高小瑞

摘 要：結(jié)合輪機(jī)工程專業(yè)《液壓傳動(dòng)與控制》課程設(shè)置特點(diǎn)，分析了在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中遇到的一些問題，從優(yōu)化和完善教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法和引入計(jì)算機(jī)建模及仿真教學(xué)手段、完善試題庫(kù)和優(yōu)化考核評(píng)價(jià)機(jī)制等方面進(jìn)行了相應(yīng)改革，不但拓展了學(xué)生的知識(shí)面、活躍了課堂氣氛，而且有效的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。所做工作取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng) 教學(xué)現(xiàn)狀 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：TH13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）08（c）-0144-03

Abstract： Combined with the characteristics of the Hydraulic Transmission and Control course in Marine engineering， ？the problems encountered during the process of teaching are analyzed. Then， the corresponding reform are carried out from the optimization and improvement？of the teaching content，the improvement of the teaching method，the introduction of the computer modeling and simulation teaching means，the improvement of the item bank and the optimization of the evaluation mechanism？and so on. These ？not only expanded the students knowledge and actived the classroom atmosphere， but also effectively stimulated the students' enthusiasm. These work has achieved good teaching results.

key Words： Hydraulic Transmission； Teaching status； Teaching reform

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)電液一體化程度越來(lái)越高，液壓傳動(dòng)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、醫(yī)療器械、交通運(yùn)輸、飛機(jī)、航海等等領(lǐng)域中[1]?！兑簤簜鲃?dòng)與控制》是一門與機(jī)械、電子、控制理論等緊密結(jié)合的課程，幾乎所有的工科機(jī)械類專業(yè)院校都開設(shè)了該門課程，旨在通過(guò)學(xué)習(xí)該門課程增強(qiáng)學(xué)生的液壓方面的知識(shí)，熟悉液壓元件的工作原理和液壓回路的基本設(shè)計(jì)要求，能讀懂液壓系統(tǒng)圖，并在將來(lái)的工作中能很好將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐過(guò)程。在船舶上有許多的液壓設(shè)備，如液壓起重機(jī)、液壓舵機(jī)、液壓錨絞機(jī)、艙蓋板啟閉裝置、液壓減搖鰭裝置、各種液壓泵、液壓管道等等[2]，這些都要求從業(yè)人員不僅要熟悉這些設(shè)備的操作，更應(yīng)該儲(chǔ)備較多的液壓知識(shí)，能較好的分析解決在實(shí)際工作中遇到的問題。輪機(jī)工程專業(yè)在學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)中要求學(xué)生掌握相關(guān)的液壓基礎(chǔ)知識(shí)以及船舶上相關(guān)液壓設(shè)備的工作原理和維護(hù)要求，旨在培養(yǎng)學(xué)生良好的工程實(shí)際應(yīng)用能力。該門課程以“元件—回路—系統(tǒng)”為主線較為系統(tǒng)的介紹了液壓傳動(dòng)控制技術(shù)，能很好擴(kuò)展學(xué)生的液壓技術(shù)知識(shí)面。筆者結(jié)合自己實(shí)際教學(xué)經(jīng)歷，分析了液壓傳動(dòng)控制課程教學(xué)過(guò)程中遇到的問題，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考勤考核機(jī)制進(jìn)行了相應(yīng)的改革探討。

1 教學(xué)過(guò)程中遇到的問題

筆者所在學(xué)院液壓傳動(dòng)課程主要面向輪機(jī)工程專業(yè)本科生，課程性質(zhì)定位為專業(yè)選修課，開課時(shí)間是在大三學(xué)年的上半學(xué)期。由于該門課程與輪機(jī)工程專業(yè)知識(shí)聯(lián)系緊密，應(yīng)用性較強(qiáng)，上課人數(shù)眾多，達(dá)到120～180人左右，屬于大班上課。首先，大班上課模式下學(xué)生的考勤是一個(gè)比較困難的事情，任課老師為了督促學(xué)生上課不得不考慮采取行之有效的考勤方式，但又不能因?yàn)榭记谡紦?jù)很多的上課時(shí)間。所以人數(shù)眾多模式下，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，如何建立有效的考勤考核機(jī)制，以便督促學(xué)生，是任課教師經(jīng)常思考的問題。其次，傳統(tǒng)的填鴨式的教學(xué)模式、課程內(nèi)容不能與時(shí)俱進(jìn)、教學(xué)手段方法不足以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，勢(shì)必導(dǎo)致課堂氣氛沉悶，知識(shí)的傳授無(wú)法到達(dá)，甚至于導(dǎo)致學(xué)生的嚴(yán)重缺勤，失去的學(xué)習(xí)本門課程的意義。另外，課時(shí)的縮減以及人數(shù)過(guò)多，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)難以進(jìn)行，須有采用有效手段來(lái)解決這一困難。最后，課程復(fù)習(xí)題庫(kù)有待進(jìn)一步完善，以利于學(xué)生復(fù)習(xí)和進(jìn)行計(jì)算機(jī)測(cè)評(píng)?？傊蟀嗌险n模式下如何很好的導(dǎo)入課程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，以便學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)本門課程加深對(duì)液壓技術(shù)的認(rèn)識(shí)，擴(kuò)展液壓知識(shí)面，成了每位任課教師亟待研究和解決的問題。

2 教學(xué)改革嘗試

2.1 積極備課，完善教學(xué)內(nèi)容

液壓傳動(dòng)與控制的內(nèi)容主要由液壓油和液壓流體力學(xué)、液壓元件、液壓基本回路、液壓系統(tǒng)這幾部分組成。在授課過(guò)程中，如采取按部就班的模式一步一步的完成內(nèi)容的講解，難免讓人覺得枯燥，讓學(xué)生失去了學(xué)習(xí)本門課程的興趣。為了上好每一堂課，積極有效的備課環(huán)節(jié)是必不可少。吃透教材，把握重點(diǎn)難點(diǎn)，課堂授課舉例也應(yīng)貼近生活工作實(shí)際應(yīng)用，容易為學(xué)生理解，不要過(guò)于抽象化、理論化，這樣才能很好地實(shí)現(xiàn)課堂內(nèi)容的傳授。液壓系統(tǒng)的血液是流動(dòng)在各個(gè)回路中的工作介質(zhì)，所以針對(duì)液壓油和液壓流體力學(xué)這方面的內(nèi)容需要增強(qiáng)液壓油的性質(zhì)以及流體在管路以及元件系統(tǒng)中的流動(dòng)特性，而對(duì)于理論公式的推導(dǎo)部分適當(dāng)減少甚至不推導(dǎo)，增設(shè)液壓元件如液壓閥、泵等元件內(nèi)部流體過(guò)流特性分析；針對(duì)液壓元件部分的介紹，重點(diǎn)在于介紹主要元件的工作原理機(jī)其應(yīng)用。但是在以往的授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)僅僅依靠課本中的工作原理圖的介紹，學(xué)生很難在大腦中建立空間模型，難以理解，甚至混淆。如在講解葉片泵時(shí)學(xué)生對(duì)于配油盤部分由于原理圖中僅用虛線指出了配油窗口的位置，而實(shí)際配油盤的結(jié)構(gòu)沒有顯示，在講解時(shí)很難被學(xué)生理解。輪機(jī)工程學(xué)院動(dòng)力設(shè)備拆裝中心在學(xué)生大三學(xué)年第二學(xué)期都組織學(xué)生進(jìn)行設(shè)備的拆裝訓(xùn)練，但都滯后于液壓傳動(dòng)和船舶輔機(jī)課程，所以在上課時(shí)普遍采用將一些元件的實(shí)物帶進(jìn)課堂加強(qiáng)認(rèn)知或者播放錄制的拆裝視頻來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)識(shí)。液壓基本回路的講解上重視基本回路實(shí)現(xiàn)性能的講解，雖然學(xué)校液壓實(shí)驗(yàn)中心具備完成液壓元件回路性能的搭建和測(cè)試，但限于課時(shí)人數(shù)過(guò)多的限制，采取將往年所帶畢業(yè)生完成的相關(guān)內(nèi)容引入課堂進(jìn)行介紹，取得了一定的成效。液壓系統(tǒng)部分主要是船舶典型實(shí)例的介紹，如結(jié)合液壓實(shí)驗(yàn)中重點(diǎn)講解液壓舵機(jī)系統(tǒng)、液壓起重機(jī)系統(tǒng)、液壓錨絞機(jī)系統(tǒng)的介紹，貼合應(yīng)用實(shí)際，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握液壓系統(tǒng)的分析方法，能夠讀懂液壓系統(tǒng)圖。endprint

2.2 計(jì)算機(jī)建模或仿真技術(shù)的積極引入，彌補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)困難的難題

現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)基本上安排在理論知識(shí)學(xué)習(xí)之后，這樣做有利于直觀的認(rèn)知和消化所學(xué)的理論知識(shí)，但是在有限課時(shí)條件下人數(shù)眾多的大班上課模式給開設(shè)現(xiàn)場(chǎng)課教學(xué)帶來(lái)了很大的難題，即使安排課內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)授課也難以達(dá)到預(yù)期的效果，所以任課教師必須采取有效措施應(yīng)對(duì)這一困境，以增強(qiáng)學(xué)生的理解感性認(rèn)知。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用一些建?；蚍抡孳浖軐?shí)現(xiàn)三維樣機(jī)建模、系統(tǒng)搭建、數(shù)值仿真，有效完成諸如液壓元件、液壓回路、液壓系統(tǒng)的建立和性能可視化分析，其計(jì)算結(jié)果用以完善教學(xué)課件，即彌補(bǔ)課內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的困難，又有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[3]。如為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)液壓元件的結(jié)構(gòu)和工作原理的認(rèn)識(shí)，將典型液壓泵、油馬達(dá)或液壓閥件等制作成三維動(dòng)畫，向?qū)W生展示，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。為了幫助學(xué)生更好的理解液壓閥內(nèi)部流體的流動(dòng)特性，可以應(yīng)用Pro/e 、UG等三維建模軟件完成閥內(nèi)部流道建模，給學(xué)生引入建模過(guò)程中化實(shí)為虛、化虛為實(shí)的概念；然后介紹應(yīng)用網(wǎng)格劃分軟件Gambit或ICEM完成網(wǎng)格劃分，最后應(yīng)用流體動(dòng)力學(xué)仿真軟件Fluent根據(jù)需要的邊界條件進(jìn)行仿真計(jì)算。在課堂教學(xué)中就可以很好的再現(xiàn)流線軌跡、流道中壓力、速度、漩渦分布，理解閥芯受力情況。通過(guò)應(yīng)用AMESim軟件可以對(duì)液壓元件或者液壓系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化調(diào)整和性能分析?？傊?，積極引入計(jì)算機(jī)輔助建模和仿真成果既克服了課內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)困難的不足，又豐富了多媒體課件，增強(qiáng)了學(xué)生的認(rèn)知，不但擴(kuò)展了學(xué)生知識(shí)面，而且有利于激發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2.3 改進(jìn)教學(xué)方法，注重拓展知識(shí)面，以激發(fā)學(xué)生熱情

工科專業(yè)的課程理論性強(qiáng)，任課老師應(yīng)注重自身知識(shí)的積累的拓展，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，避免填鴨式教學(xué)，營(yíng)造良好的課堂氣氛，達(dá)到知識(shí)的有效傳輸，以避免課堂枯燥沉悶。液壓傳動(dòng)課程中筆者采用了打比方、對(duì)比法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，問題教學(xué)等方式，達(dá)到了較好的效果。為了讓學(xué)生較好理解往復(fù)泵的作用數(shù)，應(yīng)用生活中的例子如打氣筒、醫(yī)用打針筒進(jìn)行講解，增強(qiáng)學(xué)生想象且貼近生活；講解液壓回路是將液壓回路比作學(xué)生較為熟悉的電路，不但吸引了學(xué)生的注意力，而且充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。 對(duì)比法教學(xué)中如將減壓閥、溢流閥、順序閥三種閥的結(jié)構(gòu)原理圖進(jìn)行詳細(xì)講解后，采用列表方式比較了三者的特點(diǎn)、性能、應(yīng)用，避免了概念混淆。大班上課任務(wù)教學(xué)中將學(xué)生分組完成對(duì)應(yīng)內(nèi)容方式，課堂檢查提問或提交小報(bào)告方式，采用對(duì)于督促學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性又較好的效果。良好的教學(xué)方法的應(yīng)用，有助于教師駕馭課堂和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外，作為知識(shí)的傳授者，教師也要不斷拓展自身的知識(shí)面，為學(xué)生講解液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及先進(jìn)的研究成果，尤其是液壓技術(shù)在航海領(lǐng)域的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的視野。

2.4 不斷完善題庫(kù)、建立良好的考核評(píng)價(jià)機(jī)制

液壓傳動(dòng)與控制課程采取3+7模式進(jìn)行考核，即平時(shí)成績(jī)30%，期末成績(jī)70%。在平時(shí)成績(jī)的把握上主要包括出勤、課堂參與、課后作業(yè)報(bào)告的完成。大班上課課堂出勤挨個(gè)點(diǎn)名很困難，為了節(jié)約時(shí)間，采用報(bào)學(xué)號(hào)形式和課堂回答相結(jié)合進(jìn)行出勤考核。課堂參與主要采取了任務(wù)分配方式加隨機(jī)提問：提前安排給相應(yīng)學(xué)號(hào)的學(xué)生下節(jié)課的上課內(nèi)容讓其提前認(rèn)真準(zhǔn)備，有效督促了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；同時(shí)隨機(jī)提問其他學(xué)生，掌握了學(xué)生掌握情況。課后作業(yè)采取課后作業(yè)+小組報(bào)告形式進(jìn)行：筆者所在學(xué)院液壓實(shí)驗(yàn)室和拆裝實(shí)驗(yàn)室較早實(shí)現(xiàn)了開放實(shí)驗(yàn)室，課后可以安排學(xué)生自主到實(shí)驗(yàn)室完成泵類結(jié)構(gòu)認(rèn)知、多功能液壓回路上完成回路的搭建、以及舵機(jī)、液壓起重機(jī)等液壓系統(tǒng)的了解，當(dāng)然該環(huán)節(jié)的進(jìn)行可以在課后小組開展，不用占用課堂時(shí)間，很好的彌補(bǔ)了課內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)的不足。目前期末考試主要采取閉卷考試方式進(jìn)行，主要考查學(xué)生的知識(shí)掌握情況。復(fù)習(xí)題庫(kù)需要不斷的完善更新，不但能給學(xué)生提供比較好的復(fù)習(xí)資料，也有利于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂的開展。

3 結(jié)語(yǔ)

輪機(jī)工程專業(yè)是一個(gè)應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)，液壓技術(shù)在船舶上應(yīng)用很廣泛。認(rèn)真充分的備課、注重知識(shí)的積累更新，啟發(fā)學(xué)生思維，不斷的研討調(diào)整更新教學(xué)內(nèi)容，認(rèn)真的改進(jìn)教學(xué)方法的教學(xué)手段，建立良好的考核機(jī)制，才能達(dá)到良好的教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈銘新.液壓傳動(dòng)與控制[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2014.2.

[2] 郭軍武.從輪機(jī)工程角度認(rèn)識(shí)液壓技術(shù)[J].機(jī)電設(shè)備，2012（1）：78-80.

[3] 周洪峰，池華方，劉永生.輪機(jī)工程專業(yè)液壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].航海教育研究，2006（1）：46-48.endprint