提高《液压传动》课堂教学效果的探索与实践

马长林　冯永保　李锋　高运广　姚晓光

摘要：针对《液压传动》课程理论与实践紧密结合、专业性强、涉及学科多、概念原理较抽象、较难理解掌握的特点，以及课堂教学学时较少、学员实践机会少、实践知识缺乏的实际，结合多年教学实践，探讨了提高学生学习兴趣的方法措施，通过系统综合、统筹规划、全面设计对课程内容进行调整与优化，突出了多种教学方法融合，不仅在较短时间内让学员系统而全面地掌握该课程的知识，而且也使学员工程思维创新能力得到充分锻炼和提高。

关键词：液压传动；课堂教学；教学方法；教学效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）13-0147-02

《液压传动》课程是以机械、力学为基础，综合利用机械电子、自动控制等技术解决液压元件及系统分析和应用问题的技术科学。针对该课程理论与实践紧密结合、专业性强、涉及学科多、概念原理较抽象、较难理解掌握的特点，以及课堂教学学时较少、学员实践机会少、实践知识缺乏的实际问题，那么，如何在较短时间内不仅让学员系统而全面地掌握该课程的知识，而且在工程意识、工程思维创新能力方面得到提高呢？作者结合多年的教学实践，谈谈具体的做法和体会。

一、多措并举，提高学习兴趣

“兴趣是最好的老师”。“液压传动”课程实践性强、内容涉及学科多、概念原理较抽象、较难理解掌握，初次接触该课程通常难以适应。再加上课堂教学学时较少、学员实践知识缺乏的实际问题，学生容易失去学习兴趣。因此在课堂教学中，要注重第一印象，讲好第一堂课，激发学生学习兴趣，唤起其求知欲望。一方面，充分利用动画、视频、三维模型等多媒体技术生动形象地展示液压技术的应用场合，凸显液压技术的应用广泛性和美好发展前景，并充分展示身边应用液压技术的生活实例，使学生们意识到液压技术与我们息息相关，密不可分，例如汽车的转向器、减振器、自卸汽车等，及一些特殊应用，如大楼整体“搬家”驱动设备等。总结强调，国外生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%的自动生产线，几乎都采用了液压（与气动）技术，可以说在国民经济各个领域，从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有液压技术应用，其水平的高低已成为一个国家工业发展水平的标志。另一方面，注重由简到繁，由浅入深，循序渐进，从内容方面吸引学生，让学生从中找到思维点，提高学习积极性。授课中，从液压传动发展历程讲起，17世纪中叶——帕斯卡提出静压传递原理，这是学生熟知的；18世纪末——英国制成第一台水压机；19世纪——液压技术逐渐快速发展；至今——液压技术广泛应用，同时水压技术依旧在发展、应用。从发展历程中，尝试对学生引导兴趣点或启发点——为什么液体介质变换之后液压技术得到快速发展？为什么现在水压技术逐渐得到研究人员的重视？等等。从这些问题思考中，总结液压基本原理、特点，使内容通俗易懂、学生更容易接受，同时，问题思考的过程也是结合所学知识或常识进行思维训练的过程，这个过程中使学生不知不觉中持续保持课堂兴奋点与兴趣点。

二、针对目标，优化教学内容

遵循培养高等技术应用型人才的教学目标，结合液压传动课程的教学应该注重实际应用的要求，考虑液压传动课堂教学学时较少的实际，对教学内容进行优化调整，以“基本概念-流体力学-液压元件-液压系统”为主线，将液压传动概述、液压流体基础理论、液压元件、液压回路、液压系统等五大部分内容体系分成若干相对独立的模块，突出基本概念和基本原理，突出液压知识体系的完整性；同时，将液压新技术与现代设备的发展紧密结合，实时更新教学内容。在具体组织教学时，着重采取以下措施：

1.把复杂而头绪多的内容简单化，抓住基本要素，举一反三、触类旁通。比如，在对液压泵和马达的教学过程中，抓住容积式泵和马达工作时必须具备的三个基本条件，液压课中所讲授泵和马达都满足这三个条件。从泵的三个特点出发，密切联系其工作性能，就抓住了基本要素，也就抓住了重点。这样去讲授泵和马达的结构，就能够抓住其共性的问题，然后去找实现共性的不同方式，即可区别出其相异点，学员学习时，不必死记硬背，有利于提高学员分析问题和解决问题的能力。

2.把精选的基本概念、基本要素编织成系统知识网，从纵横两方面将它们联系起来，做到主次分明、枝干有序，这就是知识的结构，把各部分要学习的知识放到一个整体中去理解，获得各部分之间的内在联系。只有把精选的液压元件放置于具体的液压系统中去，才能建立各元件之间的关系，更好地理解各元件的作用，形成系统的知识。

3.在精选内容和组织教学中，注意液压新技术与现代设备液压系统中所应用的新技术和新元件的结合。根据近年来新液压设备情况看，采用了许多先进的液压新技术，如液压油源方面采用的自适应控制的油源系统、液压回路中应用的比例控制技术、数字液压技术等，这些新技术在传统教材中讲述较少，因而增加相应的教学内容，才能够更好地为后继专业教学服务。

4.加强理论与实践的融合，突出理论与实践的联系。针对教学内容的不同特点，将通过实验更容易理解和掌握的内容尽可能地通过实验完成，减少了理论课与实验课的重复，提高了教学效率。同时，在理论课中加强了对实验现象的透彻分析，强化了理论教学内容与实践教学内容的交叉融合。

5.在实验课程的开设上，充分利用实验室建设的契机，集中优化管理有限的实验资源，理顺实验教学人员关系，采取专职教员轮流担任实验教员，单独核算实验课时，提高实验人员的积极性。实验项目完全开放，学员可分组分批分时轮流进行。使基础理论验证类实验达到5人一组，技能培训类实训达到3人一组，技术创新类实验2人一组，这样，可解决学员人数多，实验设备少，无法开设实验的现状。

三、方法创新，提高教学实效

课堂教学是传授知识最主要的渠道，要在课堂上把内容讲透，让每个学员听懂，不留似是而非的“夹生饭”，这就要求教员在认真组织教学内容的基础上，结合液压传动课的特点，研究新的教学方式和方法。endprint

1.通过“理论分析与动画演示相结合”和“实物认识与原理教学相结合”，形成“先睹实物、由外及里”的教学方式和“提问—发散—演示—归纳”的教学思路。在引入新概念、讲解新元件时，先试图从工程思维角度提出问题作为学生的思维点，让学生展开思路、发散思维，提出各种解决问题的思路或方法设想。然后，通过外形认识、动画演示进行基本结构展示与基本原理讲解，再通过分析讨论和思考延伸，锻炼提高学生的工程创新思维能力。最后，归纳总结，将创新思维成果明晰化、条理化。

2.通过“元件原理与工程应用相结合”，形成了“背景驱动、案例探究”的教学方法。从工程应用的实际案例出发，提出任务需求，引导学员深入探究，形成了以背景应用为目的的案例教学模式，培养学员工程思维的习惯和通过工程思维解决实际问题的能力，突出液压技术应用性和工程综合性，促进理论联系实际。

3.通过“通识教育与个性培养相结合”，形成了“因材施教、以点带面”的教学方法。利用工程流体力学基础、压力、流量形成机理和基础性实验打牢通识教育基础，通过课程设计和实验实训提高综合应用能力，利用“创新技术类”实验为展露个性的学员提供创新实践的平台，指导他们参加科技创新，通过他们帮助和带动其他学员，起到以点带面的作用。

4.在教学过程中灵活采用类比、直观、联想、实践等方法，在课堂教学中发挥了很好的效果，将液压传动课的教学推向一个新的高度。（1）类比法。液压传动中的许多概念比较抽象，为了帮助学员准确理解液压传动的理论，在课堂教学中可以将液压油路与电路做类比。经过这样的类比，学生们对液压系统理解较快，记忆牢固，并产生了很高的学习兴趣。（2）直观法。讲解液压元件的具体结构之前，可以将元件的外观图先放映在大屏幕上或先看实物，使学员先有感性认识，提高兴趣，然后引导学员学习具体结构和原理，理论与实际密切结合，克服了教学中见了实物不认识的不足。（3）联想法。联想是将所学内容与所熟知的知识联系起来进行比较。如利用液压传动与电气传动在原理上有许多相似之处，将液压传动中的许多概念与电路中比较熟悉的概念联想在一起，利于记忆和掌握。（4）实践法。包括采用现场教学或实验教学。现场教学是学员在教师指导下到实验室和装备所在现场或元件生产车间观察和分析事物或现象以获得知识、发展智力的一种教学方法。经过现场教学，大大加深了学员的感性认识，并提高了观察、分析问题的能力。

通过多种途径的教学模式和多变的教学方法，提高了教学效率，培养了学员的学习能力、实践能力和工程思维创新能力，教学效果好。按照学校的教学管理制度，在每个学期结束后均由学员填写对各门授课教员教学质量的评价表。历年的统计信息和学员反馈的信息表明，学员对教员的教学工作满意度较高，除极个别年轻教员的评估为良好外，大多数为优秀。学员近三年的满意度均在90分以上，达到了满意度大于85%的标准。《液压传动》授课教员先后有3人次获“学校课堂教学质量优秀奖”。近年来，校内专家多次对《液压传动》课程进行了随堂听课和课程汇报，他们一致认为：《液压传动》课程体系具有先进性和创新性；教学内容的整合、改革提高了教学质量；实验教学平台和开放运行模式明显提高了实验效率和实践教学水平。《液压传动》课程特色鲜明，创新性强，教学效果好，为提高学校教学质量做出了重要贡献。

参考文献：

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[2]伍先明，胡燕平，刘爱军.“液压传动”的教学与工程意识、实践能力的培养[J].当代教育理论与实践，2010，（12）.

[3]郑莉芳，周晓敏，陈新华，巩宪锋，冯明.“卓越工程师教育培养计划”下的液压与气压传动教学改革与实践[J].中国现代教育装备，2013，（04）.endprint