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对《液压传动技术》教学改革的探索与实践

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对《液压传动技术》教学改革的探索与实践

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

一、 《液压传动技术》课程既有基础课的属性,又包含了专业课的内容。作为一所培养应用型人才的高职院校,如何在有限的教学时间内,让学生学有所成,对教师是很高的要求。课程组在教学活动实践中,不断改革教学方法,更新教学内容,理论联系实际,取得了良好的效果。

    课堂是教书育人的主阵地,也是师生沟通交流的主舞台。因此课程改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。如何提高课堂授课质量,设计好课堂教学环节及课堂进展程序,是《液压传动技术》课程组努力探索和实践的问题。

  二 、深化课程体系和教学内容改革

   1.建立由个别到局部,由局部到整体的课程体系:

     粘性流体力学作为液压技术的理论基础,在讲授时以水静力学基本方程、帕斯卡原理、连续性方程、实际液体柏努利方程、动量方程等五个基本定律为一条线,把流体力学与液压传动的关系联系起来。对公式不是简单的推导,讲清其来源、变化、物理意义、实用范围及局限性,使学生觉得理论性较强的课程学起来也不枯燥。针对液压元件的特点,以各液压元件的结构、性能、工作原理、特点及应用场合为重点,由各元件组成基本液压回路,再由各基本回路组成一个完整的液压系统,帮助学生建立由个别到局部,由局部到整体的概念。在液压元件的讲授中,以电液换向阀为主,介绍换向阀的位、通和机能;以先导式溢流阀为主,介绍液压系统压力的控制与调节方法以及系统压力由外负载决定的基本概念;以调速阀为主介绍液压系统速度的控制与调节以及无级调速的概念;以活塞液压缸为主,介绍执行机构的力、速度和功率的计算;由滤油器的使用讲到液压系统的可靠性与油液的清洁度是同名词等,由此讲解方向控制回路、压力控制回路和速度控制回路,最终达到读懂、分析、设计液压系统的目的。通过这种课程体系的建立和教学内容的整合,将液压传动的重点、难点、基本概念逐一教给学生,使他们循着教师讲授的来龙去脉消化课程内容,收到了良好的效果。

   2.将生产实例融入教学内容中:

    除了有计划、有目的地引导学生利用课余时间参加各种实践活动以外,课堂教学也应理论联系实际。对一些企业中应用的典型液压系统,如机床液压系统有针对性的讲解,特别增加各液压元件的故障分析及排除方法,并将教师在实践中遇到和收集的一些液压系统的故障现象及处理方法介绍给学生,使他们碰上类似情况时能正确处理。

   3.注重向学生介绍新技术和前沿知识 :

     在教学过程中,将最新的科学技术及学术观点介绍给学生,如液压技术的发展动向、国内外液压元件的研制情况、国内液压技术存在的主要问题、与国外先进水平的差距、国内液压界所取得的成就及一些著名专家的研究方向和研究成果等。

   4.依托行业整合课程内容,重视教材建设

     《液压传动技术》课程组应依托南通地区行业特点,结合在国内企业液压系统中使用较多的典型液压回路实际情况,作为范例,阐述其原理与应用,使学生在校期间能够接触和了解到企业的先进技术,为就业打下良好的基础。在校本教材编写时,不刻意追求理论知识的系统性和完整性,简化流体力学中的一些烦琐的公式推导、论证以及液压元件和基本回路中的部分内容,充实液压系统的安装、常见故障诊断及排除方法等内容,从而使学生专业知识的学习更贴近实际应用。课程组正在探索把校本教材打造成实用化、活页化、实践内容项目化。

三 改革教学方法,优化教学手段 

  1.明确课程目标,讲好每一节课

    教师的第一节课要讲本课程与其他课程先行后续的关系,课程的地位和作用,给出本课程的重大技术难题、有关学术争论等,以激发学生的好奇心和求知欲望,并介绍辅助学习资料,如网络课程资源、参考书目等。

教师要善于利用知识本身的趣味性吸引学生的注意力,要尽可能密切联系行业实际,还要注意未讲正文预先交代整体位置,激发学生的求知欲望。例如,液压缸结构十分简单,学生觉得听不听无所谓,可以列举起重汽车、常见升降装置及立式组合机床变速工作循环等,说明液压缸技术大有用场,很有学问。如果教师讲课生动活泼,善于调动学生的积极性,就可以避免单调和枯燥无味。比如,把元辅件比作词语,把后来要讲的基本回路比作造句,而把系统设计比作写文章,说明各类元件各有各的作用,强调“今天不清楚,明天肯定要吃苦”。这样提出问题,引导学生积极思考。

 元辅件和基本回路的作用不同,其工作原理、结构组成和性能也就不同。但是,它们都是实践的产物,都是人们解决实际问题的研究成果,有差异也有共性,反映了人们的认识过程。比如电磁换向阀和液控换向阀作用都是换向,其差异在于控制方式不同。使用电磁换向阀,控制方便,应用广泛,但在工作流量较大的场合,引起的工作机构的换向冲击也较大。这样,液控换向阀便应运而生。采用液控换向阀能解决电磁换向阀不能解决的大流量油路的换向缓冲问题(换向时间可调)。同样,调速阀用减压阀实现等差减压,对节流阀进行压力补偿,作用仍是节流调速,但能克服节流前后压力差波动对通流流量的影响,解决了负载多变油路的速度稳定问题,如此等等。教师讲课时抓住共性,讲清差异和来龙去脉,依照人们的认识过程提出问题和分析问题,通过比较,加深讲解,效果就会更好。

要使学生能够掌握液压气动技术内容的要领,把核心知识变成自己的东西,还要引导学生精读教材,提高学生的读书方法。注意不是一般地抽象地讲,而是经常地具体地讲。要一边讲教材内容,一边分析介绍各部分内容之间的内在联系。进行系统原理分析时,告诉学生,先看系统组成,后看工作要求,再看油路走向,三者清楚了,系统原理就出来了。例如,讲C7620型卡盘多刀半自动车床液压传动系统图时,要求学生首先读懂图中每一图形符号,正确地说出图中主要元件及其作用;其次,弄清系统的两个工作要求,一是卡盘的夹紧与松开,二是刀架(包括前、后刀架)的纵横运动(包括快进、工进、工退和快退)。再围绕工作要求,联系相关元件,逐一分析油路走向(包括进油油路和回油油路)。最后,把实现所有工作要求的油路走向依次拼凑起来,穿插说明相关元件的作用,描述系统图工作原理便水到渠成,一清二楚。为了便于学生领会教学内容,掌握读书方法,应要求学生按教师板书作好课堂笔记。有的学生开始不大习惯,需要讲清道理,多做引导,多做比较,严格要求,潜移默化。不用多久,学生就能养成良好的读书习惯,并将终生受益。

    平时讲课,教师既要持续提供知识,还要善于提出问题,培养学生独立思考和创新的能力。既要紧扣规划教材,又要比规划教材更接近行业实际,源于教材,又高于教材。例如,提出自动循环往复动作问题、连续供油增压装置问题、立式组合机床和多刀自动车床整机液压原理问题等,引导学生独立思考,这样有助于开发学生的智力,提高学习积极性,为进一步掌握液压气动技术奠定基础。

    当一个液压系统出现故障时,人们处理起来往往无从下手。而液压系统的故障大多数是由液压元件的密封损坏、堵塞或磨损引起的。一般只要将元件拆下清洗,更换密封圈或个别零件就可解决,但人们因为对液压元件的结构不熟悉而不愿去拆装元件。因此,我们建立了液压元件的拆装开放实验室、液压系统组装开放实验室。通过对泵类、阀类、液压缸及一些辅助元件亲手拆装,培养了学生的动手能力,同时也加深了学生对课程内容的理解,使学生可以自己设计系统并组装。

  2.开发网络辅助课程,优化教学手段

        在校本教材的基础上开发《液压传动技术》网络辅助课程,充分发挥计算机技术的特点,使文字、图片、动画等多媒体有机结合,将书上的文字描述转换成立体的结构和生动的动画,使元件和回路的结构、运动形式和工作原理等抽象的、枯燥的学习内容转化成形象的、可视和可听的生动内容。目前课程组正在研究将《液压传动技术》课程学习、多媒体课件、要点提示、师生交流、模拟实验、电子教案等组成网络辅助课程,使开发的网络课程具有开放性、仿真性、针对性等特点,为学生自主学习提供充裕的时间和空间。


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