摘 要:為了提高“液壓傳動與氣動技術(shù)”的教學(xué)方法,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,本文對該課程的理論與實(shí)踐教學(xué)方法做了深入研究。分析了該課程的知識結(jié)構(gòu)體系,提出了理論課和實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)設(shè)計方法,提出了該課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計的注意事項(xiàng),并設(shè)計了該課程的理論和實(shí)訓(xùn)課的考核方式。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)體系;教學(xué)方法;考核
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1008-1216(2018)04B-0106-02
一、 課程知識結(jié)構(gòu)體系的分析
(一)“液壓傳動”內(nèi)容的結(jié)構(gòu)體系
“液壓傳動與氣動技術(shù)” 是機(jī)械類專業(yè)的一門重要專業(yè)課,該課程主要包括“液壓傳動”和“氣動技術(shù)”兩大部分。其中,“液壓傳動”部分包括液壓傳動的基本理論、液壓元件、液壓基本回路和典型液壓設(shè)備回路應(yīng)用分析,以及液壓回路的設(shè)計與電氣控制;“氣動技術(shù)”主要包括氣源裝置、氣動控制元件與氣動程序控制系統(tǒng)。
“液壓傳動”與“氣動技術(shù)”的基本理論是該課程的基礎(chǔ),是學(xué)習(xí)該課程的前提條件,這些基本理論對于理解液壓傳動的現(xiàn)象、分析計算液壓回路中的參數(shù)有著重要的作用,只有打好這部分基礎(chǔ),才能使學(xué)生認(rèn)識液壓系統(tǒng),為今后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
液壓元件這部分內(nèi)容主要包括液壓泵、液壓缸、控制閥和輔助元件,這些元件是組成液壓系統(tǒng)的重要元件,學(xué)生必須清楚地認(rèn)識液壓元件的結(jié)構(gòu),并懂得其工作原理,才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)知識,這部分知識至關(guān)重要,起著承上啟下的作用,教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)加大課時量,為學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。
液壓基本回路這部分內(nèi)容主要包括典型常用的方向控制回路、壓力控制回路和速度控制回路,這部分內(nèi)容必須在學(xué)習(xí)了液壓基本元件工作原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí),這部分內(nèi)容可以說是利用已知知識構(gòu)建基本回路的應(yīng)用,反映學(xué)生對前述知識的掌握情況,同時基本回路知識的學(xué)習(xí)又為分析典型液壓設(shè)備的液壓回路或者是設(shè)計液壓回路打下了基礎(chǔ)。
典型液壓設(shè)備回路分析這部分內(nèi)容考察學(xué)生分析實(shí)際問題和掌握知識的能力,通過該部分的學(xué)習(xí),使學(xué)生系統(tǒng)地掌握液壓傳動的理論知識和分析復(fù)雜回路的方法,更加全面地了解液壓的應(yīng)用。
液壓回路的設(shè)計與電氣控制這部分內(nèi)容主要介紹液壓傳動的設(shè)計方法和參數(shù)計算,以及如何用電氣控制液壓回路實(shí)現(xiàn)自動控制,這部分內(nèi)容難度較大,要根據(jù)不同層次的學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)有選擇地學(xué)習(xí),對于以從事設(shè)計為主的培養(yǎng)目標(biāo),該部分內(nèi)容當(dāng)然要側(cè)重,而對于高職類學(xué)生,這部分內(nèi)容只需了解即可。
(二)“氣動技術(shù)”內(nèi)容的結(jié)構(gòu)體系
氣動技術(shù)部分可以說是在液壓傳動基礎(chǔ)上的延伸,其基本原理與液壓傳動部分相似,整個氣動內(nèi)容包括氣動基本理論、氣動裝置、氣動控制元件和氣動回路幾個部分,其知識體系與液壓知識體系的編排相似。在學(xué)習(xí)完液壓傳動知識后,該部分知識相對容易學(xué)習(xí),可以安排少量的課時進(jìn)行學(xué)習(xí)。
二、 教學(xué)方法的設(shè)計
(一)理論教學(xué)的設(shè)計
對于這門課程,首先要學(xué)好理論課程,理論課程的教學(xué)方法至關(guān)重要,因?yàn)楸菊n程包括對許多元件的學(xué)習(xí),這些元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作原理難理解,所以,教師必須以多媒體動畫形式向?qū)W生展示元件的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn),然后再結(jié)合對實(shí)物的拆裝,加深學(xué)生對液壓元件結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。比如,在學(xué)習(xí)換向閥的工作原理時,以形象的動畫展示閥的左位、中位、右位工作時,閥芯的移動情況和不同油口的連通狀態(tài),這樣,會使學(xué)生更加形象直觀地讀懂閥的結(jié)構(gòu)并理解其工作原理,在此基礎(chǔ)上再進(jìn)實(shí)驗(yàn)室對換向閥實(shí)物進(jìn)行拆裝實(shí)訓(xùn)。
對于液壓回路的工作分析,更加適合用動畫的形式展示油路通斷的狀況,講到這一部分,教師首先要合理運(yùn)用液壓動畫展示回路的工作狀態(tài)。其次,教師要鼓勵學(xué)生使用液壓仿真軟件設(shè)計回路,并運(yùn)用該軟件分析回路的壓力和流量變化的特性,從而使得這部分內(nèi)容容易學(xué)習(xí)。
另外,一個關(guān)鍵問題就是課程的引入,一個良好的課程引入可以充分地調(diào)動學(xué)生的積極性,使學(xué)生陷入思考,帶著問題去學(xué)習(xí)會提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,并能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?!耙簤簜鲃优c氣動技術(shù)”課程與工業(yè)應(yīng)用聯(lián)系緊密,許多自動化設(shè)備和機(jī)械設(shè)備都包含有液壓傳動與氣壓傳動系統(tǒng),所以該課程在教學(xué)中一定要結(jié)合實(shí)踐去激發(fā)學(xué)生興趣,并引導(dǎo)學(xué)生思考,以實(shí)踐案例導(dǎo)入課程,啟發(fā)學(xué)生主動思考,然后展開教學(xué)。最后,再鼓勵學(xué)生用課堂知識解釋實(shí)踐中的液壓設(shè)備工作原理。比如,在講到速度快慢換接回路時,老師可以先讓學(xué)生思考數(shù)控機(jī)床刀臺運(yùn)動過程的速度變化特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)的途徑,并給學(xué)生一定的討論時間,在學(xué)生思考和討論的基礎(chǔ)上再進(jìn)行理論內(nèi)容的講述,最后,讓學(xué)生用所講的知識分析課堂前布置的思考問題。
隨著設(shè)備自動化發(fā)展的趨勢越來越快,液壓傳動系統(tǒng)勢必與電氣控制系統(tǒng)相結(jié)合,只有這樣,才能提高設(shè)備的自動化程度,所以學(xué)習(xí)該門課程時,一定要注意學(xué)科的交叉知識,不斷拓展學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,比如,引導(dǎo)學(xué)生思考如何用可編程控制器控制液壓回路,從而拓寬學(xué)生的眼界。
(二) 實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)計
實(shí)訓(xùn)教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成,理論教學(xué)為實(shí)訓(xùn)教學(xué)打下知識基礎(chǔ),實(shí)踐教學(xué)又進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解和應(yīng)用,使學(xué)生更加全面地掌握該課程的相關(guān)知識,并提高其解決實(shí)際問題的能力。
液壓與氣動實(shí)訓(xùn)課程開設(shè)前一定要讓學(xué)生熟悉實(shí)訓(xùn)平臺的操作情況。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計一定要與理論知識緊密結(jié)合,尤其是需要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的原理和現(xiàn)象,一定要安排對應(yīng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。比如,對溢流閥、減壓閥、節(jié)流閥等閥的性能的測試,可以通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并與理論做對比。
另外,實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要難易結(jié)合,應(yīng)選用生產(chǎn)實(shí)踐中常用的典型液壓設(shè)備的回路作為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,這樣安排既能使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能掌握最常用的液壓與氣動的知識,比如,可以將起重機(jī)的液壓控制系統(tǒng)、公交車門的氣動控制系統(tǒng)作為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,使學(xué)生產(chǎn)生興趣。
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的安排還應(yīng)結(jié)合當(dāng)前液壓與氣動發(fā)展的新趨勢,要將相關(guān)交叉學(xué)科的應(yīng)用項(xiàng)目適當(dāng)安排給學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn),使學(xué)生能獲取一些前沿科技知識,例如,液壓與電氣控制和微機(jī)電技術(shù)的結(jié)合項(xiàng)目。
三、 考核的設(shè)計
(一)理論課程考核的設(shè)計
液壓與氣動技術(shù)的考核分為理論考核與實(shí)訓(xùn)考核。該課程的平時考核一定要以調(diào)動學(xué)生積極性為前提,所以,要以學(xué)生平時的課堂積極主動表現(xiàn)和參與問題討論情況為平時成績的主要考核目標(biāo)。而傳統(tǒng)的平時成績則以出勤率和作業(yè)完成情況評定,一般一個班的作業(yè)就那么一兩個版本,基本上是相互抄襲,這種方式不利于調(diào)動學(xué)生課堂參與的積極性,所以要鼓勵學(xué)生討論老師上課前引入的問題,以學(xué)生參與討論問題的積極性和正確性來評定學(xué)生的平時成績,這樣能夠更加真實(shí)地反映出學(xué)生的知識掌握水平。
期末考試要緊緊圍繞教材和大綱要求進(jìn)行,試題要涵蓋整個內(nèi)容,又要重點(diǎn)突出,難易要適中,要有一定的區(qū)分度。
(二) 實(shí)訓(xùn)課程考核的設(shè)計
傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)考核,每一個同學(xué)都使用同一個題目,根據(jù)其完成情況和熟練程度評定成績,這樣不利于調(diào)動學(xué)生積極性。所以,可以將實(shí)訓(xùn)考試題目建設(shè)成三個檔次的題庫:一是最基本的要求,只有達(dá)到這個要求的學(xué)生,才能掌握最基本的常用知識,學(xué)生完成該檔次的考核給予60~70分的成績;二是中等難度水平,該層次的題庫難度相對大,學(xué)生完成該層次的考核項(xiàng)目給予70~85分的成績;三是拔高水平,該層次的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目難度最大,項(xiàng)目調(diào)試比較復(fù)雜費(fèi)時,完成該層次的考核,可以給予85分以上的好成績。通過這樣的設(shè)計,學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的情況自主選擇考核題目,這樣既能確保學(xué)生達(dá)到教學(xué)的基本要求,又能調(diào)動有能力的學(xué)生向更高層次學(xué)習(xí)。
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