王建森 王崢嶸 冀宏 楊楨毅 張琤琤

［摘要］運用現代教育技術進行教學是當今教育發(fā)展的必然趨勢，現代教育技術與“液壓元件”課程教學實踐的有機融合是一項系統(tǒng)工程，它涉及教學設計、現代教學理念、多媒體、專業(yè)仿真軟件及計算機網絡技術等諸多方面。只有積極主動地學習、掌握現代教育技術的最新理論、技能以及課程專業(yè)知識，努力提高教師自身的現代教育技術及專業(yè)知識素養(yǎng)和水平，并不斷地探索、實踐和研究，才能逐步找到和完善現代教育技術與“液壓元件”課程教學實踐融合的路徑，達到提高教學效率及教學質量的教改目的。

［關鍵詞］現代教育技術液壓元件教學實踐

［中圖分類號］TH137［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2014）09-0133-02現代教育技術應用于高等教育是21世紀教育模式的一場變革。如何將現代教育技術與工科專業(yè)課程建設有機結合，以提高教學效率和教學質量，是從事工科教學教改人員面臨的一項重要課題。本文從教學實踐的角度，就現代教育技術在“液壓元件”課程中的應用進行了初步探討。

一、現代教育技術與“液壓元件”教學實踐融合的必然性

（一）現代教育技術的優(yōu)越性

現代教育技術就是運用教育理論和現代信息技術，通過對教與學過程和教與學資源的設計、開發(fā)、利用、評價和管理，實現教學最優(yōu)化的理論與實踐。[1]現代教育技術依托信息技術，把課程教學內容以聲、文、圖、像多元立體化形式全方位呈現給學生，改變了傳統(tǒng)教學中單一的平面文字和粉筆加黑板的枯燥課堂環(huán)境，使得課堂形象、生動、具體，充分調動了學生的各項感官功能，有利于激發(fā)學生的學習熱情和興趣，實現了生生之間、師生之間以致行業(yè)專業(yè)人士之間跨時空的交流互動。

（二）“液壓元件”課程的特點

“液壓元件”課程是機械類流體傳動與控制專業(yè)方向的核心課程，其教學內容主要圍繞各種液壓元件的工作原理、結構特點、性能及基本設計理論展開，[2][3]課程知識涉及機械、流體、控制等多個學科內容，具有典型的學科交叉性；液壓元件包括液壓動力元件、液壓控制元件、液壓執(zhí)行元件、液壓輔助元件等多個元件，產品種類繁多，結構形式緊湊、復雜多樣，與實際聯(lián)系緊密，具有很強的工程實踐背景。

（三）現代教育技術與“液壓元件”教學實踐融合的必然性

“液壓元件”課程由于自身的特點，主要通過教學掛圖、教學模型等輔助教學，要求學生具有抽象的三維空間想象能力。教師利用實物模型教學，元件很笨重，不便搬運且結構隱蔽亦無法獲知，教學過程費時費力，教師教學和學生學習均感到枯燥乏味，教學效率低，影響了教和學的興趣及積極性。現代教育技術的優(yōu)越性和“液壓元件”課程的特點決定了二者融合的必然性。

二、現代教育技術在“液壓元件”教學中的應用

（一）利用多媒體技術結合實際應用，提高教學效率

首先，利用多媒體直觀、立體、全方位的表現力正確反映各種液壓元件的結構特征，降低了知識信息的復雜度，減少了信息在大腦中從具體到抽象，再由抽象到具體的加工過程，提高了教學意圖傳達的效率。比如在液壓泵的結構講解中，可以利用三維剖切圖片、三維爆炸圖及局部細節(jié)放大圖充分高效地描述元件結構組成、零件相互位置關系及典型結構特征；其次，利用多媒體動畫效果或視頻文件形象生動地展現液壓元件的工作過程，進一步增強課堂的感染力，提高學生的感性認識，激發(fā)學生的學習興趣。比如在液壓泵、液壓馬達工作原理的講解中，充分利用組成密封容腔的各運動副零件間的相對運動視頻動畫，加強了學生對液壓泵、液壓馬達工作原理、基本概念的認識及相互關系的理解；第三，利用多媒體技術的交互性，將元件學習與系統(tǒng)應用相結合，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)意識。在“液壓元件”的學習中，僅孤立地從元件本身出發(fā)去講解，學生很難全面地理解元件的工作原理、作用和性能指標，較好的方法就是將液壓元件的學習與實際系統(tǒng)的應用結合起來，從系統(tǒng)的角度去學習元件，才能更好地理解相關的概念、原理。比如在溢流閥工作原理的講解中，把溢流閥分別并聯(lián)在一個定量泵源和一個變量泵源中，結合溢流閥的啟閉特性曲線來講解溢流閥作安全閥用和溢流閥用時的工作狀態(tài)，學生就能更好地理解溢流閥的工作原理和其安全保護、溢流穩(wěn)壓的作用及其相應性能指標的意義；最后，充分利用多媒體素材的豐富性，將液壓元件的結構原理與制造工藝相結合，拓展學生的知識面，培養(yǎng)學生的工程設計能力。流體傳動與控制專業(yè)方向雖然屬于大機械類專業(yè)，在課程設置中有關機械制造技術方面的專業(yè)課，但由于液壓元件屬于精密元器件，涉及很多精密加工工藝過程，常規(guī)的機械制造技術內容的廣度和深度仍顯不足，因此，若能在液壓元件課程中適度穿插制造工藝內容，一方面可以趁熱打鐵加強元件結構原理、性能與工藝間的聯(lián)系，培養(yǎng)學生設計能力，另一方面在理論教學中穿插實際工藝案例，還可以調節(jié)課堂氛圍，張弛有度。

（二）利用計算機仿真技術輔助教學，激發(fā)學生的學習興趣

計算機仿真技術在流體傳動與控制技術領域中的應用已有30多年的歷史，目前國內外有關液壓技術方面的仿真軟件有數十種之多，[4] [5]概括起來有三大類即機械系統(tǒng)動力學仿真軟件如Proe、ADAMS等，計算流體動力學仿真軟件如Fluent、CFX等，液壓元件及系統(tǒng)仿真軟件如AMESIM、EASY5等。在液壓元件的教學過程中適當利用這些軟件開發(fā)輔助教學系統(tǒng)一方面可以拓展學生視野，深化學生對液壓元件及系統(tǒng)物理本質的認識；另一方面還可以激發(fā)學生對計算機輔助設計學習的興趣和熱情。

首先，利用機械系統(tǒng)動力學仿真軟件開發(fā)典型液壓元件的虛擬樣機教學系統(tǒng)，實現液壓元件虛擬拆裝及動力學仿真演示，既可解決課堂教學液壓元件實物模型不足或攜帶不便的問題，還可通過仿真的曲線圖表結果進一步加強學生對液壓元件原理及性能的理解和掌握；其次，利用計算流體動力學仿真軟件對液壓元件內部流場進行數值解析，獲取元件內部流場參數如速度、壓力、溫度等的分布圖或動態(tài)流動視頻以輔助教學，可以幫助學生加強對流體力學知識的理解和領悟，使學生對液壓元件結構原理的認識上升到對液壓元件內部流場結構、流動機理的認識上去，深化學生就液壓元件對液壓能進行傳遞、調節(jié)及控制這一功能的理解；最后，利用液壓元件及系統(tǒng)仿真軟件面向對象的圖形化建模功能，構建典型元件或系統(tǒng)的仿真模型，結合教材常用的傳遞函數建模方法，對元件或系統(tǒng)關鍵結構參數與其性能的關聯(lián)進行對比仿真分析，既可得到定性結論，又可獲得定量數據、曲線，從而提升學生對液壓元件或系統(tǒng)結構參數的物理意義的領悟。

（三）利用課程網站的作用，構建多功能交互平臺

隨著計算機技術的發(fā)展，計算機網絡越來越普及，網絡化教學已成為現代教育技術發(fā)展的趨勢和方向。[6]開發(fā)構建“液壓元件”課程網站，打造師生、生生、校企等多元化多空間之間的開放交流互動平臺，為學生提供豐富的教學資源和多種形式的教學活動，是課堂教學的延伸和必要補充，對引導學生自主學習具有重要意義?！耙簤涸闭n程網站主要內容包括課程教學大綱、授課錄像、教案、講義、課件、工程實訓、實驗指導、創(chuàng)新訓練、參考資料、液壓產品樣本以及液壓元件生產制造工藝流程等，并具有網上答疑、網上測評、網上提交作業(yè)等功能。學生在課程學習的過程中，可下載或在線瀏覽課程課件、習題庫、測驗試卷等內容，完成課程預習或課后復習，同時學生還可以通過論壇留言或電子信箱與老師、同學進行交流、互動。課程網站上還有國內外知名液壓技術研發(fā)機構、液壓元件生產廠商、優(yōu)秀液壓技術論壇等網址推薦鏈接，鼓勵和引導學生上網了解最新液壓技術發(fā)展方向和趨勢，培養(yǎng)學生勇于實踐和開拓進取的精神。

三、結語

總之，運用現代教育技術進行教學是當今教育發(fā)展的必然趨勢，現代教育技術與“液壓元件”課程教學實踐的有機融合是一項系統(tǒng)工程，它涉及教學設計、現代教學理念、多媒體、專業(yè)仿真軟件及計算機網絡技術等諸多方面。只有積極主動地學習、掌握現代教育技術的最新理論、技能以及課程專業(yè)知識，努力提高教師自身的現代教育技術及專業(yè)知識素養(yǎng)和水平，并通過不斷的探索、實踐和研究，才能逐步找到和完善一條現代教育技術與“液壓元件”課程教學實踐融合的路徑，達到提高教學效率及教學質量的教改目的。

［參考文獻］

［1］張劍平.現代教育技術-理論與應用［M］.北京：高等教育出版社，2003.

［2］林建亞，何存興.液壓元件［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1988.

［3］李壯云，葛宜遠，陳堯明.液壓元件與系統(tǒng)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1999.

［4］王勇亮，盧穎，趙振鵬等.液壓仿真軟件的現狀及發(fā)展趨勢［J］.液壓與氣動，2012（8）：1-4.

［5］吳躍斌，謝英?。簤悍抡婕夹g的現在和未來［J］.液壓與氣動，2002（11）：1-3.

［6］湯放奇，李曉松，湯昕.論精品課程教學網站的功能與建設［J］.中國電力教育2008.

［責任編輯：鐘嵐］