陸文瓊

[摘 要] 液壓傳動(dòng)是中職機(jī)械類(lèi)學(xué)生必須掌握的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課。在教學(xué)過(guò)程中，充分考慮學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，巧妙地將各種信息化元素融入課堂，以液壓的應(yīng)用實(shí)例為引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生探索生活中的液壓知識(shí)。給學(xué)生一個(gè)生動(dòng)易懂、具有趣味性的課堂。采用多元評(píng)價(jià)方式，給學(xué)生一個(gè)綜合客觀的評(píng)價(jià)。

[關(guān) 鍵 詞] 液壓傳動(dòng)；液壓元件；信息化；網(wǎng)課；多元評(píng)價(jià)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）29-0086-02

液壓傳動(dòng)具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在我國(guó)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型的今天，液壓技術(shù)更起著不可忽視的推動(dòng)作用。比如，航天飛機(jī)的軌道器、大國(guó)重器（盾構(gòu)機(jī)、架橋機(jī)）、新版雙足機(jī)器人等都應(yīng)用了液壓控制系統(tǒng)。

液壓傳動(dòng)相關(guān)知識(shí)雖然在中等職業(yè)高中占有的比例不大，但不管是高職考試還是技能大賽，都有涉及液壓的相關(guān)知識(shí)。因此對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，不管從提升現(xiàn)有學(xué)業(yè)和技能的角度考慮，還是為了畢業(yè)后更好地就業(yè)與發(fā)展，掌握最基本的液壓知識(shí)都是必要的。

一、根據(jù)學(xué)情制定教學(xué)目標(biāo)

高職考的考綱明確要求，要了解液壓的工作原理和液壓各元件的功用；在中職組液壓類(lèi)技能大賽中，要求學(xué)生了解液壓元件的結(jié)構(gòu)和性能，讀懂典型的液壓傳動(dòng)原理圖，具有排除簡(jiǎn)單故障的技能。因此，對(duì)中職生來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)的知識(shí)并不需要深入了解。本項(xiàng)目教學(xué)根據(jù)教材[1]制定了以下教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能目標(biāo)：（1）熟悉典型液壓元件的名稱(chēng)及其簡(jiǎn)化符號(hào)；（2）了解各液壓元件和簡(jiǎn)單液壓系統(tǒng)的工作原理。過(guò)程與方法目標(biāo)：在“設(shè)問(wèn)—探討—學(xué)習(xí)—拓展”的教學(xué)過(guò)程中融入各種信息化手段，讓學(xué)生體會(huì)和實(shí)踐“做中學(xué)、學(xué)中做”。情感和價(jià)值目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)、勤于思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣；（2）讓學(xué)生獲得成功的自信和喜悅。

二、豐富教學(xué)手段，讓學(xué)習(xí)變輕松

用繪制剖分圖的方式表達(dá)液壓元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，會(huì)直觀且容易理解，但繪圖比較麻煩，且如果需表達(dá)整臺(tái)設(shè)備的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖，其元件數(shù)量較多，繪制起來(lái)更加困難。故而在工程實(shí)際中，多采用簡(jiǎn)化的圖形符號(hào)來(lái)代表各液壓元件，但隨之而來(lái)的問(wèn)題是這些簡(jiǎn)化符號(hào)比較抽象，對(duì)于其結(jié)構(gòu)與工作原理，中職生理解起來(lái)有一定困難。因此，在本課程教學(xué)時(shí)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)和認(rèn)知規(guī)律，我做了以下設(shè)計(jì)：

（一）視頻列舉應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

中國(guó)近年來(lái)的基礎(chǔ)建設(shè)速度是每個(gè)人都能親身感受到的，便捷的交通、發(fā)達(dá)的通信，在這些便利的背后，與新型大型的機(jī)械設(shè)備的研發(fā)密不可分，這些設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制很多都由液壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生看到大型的架橋機(jī)、盾構(gòu)機(jī)、航天飛機(jī)、新型機(jī)器人時(shí)都感到非常新奇和崇拜，也認(rèn)可了液壓在機(jī)械工業(yè)的重要性，為何要學(xué)習(xí)這些枯燥的液壓理論知識(shí)的問(wèn)題也自然消除了。

（二）從具體到抽象，構(gòu)建實(shí)物與示意圖的聯(lián)系

光有學(xué)習(xí)熱情是不夠的，抽象的液壓元件會(huì)讓學(xué)生好不容易產(chǎn)生的學(xué)習(xí)興趣消退。考慮到學(xué)生從具體到抽象的認(rèn)知規(guī)律，課前我做了大量的準(zhǔn)備工作，先將主要的幾個(gè)液壓元件的實(shí)物照片、結(jié)構(gòu)原理圖以及簡(jiǎn)化示意圖按其演化規(guī)律排列。讓學(xué)生能將液壓元件的實(shí)物、結(jié)構(gòu)圖、示意簡(jiǎn)圖[2]在腦海中構(gòu)建聯(lián)系起來(lái)。分階段設(shè)置訓(xùn)練習(xí)題，先從連一連等趣味題開(kāi)始，讓學(xué)生在比較輕松的氛圍下記住簡(jiǎn)圖、結(jié)構(gòu)圖和實(shí)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系，接著設(shè)置選擇填空等進(jìn)階題，讓學(xué)生盡可能地熟記這些元件名稱(chēng)與符號(hào)。

（三）信息化元素的融入，讓學(xué)習(xí)更輕松

認(rèn)出液壓元件是第一步。接下來(lái)就得讓學(xué)生明白這些液壓元件的工作原理。液壓系統(tǒng)由動(dòng)力部分、控制部分、執(zhí)行部分、輔助部分組成，其中動(dòng)力部分的液壓泵，控制部分的方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥以及執(zhí)行部分的液壓缸和液壓馬達(dá)都是重要內(nèi)容，若工作原理僅靠圖片表達(dá)，大多數(shù)中職生表示很難理解。

利用動(dòng)畫(huà)模擬工作過(guò)程，能形象地說(shuō)明情況，有時(shí)比實(shí)物演示更加生動(dòng)。為了能更貼切地表述自己的想法，我利用二維動(dòng)畫(huà)制作軟件Macromedia Flash和三維設(shè)計(jì)軟件Inventor對(duì)這些液壓元件工作原理分別設(shè)計(jì)表達(dá)方案。比如，相對(duì)容易的控制閥部分，以移動(dòng)的元素居多，可以由二維動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)，如圖1的溢流閥。液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理則比較復(fù)雜，二維動(dòng)畫(huà)無(wú)法表達(dá)清楚，需要借助三維動(dòng)畫(huà)和合理的渲染，才能使學(xué)生看清楚內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及能量交換方式，如圖2的柱塞泵。

（四）創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生主動(dòng)探索液壓元件的應(yīng)用實(shí)例

有了信息化技術(shù)的幫助，學(xué)生更容易理解各個(gè)元件的工作原理。但并不應(yīng)急于讓學(xué)生觀看動(dòng)畫(huà)，因?yàn)閱蝹€(gè)動(dòng)畫(huà)演示雖然生動(dòng)，卻不系統(tǒng)。如果光給學(xué)生看動(dòng)畫(huà)，他們對(duì)液壓元件的理解是散亂的，并不清楚整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作流程，而且大量的元件容易混淆。因此我設(shè)置問(wèn)題讓學(xué)生自己探索這些液壓元件的應(yīng)用。學(xué)生根據(jù)老師的提示在課前完成“尋找液壓元件的應(yīng)用”的作業(yè)，除了老師的提示，學(xué)生可以自由發(fā)揮，找到盡可能多的液壓元件的應(yīng)用例子。

遺憾的是自主作業(yè)并不理想，學(xué)生大多只是從網(wǎng)上抄了一些文字材料，并不能完全理解老師的要求。

根據(jù)這個(gè)情況，我及時(shí)調(diào)整策略，改成在課堂上老師引導(dǎo)學(xué)生找出液壓元件的應(yīng)用實(shí)例。執(zhí)行元件（液壓缸和液壓馬達(dá)）是應(yīng)用端，例子多且容易理解。以液壓缸作為切入點(diǎn)，以換輪胎為例，引導(dǎo)學(xué)生思考液壓能的輸出方式和能量轉(zhuǎn)換方式。進(jìn)而播放液壓千斤頂工作時(shí)的Flash動(dòng)畫(huà)，大家通過(guò)觀看液壓缸活塞桿頂起重物的過(guò)程，認(rèn)識(shí)液壓缸的工作原理以及能量轉(zhuǎn)換方式。簡(jiǎn)單的一個(gè)應(yīng)用不足以讓學(xué)生有深刻的理解，故而應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)階問(wèn)題。通過(guò)播放飛機(jī)降落的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考飛機(jī)起落架如何實(shí)現(xiàn)收放？動(dòng)力是什么。目的是讓學(xué)生回顧上一章鉸鏈四桿部分的內(nèi)容，同時(shí)了解各種機(jī)構(gòu)和能量轉(zhuǎn)換方式，在實(shí)際應(yīng)用中能夠有機(jī)結(jié)合。

通過(guò)設(shè)問(wèn)和動(dòng)畫(huà)演示的方式，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)液壓泵和工作原理以及結(jié)構(gòu)組成。由于液壓泵和液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)化方式有諸多相同之處，因此通過(guò)兩者對(duì)比學(xué)習(xí)，使學(xué)生牢記液壓泵和液壓馬達(dá)的符號(hào)異同。

探索完動(dòng)力部分和執(zhí)行部分，最后僅?？刂撇糠帧？刂撇糠值脑^多，且都是配合其他部分來(lái)使用，因此要讓學(xué)生學(xué)習(xí)整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作原理圖。為此，我用Flash做了一個(gè)壓力機(jī)工作原理的系統(tǒng)圖[3]，包括工進(jìn)、快進(jìn)、快退、復(fù)位四個(gè)工位，如圖3所示。通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示，學(xué)生清楚地了解壓力機(jī)工作時(shí)，油路的流向，并能直觀地理解換向閥、溢流閥、調(diào)速閥等的工作原理。

在教授過(guò)程中，我非常注重學(xué)生的切身體驗(yàn)，善于引入生活中的例子。幾乎每個(gè)人都有生病輸液的經(jīng)歷，輸液管的接頭就是一個(gè)單向閥，生理鹽水可以通過(guò)單向閥流向人體，血液卻不能通過(guò)單向閥流向瓶子，故而稱(chēng)單向閥。又比如，我們用水管給草地澆水，為了使水噴得更遠(yuǎn)，我們會(huì)將水管捏扁，這就是節(jié)流閥的原理，通過(guò)調(diào)節(jié)通流面積，從而調(diào)節(jié)液體流動(dòng)速度。

對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的減壓閥和順序閥，作為拓展讓學(xué)生先去了解減壓閥的原理以及順序閥的應(yīng)用。在學(xué)生通過(guò)自己思考和探索的基礎(chǔ)上，再播放動(dòng)畫(huà)，進(jìn)行展示應(yīng)用，讓學(xué)生理解其中的工作原理。最后通過(guò)溢流閥、減壓閥和順序閥簡(jiǎn)化符號(hào)的比較，編制演變口訣：”安全保護(hù)溢流閥，挪動(dòng)油箱順序閥，箭頭居中、虛管對(duì)稱(chēng)減壓閥”。讓學(xué)生記住溢流閥的符號(hào)后就能根據(jù)口訣畫(huà)出其他兩個(gè)壓力控制閥的符號(hào)。

（五）動(dòng)手實(shí)操，加深理解

經(jīng)過(guò)以上步驟，學(xué)生對(duì)各液壓元件的名稱(chēng)、符號(hào)及作用有了一定的了解。為了加深記憶、靈活應(yīng)用，需要讓學(xué)生自己動(dòng)手繪制一臺(tái)簡(jiǎn)單的壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)的工作原理圖，讓每個(gè)學(xué)生在紙上繪制的方式過(guò)于傳統(tǒng)，且有一定難度。所以在此環(huán)節(jié)我設(shè)置了趣味游戲，自制一些帶有磁鐵的小道具，以便吸附在黑板上。我在黑板上根據(jù)油液流動(dòng)方向畫(huà)出管路和郵箱等輔助元件，并空出其他元件的位置。讓學(xué)生將液壓元件安放在指定位置，模擬工進(jìn)、快進(jìn)、快退、復(fù)位等工況，并告訴大家液壓系統(tǒng)是怎么進(jìn)行運(yùn)作的，具體如圖4所示。學(xué)生都饒有興趣，最終在輕松活躍的氛圍下，學(xué)生理解了簡(jiǎn)單液壓系統(tǒng)回路的工作原理。

三、多種考評(píng)方式結(jié)合，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生

依靠單一的考試并不能全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，所以我采用了紙質(zhì)與電子結(jié)合，課前與課后結(jié)合，線上與線下結(jié)合，師評(píng)與生評(píng)結(jié)合等多種評(píng)價(jià)方式。

課前，我在班課平臺(tái)建立了“液壓傳動(dòng)及其元件”的網(wǎng)課，根據(jù)我的課程設(shè)計(jì)思路分步驟發(fā)布微視頻、動(dòng)畫(huà)、PPT等資源，讓學(xué)生做到課前預(yù)習(xí)，相應(yīng)的點(diǎn)擊閱讀都會(huì)給分，課后在網(wǎng)課上也有簡(jiǎn)單的習(xí)題作為線上的作業(yè)，對(duì)于課中并沒(méi)有很好掌握的學(xué)生可以利用課后再次觀看。

課后的拓展環(huán)節(jié)除了課堂上布置，也會(huì)發(fā)布在網(wǎng)課上。學(xué)生可以在網(wǎng)課上完成拓展環(huán)節(jié)，而且可以互相討論點(diǎn)評(píng)，老師也會(huì)瀏覽每個(gè)學(xué)生的作業(yè)以及學(xué)習(xí)情況，做出評(píng)價(jià)，體現(xiàn)師評(píng)和學(xué)生互評(píng)的理念。

高職考是一個(gè)重要的發(fā)展方向，因此紙質(zhì)的考卷必不可少，除了線上的作業(yè)，課堂提問(wèn)，游戲環(huán)節(jié)，還會(huì)進(jìn)行課堂測(cè)試，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。

在動(dòng)畫(huà)制作、三維設(shè)計(jì)軟件、網(wǎng)課APP等信息化技術(shù)的協(xié)助下，課堂變得更生動(dòng)和有趣。在應(yīng)用實(shí)例的引導(dǎo)下，學(xué)生明白所學(xué)何用，也更有動(dòng)力學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。在多種評(píng)價(jià)方式的激勵(lì)下，學(xué)生通過(guò)不同的方式強(qiáng)化鞏固所學(xué)知識(shí)，最終本項(xiàng)目教學(xué)獲得了良好的效果。

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