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【摘要】液压传动具有工程实践性很强的特点,在面临理论教学学时大幅压缩和新产品、新技术不断涌现的现状下,探讨如何结合课程特点、学校自身培养目标,拟定一套行之有效的教学方法,成为十分具有现实意义的事情。根据几年来液压传动的教学经验,笔者从教学方法、实验教学改进以及课程设计等方面进行了阐述,以期能起到一点点抛砖引玉的作用。
【关键词】液压传动 教学方法 教学研究
Brief analysis of the teaching method of the fluid drive
Li Jian
【Abstract】The fluid drive has a character that its project practice quality is very strong. Facing the present situation that the theory teaching time is shortened and the new product and new technology keep coming forth, to discuss how to combine the course character and the self cultivation goal of the school to study out a set of effective methods of teaching has become one very significative thing. According to years’ experience of teaching the fluid drive, the writer has made an expatiation from the method of teaching, the improvement of the experiment teaching as well as the course design, hoping to offer a few commonplace remarks by way of introduction so that others may come up with valuable opinions.
【Keywords】Fluid drive Methods of teaching Teaching research
自從帕斯卡提出静压传递原理以来,液压技术已经发展了三百多年。二战期间,由于武器工业的发展,大大促进了液压技术的发展。到了现在,随着制造业和材料科学的发展,以及其它行业对大功率应用场合的迫切需要,更是极大地刺激和带动了液压行业的长足发展,再加上计算机控制技术,更是如虎添翼。可以说,液压行业的前景十分看好。随着市场对从事液压和气动技术方面的人才需求日益增加,培养具有液压与气动技术理论基础知识和应用能力的机械类人才尤为迫切。下面就液压传动的教学谈一谈笔者的一些看法。
1.兴趣是学习的动力,在课程初期就要激发学生们的兴趣。通过数字统计和实例来反复强调《液压传动》这门课程的重要性。比如说,在机械工业中,目前机床传动系统有85%采用液压传动与控制,在工程机械中普遍采用了液压传动,如汽车起重机、平地机、压路机、挖掘机、轮胎装载机、履带推土机、自行式铲运机等;如车、磨、铣、刨、拉、及组合车床等;在农业机械中,目前已用于拖拉机、联合收割机;在汽车工业中,液压制动、消防云梯等方面都得到了广泛的应用;在轻纺工业中,诸如注塑机、橡胶硫化机、造纸机、印刷机、纺织机械等;在冶金工业中,如电炉控制系统、轧钢机的控制系统、手炉装料、转炉控制、高炉控制等;在船舶工业中,如全液压挖泥船、打捞船、采油平台、翼船、气垫船及船舶辅机等;在国防工业中,陆、海、空三军的很多武器装备都采用了液压传动与控制,如坦克、飞机、火炮、导弹和火箭等。总之,一切工程领域,凡是有机械设备的场合,均可采用液压技术,使用领域和设备越来越宽、越来越多。(以上的这些均通过大屏课件演示给同学们看一些相关图片和视频。)还有,要以切身经历进一步激发他们的学习兴趣,给他们介绍一些在外企从事液压相关工作的技术人员的待遇和工资标准,说明从事液压工作的工人薪资大幅度超过了一般机械技术人员,这对学生也是个激励。
2.用多媒体课件手段辅助理解。液压元件和液压基本回路这两部分内容知识的衔接性很强,是教学的重点和难点。为了强调重点、突破难点,这两部分内容的教学可以利用多媒体辅助教学手段。在这两部分的多媒体教学课中储存了大量的液压元件的图形符号、影片、动画,运用仿真软件可以设计绘制各种液压基本回路,并对回路进行仿真测试和元件描述。在教学中,在讲授液压元件这部分内容时,可以利用幻灯片和动画结合的办法。如讲解液压控制阀内容时,先通过幻灯片讲解这些阀的结构、工作原理,然后再通过动画将阀体的动作过程演示出来,突破了教学过程的难点,为学生的学习进程扫清了障碍。现代设备的液压系统,不论其如何复杂,总是由一些基本回路组成,掌握基本回路的组成、工作原理和应用情况,对于液压系统的分析和设计十分重要。在讲授液压基本回路这部分内容时,可利用仿真软件提供的液压图形符号绘制各种基本回路,通过启动仿真测试软件检查油路连接是否正确,是否达到预期的设计功能,还可以通过调整系统参数,进行元件描述。在讲解每种基本回路后,布置一些回路设计习题,让学生自己设计,并进行仿真测试。通过多媒体教学和运用仿真测试软件,增强了学生对液压元件和回路部分课堂教学的感性认识,突破了难点,加强了学生运用知识的能力。
3.在实践中让学生掌握液压传动的特点。在实际中,大家都知道液压千斤顶,教学中利用这一具体实例,通过分析让学生明白,千斤顶的液压机构与齿轮传动一样,也能降低速度、放大力。在此基础上引入液压传动系统,使学生们对液压传动有个理性认识,然后再让学生理解它的工作原理,这样学生自然就会想到:靠液体的压力来传递动力,靠液体的流动来传递运动,然后通过投影演示以及结构示意图的模型来形象地展现这一系统。这样从理论上使学生理解这一系统的本质是实现能量的转换,即机械能——液体压力能——机械能,再从实践中使学生深刻认识这一系统的基本工作原理,并掌握液压传动的特点。
4.开展专题讲座教学。对于比例控制技术,液压伺服系统等新技术,可以利用课外时间以开设专题讲座的方式进行教学,这样做占用时间少,信息量大,对教学目标的实现起到了补充作用,拓宽了学生的知识面。另外,教师也可以通过开展课外专题讲座的方式介绍自己所从事的科研项目中所涉及的与液压和气动技术有关的内容,对有兴趣和有能力的同学,可以把项目分解,让学生能涉足有关的技术研究,以锻炼学生对新技术的实际应用能力和科研能力。[2]
5.帮助学生分析四个基本功能的组成。通过学习,学生掌握了机械传动是由原动部分、传动部分和工作部分组成。[3]经对比发现,液压传动系统是由动力部分、执行部分、控制部分和辅助部分四个基本功能部分组成。向学生介绍组成四部分主要液压元件的结构、功能、特点,再分别说明这四个组成部分的功能及应用。在教学过程中,用下面的系统图来介绍这一问题,让学生一目了然,能够较容易地把四个部分理解掌握。
6.结束语。随着中国经济和科技的迅猛发展,社会对人才的需求有了方向性的转变,对专门培养应用型人才的高职教育有了更严格的要求。在《液压》这门学科当中,需要
培养更优能力的技术应用型人才,需要他们主动发现问题,独立思考问题,并亲手解决问题,侧重实践要与理论结合的动手能力。这就需要我们教师本着全方面育人的宗旨与学生保持积极的互动,在以强调实践的教学过程中和学生互相协调,善用形式,不拘于形式。
参考文献
1 李芝.液压传动[M].机械工业出版社.1992
2 黄忠东.工程应用型本科人才能力结构探析[J].中国教育技术装备.2006(2)
3 何存兴.液压传动与气压传动[M].湖北:华中科技大学出版社,2002
【关键词】液压传动 教学方法 教学研究
Brief analysis of the teaching method of the fluid drive
Li Jian
【Abstract】The fluid drive has a character that its project practice quality is very strong. Facing the present situation that the theory teaching time is shortened and the new product and new technology keep coming forth, to discuss how to combine the course character and the self cultivation goal of the school to study out a set of effective methods of teaching has become one very significative thing. According to years’ experience of teaching the fluid drive, the writer has made an expatiation from the method of teaching, the improvement of the experiment teaching as well as the course design, hoping to offer a few commonplace remarks by way of introduction so that others may come up with valuable opinions.
【Keywords】Fluid drive Methods of teaching Teaching research
自從帕斯卡提出静压传递原理以来,液压技术已经发展了三百多年。二战期间,由于武器工业的发展,大大促进了液压技术的发展。到了现在,随着制造业和材料科学的发展,以及其它行业对大功率应用场合的迫切需要,更是极大地刺激和带动了液压行业的长足发展,再加上计算机控制技术,更是如虎添翼。可以说,液压行业的前景十分看好。随着市场对从事液压和气动技术方面的人才需求日益增加,培养具有液压与气动技术理论基础知识和应用能力的机械类人才尤为迫切。下面就液压传动的教学谈一谈笔者的一些看法。
1.兴趣是学习的动力,在课程初期就要激发学生们的兴趣。通过数字统计和实例来反复强调《液压传动》这门课程的重要性。比如说,在机械工业中,目前机床传动系统有85%采用液压传动与控制,在工程机械中普遍采用了液压传动,如汽车起重机、平地机、压路机、挖掘机、轮胎装载机、履带推土机、自行式铲运机等;如车、磨、铣、刨、拉、及组合车床等;在农业机械中,目前已用于拖拉机、联合收割机;在汽车工业中,液压制动、消防云梯等方面都得到了广泛的应用;在轻纺工业中,诸如注塑机、橡胶硫化机、造纸机、印刷机、纺织机械等;在冶金工业中,如电炉控制系统、轧钢机的控制系统、手炉装料、转炉控制、高炉控制等;在船舶工业中,如全液压挖泥船、打捞船、采油平台、翼船、气垫船及船舶辅机等;在国防工业中,陆、海、空三军的很多武器装备都采用了液压传动与控制,如坦克、飞机、火炮、导弹和火箭等。总之,一切工程领域,凡是有机械设备的场合,均可采用液压技术,使用领域和设备越来越宽、越来越多。(以上的这些均通过大屏课件演示给同学们看一些相关图片和视频。)还有,要以切身经历进一步激发他们的学习兴趣,给他们介绍一些在外企从事液压相关工作的技术人员的待遇和工资标准,说明从事液压工作的工人薪资大幅度超过了一般机械技术人员,这对学生也是个激励。
2.用多媒体课件手段辅助理解。液压元件和液压基本回路这两部分内容知识的衔接性很强,是教学的重点和难点。为了强调重点、突破难点,这两部分内容的教学可以利用多媒体辅助教学手段。在这两部分的多媒体教学课中储存了大量的液压元件的图形符号、影片、动画,运用仿真软件可以设计绘制各种液压基本回路,并对回路进行仿真测试和元件描述。在教学中,在讲授液压元件这部分内容时,可以利用幻灯片和动画结合的办法。如讲解液压控制阀内容时,先通过幻灯片讲解这些阀的结构、工作原理,然后再通过动画将阀体的动作过程演示出来,突破了教学过程的难点,为学生的学习进程扫清了障碍。现代设备的液压系统,不论其如何复杂,总是由一些基本回路组成,掌握基本回路的组成、工作原理和应用情况,对于液压系统的分析和设计十分重要。在讲授液压基本回路这部分内容时,可利用仿真软件提供的液压图形符号绘制各种基本回路,通过启动仿真测试软件检查油路连接是否正确,是否达到预期的设计功能,还可以通过调整系统参数,进行元件描述。在讲解每种基本回路后,布置一些回路设计习题,让学生自己设计,并进行仿真测试。通过多媒体教学和运用仿真测试软件,增强了学生对液压元件和回路部分课堂教学的感性认识,突破了难点,加强了学生运用知识的能力。
3.在实践中让学生掌握液压传动的特点。在实际中,大家都知道液压千斤顶,教学中利用这一具体实例,通过分析让学生明白,千斤顶的液压机构与齿轮传动一样,也能降低速度、放大力。在此基础上引入液压传动系统,使学生们对液压传动有个理性认识,然后再让学生理解它的工作原理,这样学生自然就会想到:靠液体的压力来传递动力,靠液体的流动来传递运动,然后通过投影演示以及结构示意图的模型来形象地展现这一系统。这样从理论上使学生理解这一系统的本质是实现能量的转换,即机械能——液体压力能——机械能,再从实践中使学生深刻认识这一系统的基本工作原理,并掌握液压传动的特点。
4.开展专题讲座教学。对于比例控制技术,液压伺服系统等新技术,可以利用课外时间以开设专题讲座的方式进行教学,这样做占用时间少,信息量大,对教学目标的实现起到了补充作用,拓宽了学生的知识面。另外,教师也可以通过开展课外专题讲座的方式介绍自己所从事的科研项目中所涉及的与液压和气动技术有关的内容,对有兴趣和有能力的同学,可以把项目分解,让学生能涉足有关的技术研究,以锻炼学生对新技术的实际应用能力和科研能力。[2]
5.帮助学生分析四个基本功能的组成。通过学习,学生掌握了机械传动是由原动部分、传动部分和工作部分组成。[3]经对比发现,液压传动系统是由动力部分、执行部分、控制部分和辅助部分四个基本功能部分组成。向学生介绍组成四部分主要液压元件的结构、功能、特点,再分别说明这四个组成部分的功能及应用。在教学过程中,用下面的系统图来介绍这一问题,让学生一目了然,能够较容易地把四个部分理解掌握。
6.结束语。随着中国经济和科技的迅猛发展,社会对人才的需求有了方向性的转变,对专门培养应用型人才的高职教育有了更严格的要求。在《液压》这门学科当中,需要
培养更优能力的技术应用型人才,需要他们主动发现问题,独立思考问题,并亲手解决问题,侧重实践要与理论结合的动手能力。这就需要我们教师本着全方面育人的宗旨与学生保持积极的互动,在以强调实践的教学过程中和学生互相协调,善用形式,不拘于形式。
参考文献
1 李芝.液压传动[M].机械工业出版社.1992
2 黄忠东.工程应用型本科人才能力结构探析[J].中国教育技术装备.2006(2)
3 何存兴.液压传动与气压传动[M].湖北:华中科技大学出版社,2002