李麗偉
摘要:結合《液壓傳動》課程特點及教學問題,合理調整教學內容,通過教學實踐,逐步探索切實、有效的教學方法與手段。將傳統(tǒng)教學形式與現(xiàn)代教學手段有機結合,加快教學信息的傳輸、促進反饋調節(jié),同時強化理論環(huán)節(jié)與實驗環(huán)節(jié)的緊密聯(lián)系,有利于啟發(fā)學生思維、提高學習積極性、鍛煉解決實際問題能力以及培養(yǎng)創(chuàng)新精神,進而提高課程教學效果及質量。
關鍵詞:液壓傳動;教學方法;多媒體教學;理論聯(lián)系實際
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)30-0128-02
《液壓傳動》是機械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎課,它融合了機械電子及自動控制等技術,解決液壓元件、系統(tǒng)分析及應用問題,在工業(yè)、農業(yè)、國防以及航空航天等領域都得到了廣泛的應用[1]。液壓傳動課程理論較深且實踐性強,通過課程學習學生應掌握液壓基礎知識,了解各類液壓元件的工作原理、特點應用及選用方法,熟悉各類液壓基本回路的功用、組成及應用場合,還應了解國內外先進技術成果在機械設備中的應用。該課程相對于學生而言屬于專業(yè)性較強的陌生領域,學習起來有一定難度,對教學也提出了更高的要求。只有在教學實踐中不斷尋找、總結適當?shù)慕虒W方法、采用更新的教學手段,才能適應教學需求,獲得更好的教學效果。
一、課程特點及教學實踐中存在的主要問題
《液壓傳動》課程具有較深的理論性和較強的實踐性等特點,體現(xiàn)為專業(yè)性強、涉及學科多、概念原理較抽象、較難理解掌握等。該課程理論基礎源于流體力學及自控原理,而常用元件結構工作原理和性能部分實踐性較強,故此要求理論環(huán)節(jié)與實踐環(huán)節(jié)的緊密結合。
但由于課堂教學學時有限、學生實踐機會少、實踐知識缺乏等問題,同時傳統(tǒng)教學模式及知識體系中以抽象的理論為主,過分強調理論深度,忽視理論知識的應用與實踐,致使學生缺乏感性認識和實踐經(jīng)驗,理論知識與實踐應用環(huán)節(jié)嚴重脫節(jié)。
作為一門實踐性較強的課程,在傳授理論知識的同時,更為重要的是培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。為此需要不斷總結教學實踐中存在的問題,有針對性地調整教學內容,吸取先進的現(xiàn)代教學手段,豐富、改善教學方法,著重理論環(huán)節(jié)與實踐環(huán)節(jié)的緊密結合,以促進教學效果及質量的提高。
二、合理調整教學內容
面向應用型人才培養(yǎng)目標,基于實用技術角度合理調整《液壓傳動》課程教學內容。實際教學中,應適當降低理論的難度和深度,教學內容要加強與工程實際相聯(lián)系,并能及時反映最新技術的發(fā)展和應用。
本課程教學任務是掌握液壓傳動技術的基礎理論知識,為確保學生同時具有一定的調整、使用分析及檢測能力,將整個課程教學內容的重點調整為注重理論的應用,突出學生能夠接受的應用型內容,側重實用。對于教學內容中過繁過深的理論推導、分析和計算部分進行壓縮,以突出重點。對于液壓流體力學基礎知識例如流體力學中的四大基本方程、能量損失及小孔流量公式等,要求學生掌握理論概念和主要公式的運用,刪減冗長煩瑣的公式推導及計算過程,過多的理論闡述和公式推導會占據(jù)大量課時,容易導致理論和實踐的比例失調。重點要求掌握元件的工作原理和主要特性,強調其影響因素及實際應用,加強對元件的認識、拆裝、使用和液壓系統(tǒng)的調試等實踐性教學。
同時,對于課程中重點教學內容著重進行詳細分析及講解,增加典型液壓系統(tǒng)實例分析,通過大量實例分析將零散的液壓知識有機聯(lián)系起來,并靈活應用,確保學生真正理解并熟練掌握。例如講授液壓傳動各元件工作原理、應用及液壓傳動基本回路等內容時,嚴格遵循每一教學環(huán)節(jié),通過后續(xù)的作業(yè)練習和實驗等環(huán)節(jié)來鞏固加深對相關理論知識的理解與掌握。
此外,著重加強實踐教學環(huán)節(jié),改進實驗內容和方法,推行多組分批次實驗教學,保證學生有足夠充分的實驗時間及機會。根據(jù)現(xiàn)有條件可適當增加液壓回路分析,進行設計性和綜合性實驗,鼓勵學生嘗試創(chuàng)新及開放性[2-4]。將自動控制原理、機電一體化、數(shù)控技術及電氣控制等課程貫穿為系統(tǒng)教學,有利于學生創(chuàng)新能力和工程觀念培養(yǎng),促進基礎理論教學及教學與科研相結合。
三、現(xiàn)代教學手段與傳統(tǒng)教學形式有機結合
液壓傳動課程內容的直觀性和實踐性很強,要求學生具有一定的感性認識。但傳統(tǒng)教學中,對于各類液壓元件例如泵、缸及閥等的結構特性、工作原理以及基本回路的工作過程等通常采用掛圖形式來講授。傳統(tǒng)教學實踐表明其存在如下不足:(1)教學課時逐漸減少,而教學內容隨知識體系的不斷豐富和新技術的不斷產(chǎn)生而逐漸增加;(2)教材中插圖較多,相比之下配套的教學掛圖較少,而采用耗費教學時間的黑板繪制,效果并不理想;(3)掌握各類液壓元件的工作原理和結構特點,學生只能根據(jù)結構剖視圖去想象元件內各零件間構成的空間及運動關系,而通過拆裝實驗雖然可以了解液壓元件的外觀、結構,但內部各零件之間的運動關系仍不可視。
計算機技術的不斷發(fā)展促進了其在教學領域的應用,現(xiàn)代教學手段也在不斷更新,其中重要的多媒體技術,可實現(xiàn)動態(tài)教學,增大課堂教學信息量,內容更為生動、直觀、形象和豐富,深受學生歡迎,教學效果好。具體而言,多媒體教學通過動畫模擬、過程演示,使靜止圖象成為動態(tài)畫面,學生可直接觀看到元件內部零件的運動過程,在活躍的課堂教學氣氛下,學生有興趣觀察、積極思考、討論,求知欲得到激發(fā)。同時可創(chuàng)設生動有趣的教學情境,化靜為動,避免傳統(tǒng)教學中學生面對板書及課本易形成疲勞和厭學情緒。理論講授時,采用液壓動態(tài)演示,集中學生的課堂注意力,學生通過觀察分析、判斷推理,帶著問題及尋求解答的好奇逐漸進入新的教學內容?;趧討B(tài)畫面多媒體可展示事物發(fā)展的動態(tài)全過程,將難以理解的抽象理論形象化,使難以想象的抽象內容具體化,可有效激發(fā)學生的求知欲,充分調動學生的學習積極性。采用視頻技術能有效地提供液壓傳統(tǒng)教學中難以建立的空間立體感,例如滑閥閥芯的移動、液壓缸及柱塞的運動。采用視頻及動畫等動態(tài)演示,可使學生通過感知其運動狀態(tài)建立直觀感性認識,加深學生對整個工作過程及特點的理解,再通過教師的講解和歸納,學生經(jīng)過深刻思考得出結論。另外,傳統(tǒng)的教學過程一旦結束,就無法重現(xiàn)。而多媒體課件可以反復播放觀看,直到理解為止??赏ㄟ^重復調用課件來突出需要強調的內容及重點,強化知識點。利用多媒體技術可有效調動學生的學習積極性,充分發(fā)揮學生的能動作用,培養(yǎng)學生觀察、分析及解決問題的能力,進而促進學生綜合分析能力的提高。
涵蓋多媒體技術、電子課件及教案、課程教學及實踐教學錄像乃至課程網(wǎng)站等豐富多樣的現(xiàn)代教學手段,以其明顯的優(yōu)勢在教學中得到了廣泛應用,極大地彌補了傳統(tǒng)教學方式的不足,二者的有機結合構成了全新的教學模式,充分激發(fā)了學生的學習興趣及潛能,為提高教學質量、優(yōu)化教學效果提供了有力保證。
四、理論教學與實驗教學緊密結合
液壓傳動課堂教學中所涉及的理論知識與工程實際聯(lián)系密切,為此課堂講授之外必須輔以相應的實驗環(huán)節(jié)。實際教學中設置適當?shù)膶嶒炚n程,以典型液壓元件、回路及系統(tǒng)實驗,來驗證學生課堂所學的理論知識。特別是,學生通過實驗的參與操作,不但可以強化對液壓基本概念及理論的理解與掌握,更重要的在于善于發(fā)現(xiàn)、分析及解決問題等實際應用能力的獲得及培養(yǎng),同時通過該過程可以更好地啟迪學生拓展創(chuàng)新思維,促進綜合能力的提高。實驗環(huán)節(jié)的教學效果具體如下:(1)學生通過液壓元件的拆裝及回路與系統(tǒng)的搭建與調試,充分鍛煉動手能力,扎實培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學習能力;(2)強化對液壓傳動課程理論知識的系統(tǒng)理解和掌握,培養(yǎng)液壓元件適當選用及液壓系統(tǒng)合理設計的能力;(3)設計型實驗和創(chuàng)新型實驗可提高學生對本課程的學習興趣,進一步可提高課程教學質量;(4)學生可通過創(chuàng)新性實驗參與了解相關的科研活動。
另外,在條件允許的情況下,盡可能增設案例教學、現(xiàn)場教學環(huán)節(jié),更好地實現(xiàn)理論和實踐的結合?,F(xiàn)場教學是在生產(chǎn)現(xiàn)場直接進行教學,學生在生產(chǎn)現(xiàn)場或工廠車間實習,通過現(xiàn)場見習與實際操作,將理論課堂教學與實際生產(chǎn)應用緊密結合,例如讓學生直接操作由液壓傳動及控制的機床系統(tǒng),可有效提高教學的針對性和實效性。在液壓基本元件及基本回路的實踐教學中,若能通過理論講授、現(xiàn)場觀摩、實踐操作、技能訓練等方式將理論與實踐有效結合,并綜合運用多媒體、動態(tài)仿真軟件及電液控制于一體,可顯著提高教學效果。
為培養(yǎng)學生的專業(yè)技能水平,教學安排及實踐過程中,重視理論指導的同時,也要強調知識的應用,堅持學以致用,以理論聯(lián)系實際為教學原則,切忌因過多注重理論知識的灌輸,而忽視了理論知識的應用與實踐。在教學實踐中不斷總結經(jīng)驗,通過理論與實踐的有效、緊密聯(lián)系提升教學效果及質量。
參考文獻:
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