《液压与气压传动》教材改革浅议

摘要:为使高职院校的学生适应现代化企业对人才的需要,必须培养学生具有较高的综合职业能力,《液压与气压传动》教材必须打破传统教材的旧条框,建立科学合理的结构体系,并开发配套的教学软件,改进考核方式突出实践能力的培养。

关键词:液压与气压传动;教材;改革

近年来,随着改革开放的不断深入,机电工业面临着产业的整体优化与升级,对劳动者的素质也提出了更高和更新的要求。液压与气压传动是利用液体或气体的压力传递力和运动的一种传动,由于它具有其他传动方式不可替代的许多特性,因此被广泛应用于机械制造、工程机械、冶金机械、石油化工、交通运输、矿山机械 、建筑机械等各个工程技术领域。随着微电子技术和控制理论学科的发展,液压气压传动的应用领域越来越广,从军用到民用,从重工业到轻工业,到处都有液压气压传动与控制技术。因此,职业技术教育必须适应现代化建设对人才的需要,培养学生具有更高、更全面的综合职业能力。在培养学生综合职业能力方面,教材的改革是关键环节。笔者就学院校本教材《液压与气压传动》改革与建设谈一些认识。

1明确培养目标,调整课程结构

我院属于高等职业技术院校,主要培养面向工业生产第一线的应用型专门人才。学生走向工作岗位后,遇到有关液压和气压传动的问题一般是关于设备的安装、调试、维修和保养等项目,很少接触到系统的设计校核计算工作。因此,学校教育必须树立“以素质为基础、以能力为本位”的指导思想,注重学生的能力提高和素质培养,打破学科界限,调整课程结构。

《液压与气压传动》是机电类学生必修的一门专业课,主要介绍机电设备液压与气压传动的基础知识和液压气压控制技术。随着机电技术的迅猛发展,单一的学科体系已不利于学生形成机电设备的整体意识,如机电设备的运动主要有机械传动、液压传动,机电设备的控制则是液压技术、电气技术、数控技术乃至光学技术的有机结合。现行的课程结构为各学科单独设置,以课程群的组合来建立学生的知识结构。由于各门课程自成体系,不仅相关内容低起点、重复多,浪费了大量学时,而且各门课程知识很难融会贯通、综合运用,不利于综合应用能力的培养。笔者认为应打破传统的教学体系,将机械传动技术、电气控制技术、液压传动、可编程控制器应用技术、数控技术等知识设置为几个相对独立的模块,并有机地结合在一起,成为一个复合型专业课程,这样既利于培养学生综合职业能力,同时还可以减轻学生的课业负担和学习压力,并为实践操作技能节约大量的时间。

2突出职教特色,优化知识内容

职业教育必须适应市场的要求,教学内容必须具有职业性和实用性;知识应以够用为度,不必强调过多的理论系统性和完整性。

2.1删除理论性较强的内容。

《液压与气压传动》课程理论抽象而实践性又很强。因为液压传动的过程是在封闭的系统中完成的,要建立起直观的认识是比较困难的。但是这个专业贴近生产实际,应用性很强。一般的液压设备在日常生活中很少见到,所以学生缺乏感性认识,加上随着教学的改革,本课程的教学时数已经缩减,故而传统的教学手段很难适应新形势下的教学任务了。只有改革传统的教学方法和手段,使教学方法多样化,并加强实践环节,才能改善教学效果。

过多、过深的理论知识不但使学生所学无用,而且可能使学生产生一定的恐惧、厌烦情绪,丧失学习的兴趣和信心。传统的《液压与气压传动》教材中液体动力学章节中存在较多繁琐公式的推导及偏深的理论分析,如管路内的压力损失、液体流经小孔及间隙的流量等计算公式、各种液压泵排量及流量的计算公式,笔者认为均可予以删除或压缩。另外,教材中采用较大篇幅介绍了液压系统的设计方法与计算步骤,该内容主要应用于工程设计和科学研究使用,对职业教育则没有必要掌握,也应予以删除或压缩。对那些必需的理论知识可作适当处理,做到“知其然”,而不必过分强调“知其所以然”。例如,叶片泵只需说明叶片泵为减少叶片滑动的摩擦力,应将叶片顺转向倾斜一定角度放置,而不必具体分析叶片的受力情况。从而使教材做到内容少而精,突出其实用性。

2.2体现教材的先进性。

科学技术的发展日新月异,教材应当不断补充新知识、新产品、新技术、新工艺,使学生掌握最新的知识以适应市场要求,如气动技术近几十年来发展迅速,已广泛应用于生产的各个领域,其工作原理与液压传动有许多相近之处,因此,可增加有关气压传动的知识。而对于在生产中已淘汰或很少使用的设备和产品,在教材中则应予以剔除,如径向柱塞泵由于径向尺寸大、结构较复杂,制造困难,近年来已使用较少,该部分知识可予以省略。

2.3便于教学和自学。

近几年随着高等院校的扩大招生,学生的学习基础普遍较差,学习能力较低。因此,教材内容应充分考虑学生的特点,尽量做到内容通俗易懂,版面丰富、活泼、直观。传统教材每章节后的复习思考题多延用了本科教材的形式,以问答、论述、计算为主,对学生的论述、概括、分析能力有较高要求。笔者认为应适当地降低难度,采用学生喜闻乐见的填空、选择、判断题型,这样既可以考察较广的知识面,又可以突出知识点的理解和应用,同时也便于老师的教学和学生自学。同时,可安排一些课后讨论题或生活中的实例,如挖掘机、起重机的液压系统,鼓励学生利用图书馆、互联网查找所需资料、增加学习的趣味性和实用性,做到开放式教学,拓宽课堂教学范围。

2.4注意与其它教材的统一性。

《液压与气压传动》教材中涉及到许多的电气元件都是用字母表示,如压力继电器用K表示,电磁开关用YA表示,但在有关的电气教材中,压力继电器用KP表示,电磁开关用YV表示,容易使学生产生模糊不清的概念,建议相关教材对同一元件应采用统一国家标准。

3突出实践能力的培养

为使学生具有一定调试和维修液压设备的技能,必须加强学生对生产设备液压系统分析能力的培养。通过大量实例分析,可使学生举一反三,触类旁通。同时,更好地把零散的液压知识有机地联系起来,得以灵活应用。

突出实践能力的培养,既要培养学生的动手能力,更要培养学生分析能力、解决问题的能力。液压系统在工作中会出现各种各样的故障,作为生产操作者必须具备查找排除一般故障的能力。但传统教材只在最后章节中简单提及了常见故障及其排除方法。笔者认为这样泛泛而谈已远远不能满足实际的使用要求;建议在各章节介绍液压元件工作原理后,均应说明它们在使用中容易产生的故障及其排除方法,最后以典型系统为例,讲解系统故障的诊断方法,培养学生的分析能力。

液压课程中安排的实验可分为演示、验证型实验和应用型实验。演示、验证型实验缺少创造性,不能充分调动学生的积极性,如溢流阀的性能试验,要求学生按照事先设计的试验步骤进行操作,记录相关的数据,最后经过较繁琐的数据处理及图表绘制,得出溢流阀的有关性能。整个试验都是学生按指令被动执行,没有自己的认识与创新。笔者认为此类试验效果甚微,可予以削减。同时增加培养学生的综合应用能力的应用型实验,如液压基本回路实验,由学生自行设计液压回路并通过试验将各液压元件安装组合,验证回路的可行性,把所学知识有机结合起来,在设计、联接、调试的整个过程中,学生是主导者,能充分调动学生的积极性,大大提高了其创造思维及综合应用能力。同时,为适应市场对维修能力的要求,建议增加实习演练周,加强学生对液压元件、系统常见故障的分析及排除能力。

4开发配套教学软件,发展多媒体教学

《液压与气压传动》课程的结构图、原理图特别多,有的还比较复杂。过去的教学手段比较单一,主要是通过教学挂图、教学模型等辅助教学。老师虽然下了很大的功夫,但学生却听得一头雾水,渐渐失去了学习的兴趣。图文并茂的多媒体教学的出现,使抽象的教学内容变得直观、生动。以溢流阀的讲解为例,传统教学多采用挂图或幻灯片,教师所用的、学生所看见的不过是一些简单、毫无生气的二维示意图,虽然配以教学模型进行讲解,但溢流阀阀芯上移、实现溢流的过程,只能由学生自己发挥想象力。若利用多媒体技术,用不同颜色表示溢流阀的各组成部分,用三维动画效果演示其装配及工作过程,一个彩色的、立体的动态图像呈现在学生面前。同时,通过与学生的双向交流与反馈,有效地激励学生的学习积极性与创造想象力,使学生真正感受到现代化教学的优越性。

5改革考核方式,加强过程考核

本课程最终考核方法应采取理论与实践相结合的形式,理论教学包括理论考试成绩、上课表现、完成作业情况三部分,实践部分应包括实践技能、实习报考、实习态度三部分。考虑到高职教育人才培养目标的要求,总评成绩理论与实践部分各占50%为宜。通过这样的考核方法,一方面督促学生上课认真学习,下课及时完成作业,掌握丰富的理论知识,另一方面,又重视学生的实践动手能力的培养,有效地提高了学生的学习积极性。

总之,《液压与气压传动》教材要紧跟时代发展的需要,必须打破传统教材的旧条框,建立科学合理的教材体系,拓宽课堂教学范围,丰富课堂教学内容,贯彻开放式、探讨式、研究式、学习式教学形式和考核方式,并充分利用现代化的教学手段提高学生职业能力。