

純工業化的實訓設備

實踐性教學環節是高職應用型人才培養的主要方式，科學合理的實訓中心建設不僅是學生動手操作能力和實踐能力得到鍛煉、提升的必要保障，也為高職院校專業教師進行教學模式研究和教學方法改革提供了必要的硬件支持。高質量實訓中心的建設直接關系到應用型人才的培養質量。

液壓實訓設備造價較高，很多高職院校實訓設備不足，幾乎很難開出完整的液壓傳動實訓課程，在教學安排上自然偏重于理論知識的講授而弱化實踐技能的培養。如大部分高職院校擁有的液壓基本回路實驗臺只適用于開設驗證性的基本回路實驗。通過按鈕改變換向閥電磁鐵的狀態，調節壓力閥彈簧改變壓力臨界值，調節流量閥開口大小改變流量大小等操作能加深對液壓系統的認識和理解，但是對培養學生動手操作能力和創新能力起不了多大的作用。近年來，某些教學儀器設備公司開發了一些組裝式的液壓實驗臺，情況略有改觀。但是，受成本等因素限制，仍然存在以下問題：（1）系統所用液壓元件質量普遍較差，售后服務不到位，系統泄漏嚴重，液壓油大量浪費的現象嚴重，學生嫌系統工作環境過臟而降低了學習的積極性。（2）太大的系統油阻使得各項參數產生較大的誤差，部分定量實驗的結果很難給出合理的分析和解釋。（3）所用的液壓元件及系統只適用于學生實驗，與工業產品存在較大的差異。（4）數量有限的實訓設施導致每小組學生數偏多，不少學生根本沒有機會親自動手操作。（5）學生在實訓中心接觸到比例閥、伺服閥、直線液壓軸等零件的機會不多。

浙江機電職業技術學院是教育部第二批全國示范性院校建設單位，學院在示范院校建設專項資金的資助下，與博世力士樂公司以校企共建的方式建立了“校企聯合液壓實訓中心”，該中心擁有博世力士樂BIBB標準液壓培訓組件8套，并配套設置了多媒體現場教學環境。純工業用的液壓組件質量高，性能穩定，極大地激發了學生的學習積極性，在操作對象上實現了學習內容與企業實際工作環境的“零距離”對接。

邊講邊做的多媒體現場教學

傳統講授式教學具有知識點講深講透、內容靈活的特性，教師可以與學生面對面地交流，比較適合于基本概念的闡述、復雜原理的分析及重要公式的推導，但不適合于高職院校的課堂教學。多媒體教學以文字、圖像、聲音、動畫等多種媒體的方式充分展示教學內容，可極大地激發學生的學習興趣，是近年來較流行的教學模式。但是教學中教師面對的是計算機，學生面對的是屏幕，在師生交流、學生動手操作等方面顯得很不足。以“校企聯合液壓實訓中心”為背景，集講授式、多媒體等教學方法于一體的多媒體現場教學模式是符合高職人才培養特點的一種課堂組織方式。

在多媒體現場教學中可把學生分成若干小組，以活頁資料的形式提出任務，讓小組成員相互討論，相互協助，共同完成實訓任務，并對任務的實施過程及得出的結果進行總結和分析，然后派一名小組成員總結發言，與大家互相交流和學習。這種邊學邊做的現場教學充分體現了以學生為主體的教學理念，極大地激發了學生的主動性和學習興趣。

課前教師準備好活頁資料，作必要說明之后，將學生分組，派發活頁資料，布置任務。現場教學“三位換向閥中位機能特性測試”的大致內容如下：

實訓任務：三位換向閥中位機能特性測試。

實訓模式：學生自行組裝液壓系統，在教師的指導下開展實訓。

實訓學時：1學時。

實訓所需裝置：BIBB標準液壓實訓裝置一套，定量泵一個，壓力表一個，直動型溢流閥一個，雙作用缸一個，O型、M型、H型、P型中位機能的三位換向閥各一個，油管若干，管接頭和多通若干，繼電器系統一組。

注意事項：（1）在開始連接液壓回路之前，要查閱“安全規程”；（2）在連接電路之前，要查閱“電氣安全規程”。

實訓步驟：（1）如圖1所示連接液壓系統；（2）將如圖2所示的O型中位機能的三位換向閥接入如圖1所示的虛線框內，檢查連接是否正確；（3）擰松溢流閥的調節彈簧，打開液壓泵，調節溢流閥的臨界壓力到4MPa；（4）通過繼電器分別給電磁鐵a和b通電，實現液壓缸活塞的伸出和縮回動作，使電磁鐵a和b都不得電，讀取壓力表的值，填入表 1；（5）由一位學生協助固定液壓缸體，另一學生用力推活塞桿，將能否推動活塞桿的結果填入表1 中；（6） 分別將如圖 3、圖4、圖5所示的三位換向閥接入到如圖1所示的虛線框內，重復上述步驟；（7）整理、清潔實訓設備和實訓環境；（8）分析實訓過程及表1的結果，得出結論。

實訓過程中，教師巡回指導，掌握每組學生的進展情況，及時指出、糾正學生不規范或者錯誤的操作行為。實訓結束后，現場抽取若干個小組，讓學生自己闡述實訓過程中的關鍵點，闡述操作過程中的注意事項，創造機會讓學生自己找錯誤，積極糾正錯誤。最后，教師用多媒體手段作簡要評述和總結。

表1 不同三位換向閥的中位機能表

輪式滾動、逐層遞進的實訓內容

多媒體現場教學組織是否科學，實訓環節的設置是否合理，是液壓傳動課程能否取得良好教學效果的關鍵。實訓環節包括現場教學中的實訓、企業專家帶來的工業案例、課程考核中的實訓及集中實訓，四個部分實訓環節輪式滾動、逐層遞進。以現場教學中的實訓內容作為基礎，企業專家帶來的工業應用案例作為內容的擴展和補充，期末考核中的實訓對所學內容起到復習和鞏固作用，集中實訓以液壓傳動的綜合應用作為整個課程的總結。

現場教學中的實訓 在課程設置中，將所有的學時都安排在“校企聯合液壓實訓中心”完成。現場教學中的實訓內容是整個課程實訓內容的主體，結合液壓傳動的系統要求、“力士樂”面向企業的培訓內容及液壓傳動的教材，以任務驅動、項目式教學為組織形式，著重開發適用于現場教學的實訓內容，構成課程的主體，如上述例子中的三位換向閥中位機能特性測試的實訓。多媒體現場教學的實訓內容以學生掌握液壓傳動基礎為主，面廣、點多，包括液壓傳動的基礎知識，各種液壓元件的工作原理、特點、應用和選用方法，各類液壓基本回路的功用、組成和應用場合等。

企業專家帶來的工業應用案例 請“力士樂”專業培訓師和企業工程師參與液壓傳動課程的教學，有以下幾方面的益處。從內容上看，培訓師和工程師都是企業一線從事液壓傳動控制的專業人員，對液壓元件及系統具有扎實的基礎知識和豐富的應用經驗。將工業應用中的典型案例引入多媒體現場教學和現場實訓，對液壓系統的安裝調整、使用維護、故障分析、診斷及排除等方面的內容進行擴展和補充，可以進一步豐富學生的學習內容，為學生今后解決生產實際問題及繼續學習打下基礎。此外，讓學生了解液壓傳動技術的最新進展情況及最前沿技術，可以培養學生的勞動觀念、職業道德觀念和科學研究精神。如帶卸荷閥芯的液控單向閥結構復雜，難教難懂，在教學中單純從理論上分析此閥的結構和工作原理，學生很難理解。通過多媒體制作出閥芯在不同狀態下的動作狀態，結合企業專家帶來的工程實際應用及對液壓機置于設備頂端的補油油箱等相關內容的分析，就會變得易學易懂。

考核中的實訓 考核方式是否合理、科學是課程教學模式改革的關鍵。傳統的液壓傳動課程考核采用單元測驗加期末考試的方式，對學生的液壓理論知識考核比較到位，但很難真實反映出學生對液壓系統操作技能方面的能力，在源頭上誤導了學生的學習方向，使教學效果嚴重偏離了教學目標。因此，應在保留出勤成績、課堂表現成績和論文選讀成績的基礎上，大幅減少期末閉卷筆試成績的比例，增加實訓考核。可隨機抽取多媒體教學實訓考核題庫中的兩道題，作為學生實訓考核的試題，由學生根據自己的掌握情況任選其一，在規定的時間內獨立完成。在考核過程中，教師根據學生動手操作的規范性、準確性、實訓結果的合理性及操作的熟練程度進行評分，并對實訓結果分析和回答教師提問的情況進行評分。實訓考核能提高學生在多媒體現場教學中學習的主動性和積極性，只有在每次現場教學中掌握了實訓技能，才能在最終的實訓考核中有出色的表現。實訓考核前的準備工作是對整門課程的一次綜合梳理，不僅可對所學內容起到復習、總結和鞏固的作用，同時也對課程系統性認識的提高大有益處。考核中的實訓能真實地反映學生對課程知識的掌握程度及動手操作能力，使“以學生為主”的教學理念得到充分體現。

集中實訓 液壓傳動課程設計往往給定初始條件，提出控制要求，要求學生完成液壓系統原理圖的設計，繪制液壓缸等零件圖和裝配圖。從性質上看，此類綜合訓練偏重于液壓系統的設計，顯然與高職人才培養目標不符。期末的集中實訓應偏重于液壓系統的拆卸、安裝、調試及故障排除，重點培養學生綜合分析液壓系統、應用液壓系統的能力，進一步提高動手操作能力，提高解決實際問題的能力。集中實訓可安排在機床維修車間進行，具體步驟為：（1）認真閱讀典型機床液壓系統原理圖及相關的機床說明書，分析每個元件的作用，分析機床在每種工作狀態下的油路情況。（2）根據機床安裝圖紙，對應每個液壓元件制定拆卸方案、安裝方案并明確注意事項。（3）完成系統的拆卸、清洗、安裝及調試。（4）排除由教師設置的故障，恢復系統。（5）總結分析，交流心得，并作出自我評價。集中實訓是對整個液壓傳動課程的一次綜合性應用，有利于加深對液壓傳動基礎知識、各種液壓元件的工作原理及特點的理解，進一步明確各類液壓基本回路的功用、組成及應用場合，動手操作能力及分析和解決問題的能力也能得到很好的鍛煉。

開展實踐性教學模式的研究是提高高職人才培養質量的重要內容。將面向企業從業人員的培訓環境融入液壓傳動課程教學中，開展多媒體現場教學，采用輪式滾動、逐層遞進的實訓環節，有利于培養面向企業一線從事液壓傳動相關設備操作、維護及管理的高技能應用型人才。

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黃金永（1978—），男，浙江紹興人，碩士，浙江機電職業技術學院機械系講師，研究方向為機械設計、微位移系統及高職教育。

（本文責任編輯：王恒）

G712

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1672-5727（2010）08-0107-03

觹本文系浙江省教育科學規劃研究課題《基于培訓環境的液壓傳動課程教學模式探索與實踐》（課題編號：SCG259）；浙江省新世紀高等教育教學改革項目《機制專業基于工藝實施工作過程的實踐主導型課程體系改革》（項目編號：〔2008〕YB08087）的成果