趙鎮(zhèn)鋒
(文華學院 機電學部,湖北 武漢 430074)
《液壓傳動與氣壓傳動》教學改革探索
趙鎮(zhèn)鋒
(文華學院 機電學部,湖北 武漢 430074)
本文針對民辦高校的人才培養(yǎng)目標,對《液壓傳動與氣壓傳動》課程的教學內容、方法和實驗教學等進行了改革與探索,取得了一定的成效。
教學改革 ;教學模式;液壓傳動與氣壓傳動;實驗
《液壓傳動與氣壓傳動》是一門機械類專業(yè)學生必修的核心專業(yè)課,通過本課程的教學和學習,幫助學生掌握有關液壓與氣壓傳動技術的基本知識,了解液壓元件的基本結構及工作原理,具備對液壓和氣壓傳動系統(tǒng)進行綜合分析的基本能力,培養(yǎng)學生在液壓與氣壓傳動技術方面的初步工程設計及維護能力。在教學過程中,由于液壓與氣壓傳動對密封性要求特別高,使其工作過程難以觀察,教學時只能用圖形顯示或模仿動作,抽象而枯燥,因此必須對教學方法進行一些改變,才能讓學生聽懂,提高他們的學習積極性,以下介紹在《液壓傳動與氣壓傳動》課程教學實踐中的一些嘗試。
學校的辦學目標是緊抓個性化教育,培養(yǎng)應用型人才,因此我們教學目標的重點應該在應用層面上,《液壓傳動與氣壓傳動》課程教學的重點就應該重應用、輕理論,在教學內容上進行優(yōu)化整合,具體措施如下。
(1)系統(tǒng)全面的分析整個課程結構,分清教學內容的主次,重點講解液壓元器件的構造、工作原理、特點及液壓基本回路和液壓系統(tǒng)的分析,偏理論的流體力學基礎及液壓系統(tǒng)的設計只做簡要的介紹,至于氣壓傳動的內容由于和液壓傳動有很多相似點,由于課時的要求不做介紹,但要求學生自己學習。
(2)對一些章節(jié)的學時進行調整,去掉繁瑣的理論推導和計算,只做結論介紹,讓學生掌握一些重要的結論。比如流體力學只需要學生了解最基本的理論和計算公式,如靜壓方程、連續(xù)性方程、伯努利方程、動量方程等。而對典型液壓系統(tǒng)分析的實例則應有所增加,如機床液壓系統(tǒng)、壓力加工液壓系統(tǒng)、汽車制動液壓系統(tǒng)等,讓學生熟悉比較典型的液壓系統(tǒng),通過大量的實例分析,可使學生熟能生巧,掌握相關的液壓知識點??傊?,在理論教學內容改革上須緊緊圍繞學院的人才培養(yǎng)目標,使課程內容少而精,讓學生掌握最基本的知識點,最基本的學習方法和最基本的技能。
液壓與氣壓傳動這門課程專業(yè)性非常強,要學好這門課程,必須具備掌握機械類的相關知識點,如機械制圖、工程力學、機械設計基礎、電工學等,所以時間安排在大三下學期進行開設。
2.1 多媒體教學
多媒體教學是指在教學過程中,通過課前備課設計,合理選擇和應用現(xiàn)代教學媒體,并與傳統(tǒng)教學板書相組合,一起參與教學的全過程,兩種教學方法相互配合,從而各取優(yōu)點達到最優(yōu)的教學效果。由于多媒體技術直觀、形象生動,在教學中,可以節(jié)省大量的板書時間,可以仔細對照投影講解一些工程實例的基本結構,使一些抽象概念、理論變得直觀明了。
筆者在教學過程中主要采用投影和板書相結合,把教材上所附的圖和表及知識點寫進PPT,另外還從網(wǎng)上精選了一些典型的液壓元件的結構剖視圖、工作原理圖和一些典型液壓機械的液壓系統(tǒng)圖,制作成PPT,再結合恰當?shù)陌鍟?,既能加深學生的理解,幫助他們掌握各個知識點,又能讓學生對整個知識體系進行把控。另外從網(wǎng)上下載了各種關于液壓和氣壓傳動的設備或產(chǎn)品在實際生產(chǎn)活動中應用的視頻,讓學生了解液壓的實際應用情況,可以激發(fā)同學們的學習熱情。
2.2 計算機輔助教學
計算機輔助教學(CAI,Computer Aided Instruction)是在計算機輔助下進行的各種教學活動,通過各種先進的計算機軟件作為載體,來安排教學內容、教學進程和教學訓練的方法與技術。CAI的開展可以把最新的科技信息和成果應用于教學中,它不僅可以豐富和更新學生的知識點,還可以豐富學習的方法和手段。根據(jù)液壓與氣壓傳動的教學特點,利用計算機技術,將靜態(tài)的教學內容和平面式的教學方式轉化成圖形、動畫、影像等相結合的多媒體動態(tài)形式和立體式教學,能夠提高學生的興趣,起到事半功倍的效果。
在學習液壓元件時,可借助Pro/E和Flash三維建模及運動仿真軟件,模擬各種液壓和氣動元件的動作,能夠形象地展示元件結構和工作原理,有助于學生更好的理解相關的知識點,同時也培養(yǎng)了學生的空間思維能力,另外通過一些動畫和視頻展示各液壓元件在液壓工程系統(tǒng)中的應用,介紹了液壓系統(tǒng)設計的思路和方法,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力,幫助學生掌握液壓設計的基本方法,同時也激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。
2.3 實驗教學
針對液壓課理論教學的特點和難點,實驗課課時安排為4學時,在實驗教學中選擇了兩個內容的實驗。
(1)液壓泵的特性實驗,了解液壓動力元件液壓泵的主要性能參數(shù)及其測試方法;
(2)節(jié)流調速實驗,對節(jié)流閥調速回路的速度-負載特性進行實驗,比較進油、回油、旁路節(jié)流調速回路的調速特點,比較調速閥的調速特性。
實驗按小班的規(guī)模進行,每次實驗人數(shù)控制在25人左右,做到讓每個學生都能有能實際操作的機會,通過這兩個實驗,讓學生既了解了基本液壓元件的結構和性能,例如動力元件液壓泵、執(zhí)行元件液壓缸、控制元件各種控制閥,又對組成系統(tǒng)的基本回路的一些特性有了真實、直觀的了解,對于學生對各知識點的掌握有了事半功倍的作用,同時讓學生對于液壓與氣壓傳動專業(yè)性有了理性的了解。
2.4 項目式教學
項目教學法就是將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,老師只提供題目或者方向,而學生自己負責相關信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價,學生在整個項目的運行過程中,能夠清楚的了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求,老師的作用僅僅是前期的大的框架的搭建或者方向的把控,以及某些細節(jié)上的答疑解惑,這種方法注重理論與實踐相結合,學生在做項目的過程中既學到了基本的知識點,又掌握了其應用,并且掌握了解決問題的方法。該方法主要用于畢業(yè)設計上面,給學生相關的液壓與氣壓傳動方面的題目,讓學生自己獨立的去完成,老師給以適當?shù)闹笇Ш鸵庖姡@種方法能快速提高學生獨立工作的能力,并讓學生對液壓與氣壓傳動有更深刻的理解。
課程考核既是評價和了解學生學習效果的一種有效方法,也是讓老師了解自己教學效果的一種方法,常用的方式是采用單一的理論考試進行評價,這樣容易造成學生平時不好好學習,而僅僅在最后的考試之前突擊、死記硬背,并不能真正反映出學生掌握知識點的情況,不利于老師了解自己的教學情況,為此要改變這種單一的考核模式,尋求能真正綜合反映學生學習情況的考核方法。
(1)采用多種考核方式,具體方法是將考核成績劃分為試卷考試成績(占70%),實驗成績(占10%)包括實驗報告成績和點名,平時成績(占20%)包括作業(yè)成績和課堂點名。
(2)在考試內容方面,使其能反映大綱要求,基本能包含課程的全部知識點,難易適中,份量適中;
(3)在考試題型上,采用填空、選擇、問答、計算、改錯、綜合系統(tǒng)分析等多種形式。
(4)針對抄作業(yè)現(xiàn)象,減少布置課后習題的作業(yè),增加報告或小論文的作業(yè),只給學生論文的主題,讓學生自己查找相關的資料,自由發(fā)揮。
《液壓傳動與氣壓傳動》課程是一門機械專業(yè)的專業(yè)核心課程,不同于其他的專業(yè)基礎課,有其相對獨立的特性,因此不能用機械類其他課程的教學方法來統(tǒng)一教授,經(jīng)過幾個學期的改革實踐,取得了一定的效果。
[1] 楊曙東,何存興.液壓傳動與氣壓傳動[M].武漢:華中科技大學出版社,2010.
[2] 張興國,張磊.《液壓與氣壓傳動》課程教學探索[J].科技教育,2014,(13).
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1671-0711(2016)12(下)-0162-02