肖愛玲，李傳峰，萬 暢，雷福祥

（ 塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院，新疆 阿拉爾843300）

0 引言

液壓與氣壓傳動屬于三大傳動方式中的一種，具有機械傳動和電氣傳動等無可替代的優(yōu)越性。 隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等快速滲透到液壓與氣壓傳動技術(shù)當中，該技術(shù)已廣泛地應(yīng)用到自動化生產(chǎn)線、機電工程設(shè)備等領(lǐng)域中，展示出強大的生產(chǎn)力。

實驗教學(xué)是液壓與氣壓傳動課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，為了將最新傳動技術(shù)快速傳授給學(xué)生，提高學(xué)生工程創(chuàng)新能力，國內(nèi)學(xué)者就《液壓與氣壓傳動》實驗課程及相關(guān)案例教學(xué)開展了各種教學(xué)方法的探索[1-5]。

郭聯(lián)金等認為液壓實踐教學(xué)存在重液壓傳動輕氣壓傳動現(xiàn)象， 與當前工業(yè)自動化的實際應(yīng)用相脫節(jié)；實驗內(nèi)容實際上是液壓傳動、氣壓傳動、電氣、數(shù)控等多種技術(shù)的有機融合，而傳統(tǒng)的實驗大多局限于自身相對獨立的學(xué)科體系內(nèi)，沒有體現(xiàn)與其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)，不利于學(xué)生機電一體化整體概念的形成和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)[6]。

李晶等提出通過大力改善液壓與氣壓傳動實驗室軟硬環(huán)境，構(gòu)建層次化實驗教學(xué)體系，建立開放信息化實驗平臺可以提高實驗教學(xué)效果及學(xué)生創(chuàng)新實踐能力[7]。

侯守峰等提出在購買液壓實驗設(shè)備時要注意精度問題，建議采購工程實際中用的液壓元器件，以提高實驗精度，獲得準確的實驗結(jié)果[8]。

李玲玲等提出當實驗設(shè)備出現(xiàn)故障時， 課堂上老師領(lǐng)著學(xué)生當場隨堂修理部分實驗元件，可以鍛煉學(xué)生的動手能力和工程實踐能力，同時也為學(xué)校節(jié)省了維修費用[9]。

呂明珠提出通過完善液壓與氣壓傳動實驗室軟件平臺，如安裝Solidworks、eDrawings、Flash 等應(yīng)用軟件可以滿足不同實驗項目的需求，同時也可彌補實驗器材及實訓(xùn)場地不足的問題[10]。

劉鋒等提出借助UG 等三維軟件增設(shè)虛擬拆裝實驗， 借助AMESim 等仿真軟件設(shè)置開放型回路設(shè)計實驗和綜合型工程案例實驗，增購智能型液壓傳動綜合測控系統(tǒng)、挖掘機液壓傳動實驗裝置多臺，完善實驗平臺建設(shè)，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人員[11]。

上述提出的《液壓與氣壓傳動》課程實驗教學(xué)的改革及措施為完善該課程的實驗教學(xué)提供了珍貴的參考。各個高校由于所處地理位置、辦學(xué)條件及生源基礎(chǔ)等情況千差萬別，因此，各高校在借鑒其他高校教學(xué)改革經(jīng)驗的基礎(chǔ)上還需依據(jù)本校實際辦學(xué)條件因地制宜地進行本校該課程的實驗教學(xué)改革，以便更有效地推動液壓與氣壓傳動技術(shù)的傳播。 下面通過具體分析當前塔里木大學(xué)《液壓與氣壓傳動》課程實驗教學(xué)存在的問題提出改進的措施。

1 存在的問題

地處南疆的塔里木大學(xué)人才培養(yǎng)的主要目標是立足南疆，面向兵團，服務(wù)新疆。因此《液壓與氣壓傳動》課程的教學(xué)致力于為地方培養(yǎng)急需的液壓與氣壓傳動技術(shù)人才。 當前其實驗教學(xué)正面臨著眾多高校普遍存在的問題，如：部分實驗設(shè)備陳舊，有效臺套數(shù)不足，場地有限，驗證性實驗多，開放性、綜合類實驗少，實驗涉及知識面窄，離工程實踐存在交大距離，不利于學(xué)生機、電、液一體化整體概念的形成和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)；除此之外，該實驗室還面臨著師資力量不足、師資水平有限、專業(yè)維護及維修人員極度缺乏的嚴峻情況。

2 改進的措施

針對液壓與氣動技術(shù)課程實驗教學(xué)中存在的問題，筆者通過多年的教學(xué)實踐，總結(jié)了一定的實驗教學(xué)體會及經(jīng)驗，提出改進的措施如下。

2.1 順應(yīng)時代需求，液壓傳動與氣壓傳動理論學(xué)時及實驗學(xué)時對等分配，知識結(jié)構(gòu)互為補充

近30 多年來，隨著液壓傳動技術(shù)廣泛在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，氣壓傳動也因具有清潔、廉價、輕便、安全、易于實現(xiàn)自動控制等特點，在各種自動化生產(chǎn)線上得到迅速而廣泛的推廣應(yīng)用[6]。對于南疆地區(qū)機電工程、機電一體化、機械設(shè)計、農(nóng)業(yè)機械專業(yè)的學(xué)生而言，一大部分學(xué)生將來在一線從事的工作更多的偏向于氣動，而目前該課程理論教學(xué)學(xué)時34 學(xué)時， 其中液壓傳動32學(xué)時，氣壓傳動2 學(xué)時；液壓實驗教學(xué)6 學(xué)時，氣壓實驗教學(xué)0 學(xué)時。 導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)時發(fā)現(xiàn)要用的技術(shù)沒學(xué)，學(xué)了的技術(shù)沒用上。 這與專業(yè)課程學(xué)習(xí)以就業(yè)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)目標顯然不符。

由于實驗學(xué)時是配合理論學(xué)時進行分配的， 為了順應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)的實際需求，筆者認為液壓傳動與氣動傳動理論學(xué)時及實驗學(xué)時應(yīng)對等分配，并在知識結(jié)構(gòu)上互為補充，避免相通知識的簡單重復(fù)。 此外， 在實驗內(nèi)容方面刪除一些知識面較窄的液壓實驗，如液壓泵拆裝實驗、液壓回路驗證實驗；增加氣動元件與回路認識，氣動回路設(shè)計，氣電控制方面的實驗內(nèi)容。

2.2 大力改善實驗室硬件環(huán)境

2.2.1 載物臺重新設(shè)計，方便學(xué)生取用及歸還，更有利于保護元器件

做實驗時學(xué)生經(jīng)常抱怨液壓油缸損壞、 溢流閥損壞、節(jié)流閥損壞、傳感器損壞，并且數(shù)量不足，導(dǎo)線接口損壞等問題。 究其原因是因為實驗室場地有限，載物臺設(shè)計不合理。 雖然各類液壓元件按要求分類擺放，但每類元器件都處于堆放狀態(tài)。 載物臺架子高處的液壓元件更是擺放不整齊。 由于相互擠壓的原因，很多導(dǎo)線接頭及接尾處都出現(xiàn)了不同程度的損壞及脫落；元器件表面油液遍及電磁鐵外套表面及連接導(dǎo)線表面，非常容易引發(fā)短路或漏電事故，損壞實驗設(shè)備及人生安全。

鑒于此，載物臺應(yīng)重新設(shè)計成具有排油能力、可收掛導(dǎo)線、放置標簽的功能，且數(shù)量足夠；購置一定數(shù)量的載物筐，便于學(xué)生做實驗時就近取放元器件。 這些措施可以最大程度地保護好有限的元器件，提高了實驗室有效元器件的供給能力。

2.2.2 實驗室布局有待改進，留出必要多媒體指導(dǎo)空間及聽課空間

液壓與氣壓傳動實驗室場地有限， 決定了試驗臺之間的距離不會很寬。 2019 年我院實驗室又配備了多媒體，硬件條件得到一定改善，但由于布局不合理，多媒體電腦柜直接被高大的實驗臺幾乎完全擋住，指導(dǎo)老師看不見學(xué)生，學(xué)生也看不見指導(dǎo)老師，影響實驗指導(dǎo)效果。

重新規(guī)劃實驗室布局， 將一些不用或很少用的實驗設(shè)備放到實驗室的邊角上，留出必要的多媒體指導(dǎo)空間和學(xué)生聽課空間，讓多媒體能真正發(fā)揮指導(dǎo)實驗的功能。

2.2.3 采取一定的措施保護實驗室儀器設(shè)備

南疆由于地理位置及周邊生態(tài)環(huán)境等原因， 浮塵天氣較多，為了保持實驗室衛(wèi)生，實驗員在非實驗時間都是緊閉實驗室門窗的，拉上厚厚的窗簾。 一年四季實驗室里的溫度會在一個很寬的范圍浮動，液壓油揮發(fā)的油氣分子彌漫在實驗室里。 長此以往，勢必會影響如計算機、投影儀等儀器設(shè)備的正常使用。 因此有必要采取一定的措施保護此類設(shè)備，如覆蓋保護布，分房放置儀器等。

2.3 配備專業(yè)實驗儀器及設(shè)備維護及維修人員

多年以來，由于設(shè)備陳舊或操作錯誤等原因，造成設(shè)備儀器出現(xiàn)故障而損壞。 對此情況，有些高校老師帶領(lǐng)學(xué)生隨堂修理實驗設(shè)備[10]。對一些簡單元器件出現(xiàn)的故障老師可以修理，但對一些關(guān)于電器及電機控制等方面的故障，指導(dǎo)教師限于專業(yè)就無法維修。 實驗設(shè)備損壞，導(dǎo)致實驗課不能正常開展，給指導(dǎo)老師和學(xué)生都帶來很多不便，影響教學(xué)效果。

實驗室正常的運轉(zhuǎn)非常依賴專業(yè)的維護及維修人員。 為了切實保障實驗的順利開展，有必要為實驗室配備專業(yè)的維護及維修人員。

3 總結(jié)

由于各種原因，塔里木大學(xué)《液壓與氣壓傳動》課程實驗教學(xué)無論是硬環(huán)境還是軟環(huán)境，離內(nèi)地高校還是有一定的距離。 但依然可以依據(jù)本校實際條件及環(huán)境因素，因地制宜，循序漸進地開展實驗內(nèi)容、實驗室軟硬件環(huán)境及實驗管理制度的改革，逐步改善教學(xué)條件，不斷縮小與內(nèi)地高校的差距。 后續(xù)還可以規(guī)劃可行性較強的配套應(yīng)用軟件，如Fluidsim，彌補實驗室場地有限，實驗設(shè)備單一的問題。

總之， 通過采取這些措施可以基本滿足當前南疆液壓與氣壓傳動實驗教學(xué)的需求， 確保實驗課科學(xué)、順利、平穩(wěn)地開展，為社會培養(yǎng)更多液壓與氣壓傳動技術(shù)人才。