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《液壓與氣壓傳動(dòng)》教學(xué)方法探討
摘要：在概述了《液壓與氣壓傳動(dòng)》的基本要求的基礎(chǔ)上，指出了目前《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程存在的幾個(gè)問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題探討行之有效的教學(xué)方法：使用切合實(shí)際的校本教材、利用多媒體教學(xué)設(shè)備進(jìn)行模擬仿真教學(xué)、并要求大規(guī)模投入模擬實(shí)訓(xùn)設(shè)備。
關(guān)鍵詞：液壓與氣壓傳動(dòng);中職學(xué)生;教學(xué)
《液壓與氣壓傳動(dòng)》是機(jī)械類及自動(dòng)化專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程。針對(duì)這個(gè)課程，主要讓學(xué)生掌握液壓與氣壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握液壓與氣壓元件的工作原理、應(yīng)用方法等知識(shí)，熟悉各類液壓與氣動(dòng)基本回路的功能用途、組成和應(yīng)用場(chǎng)合，了解國(guó)內(nèi)外有關(guān)這方面的先進(jìn)技術(shù)成果在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用知識(shí)，在此基礎(chǔ)上要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)一些回路進(jìn)行探討、設(shè)計(jì)。[1]目前，教學(xué)《液壓與氣壓傳動(dòng)》這門課程存在的以下幾個(gè)問(wèn)題：
①中職學(xué)生文化程度低，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解比較薄弱，掌握知識(shí)的深度不夠，針對(duì)此課程主要以機(jī)械制圖、流體力學(xué)、機(jī)械基礎(chǔ)等課程為基礎(chǔ)，需要學(xué)生熟練掌握知識(shí)內(nèi)容。但很多學(xué)生平時(shí)并沒(méi)有正確的方式和學(xué)習(xí)方法，這就影響了課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。
②中職學(xué)生自學(xué)能力較差。較強(qiáng)的自學(xué)能力是學(xué)好《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程的先決條件。目前，大多中職學(xué)校教授《液壓與氣壓傳動(dòng)》這門課程，還是以灌輸式為主，相互之間互動(dòng)、交流很少，學(xué)生實(shí)際操作機(jī)會(huì)也很少，所以導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。雖專業(yè)老師不斷地講解抽象的教學(xué)內(nèi)容，并以考試為輔助，但由于學(xué)生的自學(xué)能力較差，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，致使整個(gè)教學(xué)過(guò)程乏味無(wú)趣。為了應(yīng)付考試，學(xué)生只能通過(guò)機(jī)械記憶來(lái)掌握主要的教學(xué)內(nèi)容，對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解深度不夠。
③中職學(xué)生動(dòng)手能力較差。很多同學(xué)在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中態(tài)度不夠認(rèn)真，同時(shí)沒(méi)有耐心，對(duì)液壓氣動(dòng)元件基本功能結(jié)轉(zhuǎn)構(gòu)并不熟練，更不要說(shuō)其他技能。
針對(duì)這些問(wèn)題，為了培養(yǎng)出高技能、高知識(shí)、并適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的人才，福建建筑學(xué)校教師在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，更加注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，并采取以下幾種方法：
一、所用教材以必需、夠用為度
目前，很多中職學(xué)校所使用的教材仍用大量的篇幅介紹公式推導(dǎo)、理論計(jì)算，即使對(duì)于液壓與氣動(dòng)的執(zhí)行元件，也是用枯燥的文字加以表述。這不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣全無(wú)，而且也和學(xué)生畢業(yè)后工作所需的知識(shí)相去甚遠(yuǎn)。基于這一點(diǎn)，福建建筑學(xué)校致力改革，現(xiàn)在每位學(xué)生拿到的是本校專業(yè)教師編寫的液壓與氣動(dòng)校本教材。這教材的內(nèi)容很好地體現(xiàn)了夠用原則，例如：盡量不用公式推導(dǎo)，對(duì)與學(xué)生日后工作不相關(guān)的計(jì)算環(huán)節(jié)及枯燥的文字介紹也減少了。而取代它的將是大量的圖片、簡(jiǎn)明的文字說(shuō)明，圖片內(nèi)容是液壓與氣動(dòng)元器件及基本回路圖，這些圖片通過(guò)多媒體技術(shù)的應(yīng)用，使學(xué)生能根據(jù)簡(jiǎn)明的文字說(shuō)明很快地了解所接觸的元器件及回路的功用。我們培養(yǎng)的目標(biāo)是一線的技術(shù)工人，他們需要的是“怎么做”，而不是“為什么這么做”，因此只要學(xué)生掌握基本的知識(shí)就可以了，沒(méi)必要深入了解更深一層的理論方面的知識(shí)，教材以夠用為原則。
二、利用多媒體教學(xué)設(shè)備進(jìn)行模擬仿真教學(xué)工作
多媒體教學(xué)設(shè)備的運(yùn)用能更有效地實(shí)現(xiàn)形象教學(xué)，仿真軟件的使用及Flash動(dòng)畫地運(yùn)用，可將一些比較抽象的液壓元件回路制成多媒體課件，讓這些難以想象的液壓傳動(dòng)過(guò)程和工作原理演示出來(lái) ，學(xué)生通過(guò)多媒體課件的展示，便于理解和掌握。
2.1 利用多媒體激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的興趣，幫助他們形成正確觀念
如在“液壓傳動(dòng)緒論”教學(xué)中，先放映一段生活中液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D片，將學(xué)生引入新的課程的學(xué)習(xí)氛圍中，使學(xué)生先形成液壓傳動(dòng)工作的概念;然后進(jìn)一步通過(guò)flash動(dòng)畫：畫中通過(guò)小活塞向上的運(yùn)動(dòng)完成吸油的過(guò)程，再通過(guò)小活塞向下的運(yùn)動(dòng)完成壓油的過(guò)程，最后使大活塞提升重物。通過(guò)此畫面講解液壓傳動(dòng)的工作原理“以油液為工作介質(zhì)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)”的涵義，最后通過(guò)液壓千斤頂?shù)膶?shí)際應(yīng)用，幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固液壓傳動(dòng)的概念。最后進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，多數(shù)中職學(xué)生都希望在教學(xué)中導(dǎo)入更多的多媒體模擬仿真手段，改變傳統(tǒng)的教學(xué)形式。
2.2 多媒體教學(xué)使教學(xué)內(nèi)容從感性認(rèn)識(shí)升華到理性認(rèn)識(shí)
如在“容積泵的工作原理”教學(xué)中，可以通過(guò)液壓泵動(dòng)作演示，讓學(xué)生掌握液壓泵的三個(gè)前提條件：
①它必須能構(gòu)成密閉容積。
②密閉容積不斷變化，以此完成吸油和壓油過(guò)程。
③要有配油裝置。
通過(guò)動(dòng)畫flash演示，形象生動(dòng)的動(dòng)畫演示，特別是密閉容積的交替變化演示過(guò)程對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的感性認(rèn)識(shí)，是原來(lái)的掛圖靜態(tài)教學(xué)無(wú)法比擬的。
2.3 多媒體教學(xué)能啟發(fā)學(xué)生的思維能力提高學(xué)生綜合能力
液壓系統(tǒng)中液壓閥主要對(duì)液流的方向、壓力和流量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。在此內(nèi)容中，通過(guò)多媒體的教學(xué)，使學(xué)生在輕松的環(huán)境中掌握各種液壓閥的工作原理，從而提高學(xué)生液壓回路的綜合分析能力，尤其是在液壓基本回路的教學(xué)和實(shí)例分析教學(xué)中，有顯著的效果。
綜上所述，課堂上采用多媒體模擬仿真教學(xué)，形式較新穎，讓學(xué)生的注意力高度集中，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，也使學(xué)生能跟隨老師講課思路思考問(wèn)題、分析問(wèn)題，這就擺脫了傳統(tǒng)教學(xué)方式帶來(lái)的枯燥無(wú)味的課堂氣氛，使學(xué)生盡可能在課堂上消化本節(jié)課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而提高了教學(xué)效果。
三、大規(guī)模投入模擬實(shí)訓(xùn)設(shè)備，與工廠實(shí)際生產(chǎn)相一致
目前很多中職學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備仍然停留在教學(xué)模型上，有的學(xué)校即使有實(shí)驗(yàn)臺(tái)，也大多以教學(xué)型的為主。這形成兩方面的弊因：
一是學(xué)生親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)減少了，甚至沒(méi)有了;
二是學(xué)生在學(xué)校接觸的元器件與日后實(shí)際用到的存在較大的差異性，使學(xué)生所學(xué)的實(shí)用性大打折扣。而我校實(shí)訓(xùn)中心努力改觀這一現(xiàn)象，大規(guī)模投入模擬實(shí)訓(xùn)設(shè)備。學(xué)校實(shí)訓(xùn)中心的“液壓與氣動(dòng)”培訓(xùn)室擁有一流的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，該培訓(xùn)室投入300多萬(wàn)元人民幣，擁有六臺(tái)(套)德國(guó)進(jìn)口的液壓與氣動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)，每期參加的學(xué)生只有16名，以此保證每個(gè)學(xué)生都有大量的動(dòng)手實(shí)習(xí)機(jī)會(huì);同時(shí)每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)相配套的元器件與工廠生產(chǎn)實(shí)際使用的完全一樣。上實(shí)訓(xùn)的老師上課也是利用多媒體模擬仿真方法進(jìn)行技術(shù)講解，最大程度地保證學(xué)員的聽(tīng)課效果。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可以完成基本回路實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也能模擬實(shí)際生產(chǎn)中的回路。這既保證了學(xué)生有了大量的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，也能在學(xué)習(xí)期間和工廠生產(chǎn)實(shí)際接軌，達(dá)到了日后到生產(chǎn)一線的“無(wú)縫對(duì)接”。此外，我校的整個(gè)教學(xué)培訓(xùn)過(guò)程還始終穿插著理論與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程。實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師在講授完一個(gè)元器件或基本回路的知識(shí)點(diǎn)后，就發(fā)給學(xué)生練習(xí)題，讓他們上模擬仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)，動(dòng)手操作、體會(huì)剛才所講的元器件或回路的功能和用法。這就使得學(xué)員能很快地對(duì)所學(xué)的知識(shí)有感性認(rèn)識(shí)。隨著模擬教學(xué)的深入，學(xué)生的練習(xí)越來(lái)越多，而且，他們所組裝的回路都是從生產(chǎn)一線上拿來(lái)的，所能實(shí)現(xiàn)的功能也和生產(chǎn)一線完全一致。同時(shí)，實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師只給學(xué)員提供思路，從不為他們畫回路，讓他們自己分析并畫出回路，每個(gè)學(xué)生所做的回路都不一樣，實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師對(duì)這些回路進(jìn)行比較，了解不同回路的優(yōu)缺點(diǎn)。這樣的實(shí)踐可以達(dá)到事半功倍的效果。
四、考核方式以動(dòng)手為主
實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，學(xué)生要進(jìn)行模擬仿真實(shí)訓(xùn)的考核，考核方式與常見(jiàn)的形式是不一樣的。雖然也有筆試，但內(nèi)容卻相對(duì)簡(jiǎn)單的多，只是關(guān)于一些元器件符號(hào)及基本回路的識(shí)別，把考核的重點(diǎn)放在模擬仿真動(dòng)手操作上。學(xué)生要根據(jù)要求，自己設(shè)計(jì)、連接回路，并達(dá)到題目要求的功能。這就需要學(xué)生平時(shí)熟練掌握基本知識(shí)。
實(shí)踐證明，這幾種做法是行之有效的，學(xué)生通過(guò)模擬仿真教學(xué)讓學(xué)習(xí)思維由抽象轉(zhuǎn)為形象，一改以往他們對(duì)學(xué)習(xí)毫無(wú)興趣的態(tài)度，讓他們自己自然激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，這樣教學(xué)效果有了很大的提高;另一方面也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，能學(xué)以致用，便于與日后工作接軌，為以后走上工作崗位、走上社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]左健民.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
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