摘?要：中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生剛開始會比較輕視液壓與氣壓傳動課程，在開課之前先通過設(shè)置數(shù)控機床液、氣壓故障讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)這門課程的必要性，最初的幾次課設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，借鑒技能大賽的出題和評價方式，精心設(shè)計每一個教學(xué)任務(wù)，用FluidSIM仿真軟件進行輔助教學(xué)，能取得很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：中職；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用；液壓與氣壓傳動；任務(wù)驅(qū)動

中圖分類號：G4?????文獻標(biāo)識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.17.080

1?學(xué)習(xí)液壓與氣壓傳動課程的重要性

液壓與氣壓傳動是中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的一門關(guān)于數(shù)控機床控制技術(shù)方面專業(yè)課程，該課程主要的教學(xué)目標(biāo)是通過液壓與氣壓知識與技能的學(xué)習(xí)，能設(shè)計并搭建較簡單的控制回路，具備分析數(shù)控機床上液壓與氣壓控制回路的能力，能夠進行日常維護，具備常見故障的分析、解決能力。與機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)相比較而言，這門課程在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)中制定的教學(xué)目標(biāo)已經(jīng)很低了，但給數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生實施有效的教學(xué)并不是多么容易的事情，這主要是因為這些學(xué)生會比較輕視這門課程，他們會認(rèn)為學(xué)好機械加工方面的知識與技能就行了。因此，首先要讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)液壓與氣壓傳動的重要性，更為重要的是讓他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。從學(xué)生平時使用的專業(yè)設(shè)備入手，能夠輕松地讓他們認(rèn)識到學(xué)習(xí)這門課程的重要性，教師可以在他們使用的數(shù)控機床中設(shè)定一個簡單的氣、液壓故障讓數(shù)控機床無法正常工作，然后通過分析、解決故障來讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)這門課程對于他們來說是有用的。比如，我們可以把壓力調(diào)低讓數(shù)控銑床的氣動夾刀無法加緊，還可以松動氣管讓氣壓系統(tǒng)哧哧地漏氣。故障雖小，但卻可以讓機床無法正常工作，類似的故障是我們的學(xué)生應(yīng)該學(xué)會解決的，不能因為這樣的故障影響到我們的正常工作，機床的日常維護和簡單故障的處理不正是我們的學(xué)生應(yīng)該掌握的嗎？讓學(xué)生對這門課程感興趣應(yīng)該從實驗課開始，用實驗貫穿整個液壓與氣壓傳動的教學(xué)，通過精心設(shè)計，努力營造輕松的實驗氛圍，讓學(xué)生在搭建一個個回路中體驗液壓與氣壓傳動帶來的樂趣，在樂趣中增長知識與技能。

2?針對課程建立學(xué)習(xí)興趣

第一次課是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的最好時機，要在第一次上讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)這門課的樂趣，同時通過動手實驗讓他們感覺到要學(xué)會這門課程是一件很容易的事。為此，第一次課設(shè)計的任務(wù)是在教師的指導(dǎo)下操作老師提前搭建好的回路，觀察不同回路產(chǎn)生的不同效果，完成幾個簡單的實驗，感受液壓與氣壓傳動帶來的樂趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這次任務(wù)實施效果的好壞關(guān)鍵是教師課前的準(zhǔn)備工作，教師要提前搭建好讓學(xué)生操作的回路，這些回路應(yīng)該包括以下功能：方向控制、速度控制、壓力控制、順序控制、邏輯控制等，同時教師要準(zhǔn)備好讓學(xué)生動手做實驗的內(nèi)容、元器件和步驟，內(nèi)容要盡量簡單、步驟要盡量少，以讓學(xué)生感覺到很容易為原則。例如，可以通過控制單作用氣缸的伸出、縮回的實驗來了解單作用氣缸是如何工作的，了解換向閥的通斷功能；通過控制雙作用氣缸的伸出、縮回的實驗來了解雙作用氣缸是如何工作的，了解換向閥的作用，進而了解換向閥可以改變氣缸的運動方向。這兩個實驗在接氣缸之前，都先要讓學(xué)生操作換向閥感受換向閥通氣情況的變化，了解之后再去接上氣缸。

有了精心的準(zhǔn)備，教師實施起來才能得心應(yīng)手，學(xué)生才能被液壓與氣壓傳動吸引住，產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。有了第一次課激發(fā)的興趣，學(xué)生會在后面的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生很大的學(xué)習(xí)熱情，教師在教學(xué)過程中要利用好學(xué)生的這種熱情，通過一個個精心設(shè)計的任務(wù)來滿足學(xué)生的求知欲。雖然在第一次課上，學(xué)生已經(jīng)實現(xiàn)了對氣缸的伸出和返回的控制，但他們還有很多疑惑，例如不知道氣缸內(nèi)部是什么樣子的，也不知道換向閥內(nèi)部是什么樣子，為什么有的可以改變氣體流動方向而有的只是起到通斷的作用。如果不及時給他們解惑，他們會很快失去學(xué)習(xí)的興趣，因此要在后續(xù)的課當(dāng)中給他們解決這些疑惑，第二次課的教學(xué)任務(wù)可以設(shè)計成通過拆裝氣缸，了解氣缸的結(jié)構(gòu)，通過觀看更多種氣缸的實物或圖片了解各種類型的氣缸；第三次課的教學(xué)任務(wù)可以設(shè)計成通過拆裝氣壓換向閥，了解氣壓換向閥的結(jié)構(gòu)，通過教師的講解掌握氣壓換向閥的類型、工作原理、圖形符號代表的含義。在以后的每一次課當(dāng)中都要有學(xué)生動手實踐的環(huán)節(jié)和內(nèi)容，只有這樣才能讓學(xué)生一直保持學(xué)習(xí)液壓與氣壓傳動的興趣。

3?任務(wù)驅(qū)動教學(xué)實踐

液壓與氣壓傳動同樣是一門實踐性很強的課程，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法能取得很好的教學(xué)效果。全國職業(yè)院校技能大賽中職組液壓與氣動系統(tǒng)裝調(diào)與維護賽項自2013年開始舉辦，已經(jīng)經(jīng)歷了兩次設(shè)備升級，該賽項的賽題是以若干個相互關(guān)聯(lián)又相對獨立的任務(wù)呈現(xiàn)的，每個任務(wù)都有相應(yīng)的技能操作及考核點，易于考核及評價。在設(shè)計教學(xué)活動時可以借鑒職業(yè)院校技能大賽的出題方式及評價標(biāo)準(zhǔn)，將熟練操作和安全規(guī)范設(shè)計成教學(xué)目標(biāo)，進行理實一體化教學(xué)，依據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)進行打分，并根據(jù)實際情況進行客觀點評。

例如，在學(xué)習(xí)利用先導(dǎo)式溢流閥實現(xiàn)二級調(diào)壓內(nèi)容時，可以在學(xué)生掌握其理論原理之后設(shè)計這樣的實踐任務(wù)：（1）由技能過硬的同學(xué)擔(dān)任安全員對操作人員進行考核；（2）增加一個直動式溢流閥構(gòu)成二級調(diào)壓，將圖補充完整；（3）根據(jù)調(diào)壓回路完成回路搭建；（4）調(diào)試壓力，調(diào)試出一級壓力5.5MPa，調(diào)試出二級壓力3.5MPa。

此任務(wù)的設(shè)計在突出實踐的原則上注重了理論的考核，同時將團隊意識、崗位職責(zé)等素養(yǎng)融入任務(wù)中。在評價標(biāo)準(zhǔn)的制定上，除了有補畫元件圖和兩個調(diào)試壓力的分值，還要有安全、規(guī)范等體現(xiàn)職業(yè)素養(yǎng)的分值。本任務(wù)的評分標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）溢流閥補畫位置或符號不對，扣1分；（2）油管安裝后未檢查是否可靠安裝，扣0.5分；（3）帶電插拔導(dǎo)線，每次扣0.5分；（4）未經(jīng)安全員檢查直接開機，扣1分；（5）一級壓力調(diào)定5.5?MPa不扣分，誤差±0.5MPa扣1分，超出范圍扣2分；（6）二級壓力調(diào)定3.5?MPa不扣分，誤差±0.5MPa扣1分，超出范圍扣2分；（7）壓力調(diào)定后，鎖緊螺母未鎖緊，每處扣0.5分；（8）實驗完畢，未拆卸元件放回原處，扣1分。

在任務(wù)實施的過程中，不僅可以鍛煉學(xué)生的動手能力，還可以提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)；有了詳細的量化標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生的操作會比較規(guī)范，能有效避免因違規(guī)操作產(chǎn)生的安全隱患。

4?用比較法的教學(xué)實踐

目前，多數(shù)的液壓與氣壓傳動教材都是液壓部分與氣壓部分分開，這樣的好處是保持了各自知識體系的完整性，但是沒有對相同知識點進行比較，不利于學(xué)生建立知識的內(nèi)在聯(lián)系，不利于學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。因此，在知識傳授過程中，應(yīng)該將相近的知識點進行對比、穿插教學(xué)。比如，在學(xué)習(xí)動力元件時，液壓泵和空氣壓縮機進行對比；學(xué)習(xí)換向閥時將氣壓換向閥和液壓換向閥穿插對比；學(xué)習(xí)節(jié)流調(diào)速回路時，將氣壓、液壓進行對比。

5?用多媒體技術(shù)的教學(xué)實踐

學(xué)會使用液壓與氣壓元件不難，難就難在對各種元器件的工作原理的理解上，如果只采用書本加黑板的傳統(tǒng)教學(xué)模式，普通二維靜態(tài)的結(jié)構(gòu)圖、原理圖學(xué)生很難理解，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會降低，進而影響到學(xué)習(xí)效果。借助多媒體技術(shù)可以很好地解決問題，利用Flash動畫可以動態(tài)地演示各種元件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理，讓學(xué)生一看就能夠明白，既可以提高學(xué)習(xí)效率，又可以提升學(xué)生自信心。液壓與氣壓傳動這門課程的Flash動畫并不需要老師自己去做，互聯(lián)網(wǎng)上有很多很好的資源，老師只需利用好這些資源就可以了。教師在教授回路分析時，可以使用FluidSIM軟件進行仿真教學(xué)，該仿真軟件可以繪制液壓、氣壓回路圖，設(shè)定元件的參數(shù)，實現(xiàn)所繪回路的功能并能準(zhǔn)確模擬系統(tǒng)動作，大大降低了液壓、氣壓回路分析、設(shè)計的難度，從而促進教學(xué)任務(wù)的順利完成。舉個氣壓雙缸順序動作的例子來說明一下使用FluidSIM軟件教學(xué)的優(yōu)越性，雙缸動作要求如下：按下啟動按鈕，氣缸A活塞桿伸出，當(dāng)活塞桿完全伸出時，氣缸B活塞桿伸出，當(dāng)氣缸B活塞桿完全伸出時，氣缸A活塞桿縮回，當(dāng)氣缸A活塞桿完全縮回時，氣缸B活塞桿縮回，當(dāng)氣缸B活塞桿完全縮回時，表示一次順序動作完成。學(xué)生如果只是在紙上畫出設(shè)計圖來，學(xué)生就不能確保其設(shè)計正確，如果能夠通過FluidSIM軟件來設(shè)計，設(shè)計完成后學(xué)生可以進行仿真，雙缸順序動作對不對一看便知，哪里不正確去修改也方便。

6?現(xiàn)場教學(xué)的實踐

通過利用學(xué)?，F(xiàn)有的液壓與氣壓設(shè)備進行現(xiàn)場教學(xué)，開展回路圖識讀、功能調(diào)試、故障分析等教學(xué)活動，能提高學(xué)生分析液壓與氣壓回路、解決實際問題的能力，能有效保持持續(xù)的學(xué)習(xí)熱情和興趣。比如，在學(xué)習(xí)氣壓換向回路時，在學(xué)生已經(jīng)掌握了換向回路的基本知識的情況下，讓學(xué)生觀察數(shù)控加工中心的換刀過程，分析在換刀過程中哪些地方用到了換向回路用到了哪些元件，畫出回路圖。在學(xué)習(xí)液壓系統(tǒng)分析時，結(jié)合液壓磨床、液壓搖臂鉆等設(shè)備進行現(xiàn)場分析，分析由哪些回路組成，有哪些特點。再比如，在用壓力夾緊的設(shè)備上，事先將壓力調(diào)低，使設(shè)備無法正常夾緊，讓學(xué)生去分析、解決；還可以將已經(jīng)壞掉的元件換掉設(shè)備上正常的元件，讓學(xué)生去分析故障原因、查找故障位置，最后解決故障。

參考文獻

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