樊薇
摘要:實踐性教學在職業(yè)教育中是非常重要的一個環(huán)節(jié)。本文就液壓與氣動一體化教學談談個人的體會和想法。
關鍵詞:演示性;驗證性;操作性;實驗
《液壓與氣動技術》課程是機械類專業(yè)學生的一門專業(yè)必修課,將為學生學習后續(xù)專業(yè)課和將來從事專業(yè)技術工作提供必要的基礎?,F(xiàn)代經濟的飛速發(fā)展對高職院校的人才培養(yǎng)提出了更高的要求,傳統(tǒng)《液壓與氣動技術》課程教學采用的都是理論教學為主,課后進行單一重復的演示性、驗證性實驗,而這些實驗與實際工作中的應用是脫節(jié)的。特別是當前高職院校的學生基礎比較差,對于繁瑣的理論聽不進,聽不懂,驗證性的實驗看過之后也沒什么很深刻的印象。通過畢業(yè)班的問卷調查,發(fā)現(xiàn)學生認為《液壓與氣動技術》是所有專業(yè)課里最沒用的課程,但實際上,液壓與氣動技術廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、工程機械、汽車、航空、軍事各領域。如何將課程的實驗、實踐性活動與理論教學有機地結合起來,培養(yǎng)學生的動手能力,激發(fā)學生的學習興趣,是我們要研究和探索的問題。通過承擔汽車班的《液壓與氣動技術》課程一體化教學,啟用學校新建的液壓實驗室,對于課程的實踐性教學有一點體會和想法與大家分享。
一、有針對性地刪減演示性、驗證性實驗。
演示性、驗證性實驗不是全部放棄,而是根據(jù)所教班級和學時,將以前常做的實驗做調整,保留內容簡單而實用的實驗。比如保留簡單機床液壓系統(tǒng)的演示,讓學生對液壓系統(tǒng)有基本認識和感知。實驗臺簡單明了,但“麻雀雖小,五臟俱全”,通過它學生很容易認識液壓系統(tǒng)的五大組成部分,每個學生都可以很快上手進行操作,操作過程中感受液壓傳動的無級調速、操作方便、易發(fā)生泄漏等特點,調動學生的興趣和積極性。同時刪除操作復雜、需要繁瑣計算的實驗。比如溢流閥的性能實驗,因為每個小組的實驗時間長,操作復雜;液壓泵的性能實驗,因為計算繁瑣,學生很難掌握,沒耐心,沒興趣。其實液壓泵的性能和溢流閥的性能是本身固有的,企業(yè)技術員無需通過實驗照樣知道它的特性,這樣的驗證性實驗可有針對性地刪除。
二、改進演示性實驗、驗證性實驗的教學方式方法。
以前做演示性、驗證性實驗的步驟都是老師先講實驗原理,再實際操作演示,然后學生再操作,記錄數(shù)據(jù),效果不是很理想。比如“壓力的形成”實驗是液壓與氣動里非常重要的的一個實驗,目的是要讓學生充分理解“壓力是由負載決定的”這句話的含義,對后續(xù)課程內容有著深遠的影響。以往學生做過實驗以后,學習好的學生能記住“壓力是由負載決定的”這句話,但在后續(xù)內容講壓力閥,順序動作回路時這句話的實際應用就不知道了,如何讓學生真正理解而不僅僅是記住這句話呢?可以對這個實驗(如圖所示)做新的教學設計,增加課程后續(xù)內容的引導。
教學設計如下:在學生完成實驗觀察現(xiàn)象和數(shù)據(jù)后,老師將溢流閥壓力調整到0,讓學生觀察現(xiàn)象并提出問題:“(1)溢流閥壓力為0,為什么液壓缸不動”?這個時候多數(shù)學生都搖頭不知道,老師并不急于給答案,接著調整壓力問:“(2)將壓力調到0.4Mpa為什么只有掛一塊砝碼的缸動”?這時候就有學生回答了“因為壓力不夠”。教師馬上再次調整壓力問:“(3)將壓力調到0.6Mpa為什么二塊的缸可以動,三塊還是動不了”?這次就會有很多學生說“因為壓力只夠提起二塊砝碼而不夠提起三塊”。老師立刻往下問:“(4)要使所有缸都能正常工作,溢流閥壓力應當為多少”?學生就會回答“應該比掛三塊砝碼的缸工作壓力高”。最后得出結論:要使液壓系統(tǒng)正常工作,溢流閥的調整壓力應該大于系統(tǒng)中所有缸的工作壓力。這樣一步一步地將問題深入,使學生充分理解“壓力是由負載決定的”這句話的含義,為課程后續(xù)講解壓力控制閥和壓力控制回路打下很好的基礎。
三、強調團隊協(xié)作,由淺入深、循序漸進,自己動手搭建回路的操作性實驗。
學校新建的液壓實驗室購入了六臺液壓與氣動雙面實驗臺,它可以搭建各種回路,但是對于操作者的要求很高。它不僅要求學生要自己選擇元件并根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖連接液壓管路,而且要根據(jù)電路圖連接電路,還牽涉到壓力繼電器、接近開關、plc、單片機等等,學生要單獨完成難度比較大,這就要求要有團隊協(xié)作精神,合作完成。實驗過程這樣設計:做單級調壓回路搭建第一個實驗時,老師將學生分組(每個小組5~6人,將成績比較好能力比較強的同學分到每個組任組長),六臺實驗臺老師接好一臺作為樣板,另外五臺由每個組使用。老師先手把手的教組長選擇元件,按圖一步一步接油管、接電路完成回路搭建;然后由每個小組長帶領小組成員重新進行搭建,這個過程中同學會互教、互幫、互助,出現(xiàn)錯誤會互相討論,爭論,參照老師樣板,發(fā)現(xiàn)并及時糾正錯誤,直到每個同學都能獨立完成實驗。學生成長快,成就感強,教學效果好。通過實驗學生不僅學會了看液壓系統(tǒng)原理圖,根據(jù)原理圖接油管和元件,還能看懂電路圖,根據(jù)電路圖接好電路,綜合應用能力得到提高。
單級調壓回路的搭建油路和電路相對比較簡單,而到了下一個實驗兩級調壓回路搭建,油路、電路更復雜,老師卻不再接樣板,不再手把手教學生接油路和電路,讓學生自己按照同樣的方法和步驟接,只在學生有問題的時候給予指導。再到下一個實驗順序動作回路搭建,就完全由學生自己完成,并且設置壓力故障讓學生來排除,甚至可以讓學生自己搭建所想搭建的回路、自己設計電路。這樣由淺入深、循序漸進,就像著名職教專家姜大源教授講的三步走“手把手、牽著手、放開手”,這三個實驗重復的是步驟,不同的是內容,由簡到繁,通過反復練習、強化,學生就可以掌握得很好。
實踐性教學活動對老師和學生來說都是一個很好的學習和鍛煉機會,老師在學生的促進下不斷提高,學生也在老師的指導下逐漸成長,真正實現(xiàn)“教學相長”。