張倫戟
摘 要 中職組液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)裝調(diào)與維護(hù)競(jìng)賽目的是通過競(jìng)賽為全國(guó)中職學(xué)校提供液壓與氣動(dòng)新技術(shù)相互交流的平臺(tái),引領(lǐng)中職學(xué)校機(jī)械類、機(jī)電類等相關(guān)專業(yè)教育教學(xué)改革,提高中職學(xué)生在液壓與氣動(dòng)技術(shù)方面解決實(shí)際問題的能力。本文介紹了將競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)、方法運(yùn)用到平時(shí)的教學(xué)中的一些做法。
關(guān)鍵詞 競(jìng)賽 液壓與氣壓傳動(dòng) 興趣 一體化教學(xué)
中圖分類號(hào):G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Hydraulic and Pneumatic Drive Teaching Reform
under the Competition Environment
ZHANG Lunji
(College of Mechanical Engineering, Shandong University of Technology, Zibo, Shandong 255049;
Xuecheng Vocational School, Zaozhuang, Shandong 277000)
Abstract Vocational groups' hydraulic and pneumatic systems alignment and maintenance of race by race aims to provide hydraulic and pneumatic new technology platform for the mutual exchange of vocational schools nationwide, leading the teaching reform-related professional education in vocational schools mechanical, electrical, etc., to improve the vocational students to solve practical problems in hydraulic and pneumatic technology capabilities. This article describes the experience of the competition, the method applied to the usual teaching practices.
Key words competition; hydraulic and pneumatic drive; interest; integrated teaching
中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械、機(jī)電專業(yè)主要的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有綜合職業(yè)能力,在生產(chǎn)一線工作的高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才,而液壓與氣壓傳動(dòng)是機(jī)械、機(jī)電專業(yè)一門重要的技能型課程。因此,掌握液壓與氣壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用是本課程的任務(wù),也是生產(chǎn)一線工作的高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才所必須具備的職業(yè)技能。液壓與氣壓傳動(dòng)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,其內(nèi)容涉及液壓與氣壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)、常用元件、系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)裝調(diào)與維護(hù)。
2013年6月全國(guó)職業(yè)院校技能競(jìng)賽中職組液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)裝調(diào)與維護(hù)賽項(xiàng)在杭州成功舉辦,該賽項(xiàng)的競(jìng)賽目的是通過競(jìng)賽,為全國(guó)中職學(xué)校提供液壓與氣動(dòng)新技術(shù)相互交流的平臺(tái),引領(lǐng)中職學(xué)校機(jī)械類、機(jī)電類等相關(guān)專業(yè)教育教學(xué)改革,提高中職學(xué)生在液壓與氣動(dòng)技術(shù)方面解決實(shí)際問題的能力。該賽項(xiàng)已經(jīng)成功舉行了兩屆,如何將競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)、方法運(yùn)用到平時(shí)的教學(xué)中來,筆者嘗試了以下措施,得到明顯的效果。
1 從實(shí)驗(yàn)課開始第一次課,最大程度激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在液壓與氣壓傳動(dòng)的學(xué)習(xí)中,興趣是至關(guān)重要的,一定要在第一次課上最大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于中職學(xué)生來說最大的學(xué)習(xí)興趣來源于動(dòng)手操作,所以第一次課筆者安排學(xué)生做幾個(gè)簡(jiǎn)單“有趣”的氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)這門課很輕松,而且有意思。
實(shí)驗(yàn)一:?jiǎn)巫饔谩㈦p作用氣缸的伸出、縮回。這個(gè)實(shí)驗(yàn)要提前將元件1、2、3連接好,實(shí)驗(yàn)前只需讓學(xué)生知道操作元件3會(huì)產(chǎn)生壓縮氣體,不操作就不產(chǎn)生壓縮空氣。學(xué)生按照3個(gè)圖依次做實(shí)驗(yàn),只需連接元件3和4之間相應(yīng)的氣管(圖中粗線部分),然后操作元件3觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過這三個(gè)圖的實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠輕松掌握兩種氣缸如何伸出和縮回,激發(fā)學(xué)生的興趣。
圖1 單作用氣缸伸縮實(shí)驗(yàn)
圖2 雙作用氣缸伸出實(shí)驗(yàn)
圖3 雙作用氣缸縮回實(shí)驗(yàn)
做完實(shí)驗(yàn)一的內(nèi)容,筆者會(huì)問學(xué)生兩個(gè)問題:“雙作用氣缸的伸縮實(shí)驗(yàn),按照剛才的實(shí)驗(yàn)做,麻煩不麻煩?”“請(qǐng)思考一下,實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中會(huì)不會(huì)這樣實(shí)現(xiàn)雙作用氣缸的伸出和縮回呢?”通過這樣兩個(gè)問題,可以很自然地引出“方向換向閥”這種元件,接著做實(shí)驗(yàn)二。
實(shí)驗(yàn)二:方向換向閥實(shí)現(xiàn)雙作用氣缸的運(yùn)動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn),元件1、2不變,將元件3換成手滑閥。按照?qǐng)D4方向換向閥實(shí)驗(yàn)中的粗線部分連接氣管,將元件3打到通的狀態(tài),按下、松開元件5的按鈕,感受壓縮空氣從元件5的A口或B口流出的情況。通過圖4的實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以知道方向換向閥可以改變壓縮空氣流出的通道。緊接著,按照?qǐng)D5,將方向換向閥的兩個(gè)出口A、B分別連接到雙作用氣缸的兩個(gè)接口(圖中粗線部分),然后操作元件5就可以實(shí)現(xiàn)雙作用氣缸的伸縮運(yùn)動(dòng)。
通過實(shí)驗(yàn)二,學(xué)生只要按下、松開元件5的按鈕就可以控制雙作用氣缸活塞桿的伸出和縮回,在操作同時(shí)伴隨著氣體的爆破聲,讓學(xué)生的興趣不斷攀升。此時(shí),要不失時(shí)機(jī)地引入速度控制。
實(shí)驗(yàn)三:氣缸的速度控制。在上述基礎(chǔ)上,給學(xué)生提供單向節(jié)流閥,讓學(xué)生在圖5中的元件3和5、4和5之間的三個(gè)連接處隨意加入,操作元件5,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生安裝的位置、方向不同會(huì)得到不同的結(jié)果,學(xué)生的興趣會(huì)繼續(xù)增加。
通過上述三個(gè)實(shí)驗(yàn),充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,對(duì)氣壓傳動(dòng)有一定的了解。接下來,告訴學(xué)生液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)有很多相似之處,只不過液壓傳動(dòng)是用液壓油來實(shí)現(xiàn)液壓缸的運(yùn)動(dòng)的,用這樣簡(jiǎn)單的話就可以讓學(xué)生對(duì)液壓傳動(dòng)有初步的了解。
2 先從氣壓傳動(dòng)入手,氣壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)穿插進(jìn)行
在多年的教學(xué)實(shí)踐中,筆者發(fā)現(xiàn)很多教材都是先液壓后氣壓,重液壓輕氣壓,筆者認(rèn)為這是很不合適的,因?yàn)楝F(xiàn)在的學(xué)生都很愛干凈,如果一開始就讓學(xué)生學(xué)習(xí)液壓傳動(dòng)部分,讓他們?nèi)プ鲆簤簩?shí)驗(yàn),他們只要做液壓實(shí)驗(yàn)就會(huì)弄得滿手是油,這勢(shì)必會(huì)大大降低他們的學(xué)習(xí)熱情和興趣,甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒,另外液壓傳動(dòng)壓力高,誤操作危險(xiǎn)大,而氣壓傳動(dòng)的實(shí)驗(yàn)具有干凈衛(wèi)生,又安全可靠的特點(diǎn),學(xué)生自主學(xué)習(xí)性較強(qiáng)。因此,筆者的做法是先從氣壓傳動(dòng)部分開始,讓學(xué)生先掌握好氣壓傳動(dòng)的基本元件、應(yīng)用及基本回路。
現(xiàn)在的教材基本上都是液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)各講各的,各個(gè)知識(shí)點(diǎn)基本上沒有什么對(duì)比,不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能的掌握。筆者的做法是氣壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)穿插進(jìn)行,進(jìn)行對(duì)比式教學(xué)。比如,在學(xué)生學(xué)習(xí)完氣壓方向換向閥時(shí),緊接著用對(duì)比法學(xué)習(xí)液壓方向換向閥,它們的驅(qū)動(dòng)方式有哪些相同與不同,它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有哪些區(qū)別,最常用的換向閥分別是幾位幾通。又如,在學(xué)完氣壓傳動(dòng)節(jié)流調(diào)速時(shí),緊接著學(xué)習(xí)液壓傳動(dòng)中的節(jié)流調(diào)速,通過對(duì)比學(xué)習(xí)節(jié)流調(diào)速方式的選擇,通過對(duì)比知道液壓傳動(dòng)定量泵供油系統(tǒng)的節(jié)流調(diào)速除了要用節(jié)流閥還要用到溢流閥。這種穿插進(jìn)行、對(duì)比學(xué)習(xí)既可以提高學(xué)習(xí)效果,又可以提高學(xué)習(xí)效率。
3 任務(wù)引領(lǐng)、理實(shí)一體化教學(xué)
技能競(jìng)賽的命題方式是以一個(gè)個(gè)任務(wù)的形式進(jìn)行的,易于學(xué)生操作,也易于評(píng)價(jià)。在平時(shí)的教學(xué)中借鑒競(jìng)賽出題的方式,將教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)操作性強(qiáng)的任務(wù),并給出評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)所設(shè)計(jì)的任務(wù)進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué),及時(shí)評(píng)價(jià)。比如,在學(xué)習(xí)液壓三位四通換向閥的中位機(jī)能時(shí),設(shè)計(jì)的任務(wù)是:(1)將換向閥的進(jìn)油口接到定量泵(帶溢流閥,提前調(diào)好泵站壓力)的出油口,將回油口接回油箱,將兩個(gè)出油口分別接到雙作用液壓缸的油口,在泵的出口、液壓缸兩個(gè)油口分別安裝壓力表(每正確安裝一處記2分);(2)打開液壓泵,觀察液壓缸是否會(huì)動(dòng),分別記錄三個(gè)壓力表的壓力,并根據(jù)壓力判斷泵是否卸荷,液壓缸是否保壓(操作規(guī)范記2分,觀察仔細(xì)、記錄準(zhǔn)確每次2分,判斷正確每處記3分);(3)停泵,用外力是否可以使液壓缸活塞桿移動(dòng),并判斷換向閥處于中位時(shí)是否可以浮動(dòng)(判斷正確記3分);(4)總結(jié)出該種中位的特點(diǎn)(總結(jié)完整正確記5分)。在這個(gè)過程中,學(xué)生始終在自主探究學(xué)習(xí),教師充當(dāng)任務(wù)的制定者、學(xué)習(xí)過程的監(jiān)督者、學(xué)習(xí)成果的評(píng)定者和學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者。
4 多媒體輔助結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),提高教學(xué)效果
液壓與氣壓傳動(dòng)這門課程的學(xué)習(xí)中,學(xué)生如果沒有必要的理論知識(shí)的支撐,實(shí)踐教學(xué)難以進(jìn)行。傳統(tǒng)的教學(xué)方法只依靠黑板繪圖和老師自身的講解,無法讓學(xué)生真正清楚元件的結(jié)構(gòu)、原理,也無法讓學(xué)生輕松地掌握各種回路和應(yīng)用。采用多媒體輔助教學(xué),不僅可以省去老師畫圖的時(shí)間,更可以讓畫面動(dòng)起來,讓枯燥無味的學(xué)習(xí)變得生動(dòng)起來,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。比如,在學(xué)習(xí)氣缸的時(shí)候,會(huì)用動(dòng)畫演示氣缸的結(jié)構(gòu)和工作原理,還會(huì)用圖片和視頻展現(xiàn)各種形式的氣缸及用途。在學(xué)習(xí)回路分析的時(shí)候,會(huì)用FluidSIM軟件進(jìn)行仿真教學(xué),利用系統(tǒng)模擬仿真功能模塊可對(duì)組成的液壓、氣壓回路的元件參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,從而準(zhǔn)確模擬系統(tǒng)動(dòng)作。筆者經(jīng)常利用學(xué)校實(shí)習(xí)車間的液壓、氣壓傳動(dòng)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),提高學(xué)生的觀察能力、分析能力和綜合運(yùn)用能力。通過現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),促進(jìn)學(xué)生開動(dòng)腦筋,做到教與學(xué)的同步,實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用,提高學(xué)生的實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
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