液压与气压传动实验教学模式的探索与实践

2016-02-04 13:59李玲玲徐广普康永玲陈晓红
装备制造技术 2016年9期
关键词:实验报告气压实验课

李玲玲,徐广普,康永玲,陈晓红

(辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山114051)

液压与气压传动实验教学模式的探索与实践

李玲玲,徐广普,康永玲,陈晓红

(辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山114051)

针对过去的实验教学存在的不足,从实验内容,实验设备、实验教学方法及实验成绩评定等方面,介绍了对液压与气压传动实验教学体系改革的探索与实践,提出了一种液压与气压传动课程实验教学的新模式,实践表明,新的实验教学模式应用效果良好,提高了教学质量及学生的工程实践能力。

液压与气压传动;实验教学;模式;探索与实践

液压与气压传动技术广泛应用于机械制造、工程机械、农业机械、军事装备、冶金机械和航空航天等各行各业,是工业自动化技术不可或缺的手段[1-2],所以,液压与气压传动课程是一门实践性很强的机械类专业基础课程[3-5],也是综合性和应用性较强的专业课程。

通过液压与气压传动课程的学习,要求学生掌握相关液压与气压传动的基本理论和实践知识。要求学生不仅要掌握课堂上所学的液压与气压传动的理论知识,同时还要具备一定的实践动手能力,这就需要理论与实践相结合。因而,要掌握这门课程,必须注重实验这一重要实践环节。实验教学既能加深学生对液压与气压传动基本理论的理解和掌握,又能培养学生理论联系实际的能力。学生通过实验课程,可以加深对课程中所讲的基本概念、基本原理等理论知识的理解,巩固理论教学。通过实验教学,提高学生的感性认识,培养和锻炼学生的分析问题、解决问题的能力[6-7]。

近年来,我校针对液压与气压传动实验教学存在的一些问题和不足,本着对机械类专业学生培养具有工程创新能力和较强工程实践能力的人才培养目标[7],以本校对实验室资金投入为契机,主要从实验设备,实验内容,实验方法及实验成绩评定等方面,对液压与气压传动课程实验教学模式的改革进行了探索和实践。

1 我校液压与气压传动实验教学现状及存在问题

1.1 教学组织安排及功能发挥

在多年的液压与气压传动的实验教学中,现实条件所限,老师和学生都不是很重视实验课,只要把理论课上好就可以,认为实验教学处于从属的地位,学生重视理论课,而轻视实验课,忽视了理论联系实际的过程。

1.2 实验设备落后且数量有限

实验是对所学的理论知识进行验证和进一步加强理解的重要方式,也是锻炼学生实践动手能力的重要途径[8]。由于实验设备的老旧,理论课的很多内容就无法开出实验,影响理论教学的效果。在多年的液压与气压实验中,因学校资金不足,我们所采用的液压元件仍然是旧型号旧系列,很多是从鞍钢等工厂要来的闲置元件,现有的实验设备在很大程度上满足不了教材和工程实际。在泵阀拆装实验中,对于目前工程上常用的液压叠加阀、插装阀和多路阀等新型液压元件,实验室里都没有,学生只能根据书上的结构图来死记硬背这种阀的结构和工作原理,带来了学生无法通过实验来领悟其基本原理,最终导致学生对部分知识掌握不理想。

另外,实验设备数量过少,只能少数几个学生动手操作,其他大多数学生只能在旁观。特别是由于设备陈旧等原因,在做实验的过程中,实验设备经常会出现一些故障。以前,一般都是报修到设备处,设备处再去找厂家或维修人员来修理,维修时间较长,学生无法做正常实验,影响实验教学任务的完成。

1.3 实验教学方法滞后

实验教学方法以前仍采用传统的教学方法,以教师讲解演示为主,通常都是先由实验指导教师讲解实验目的、实验内容,实验原理、实验步骤等,然后学生开始实验。在实验过程中,往往只有少数学生有动手的机会,造成了学生“看”实验,而不是“做”实验,学生处于被动地位,无法获得自我锻炼的机会,使得学生分析问题和解决实际问题的能力得不到提高,达不到完美的教学目的。

1.4 实验成绩评定不合理

传统的实验教学考核方式,主要是直接根据学生的实验报告给实验成绩,仅凭实验报告给成绩,就会存在有的学生,实验报告字写得很漂亮,但实验原理等内容不一定完全理解弄懂,而实验报告字写得不是很好的,实验原理等却掌握得很好,特别是对于那些比较懒惰不愿学习抄袭实验报告的同学,这样会造成实验成绩评定很不公平合理,的使学生对液压与气压传动实验课,在思想上得不到重视。最终会导致学生在学完本门课程后,很难掌握与灵活应用本门课程内容和相关知识。

2 对液压与气压传动实验教学改革的探究与实践

2.1 引进实验设备,优化实验教学内容

近两年来,学校加大了对液压实验室的投入,新引进了4台液压综合教学实验台和2台气压教学实验台,并对实验内容进行了分类和调整。调整实验项目顺序,将液压泵液压阀拆装实验,穿插到理论教学以及其它实验授课过程中进行,便于学生能更加清楚地认识到液压元件的具体功能及应用场所。适当增加综合性设计性实验,如液压基本回路组装实验,气压回路组装实验。这些实验采用老师设定的实验目的、要求各组学生自主选取液压元件,自拟实验方案,搭建实验平台,设计回路并进行调试运行,学生对自己设计的回路进行讲解,老师再对学生设计组装的回路进行检查点评。通过这样的实验,提高学生学习的积极性和创造性,培养和锻炼学生的综合运用能力。

2.2 实验方式的改革探索

在实验课的安排上,打破以往的陈旧观念,不再是教师讲授完相关知识以后,才安排实验,实验环节一味滞后。实验课安排应采取灵活的原则,及时安排实验课做到实验教学与理论教学同步,比如,在学习液压动力元件齿轮泵、叶片泵、柱塞泵及各种液压阀时,教师一边讲解结构原理,一边可以安排液压泵液压阀拆装实验。加深对液压泵液压阀的结构、工作原理的理解,使理论与实践更加紧密地联系起来。

液压与气压传动是一门应用性很强的课程,单纯靠课内几个学时实验课是远远不够的,学生在课后还应多加强实践环节。为了弥补这个不足,我们尝试着积极推行开放实验室,学生可以利用业余时间进入实验室,自己选择实验项目,也可由教师布置一些相关的实验项目,启发学生思考。学生采取自愿原则,根据自己的兴趣,组成实验小组,自己选题、查阅资料及提出问题,设计实验方案,提出不同思路。学生可根据自己设计组装的回路,在液压教学实验台上进行试验,验证设计回路的可行性及正确性。这既是对学生所学知识的检验,也是对学生科学思维的一种培养,极大地激发了学生的兴趣,锻炼学生的科学思维和知识综合运用能力。

2.3 实验设备出现故障,课堂上学生参与维修设备

近几年来,我校注重学生理论联系工程实际,学生不仅做实验,对于在实验课上,由于设备陈旧或操作错误等原因,造成的设备出现故障而损坏,我们都是采取老师带领学生随堂修理实验设备,老师先准备修理工具,之后老师指导学生亲自参与设备修理,培养学生的工程实践与动手能力。例如,液压实验中,除了油泵阀的拆装实验外,大都是在具有6MPa的压力下动态运行中进行的实验,经常会由于学生操作不当,设备上的先导式溢流阀和节流阀会发生操作失误,造成油压过载致使压力表及控制阀损坏,这时,为了锻炼学生的动手实践能力,并节省维修时间,不耽误下节课的实验教学,老师都是领着学生当场随堂修压力表及控制阀,锻炼了学生的动手能力和工程实践能力,同时,也为学校节省了维修费用。

2.4 改进教学方法和手段

实验前,要求学生提前做好预习。为了提高实验课的教学效果,要求学生每次实验前,要认真做好预习,写预习报告。在进行这门课的第一个实验前,先强调实验注意事项。例如,强调液压泵开启和关闭前,一定要将油泵出口处的溢流阀先放松,逆时针旋转为放松,使系统压力最低时,再开关油泵。注重液压元件的结构和工作原理的介绍讲解,例如,在溢流阀性能测试实验中,要先用先导式溢流阀教具,讲解溢流阀的工作原理,之后在讲解溢流阀性能实验。注重启发式教学,如,在讲液压基本原理时,都要提问一下学生,液压系统压力取决于什么,学生们会齐声回答:压力取决于负载。

2.5 调整实验考核方式

为使学生重视实验环节,让学生从思想上真正认识到实验环节的重要性,在上实验课前,先讲解强调本学期的实验成绩给定方式,细化实验教学的考核内容。以往的实验教学,评定实验成绩都是直接通过学生的实验报告给实验成绩,感觉很不合理,学生字迹有好有差,报告写得好的,实验内容实验原理不一定弄懂,同时实验报告还难免存在抄袭现象,所以仅凭实验报告给成绩很不合理。现在期末评定实验成绩,不仅看实验报告,还要通过考核学生平时实验参与情况,预习情况、课堂实验表现和实验报告等综合起来评定实验成绩,特别是要从学生实验态度、是否积极参与实验、是否动手操作等方面进行考核。在学生实验过程中,通过给学生点名,在学生实验签到本上记载学生实验表现。对于亲自动手操作的同学,实验成绩要给高分,特别是对于参与修理设备的同学,要加分。通过以上调整,尽量使实验成绩公平公正,真正起到调动学生参与实验的积极性,提高实验课的教学效果。

3 结束语

近两年来,根据我校的办学特色和办学条件,我们逐渐对《液压与气压传动》实验教学模式进行了改革,并付诸于实践。通过以上改革探索,加深了学生对本门课程知识的理解和掌握,提高了学生对实验的重视程度和对本门课程的学习兴趣,提高了学生的实际动手能力,分析问题能力和综合运用知识解决问题的能力,为学生胜任今后工作打下良好的基础。教学实践改革证明,新模式的液压与气压传动实验教学效果良好。

[1]彭熙伟.《液压与气压传动》课程教学改革的探索与实践[J].液压与气动,2008,(5):46-47.

[2]芮宏斌,周春国,高峰.以“卓越工程师教育培养计划”促进“液压与气压传动”课程教学改革实践[J].液压与气动,2012,(6):92-96.

[3]陈树海.《液压传动》教学改革的探索与实践[J].液压与气动,2008,(5):57-58,60.

[4]刘晓琴,杨晋,陈德道.《液压与气压传动》实践教学探索[J].中国现代教育装备,2009,(1):79-80.

[5]孟庆云.液压与气动实验教学改革与实践[J].液压与气动,2011,(3):17-19.

[6]李玉萍,李红涛.《液压与气压传动》实验教学探究[J].科技创新导报,2009,(15):241.

[7]王小红.《液压传动》课程实验教学的改革[J].装备制造技术,2012,(4):199-200.

[8]李丰.关于提高《液压与气压传动》教学质量的思考[J].长江工程职业技术学院学报,2011,(3):66-68

[9]韩学军,陈立新.液压传动实验教学改革实践与探索[J].实验室科学,2008,(6):32-34

[10]吴晓莲.液压与气压传动实验教学探索[J].实验室科学,2011,(4):18-20.

Probe and Practice on Hydraulic and Pneumatic Transmission Experimental Teaching Pattern

LI Ling-ling,XU Guang-pu,KANG Yong-ling,CHEN Xiao-hong
(School of Mechanical Engineering and Automation,University of Science and Technology Liaoning,Anshan Liaoning 114051,China)

The authors of this article have conducted some probe and practice on hydraulic and pneumatic transmission experimental teaching system reform to the shortcomings of the previous experimental teaching,and then come up with a new pattern of hydraulic and pneumatic transmission experimental teaching. The practice shows that the new pattern has a good effect and can improve teaching quality and the engineering practice ability of students.

hydraulic and pneumatic transmission;experimental teaching;model;exploration and practice

G642

A

1672-545X(2016)09-0237-03

2016-06-17

李玲玲(1965-),女,吉林桦甸人,工学硕士,工程师,研究方向为机械设计及理论。

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