邹炳燕,杨健,李颖,陈宽(天津中德职业技术学院,天津300350)
提升高职液压传动技术课程教学效果的途径
邹炳燕,杨健,李颖,陈宽
(天津中德职业技术学院,天津300350)
摘要:介绍液压传动技术的教学现状,分析影响教学效果的原因,提出从教学内容调整、师资队伍建设、实训设备及实训操作及学生顶岗实习等几方面的改进建议。
关键词:高职;液压传动技术;教学效果;改进建议
杨健(1962-),女,天津市人,天津中德职业技术学院教授,研究方向机电一体化。
李颖(1968-),女,天津市人,天津中德职业技术学院教授,研究方向机电一体化。
陈宽(1962-),男,天津市人,天津中德职业技术学院副教授,研究方向为机电一体化。
液压传动与控制是工业自动化领域的重要传动技术,是高职机械类专业的基础课程。在整个专业课程体系中占据重要位置,在相关专业培养体系、专业人才知识结构形成过程中起着承前启后的作用。但是液压传动技术元件结构复杂,回路工作过程抽象,在教学中如何把静止抽象枯燥的内容转变为生动形象的感性知识,加深学生对教学内容的理解,使教学内容更加贴近企业需求,提高教学效果,是这门课程教学中急需解决的难题之一[1]。
就装备制造业而言,现代液压传动技术技术融合了机械、电气、自动控制、传感检测等技术,广泛应用先进技术,不仅要求教师有深厚理论知识,而且对教师的应用技能能力也有了更高的要求。名师出高徒,优秀的教师在学生培养工作中的重要作用毋庸置疑。
高职教师的培养也需要系统性、科学性和长远性[4]。如何更好的适应角色的转变,制定职业生涯的规划,坚定教育事业理念都需要得到关心和指导。同时,新入职的教师对教育学、心理学等教育系统理论的学习和认识还缺乏应有的深度,应定期组织学习。为强化学生的理论与实践相结合的应用技能,应将教师分为专任教师和实训教师两类,专任教师主要负责理论,实训教师主要负责教学实践。由于专业建设起步较晚,专任教师缺乏实践经验,实训教师缺乏理论深度的情况不容小视。学校应该鼓励专任教师走出去,参加社会实践,努力提高自己的业务能力,条件允许的情况下,定期参加企业实践工作;同时也鼓励实训教师拓宽自己的知识面,加强理论学习,推进“双师型”队伍的建设。
参考文献:
[1]华玲芳.浅谈数控维修专业人才的培养[J].教育研究,2009,16(11):68-69.
[2]高文.试论教学设计研究的定位—教学设计的昨天、今天与明天(之二)[J].中国电化教育,2005 (02):13-17.
[3]李晓明.产业转型升级与高职本科教育发展—以地方应用型本科转型高职本科为选择[J].教育发展研究,2012(03):19-23.
[4]何农.论高职教师培养体系的构建[J].江苏高教,2009(04):141-142.于电子信息产品制造业、汽车制造业、飞机制造业、轨道交通业、石油化工制造业、钢材制造业、成套设备制造业、生物医药制造业等领域。
编辑朱荣华
许多高职院校开设液压传动技术类课程。随着国家示范院校建设的不断深化,液压实训设备普遍配置,职教先进地区院校还配置了较先进的国外设备。在硬件设施升级的同时,任课教师普遍使用仿真软件、制作动画及制造教学模型等,以利提高教学效果。任课教师得到了专业培训和教学法培训。
随着该课程教学改革的深入,各院校教师采用各种教学方法和手段,提升液压传动技术课程教学效果。例如采用引导文教学法、项目教学法、案例教学法等,将多媒体技术大量应用到课堂教学环节等。
尽管各方面采取了多种措施,但从学生反馈和用人单位反馈来看,液压传动技术的教学效果难言乐观。某液压缸制造厂反馈,我们的毕业生不要说设计图纸,CAD图纸还不能读明白,液压缸相关零部件公差配合不明白,尺寸测量不掌握。还不能掌握基本的液压系统安装调试。一些已在中国工作多年的德国人根据自己的经历,批评中国的大学(工程)毕业生对实际缺乏了解。由于中国大学(工程)教育脱离实际,即使挑到了可塑之材,还要为他们付出高达30万元的培训费,才能进入实际工作[2]。
1.教学内容安排
液压传动技术教学内容过去强调全面、深入,偏重理论基础教学,将液压技术教学课堂变成了液压公式和力学与调解原理的应用习题课。内容相对老化,液压元件结构插图几十年不变,在实际液压产品中早已淘汰。现在职业教育虽然强调理论知识“适度、够用”,但还是与工厂的实际需求脱节。例如,工厂液压系统的维修更多的是修复外漏或更换原件,但这些在我们的教学环节中是被忽略的。元件结构、原理教学安排的时间很多,但因为我们的学生缺乏必要的企业工作背景,对液压系统没有感性认识,因此,他们感觉很抽象,觉得比较难掌握。又因液压传动课程与其他课程的连贯性不是很大,相对比较独立,后续课程很少涉及液压技术,因此课程学完后,很多内容很快遗忘[3]。
建议液压传动技术教学内容增加近代、现代液压技术内容,例如电液比例技术,它把大功率的液压传动与精准灵便的电气控制融合在一起,具备许多开关阀不具备的功能,例如控制物体平稳快速运动的斜坡技术,大量的生产机械已使用电液比例控制且几乎全部采用了开环或闭环的液压控制。增加工程机械液压传动技术内容,也就是负载敏感技术,因为作为节能回路,是移动机械必不可少的传动技术。在学生学习3D制图软件后,增加液压集成块等设计内容。增加与工厂需求接轨的液压系统密封技术、如何保持油液清洁度、故障诊断及排除等内容。相应的教材做同步修改。
当然,如果传统教学内容不精简,增加这些教学内容会增加教师和学生的负担,建议当前情况下,可通过课外兴趣小组,学习上述内容,逐步过渡。
经过多年建设与改革,笔者所在的天津中德职业技术学院(以下简称“中德”)购置了比例液压技术相关设备,在液压与气动技术和机电一体化技术专业开设了比例液压技术内容,收到较好效果。
2.师资队伍建设
中德每年开设国培高职骨干师资培训班,这些骨干教师80%以上没有企业工作经历,更不要说液压传动技术相关的企业经历。
中德领导非常重视师资培训,曾经请德国专家给学校专任教师做讲座,在有限的时间内,德国专家即没讲教学法,也没讲专业知识,而是讲企业怎么运作,企业都有哪些部门岗位,职责是什么?足以说明职业教育教师企业工作经历的重要性。
对于液压传动技术的教师来说,企业经历更重要。结构和原理很抽象,但如果教师不知道这些元件在工厂是怎么使用的,学生学起来肯定会一头雾水。
例如,关于直动式溢流阀的教学,如图1所示。大部分教师传统教学方法一般是先介绍结构,然后介绍工作原理、符号,最后通过回路图介绍应用。根据笔者在企业多年的经验,对于这个元件,比结构原理更重要的是会用,怎么调节压力,如何区分P、T口,在回路里怎么连接等。进一步的是,该元件的前期故障现象及原因,后期故障及原因等,这些在企业中用得更多。再比如,直动式电磁换向阀的手动应急按钮,教材上只是说用于故障诊断用,但什么时候可以用,什么时候不能用,如果不讲清楚,在设备上乱用,很可能会出危险。关于换向阀,什么工况使用2位阀,什么工况适合3位阀,几种典型的中位机能各适合什么工况,典型回路都用在哪些设备上等等,这些都需要长期企业工作经历才能有所体会。
图1 直动式溢流阀结构
在现在社会大环境下,我们可以安排教师去企业或学校短期培训,但要安排教师长期去某企业实习,还是有一定难度。
3.实训设备和实训操作
现在很多职业院校配置了实训设备,经调研发现以下问题,一是数量偏少,因为液压实训设备价格昂贵,所以有的学校只配置1-2台,学生动手机会很少;二是配置的国内设备可靠性稍差,容易产生渗漏甚至喷油;配置的国外设备价格高,运行成本高。根据多年经验,每台设备3-5人效果更好。
需要指出的是,为了提高液压传动技术教学效果,现在许多学校配置了FluidSIM等仿真软件,作为教学软件,能通过使用软件学习元件结构、简单原理、符号的,增加学生学习兴趣和参与度,比单纯的传统课堂效果要好,但显然它不能替代实训设备。
关于实训操作,一是实训项目类型,按其作用可分为3类,1类是为帮助学生理解元件工作原理设计的项目,元件学习过程中,当学生理解有困难时,适当安排演示实验,这类实验是是随机安排的。2类是元件性能验证实验,这类实验根据课时多少适当安排。3类是相对综合性实验项目,可结合继电器或PLC、传感器技术来设计。根据博世力士乐液压培训教材和多年教学经验,只要项目设计的科学合理,这样的项目设计6个左右,就可将主要液压元件覆盖。根据以上安排可以看出,作为理实一体化课程,液压传动技术安排在理实一体化教室是合理的。过分强调理论课时和实训课时分配及固定教学方法是不合理的,毕竟我们的教学对象是人,具有个体化差异。
实训项目应该达到的目标,一是学生能掌握每个元件的使用方法,根据液压原理图正确连接管路,能够按要求调试出动作和速度、压力等;有问题时,教师起引导作用,让学生自己查找故障及排除。二是通过实验让学生掌握相关元件、液压软管等使用安装规范,如果这时养成坏习惯,到企业很难改正,后果可怕。三是按照液压系统故障诊断“望、闻、问、切”,使学生通过触摸管壁外表,掌握每根管路中压力高低、有没有油液流动。四是揭示液压系统的内在规律。五是通过实训养成良好的职业素养和团队合作精神。
举例:如图2所示液压原理图。该实训项目是最简单的液压实训项目,学生可通过该项目学习二位四通手动换向阀、溢流阀、单向节流阀、液压缸等使用方法;学习管路连接方法、溢流阀调压、单向节流阀调速等。还可以通过比较P1和P2压力表指示值大小,揭示液压传动力比关系;当节流阀开口很小,液压缸活塞杆伸出速度很慢时,P2指示值比P1指示值大,他们的比值接近液压缸无杆腔与有杆腔面积比。提醒学生液压泵出口压力不一定是系统最高压力,液压缸工作压力及与液压缸有杆腔连接的管路工作压力大于泵出口压力;维修时要注意。
4.学生顶岗实习
工学结合、校企合作、学生顶岗实习等,成功与否就在于企业是否积极参与。笔者曾经在暑假推荐两个学生去企业参与液压系统维修,嘱咐他们一定要注意安全。因为企业不敢随意接受学生实习,对此也有同样的担心。所以应完善学生实习责任保险制度。通过实习,开学后两个学生的听课状态有很大变化,积极参与互动,因为他确实对液压系统有了直观认识。我们现在也有顶岗实习,除订单班外,基本安排在学习阶段后期,不能实现工学交替、分段培养,效果就打了折扣。
图2 实训项目举例
[1]刘学斌等.面向工程应用的液压教学[J].科技教育,2010(10):163.
[2]张海平.中国大学液压教材必须做重大改进[J].液压气动与密封,2009(04):1-5.
[3]刘淑莲等.基于能力培养的液压传动课程教学改革探索[J].浙江科技学院学报,2013(06):467-470.
编辑朱荣华
作者简介:邹炳燕(1965-),男,天津市人,工程硕士,天津中德职业技术学院高级工程师,研究方向为液压与气动技术。
收稿日期:2015-01-21
文章编号:2095-8528(2015)04-012-03
文献标识码:A
中图分类号:G712