基于培训环境的液压传动教学模式研究*

黄金永 李国强

（浙江机电职业技术学院 浙江 杭州 310053）

基于培训环境的液压传动教学模式研究*

黄金永 李国强

（浙江机电职业技术学院 浙江 杭州 310053）

将面向企业从业人员的液压传动培训设备作为学生实习实训的操作对象，将培训内容融入课程教学中，开展多媒体现场课堂教学，建立专业培训师和企业工程师参与教学的长效机制，有利于从操作对象、学习内容及实训模式上实现与企业实际工作环境的“零距离”对接。

培训环境；液压传动；教学模式；校企合作

液压传动作为一种重要的传动和控制手段，在现代设备中有着广泛的应用。目前，本科院校中液压传动的教学与研究重点主要集中在液压传动系统的设计及新型元件的开发，并已转向计算机应用与信息化方向。高职机械类专业是培养在企业一线从事液压传动相关设备的操作、维护和管理的高技能应用型人才的主要阵地。但是由于实验设备、场地、师资等局限，液压传动课程的教学大部分局限于理论知识的传授，局限于验证性实验的开设，缺乏全面系统的实践性课程教学模式的研究。传统讲授式的课堂教学模式，激发不出学生学习的积极性；与工程实际应用严重脱节的教学内容，实现不了学习内容与工作内容的“零距离”对接；严重匮乏的实训设施，大大限制了学生动手操作能力和创新能力的培养。因此，将面向企业从业人员的培训环境融入理论性较强的液压传动课程教学中，开展基于任务驱动的实践性教学模式研究，是高职液压传动课程体系改革的一种新思路。

纯工业化的实训设备

实践性教学环节是高职应用型人才培养的主要方式，科学合理的实训中心建设不仅是学生动手操作能力和实践能力得到锻炼、提升的必要保障，也为高职院校专业教师进行教学模式研究和教学方法改革提供了必要的硬件支持。高质量实训中心的建设直接关系到应用型人才的培养质量。

液压实训设备造价较高，很多高职院校实训设备不足，几乎很难开出完整的液压传动实训课程，在教学安排上自然偏重于理论知识的讲授而弱化实践技能的培养。如大部分高职院校拥有的液压基本回路实验台只适用于开设验证性的基本回路实验。通过按钮改变换向阀电磁铁的状态，调节压力阀弹簧改变压力临界值，调节流量阀开口大小改变流量大小等操作能加深对液压系统的认识和理解，但是对培养学生动手操作能力和创新能力起不了多大的作用。近年来，某些教学仪器设备公司开发了一些组装式的液压实验台，情况略有改观。但是，受成本等因素限制，仍然存在以下问题：（1）系统所用液压元件质量普遍较差，售后服务不到位，系统泄漏严重，液压油大量浪费的现象严重，学生嫌系统工作环境过脏而降低了学习的积极性。（2）太大的系统油阻使得各项参数产生较大的误差，部分定量实验的结果很难给出合理的分析和解释。（3）所用的液压元件及系统只适用于学生实验，与工业产品存在较大的差异。（4）数量有限的实训设施导致每小组学生数偏多，不少学生根本没有机会亲自动手操作。（5）学生在实训中心接触到比例阀、伺服阀、直线液压轴等零件的机会不多。

浙江机电职业技术学院是教育部第二批全国示范性院校建设单位，学院在示范院校建设专项资金的资助下，与博世力士乐公司以校企共建的方式建立了“校企联合液压实训中心”，该中心拥有博世力士乐BIBB标准液压培训组件8套，并配套设置了多媒体现场教学环境。纯工业用的液压组件质量高，性能稳定，极大地激发了学生的学习积极性，在操作对象上实现了学习内容与企业实际工作环境的“零距离”对接。

边讲边做的多媒体现场教学

传统讲授式教学具有知识点讲深讲透、内容灵活的特性，教师可以与学生面对面地交流，比较适合于基本概念的阐述、复杂原理的分析及重要公式的推导，但不适合于高职院校的课堂教学。多媒体教学以文字、图像、声音、动画等多种媒体的方式充分展示教学内容，可极大地激发学生的学习兴趣，是近年来较流行的教学模式。但是教学中教师面对的是计算机，学生面对的是屏幕，在师生交流、学生动手操作等方面显得很不足。以“校企联合液压实训中心”为背景，集讲授式、多媒体等教学方法于一体的多媒体现场教学模式是符合高职人才培养特点的一种课堂组织方式。

在多媒体现场教学中可把学生分成若干小组，以活页资料的形式提出任务，让小组成员相互讨论，相互协助，共同完成实训任务，并对任务的实施过程及得出的结果进行总结和分析，然后派一名小组成员总结发言，与大家互相交流和学习。这种边学边做的现场教学充分体现了以学生为主体的教学理念，极大地激发了学生的主动性和学习兴趣。

课前教师准备好活页资料，作必要说明之后，将学生分组，派发活页资料，布置任务。现场教学“三位换向阀中位机能特性测试”的大致内容如下：

实训任务：三位换向阀中位机能特性测试。

实训模式：学生自行组装液压系统，在教师的指导下开展实训。

实训学时：1学时。

实训所需装置：BIBB标准液压实训装置一套，定量泵一个，压力表一个，直动型溢流阀一个，双作用缸一个，O型、M型、H型、P型中位机能的三位换向阀各一个，油管若干，管接头和多通若干，继电器系统一组。

注意事项：（1）在开始连接液压回路之前，要查阅“安全规程”；（2）在连接电路之前，要查阅“电气安全规程”。

实训步骤：（1）如图1所示连接液压系统；（2）将如图2所示的O型中位机能的三位换向阀接入如图1所示的虚线框内，检查连接是否正确；（3）拧松溢流阀的调节弹簧，打开液压泵，调节溢流阀的临界压力到4MPa；（4）通过继电器分别给电磁铁a和b通电，实现液压缸活塞的伸出和缩回动作，使电磁铁a和b都不得电，读取压力表的值，填入表 1；（5）由一位学生协助固定液压缸体，另一学生用力推活塞杆，将能否推动活塞杆的结果填入表1 中；（6） 分别将如图 3、图4、图5所示的三位换向阀接入到如图1所示的虚线框内，重复上述步骤；（7）整理、清洁实训设备和实训环境；（8）分析实训过程及表1的结果，得出结论。

实训过程中，教师巡回指导，掌握每组学生的进展情况，及时指出、纠正学生不规范或者错误的操作行为。实训结束后，现场抽取若干个小组，让学生自己阐述实训过程中的关键点，阐述操作过程中的注意事项，创造机会让学生自己找错误，积极纠正错误。最后，教师用多媒体手段作简要评述和总结。

表1 不同三位换向阀的中位机能表

轮式滚动、逐层递进的实训内容

多媒体现场教学组织是否科学，实训环节的设置是否合理，是液压传动课程能否取得良好教学效果的关键。实训环节包括现场教学中的实训、企业专家带来的工业案例、课程考核中的实训及集中实训，四个部分实训环节轮式滚动、逐层递进。以现场教学中的实训内容作为基础，企业专家带来的工业应用案例作为内容的扩展和补充，期末考核中的实训对所学内容起到复习和巩固作用，集中实训以液压传动的综合应用作为整个课程的总结。

现场教学中的实训 在课程设置中，将所有的学时都安排在“校企联合液压实训中心”完成。现场教学中的实训内容是整个课程实训内容的主体，结合液压传动的系统要求、“力士乐”面向企业的培训内容及液压传动的教材，以任务驱动、项目式教学为组织形式，着重开发适用于现场教学的实训内容，构成课程的主体，如上述例子中的三位换向阀中位机能特性测试的实训。多媒体现场教学的实训内容以学生掌握液压传动基础为主，面广、点多，包括液压传动的基础知识，各种液压元件的工作原理、特点、应用和选用方法，各类液压基本回路的功用、组成和应用场合等。

企业专家带来的工业应用案例 请“力士乐”专业培训师和企业工程师参与液压传动课程的教学，有以下几方面的益处。从内容上看，培训师和工程师都是企业一线从事液压传动控制的专业人员，对液压元件及系统具有扎实的基础知识和丰富的应用经验。将工业应用中的典型案例引入多媒体现场教学和现场实训，对液压系统的安装调整、使用维护、故障分析、诊断及排除等方面的内容进行扩展和补充，可以进一步丰富学生的学习内容，为学生今后解决生产实际问题及继续学习打下基础。此外，让学生了解液压传动技术的最新进展情况及最前沿技术，可以培养学生的劳动观念、职业道德观念和科学研究精神。如带卸荷阀芯的液控单向阀结构复杂，难教难懂，在教学中单纯从理论上分析此阀的结构和工作原理，学生很难理解。通过多媒体制作出阀芯在不同状态下的动作状态，结合企业专家带来的工程实际应用及对液压机置于设备顶端的补油油箱等相关内容的分析，就会变得易学易懂。

考核中的实训 考核方式是否合理、科学是课程教学模式改革的关键。传统的液压传动课程考核采用单元测验加期末考试的方式，对学生的液压理论知识考核比较到位，但很难真实反映出学生对液压系统操作技能方面的能力，在源头上误导了学生的学习方向，使教学效果严重偏离了教学目标。因此，应在保留出勤成绩、课堂表现成绩和论文选读成绩的基础上，大幅减少期末闭卷笔试成绩的比例，增加实训考核。可随机抽取多媒体教学实训考核题库中的两道题，作为学生实训考核的试题，由学生根据自己的掌握情况任选其一，在规定的时间内独立完成。在考核过程中，教师根据学生动手操作的规范性、准确性、实训结果的合理性及操作的熟练程度进行评分，并对实训结果分析和回答教师提问的情况进行评分。实训考核能提高学生在多媒体现场教学中学习的主动性和积极性，只有在每次现场教学中掌握了实训技能，才能在最终的实训考核中有出色的表现。实训考核前的准备工作是对整门课程的一次综合梳理，不仅可对所学内容起到复习、总结和巩固的作用，同时也对课程系统性认识的提高大有益处。考核中的实训能真实地反映学生对课程知识的掌握程度及动手操作能力，使“以学生为主”的教学理念得到充分体现。

集中实训 液压传动课程设计往往给定初始条件，提出控制要求，要求学生完成液压系统原理图的设计，绘制液压缸等零件图和装配图。从性质上看，此类综合训练偏重于液压系统的设计，显然与高职人才培养目标不符。期末的集中实训应偏重于液压系统的拆卸、安装、调试及故障排除，重点培养学生综合分析液压系统、应用液压系统的能力，进一步提高动手操作能力，提高解决实际问题的能力。集中实训可安排在机床维修车间进行，具体步骤为：（1）认真阅读典型机床液压系统原理图及相关的机床说明书，分析每个元件的作用，分析机床在每种工作状态下的油路情况。（2）根据机床安装图纸，对应每个液压元件制定拆卸方案、安装方案并明确注意事项。（3）完成系统的拆卸、清洗、安装及调试。（4）排除由教师设置的故障，恢复系统。（5）总结分析，交流心得，并作出自我评价。集中实训是对整个液压传动课程的一次综合性应用，有利于加深对液压传动基础知识、各种液压元件的工作原理及特点的理解，进一步明确各类液压基本回路的功用、组成及应用场合，动手操作能力及分析和解决问题的能力也能得到很好的锻炼。

开展实践性教学模式的研究是提高高职人才培养质量的重要内容。将面向企业从业人员的培训环境融入液压传动课程教学中，开展多媒体现场教学，采用轮式滚动、逐层递进的实训环节，有利于培养面向企业一线从事液压传动相关设备操作、维护及管理的高技能应用型人才。

[1]徐国庆.以实践为导向的职业教育课程研究[M].上海：华东师范大学出版社，2005.

[2]李亚利，刘虹.液压传动教学方法浅析[J].职业教育研究，2006，（2）：84-85.

[3]刘诗安，曾良骥.试论高职《液压传动》课程改革[J].大众科技，2008，（1）：170-171.

[4]仇景云，邓自清.《液压传动》课程教学改革与实践[J].职业教育研究，2005，（10）：74-75.

[5]杨坤玉，孙涛.高职教育机械、航空类专业《液压传动与气动》课程考核方式改革初探 [J].长沙航空职业技术学院学报，2006，（6）：18-20.

[6]王正海.如何上好《液压传动》课[J].职业教育研究，2006，（11）：114-115.作者简介：

黄金永（1978—），男，浙江绍兴人，硕士，浙江机电职业技术学院机械系讲师，研究方向为机械设计、微位移系统及高职教育。

（本文责任编辑：王恒）

G712

A

1672-5727（2010）08-0107-03

觹本文系浙江省教育科学规划研究课题《基于培训环境的液压传动课程教学模式探索与实践》（课题编号：SCG259）；浙江省新世纪高等教育教学改革项目《机制专业基于工艺实施工作过程的实践主导型课程体系改革》（项目编号：〔2008〕YB08087）的成果