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高职《液压与气压传动》课程教学改革探索
作者：蒋鸣雷
关键词：液压与气压传动；教学；改革
自20世纪60年代以来，由于液压与气压传动技术有着其他类型传动所不具有的优势，所以在汽车、农业、工程与矿山机械、工业生产等方面有着极其广泛的应用。因此，《液压与气压传动》课程就成为机械类专业学生必须掌握的一门专业基础课程。但是，由于《液压与气压传动》的内容繁杂，理论抽象，学生普遍反映难学，再加上教学时数有限（一般在40学时左右），很难达到预期的教学目标。为此，笔者对该课程进行了教学改革。
根据专业特点和培养目标，合理调整教学内容
高职院校的培养目标是生产一线能够解决实际问题的技术人才，而不是专门从事设计工作的技术人员。与该目标相适应，《液压与气压传动》课程的教学目标是让学生掌握液压、气压传动的基本原理，液压、气动元件的结构和性能，以及在操纵、控制等方面的具体应用，培养学生能读懂典型液压、气动系统图，初步具备分析一般液压气动系统工作过程、排除简单故障的基本技能。针对这一情况，《液压与气压传动》课程应适当降低理论的难度和深度，对于教学内容中过繁过深的理论推导、分析和计算内容进行压缩，从应用的角度合理调整教学内容。
因此，我将教学内容分为四个部分：一是液压、气压传动的基本原理和系统组成，其中有关流体动力学的公式计算均不讲。该部分重点让学生理解液压、气压传动的原理，掌握液压、气压传动的系统组成，以及各组成元件的图形符号。二是液压、气压系统组成元件的结构、分类、工作原理及性能，重点是元件的结构及工作原理。三是液压系统、气压系统基本回路的组成和工作原理。应在掌握液压、气压元件的工作原理和性能的基础上，分析回路工作过程和工作特点，重点掌握一些基本回路的分析方法。四是对一些典型的液压、气压传动系统进行分析，如机械手、动力滑台、公共汽车车门开启系统等，重点让学生掌握液压、气压系统的分析方法。
采用任务驱动法、项目教学法等教学模式，激发学生学习兴趣
（一）任务驱动教学法
我在该课程的“液压基本回路”一章授课时，主要采用了任务驱动教学法。即应用学院实训基地的实验设备“透明液压传动演示系统”，先让学生根据任务书动手选择相应的液压元件，对组成回路的元件位置进行合理布局，然后安装、调整、连接油管、电路，最后启动操作按钮进行运行演示，观察是否达到回路的设计要求。学生在此过程中不断深化学过的知识并进行思考，教师最后进行总结分析，帮助学生进一步理解回路的组成及工作特点。例如，我在讲授“调速回路”这部分内容时，就采用了这种方法，具体教学过程如下：
任务准备（1）提前下发该次课的任务书，要求学生预习教材中相应内容，读懂任务书上的回路图；思考三种节流调速回路中流量控制阀的位置有何不同，对回路的工作特点的影响；思考节流调速回路、容积调速回路、容积节流调速回路的工作特点及组成元件的不同。（2）将学生分组。尽量让每一组中的学生分布比较均匀，既有动手能力强的，也有动手能力弱的；既有学习好的，也有学习差的。
具体上课过程让学生在实训室，以小组为单位，在“透明液压传动演示系统”实验台上按“调速回路”任务书上所给的回路图合理选择液压元件、组装、调试、运行，读取仪表上的压力、流量，将相关数据填入任务书上的相应表格，根据数据分析讨论各调速回路的工作特点。在这些过程中教师在一旁不对学生的行为进行任何干涉，如学生遇到问题教师可进行指导或帮助。小组活动完成后，各小组进行总结、发言，教师再进行简单点评，进一步分析讲解回路组成及工作特点，由于学生已完成了事先自学、实际动手组装，就会很容易地理解所学的内容了。
对学生的考核任务教学法的考核根据每组学生的回路组装、调试、运行等任务的完成情况（占70%）以及学生所填写的数据（占10%）、讨论发言情况（占20%）来评定，给出小组的平均分，对小组中表现突出的学生予以酌情加分。
（二）项目教学法
在教学中我还较多地采用了项目教学法。例如，在讲解“液压泵和液压马达”、“液压缸和辅助元件”等内容时，我先安排1学时左右的时间让学生进行拆装，并观察元件的结构，绘制所拆装元件的结构简图，若时间充裕同学间可进行讨论，这些项目完成后，教师边提问、边引导学生学习有关的结构、工作原理。
此外还可以通过一些项目的设计，引导学生独立思考，举一反三，培养学生的创新思维。例如，在讲溢流阀、顺序阀和减压阀的结构和功能时，重点讲解溢流阀，对于顺序阀和减压阀，则以项目任务的形式让学生从基本构造、图形符号、功能特点及应用、进出油口状态及其压力值、内部油路、控制油来源、泄漏形式等方面对它们进行对比并填写相应表格，教师再进行讲解，最后学生需提交项目报告。又如，液压与气压传动原理和系统组成非常相似，因此我将授课内容的重点放在了液压上面，同时按小组给学生布置了气压传动原理的项目作业，让学生将气压传动与液压传动从各个方面进行比较并讨论、归纳其中的不同之处，并上交项目报告，在时间充裕的情况下，我还会安排学生上台来讲解自己的项目结果，其他学生补充。
不过这种方法在时间上不是很好控制，需要进行大量的准备及课堂组织工作。但效果还是不错的。
采用多媒体技术辅助教学，提高教学效果
多媒体技术辅助教学能使传统教学手段难以讲解清楚的内容变得直观形象，从而激发学生的学习兴趣。例如用FLASH将千斤顶的工作过程，方向控制阀、压力控制阀中阀芯相对阀体的移动，方向控制回路、压力控制回路、顺序动作回路等回路中液流的流动过程做成课件，用动画的形式展示出来，边讲边演示，清晰而直观，使学生能够理解相关的工作原理，增强感性认识，印象更加深刻，从而促进了对课程内容的理解与掌握，也从一定程度上调动了他们的学习兴趣。由于多媒体课件的制作需耗费大量的时间和精力，可以购买一些已经比较成熟的课件，与自己制作的课件结合使用，这样可减轻教师的负担，也避免了重复性工作。
教学改革的体会与思考
高职生源主要有高中生、技校生或中职生，部分学生本身已具有一定的动手能力。学生抽象思维能力较差，对传统的教学模式有一定的抵触心理。采用主体教学模式符合学生学习特点，收到了较好效果，但也存在一定的问题，所以要不断总结、提高。
对课堂教学要进行精心设计、组织才能达到既定目标如让学生对各种元器件进行拆装，就必须按小组进行，每个小组选出一名负责人帮助教师一起组织，尽可能让较多的学生都能参与，否则容易陷入混乱，不好把握进度。
主体教学过程中，项目任务书或任务书准备非常关键，关系到教改的成败让学生动手完成一个项目，不论大小，以项目任务书的形式下达，会显得很正式。同时，项目任务书所包括的内容要全，如知识准备、项目具体要求、项目操作注意事项、项目要达到的目标、项目考核标准等，要一一列明，以有利于项目的完成。
任课教师应努力提高自身素质液压与气压传动是一门既有抽象的理论，又有很强的实践性的课程，任课教师不仅要具备扎实的理论基础，还必须具有动手能力和解决实际问题的能力。熟练掌握实验实训设备的原理、操作和使用，到相关岗位进行顶岗工作、参与有关液压气压方面的科研工作都能提高教师的业务水平。同时，要不断跟上技术的发展，将该领域的新知识、新技术适当介绍给学生。因此，教师应努力提高自身素质，有关院校也应认识到这一问题，尽可能给教师提供参与社会实践、科研的机会。
参考文献：
[1]赵芳，郭新荣.浅谈液压传动技术教学改革[J].高校实验室工作研究，2006，（3）.
[2]苏素芹.谈谈《液压气动》课的教学体会[J].常州轻工职业技术学院学报，2006，（6）.
[3]袁承训.液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2000.
作者简介：
蒋鸣雷（1972—），男，北京信息职业技术学院讲师，研究方向为教育教学及机电一体化。