焦盼德，權(quán)建洲，李曉峰

空軍預(yù)警學(xué)院雷達士官學(xué)校，湖北 武漢 430345

液壓傳動課程是我校軍士職業(yè)技術(shù)教育機械制造工藝專業(yè)開設(shè)的一門理論與實踐相結(jié)合的任職崗位課程。課程總體定位是面向部隊需求，服務(wù)核心課程，支撐專業(yè)建設(shè)。在整個課程體系中其連接著大學(xué)物理、機械基礎(chǔ)、機械制圖等基礎(chǔ)課和裝備機電液技術(shù)及應(yīng)用等專業(yè)課程，有著承上啟下的作用。通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)員能夠系統(tǒng)掌握液壓傳動系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識，熟悉常用液壓元件的結(jié)構(gòu)組成及工作原理，掌握常見基本回路的工作原理及特性，掌握典型雷達裝備液壓系統(tǒng)工作原理，能夠診斷及排除雷達裝備的典型液壓系統(tǒng)故障，同時培養(yǎng)學(xué)生熱愛雷達部隊裝備維修保障工作的優(yōu)良品質(zhì)及敢打必勝的專業(yè)自信。

液壓傳動課程以流體力學(xué)為理論基礎(chǔ)，具有內(nèi)容雜、難點多、融合度高、實戰(zhàn)性強等特點[1]。課程內(nèi)容原理抽象有較深的理論性，同時它又和裝備緊密結(jié)合在一起，具有較強的實踐性[2]。因為液壓傳動的各類元件及液壓油均在密閉的系統(tǒng)內(nèi)工作，難以直接觀察及檢測，再加上液壓系統(tǒng)故障有較強的隱蔽性和不確定性，導(dǎo)致學(xué)員學(xué)習(xí)液壓系統(tǒng)故障診斷時非常困難。

1 液壓系統(tǒng)故障診斷教學(xué)中存在的主要問題

1.1 內(nèi)容雜，學(xué)時少

使學(xué)員能夠了解及掌握雷達液壓系統(tǒng)并能夠分析、診斷并排除典型液壓系統(tǒng)故障是液壓傳動課程的最終教學(xué)目標。要達到這一教學(xué)目標就必須對液壓傳動概述、常用液壓元件、基本液壓回路、雷達液壓系統(tǒng)等幾個方面進行精講。這些內(nèi)容有很強的邏輯關(guān)聯(lián)性，在教學(xué)過程中需通盤考慮，逐一講授，缺一不可。

現(xiàn)階段我校液壓傳動課程共計60 學(xué)時，其中理論課程36 學(xué)時，實踐課程24 學(xué)時?？紤]到軍士學(xué)員基礎(chǔ)較為薄弱等客觀因素，大量課時被用來講授基礎(chǔ)內(nèi)容，而用到液壓系統(tǒng)故障診斷教學(xué)的課時只有8 學(xué)時，目前教學(xué)現(xiàn)狀無法實現(xiàn)學(xué)員診斷及排除雷達裝備典型液壓系統(tǒng)故障這一教學(xué)目標。

1.2 教學(xué)方法手段單一

在傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)故障診斷教學(xué)中常采用啟發(fā)式、講授式等教學(xué)方法。首先分析液壓系統(tǒng)工作原理，然后將系統(tǒng)中所涉及元器件的所有故障點、故障現(xiàn)象及解決方案逐一羅列，并通過啟發(fā)、引導(dǎo)、講授相應(yīng)的診斷及排除方法。這種教學(xué)方法課堂組織以教員講授為主，學(xué)員更多的是被動參與，不利于激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣；又由于授課內(nèi)容雜而多，缺乏針對性，學(xué)員在有限的課堂時間內(nèi)無法理解消化所學(xué)知識，課后也難以取得良好的自學(xué)或復(fù)習(xí)效果。根據(jù)學(xué)員反饋，對課堂上教員的講解都能夠聽懂，但卻很難完全記住，到實際應(yīng)用時則無從下手。如何使學(xué)員在有限的時間內(nèi)，有針對性地學(xué)習(xí)雷達液壓系統(tǒng)故障診斷及排除的實際應(yīng)用方法，提升實戰(zhàn)化教學(xué)能力，是擺在教員面前亟待解決的問題。

1.3 學(xué)員課堂參與度不高

傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)故障診斷教學(xué)中，雖然教員積極地通過啟發(fā)、引導(dǎo)等方式來發(fā)散學(xué)員的思維、提高其課堂參與度，但因為軍士學(xué)員理論知識基礎(chǔ)相對較弱，分析、解決問題能力有所欠缺，往往無法及時回應(yīng)教員所提出的引導(dǎo)問題，致使教學(xué)互動欠佳，教學(xué)效果較差。如何改變教學(xué)現(xiàn)狀，做到教為主導(dǎo)、學(xué)為主體，有效提升學(xué)員學(xué)習(xí)積極性及課堂參與度，亦是教員需要解決的重要問題之一。

2 基于知識導(dǎo)圖的CBL 教學(xué)法

CBL 教學(xué)法（Case-based Learning） 是以案例為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方法，它是一種可以開發(fā)學(xué)生思維能力，提高學(xué)生自學(xué)能力、決策能力、綜合分析能力、解決問題能力等的新型教學(xué)方法，其具備較強的啟發(fā)性和實踐性[3]。CBL 教學(xué)法其實一直都存在，但直至近代才被哈佛大學(xué)法學(xué)院院長Langdell 正式提出，之后則在各大高校風(fēng)靡一時，尤其是在醫(yī)學(xué)類課程中廣為應(yīng)用[4]。其具體描述是由教員精心設(shè)計案例及問題，在課堂教學(xué)中則以設(shè)計的案例為牽引，以問題為基礎(chǔ)，由教員啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)員通過思考、分析、討論及交流主動解決問題，最終提高學(xué)員的自學(xué)能力與綜合分析能力。

知識導(dǎo)圖是以若干層次的樹狀圖來表示知識和知識之間的聯(lián)系，由若干知識點及微知識構(gòu)成[5]。若干知識點構(gòu)成一個知識樹，知識樹具有樹形結(jié)構(gòu)，每個知識點可以有下級若干子知識點；每個子知識點可以鏈接一個微知識，這個微知識就是學(xué)員需要學(xué)習(xí)的最終知識[6]。知識導(dǎo)圖的核心思想就是將知識點繪制成樹狀圖，幫助人們將所需了解及掌握的內(nèi)容直觀清晰地呈現(xiàn)出來。因為軍士學(xué)員理論知識基礎(chǔ)薄弱，所以在教學(xué)過程中先將相關(guān)知識點通過知識導(dǎo)圖的形式展示出來，再由學(xué)員對照知識導(dǎo)圖，通過討論交流的方式掌握知識點、學(xué)會應(yīng)用方法，進而有效解決學(xué)員課堂參與度不高的問題。

在液壓系統(tǒng)故障教學(xué)中，基于知識導(dǎo)圖的CBL 教學(xué)法就是在課前由教員通過調(diào)研收集設(shè)計典型的液壓系統(tǒng)故障案例，然后將案例相關(guān)故障點、故障原因及診斷方法制作成知識導(dǎo)圖清晰地展示出來。在課堂教學(xué)中則以實際故障診斷和排除的過程為基礎(chǔ)，推進案例的復(fù)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)員通過知識導(dǎo)圖選擇診斷方法，并逐步地排除故障點及故障原因，最終確定故障點及故障原因并進行故障的排除。

3 教學(xué)實例

3.1 案例設(shè)計

在課前進行教員準備時，教員需要通過到雷達部隊調(diào)研收集典型的雷達液壓系統(tǒng)故障并結(jié)合人才培養(yǎng)方案進行案例設(shè)計，并根據(jù)案例整理自學(xué)資料及任務(wù)；學(xué)員則根據(jù)資料進行自主學(xué)習(xí)，通過小組討論完成任務(wù)并提交。例如，根據(jù)到一線雷達部隊及雷達修理廠調(diào)研，高機動雷達液壓系統(tǒng)故障70%以上都是因為液壓油污染或其他原因造成的電磁換向閥卡滯造成的相關(guān)故障。教員可以根據(jù)電磁換向閥卡滯故障精心設(shè)計某型高機動雷達天線舉升液壓系統(tǒng)故障案例并整理相關(guān)資料。設(shè)計案例時需要注意，案例的故障點及故障原因必須具有針對性，可以根據(jù)故障現(xiàn)象及故障原因選擇診斷方法，并設(shè)計元器件狀態(tài)、液壓系統(tǒng)參數(shù)等引導(dǎo)教學(xué)所需的現(xiàn)象及數(shù)值。

3.2 知識導(dǎo)圖的制作

知識導(dǎo)圖是CBL 教學(xué)法的基礎(chǔ)，也是該教學(xué)法的關(guān)鍵點。某型高機動雷達天線舉升液壓系統(tǒng)故障教學(xué)中，需根據(jù)雷達天線舉升液壓系統(tǒng)原理圖制作故障點及故障原因知識導(dǎo)圖來牽引課堂教學(xué)，還需制作故障診斷方法知識導(dǎo)圖來幫助學(xué)員進行故障診斷。圖1 所示為某型高機動雷達舉升液壓系統(tǒng)故障點及故障原因知識導(dǎo)圖，圖2 所示為液壓系統(tǒng)故障直觀檢查法知識導(dǎo)圖。

圖2 液壓系統(tǒng)故障直觀檢查法知識導(dǎo)圖

3.3 課堂討論的設(shè)計

CBL 教學(xué)法的教學(xué)過程也是一種討論式的學(xué)習(xí)過程，教學(xué)過程中以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)員討論為主體。在進行課堂設(shè)計時，除了要精心設(shè)計典型液壓系統(tǒng)故障案例，還需要根據(jù)案例設(shè)計啟發(fā)引導(dǎo)及討論問題來串聯(lián)課堂。在某型雷達舉升液壓系統(tǒng)故障案例中，可以根據(jù)設(shè)計的診斷流程在各診斷節(jié)點處設(shè)計啟發(fā)引導(dǎo)或討論問題。

引導(dǎo)問題：高機動雷達執(zhí)行任務(wù)時一般在野外，缺乏專業(yè)的診斷儀器及設(shè)備，如何快速診斷液壓系統(tǒng)故障？在液壓回路中，最直觀能看到的是什么參數(shù)？摸管路時感受到震動說明了什么？換向閥閥芯卡滯故障如何排除？

討論問題：舉升液壓系統(tǒng)中的哪些元件故障可能造成天線無法舉升？如果你是雷達技師，遇到這種問題你會如何處理？根據(jù)主系統(tǒng)/舉升系統(tǒng)的壓力值，分別能夠分析排除哪些故障原因？確定故障點為電磁換向閥之后，如何進一步的確定故障原因？

3.4 課堂組織實施

在課堂上首先以播放高機動雷達野外執(zhí)行任務(wù)時的故障案例視頻作為課堂引入：在某次實裝演練中，某型高機動雷達按照預(yù)定計劃迅速進入陣地進行展開架設(shè)工作，操作人員逐步完成系統(tǒng)檢查、啟動電源、啟動液壓泵站、蛙腿展開、調(diào)平等操作，雷達天線車動作一切正常，但在進行天線陣面舉升時出現(xiàn)陣面無法舉升現(xiàn)象，經(jīng)雷達技師初步排查發(fā)現(xiàn)是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。通過播放實裝演練視頻，可以有效激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，提升實戰(zhàn)化氛圍。

引入故障案例之后，則通過分析雷達液壓原理圖及學(xué)員課前提交的自學(xué)任務(wù)引出某型高機動雷達舉升液壓系統(tǒng)故障點及故障原因，并將知識導(dǎo)圖展示于第一塊電子屏幕上。之后通過提問“高機動雷達執(zhí)行任務(wù)時一般在野外，缺乏專業(yè)的診斷儀器及設(shè)備，如何快速診斷液壓系統(tǒng)故障”引出液壓系統(tǒng)故障建議診斷方法——直觀檢查法，并啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)員回顧相關(guān)方法的實際應(yīng)用情況，并將其知識導(dǎo)圖展示于第二塊電子屏幕。

知識導(dǎo)圖準備結(jié)束后，則可根據(jù)課前設(shè)計的故障診斷流程及引導(dǎo)和討論問題，逐步引導(dǎo)學(xué)員通過討論交流選取直觀檢查診斷方法，排除相關(guān)故障點及故障原因。在學(xué)員排除故障點及故障原因后，教員須及時將知識導(dǎo)圖中的相關(guān)內(nèi)容刪除，這樣學(xué)員在討論交流中會獲得較強的成就感，可以有效提升課堂討論交流氛圍，激發(fā)學(xué)員潛力。直至故障點及故障原因知識導(dǎo)圖中剩余一個故障點及其對應(yīng)的一個故障原因，則故障診斷結(jié)束。

確定故障點及故障原因之后，則需要針對性地進行故障排除?？梢酝ㄟ^實物拆裝的方式引導(dǎo)學(xué)員理清造成故障的原因及排除故障的常規(guī)方法，同時還應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗為學(xué)員講授戰(zhàn)場搶修方法，以提高其實戰(zhàn)化能力。

本文通過分析液壓系統(tǒng)故障診斷教學(xué)中存在的主要問題，提出基于知識導(dǎo)圖的CBL 教學(xué)法，并以某型高機動雷達舉升液壓系統(tǒng)故障為例進行教學(xué)設(shè)計。通過對本校軍士職業(yè)技術(shù)教育機械制造工藝專業(yè)學(xué)員的實際應(yīng)用，驗證了該教學(xué)方法教學(xué)內(nèi)容針對性強且知識點直觀形象，能夠提升學(xué)員學(xué)習(xí)主動性及課堂參與度，有效提高學(xué)員對理論知識的掌握及實際問題的分析解決能力。