肖愛(ài)玲，李傳峰，萬(wàn) 暢，雷福祥

（ 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆 阿拉爾843300）

0 引言

液壓與氣壓傳動(dòng)屬于三大傳動(dòng)方式中的一種，具有機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)等無(wú)可替代的優(yōu)越性。 隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等快速滲透到液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)當(dāng)中，該技術(shù)已廣泛地應(yīng)用到自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)電工程設(shè)備等領(lǐng)域中，展示出強(qiáng)大的生產(chǎn)力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是液壓與氣壓傳動(dòng)課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，為了將最新傳動(dòng)技術(shù)快速傳授給學(xué)生，提高學(xué)生工程創(chuàng)新能力，國(guó)內(nèi)學(xué)者就《液壓與氣壓傳動(dòng)》實(shí)驗(yàn)課程及相關(guān)案例教學(xué)開(kāi)展了各種教學(xué)方法的探索[1-5]。

郭聯(lián)金等認(rèn)為液壓實(shí)踐教學(xué)存在重液壓傳動(dòng)輕氣壓傳動(dòng)現(xiàn)象， 與當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)際上是液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、電氣、數(shù)控等多種技術(shù)的有機(jī)融合，而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)大多局限于自身相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科體系內(nèi)，沒(méi)有體現(xiàn)與其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)，不利于學(xué)生機(jī)電一體化整體概念的形成和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)[6]。

李晶等提出通過(guò)大力改善液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室軟硬環(huán)境，構(gòu)建層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，建立開(kāi)放信息化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果及學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力[7]。

侯守峰等提出在購(gòu)買(mǎi)液壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí)要注意精度問(wèn)題，建議采購(gòu)工程實(shí)際中用的液壓元器件，以提高實(shí)驗(yàn)精度，獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[8]。

李玲玲等提出當(dāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)， 課堂上老師領(lǐng)著學(xué)生當(dāng)場(chǎng)隨堂修理部分實(shí)驗(yàn)元件，可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力，同時(shí)也為學(xué)校節(jié)省了維修費(fèi)用[9]。

呂明珠提出通過(guò)完善液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室軟件平臺(tái)，如安裝Solidworks、eDrawings、Flash 等應(yīng)用軟件可以滿足不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的需求，同時(shí)也可彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地不足的問(wèn)題[10]。

劉鋒等提出借助UG 等三維軟件增設(shè)虛擬拆裝實(shí)驗(yàn)， 借助AMESim 等仿真軟件設(shè)置開(kāi)放型回路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和綜合型工程案例實(shí)驗(yàn)，增購(gòu)智能型液壓傳動(dòng)綜合測(cè)控系統(tǒng)、挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置多臺(tái)，完善實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人員[11]。

上述提出的《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革及措施為完善該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了珍貴的參考。各個(gè)高校由于所處地理位置、辦學(xué)條件及生源基礎(chǔ)等情況千差萬(wàn)別，因此，各高校在借鑒其他高校教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上還需依據(jù)本校實(shí)際辦學(xué)條件因地制宜地進(jìn)行本校該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，以便更有效地推動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)的傳播。 下面通過(guò)具體分析當(dāng)前塔里木大學(xué)《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題提出改進(jìn)的措施。

1 存在的問(wèn)題

地處南疆的塔里木大學(xué)人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)是立足南疆，面向兵團(tuán)，服務(wù)新疆。因此《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程的教學(xué)致力于為地方培養(yǎng)急需的液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)人才。 當(dāng)前其實(shí)驗(yàn)教學(xué)正面臨著眾多高校普遍存在的問(wèn)題，如：部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，有效臺(tái)套數(shù)不足，場(chǎng)地有限，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，開(kāi)放性、綜合類(lèi)實(shí)驗(yàn)少，實(shí)驗(yàn)涉及知識(shí)面窄，離工程實(shí)踐存在交大距離，不利于學(xué)生機(jī)、電、液一體化整體概念的形成和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)；除此之外，該實(shí)驗(yàn)室還面臨著師資力量不足、師資水平有限、專(zhuān)業(yè)維護(hù)及維修人員極度缺乏的嚴(yán)峻情況。

2 改進(jìn)的措施

針對(duì)液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，筆者通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)了一定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體會(huì)及經(jīng)驗(yàn)，提出改進(jìn)的措施如下。

2.1 順應(yīng)時(shí)代需求，液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)理論學(xué)時(shí)及實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)對(duì)等分配，知識(shí)結(jié)構(gòu)互為補(bǔ)充

近30 多年來(lái)，隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)廣泛在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，氣壓傳動(dòng)也因具有清潔、廉價(jià)、輕便、安全、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等特點(diǎn)，在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到迅速而廣泛的推廣應(yīng)用[6]。對(duì)于南疆地區(qū)機(jī)電工程、機(jī)電一體化、機(jī)械設(shè)計(jì)、農(nóng)業(yè)機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，一大部分學(xué)生將來(lái)在一線從事的工作更多的偏向于氣動(dòng)，而目前該課程理論教學(xué)學(xué)時(shí)34 學(xué)時(shí)， 其中液壓傳動(dòng)32學(xué)時(shí)，氣壓傳動(dòng)2 學(xué)時(shí)；液壓實(shí)驗(yàn)教學(xué)6 學(xué)時(shí)，氣壓實(shí)驗(yàn)教學(xué)0 學(xué)時(shí)。 導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)要用的技術(shù)沒(méi)學(xué)，學(xué)了的技術(shù)沒(méi)用上。 這與專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)以就業(yè)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)目標(biāo)顯然不符。

由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)是配合理論學(xué)時(shí)進(jìn)行分配的， 為了順應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)際需求，筆者認(rèn)為液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)傳動(dòng)理論學(xué)時(shí)及實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)應(yīng)對(duì)等分配，并在知識(shí)結(jié)構(gòu)上互為補(bǔ)充，避免相通知識(shí)的簡(jiǎn)單重復(fù)。 此外， 在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面刪除一些知識(shí)面較窄的液壓實(shí)驗(yàn)，如液壓泵拆裝實(shí)驗(yàn)、液壓回路驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)；增加氣動(dòng)元件與回路認(rèn)識(shí)，氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)，氣電控制方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2.2 大力改善實(shí)驗(yàn)室硬件環(huán)境

2.2.1 載物臺(tái)重新設(shè)計(jì)，方便學(xué)生取用及歸還，更有利于保護(hù)元器件

做實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生經(jīng)常抱怨液壓油缸損壞、 溢流閥損壞、節(jié)流閥損壞、傳感器損壞，并且數(shù)量不足，導(dǎo)線接口損壞等問(wèn)題。 究其原因是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室場(chǎng)地有限，載物臺(tái)設(shè)計(jì)不合理。 雖然各類(lèi)液壓元件按要求分類(lèi)擺放，但每類(lèi)元器件都處于堆放狀態(tài)。 載物臺(tái)架子高處的液壓元件更是擺放不整齊。 由于相互擠壓的原因，很多導(dǎo)線接頭及接尾處都出現(xiàn)了不同程度的損壞及脫落；元器件表面油液遍及電磁鐵外套表面及連接導(dǎo)線表面，非常容易引發(fā)短路或漏電事故，損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備及人生安全。

鑒于此，載物臺(tái)應(yīng)重新設(shè)計(jì)成具有排油能力、可收掛導(dǎo)線、放置標(biāo)簽的功能，且數(shù)量足夠；購(gòu)置一定數(shù)量的載物筐，便于學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)就近取放元器件。 這些措施可以最大程度地保護(hù)好有限的元器件，提高了實(shí)驗(yàn)室有效元器件的供給能力。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)室布局有待改進(jìn)，留出必要多媒體指導(dǎo)空間及聽(tīng)課空間

液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地有限， 決定了試驗(yàn)臺(tái)之間的距離不會(huì)很寬。 2019 年我院實(shí)驗(yàn)室又配備了多媒體，硬件條件得到一定改善，但由于布局不合理，多媒體電腦柜直接被高大的實(shí)驗(yàn)臺(tái)幾乎完全擋住，指導(dǎo)老師看不見(jiàn)學(xué)生，學(xué)生也看不見(jiàn)指導(dǎo)老師，影響實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)效果。

重新規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室布局， 將一些不用或很少用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備放到實(shí)驗(yàn)室的邊角上，留出必要的多媒體指導(dǎo)空間和學(xué)生聽(tīng)課空間，讓多媒體能真正發(fā)揮指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的功能。

2.2.3 采取一定的措施保護(hù)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備

南疆由于地理位置及周邊生態(tài)環(huán)境等原因， 浮塵天氣較多，為了保持實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生，實(shí)驗(yàn)員在非實(shí)驗(yàn)時(shí)間都是緊閉實(shí)驗(yàn)室門(mén)窗的，拉上厚厚的窗簾。 一年四季實(shí)驗(yàn)室里的溫度會(huì)在一個(gè)很寬的范圍浮動(dòng)，液壓油揮發(fā)的油氣分子彌漫在實(shí)驗(yàn)室里。 長(zhǎng)此以往，勢(shì)必會(huì)影響如計(jì)算機(jī)、投影儀等儀器設(shè)備的正常使用。 因此有必要采取一定的措施保護(hù)此類(lèi)設(shè)備，如覆蓋保護(hù)布，分房放置儀器等。

2.3 配備專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備維護(hù)及維修人員

多年以來(lái)，由于設(shè)備陳舊或操作錯(cuò)誤等原因，造成設(shè)備儀器出現(xiàn)故障而損壞。 對(duì)此情況，有些高校老師帶領(lǐng)學(xué)生隨堂修理實(shí)驗(yàn)設(shè)備[10]。對(duì)一些簡(jiǎn)單元器件出現(xiàn)的故障老師可以修理，但對(duì)一些關(guān)于電器及電機(jī)控制等方面的故障，指導(dǎo)教師限于專(zhuān)業(yè)就無(wú)法維修。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備損壞，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課不能正常開(kāi)展，給指導(dǎo)老師和學(xué)生都帶來(lái)很多不便，影響教學(xué)效果。

實(shí)驗(yàn)室正常的運(yùn)轉(zhuǎn)非常依賴(lài)專(zhuān)業(yè)的維護(hù)及維修人員。 為了切實(shí)保障實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展，有必要為實(shí)驗(yàn)室配備專(zhuān)業(yè)的維護(hù)及維修人員。

3 總結(jié)

由于各種原因，塔里木大學(xué)《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)論是硬環(huán)境還是軟環(huán)境，離內(nèi)地高校還是有一定的距離。 但依然可以依據(jù)本校實(shí)際條件及環(huán)境因素，因地制宜，循序漸進(jìn)地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)室軟硬件環(huán)境及實(shí)驗(yàn)管理制度的改革，逐步改善教學(xué)條件，不斷縮小與內(nèi)地高校的差距。 后續(xù)還可以規(guī)劃可行性較強(qiáng)的配套應(yīng)用軟件，如Fluidsim，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地有限，實(shí)驗(yàn)設(shè)備單一的問(wèn)題。

總之， 通過(guò)采取這些措施可以基本滿足當(dāng)前南疆液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求， 確保實(shí)驗(yàn)課科學(xué)、順利、平穩(wěn)地開(kāi)展，為社會(huì)培養(yǎng)更多液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)人才。