高职院校《液压与气动技术》课程教学改革探索

《液压与气动技术》是机电类及近机类专业的一门必修课程, 它以流体力学为基础, 分析液压元件及液压基本回路的结构和工作原理, 是融合机械设计、控制工程、电气控制等学科知识实现各种机械传动和自动控制的学科, 具有很强的理论性和实践性。在我校机电类专业二年级上学期开设, 对于从高中过来不久, 仅仅经过了大学一年级基础类课程学习的学生来说, 是一门很陌生的学科。

1 课程教学中出现的问题

现代高职教育面临的主要问题包括:学生基础差, 分析理解能力差, 自觉性差, 对学习不感兴趣也没有自信。本门课程包括液压及气压传动基本元件、液压基本回路以及典型液压系统。其中, 基本元件是后两项的基础, 液压元件结构比较复杂, 板书无法体现元件结构特点, 多媒体教学又需要学生又较好的想象力和机械制图基础, 以往教学中, 经常出现学生看到零件剖面图后想象不出其具体结构, 给工作原理的教学带来障碍, 基本元件理解不透, 又影响到后面的基本回路和液压系统的学习, 学生处于一种混沌状态, 久而久之, 很多人便由于感觉枯燥难懂而失去了学习的信心。所以, 本门课程的教学改革势在必行。

2 改革方法

2.1 合理制定教学目标

高等职业教育是培养德、智、体全面发展的、具有职业岗位需要的实际工作能力的应用型高级人才, 这也是各高等职业院校贯穿整个教学、教育活动的最高目标[1]。调查显示, 高职机电类毕业生在生产第一线从事机电设备操作及维修管理工作占60%以上, 从事机电产品设计很少[2]。显然, 高职学生应着重掌握从事生产第一线工作的职业知识和职业技能, 强调实践能力和创造能力的培养。根据高职院校的最终培养目标, 《液压与气动技术》课程教学目标为:掌握足够的液压与气动的基础知识, 能够分析一般的液压与气动回路, 掌握回路的组装及故障诊断知识, 通过探索性的实训项目, 培养学生的创新能力。

2.2 合理安排教学内容

《液压与气动技术》的主要教学内容包括:流体力学基础、液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件、液压基本回路、典型液压系统及气压传动。围绕课程教学目标, 教学内容以知识够用、实用为原则, 对于教学内容的调整主要包括以下几点。

2.2.1 适当删减

流体力学基础是本学科的理论基础, 是液压与气动技术的发展源头, 但是其中包括很多繁琐的推导公式, 学生无法理解不说, 更重要的是会大大降低学习兴趣, 故在讲授本章内容时, 笔者会删掉中间过程, 只讲解最终结论。

2.2.2 选授及增加实际案例

液压系统部分是基础理论学习完毕后对液压知识的整体应用, 课本的具体液压实例包括:汽车起重机液压系统、液压机系统、数控车床液压系统、组合机床动力滑台液压系统。根据专业不同, 选择不同的内容讲授并添加实际案例, 例如数控技术专业除了学习上述与数控相关液压系统外, 增加数控车床、数控折弯机等液压系统的讲解;汽车专业, 增加汽车动力转向系统、汽车制动系统、悬架系统等实际案例。

2.2.3 调整教学进度

本课传统教学顺序是:流体力学、基本元件、基本回路、液压系统、气压传动。首先流体力学内容较多较难, 除了做适当删减外, 可以把本章内容分解到后面的各章内, 把难点分解;其次, 把气压传动分解到相对应的液压传动知识点学习, 便于比较液压与气压传动的异同点。

2.2.4 安排自学内容

高职院校学生普遍存在不会自学、不喜欢自学、不主动自学的问题, 在教学内容中把液压辅助元件单元作为自学单元, 在学生自己学习前提出问题, 让他们带着问题去看书, 从发现问题到解决问题, 不仅学习效果良好, 还大大增加了学生的自信心。

2.3 多重教学方法相结合

2.3.1 理论联系实际, 提高学生兴趣

本门课在教学中注重对学生学习兴趣的培养, 由于学生液压与气动知识的缺乏, 在绪论课上, 给大家列举生活中的汽车起重机、各种机床、汽车的刹车等等生产中的实例, 可以开拓学生的视野, 调动学生的学习积极性, 提高教学效果。

2.3.2 注重引导启发、互动式教学

注重启发式互动式教学, 不时地提出一些有深度的问题, 让学生思考, 进行讨论。通过类似问题的讨论、思考, 不仅可以使学生对相关理论有更深刻的认识, 而且可以使学生在分析问题、解决问题的能力方面得到提高。例如:在学习伯努利方程时, 向学生提问:在实际的液压系统中液压泵与邮箱之间是不是多大高度差都可以。通过对问题的思考、解答, 不仅可以解决问题本身, 同时增加了学生对该知识点的理解。

2.3.3 充分引入项目式教学法

项目教学法的核心是:不再把教师的现成知识传递给学生作为追求的目标, 而是在教师的指导下, 学生去寻找这个结果的途径, 最终得到这个结果, 并进行展示和自我评价。在项目教学中, 学习过程成为一个人人参与的创造实践活动, 注重的不是最终的结果, 而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中, 理解和把握课程要求的知识和技能, 体验创造的艰辛与乐趣, 培养分析问题和解决问题的思想和方法[3]。本课程的教学中, 可以适当的引入项目式教学方法, 特别是在液压回路及液压系统部分。例如, 学习顺序动作回路之后, 给学生一节课的时间去设计一个实现定位夹紧切割的液压回路, 分组讨论后上交项目报告, 并由各组代表简要讲解自己的结果。

2.3.4 灵活安排实践教学

教学中, 涉及到复杂元件结构及原理的章节直接在实验室开设, 参照零件剖面图讲解试验模型, 即可以让学生学懂结构和原理, 又可以提高他们看图读图的能力, 讲解后再通过元件拆装来巩固理论知识。本门课程中的回路部分讲课过程中主要是对于液压及气动基本回路理论模型原理的分析, 抽象且记忆困难, 这部分让学生自己动手去做, 可以获得很好的教学效果, 在接回路的同时可以很容易的记住回路的组成元件, 再通过液压执行元件具体运动的不同以及对压力流量的测量, 得到更直观形象的理解。

除此之外, 笔者根据几年来的讲课经验, 制作了适合高职学生使用的多媒体课件, 重点部分加入动画, 并组织学生到相关企业参观, 增加感性认识。

3 结语

本文针对高职院校学生及课程特点, 通过对教学内容及教学方法的改革, 加强实践性教学环节, 增加学生对课程的认识, 提高学生的实践动手能力, 从而巩固理论知识、开拓知识面、提高了分析和解决问题的能力。

摘要：本文结合液压与气动技术、高职学生及高职教育的特点, 总结了本课程在教学过程中出现的问题, 针对高职教育的最终目标, 从课程教学目标、教学内容、教学方法及实践教学等方面论述了笔者在教学过程中进行的教学改革探索。

关键词：高职教育,教学目标,教学内容,项目式教学

参考文献

[1] 戴娟.单片机课程项目式教学改革[J].世界教育信息科教研究, 2009, 1.

[2] 黄均安.液压与气动技术.课程教学改革的探讨[J].铜陵学院学报, 2008, 4.

[3] 吴言.项目教学法[J].职业技术教育, 2003, 7.