《液压与气压传动》课程教学方法的思考与探讨

刘静　汪中厚　张丽芳

摘 要：针对《液压与气压传动》课程专业性强、抽象、难理解的特点，结合该课题研究者教学工作经历，提出了从课程内容设计、启发式教学与多媒体教学相结合和运用仿真软件三个方面提高教学效果和质量的思考和探讨。

关键词：液压与气压传动 教学内容 教学方法 仿真

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（c）-0156-02

《液压与气压传动》课程是机电类专业的一门专业基础课，该课程涉及知识广泛，应用于不同的学科和领域，具有实践性较强、与生产联系紧密等特点。课程本身概念原理较抽象、较难理解，又与实践结合紧密、专业性强，同时由于课时压缩，课堂教学学时较少，还有学生工程实践知识缺乏的实际问题，学生学习这门课程时很容易产生厌学[1]。如何讲好这门课，提高教学质量，使学生真正熟练掌握本课程的知识，并能运用到后续课程的学习与实际工作中，是本课程教师需要关注的课题[2]。该课题研究者结合自己的液压传动课程的教学工作经历，从以下几个方面对如何提高教学效果和质量提出了一些思考和探讨。

1 课程内容设计

遵循应用型本科人才培养的教学目标，结合《液压与气压传动》课程课堂教学学时较少的实际，为了在有限的时间内能够高效地授课，使学生能掌握更多的知识，需要对教学内容进行优化调整，学时分配要有侧重。教学内容以液压传动为主，气压传动为辅，考虑到两种传动原理相似，可以在气压传动部分着重讲解和液压传动有区别的内容。

在液压传动部分，按照 “概述-流体力学基础-液压元件-液压回路-液压系统分析与设计”的顺序来组织教学内容，重点放在液压元件和液压回路上，只要这两部分讲解透彻了，后面的系统分析和设计就会很顺利地被学生接受。概述部分虽然分配课时不多，但作为第一次课却是至关重要的。通过联系身边应用液压技术的生活实例，到国民经济的各个领域，再扩展一下液压技术的发展前景，结合视频、动画等多种教学工具，把第一堂课讲精彩，可以吸引学生的注意力，激发他们的兴趣和求知欲。考虑到很多专业学生没有流体力学基础，在流体力学基础部分应侧重讲解应用，复杂的理论推导应尽量简化，重点放在如何运用流体力学三大定律来分析工程问题上。液压元件是重点仔细讲解的部分，利用三维模型或动画详细讲解各元件的结构特点和工作原理，在此基础上再讲述它们的应用及职能符号等内容。液压回路部分方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路三种回路来讲解，需要讲清楚回路的分类、作用、特点以及它们之间的区别。系统分析和设计部分需要多结合工程实际例子，通过对典型液压系统图的分析，让学生掌握液压系统分析和设计的步骤、方法，达到本门课程学习的目的。

2 启发式教学与多媒体教学相结合

《液压与气压传动》课程本身专业性强，内容枯燥，通过把启发式教学与多媒体教学相结合，激发和调动学生的兴趣和积极性，对提高授课效果是很重要的。课堂教学从引入一个问题开始，让学生带着问题去听，比如在伯努力方程这一章节，可以“飞机为什么能够飞上天”等和生活相关的引导式问题开始，吸引学生的注意力，启发他们的思考和兴趣。课堂中间针对课堂讲授内容提问一些问题，调节课堂节奏和气氛。在课堂结束前可以通过给学生留思考题的形式，比如同样的章节内容可以留一个思考题“喷雾器的工作原理是什么？”让学生自己去思考、查阅资料，提高他们学习的主动性。在课堂中多采用图片、三维模型、视频、FLASH动画等多媒体形式，便于学生理解，提高学习兴趣。比如在液压回路部分，把每种回路的动作顺序用FLASH动画的方式展现，直观、形象展示动作过程，学生可以快速理解每种回路的原理。

3 运用仿真软件

目前很多工程分析和计算软件都成功地运用于工程领域。在《液压与气压传动》课程教学中，考虑引入这些优秀软件不失为提高教学质量的一个有效工具。其中MATLAB/SIMULINK软件的模块化编程和仿真功能可以方便地对各种液压回路和系统进行建模和仿真，快捷输出系统压力、流量、力和速度等性能参数[3]。学生不仅可以查看任意一个节点的参数，而且通过比较、分析，加深对液压元件和流体力学理论的理解。比如以挖掘机的一个液压缸基本回路为例，给出回路原理图，如图1所示。

用MATLAB/SIMULINK建立模型，仿真输出压力、流量、速度等各种曲线，如图2、图3所示。通过分析这些曲线，加深学生对回路原理和流体力学理论的理解。

4 结语

总之，在《液压与气压传动》课程教学中，通过合理设计教学内容，结合启发式和多媒体教学，运用仿真软件辅助教学等方法，有利于激发学生学习兴趣和学习的主动性，从而提高该门课程的教学质量。

参考文献

[1] 马长林，冯永保，李锋，等.提高《液压传动》课程教学效果的探索与实践[J].教育教学论坛，2015（13）：147-148.

[2] 张长红.《液压与气动技术》课堂教学刍议[J].教育现代化，2015（18）：158.

[3] 刘静，季晓明，潘双夏，等.基于SIMULINK的挖掘机液压系统建模与仿真技术[J].中国工程机械学报，2003（1）：59-63.