士官职业技术教育液压传动课程教学改革研究

曹建平 高富东 王海东 朱国涛

海军航空大学青岛校区 山东青岛 266000

为缩短我军士官队伍建设与世界发达国家的差距，有效提高士官群体的能力素质，不断满足技术复杂岗位任职要求，相关士官院校广泛开展了从大专学历教育向士官职业技术教育的转型改革[1]。为此，按照能力本位、技能型人才的培养目标，对士官职业教育层次的专业设置和课程体系进行了全面系统的重构。其中，液压传动课程是士官职业技术教育中机械类专业的一门专业基础课和主干必修课，同时也是一门理论与实践相结合的任职基础课程。教学内容既涉及流体、材料、机械和制图的理论知识，又涉及各种液压元件、液压回路和典型液压系统的具体结构，具有内容多、难点多、知识跨度大、实际应用广、机电融合度高、理论与实践结合紧密、工程实战性强的特点[2]，对课程教与学提出了很高的要求。研究液压传动课程在士官任职教育层次的教学问题具有典型意义。

1 士官职业技术教育液压传动课程教学现状

相关院校根据工作岗位和士官学员的特点，按照实用性、职业性和适度性的总体要求，在教学顶层规划上对本课程在课程体系、教学内容、课时安排等方面进行了优化设计，主要包括以下几个方面。

(1)课程体系上，将高等数学、机械工程基础、机械制图作为本课程的前序课程，在完成液压传动课程学习后进入各实际装备的原理课和维护维修课。

(2)教学内容上，删减了部分复杂的理论阐述和公式推导内容，去掉了液压传动系统设计计算相关内容，补充了岗位相关的典型液压元件和系统，增加了液压传动系统故障诊断和排除内容，总体课时从学历教育的70多个学时缩减为40学时。

(3)教学条件上，根据士官层次特点对教材进行了编修，建设配备了典型液压元件和回路模型、多媒体辅助教学和实装训练台架的一体化教室。

在硬件上基本满足了士官职业技术教育液压传动课程开设条件，但在具体实施过程中，教学效果却并不尽如人意，学员普遍感觉液压知识基本概念不清楚、元件结构复杂、工作过程抽象，存在不想学、学不会的现象，学习积极性不高。分析原因，影响因素主要有：(1)课程本身难度大，本课程是以流体力学为理论基础的，所涉及的很多概念和原理艰涩难懂；典型液压元件类型多样，结构迥异，不容易掌握；另外，液压回路与液压系统涉及机械设计、机械原理、工程材料和工程制图等多学科交叉，专业性强。(2)士官学员大部分都是高中或中专学历，文化基础薄弱，在智能结构上偏向形象思维，抽象逻辑思维能力较弱，对稍复杂的问题接受能力较差。(3)部分教员对士官职业技术教育认识还停留在学历教育的层面，仍沿用传统的讲授式课堂教学方法，没有及时根据士官职业技术教育的改革要求和学员特点调整教学手段。

可见，影响士官职业技术教育液压传动课程教学的前两个因素是客观因素，为提高教学效果应在调整教学方法手段的主观能动性上下功夫。

2 提高士官职业技术教育液压传动课程教学效果应避开的认识误区

我军大多数士官直接担负着武器装备的使用、维修和管理工作，这种应用型人才特点要求士官教育具备较强的岗位指向性，以培养职业技能为主，具有职业教育属性；但士官的职业技术教育不是纯粹的岗位任职教育，也承担着提高士官学员的文化素养和培养一定的创新能力的责任[3]。因此，针对士官职业技术教育层次的液压传动课程应避开两种常见的认识误区：一是没有认识到士官职业教育与一般的学历教育的不同，没有把握好士官职业技术教育所蕴含的岗位指向性，在教学方法上新瓶装旧酒，换汤不换药，仍采用满堂灌的讲授式教学模式，没有和学员任职岗位结合起来；二是将士官职业技术教育等同于纯粹的岗位任职教育，将液压传动课程局限于认识液压元件、识读液压原理图等应用能力的培养，没有把握好士官职业技术教育所蕴含的创新能力培养。

3 提高士官职业技术教育液压传动课程教学效果应采用的教学方法

3.1 应用启发式、类比式教学手段深入浅出讲解液压传动基础理论

建构主义学习理论认为，学习的过程是学习者主动根据以往的经验完成对新知识的选择、加工和处理，通过将新概念、新知识与以往经验知识相互联系、相互对比可大大提高学习的有效性。因此有意识地将液压传动课程中的新概念与学员熟悉的事物建立联系可使液压传动基础理论教学取得事半功倍的效果。

液压传动课程中有很多概念对于士官学员而言是比较陌生的，例如，流量、排量、液阻、压力、流态和黏度等，学员要么完全不懂，要么望文生义，不能准确把握概念。概念不清楚，后续的计算公式如油液小孔流量公式更加难以理解，那么后续讲解液压控制阀时就无法有效应用公式。而液压传动实际上是液压油的循环回路，与电路有很多相似之处，很多概念可以用相同的数学形式进行表达，因而可进行类比学习。在概念的理解上，可将液压传动中的流量与电路中的电流进行类比、压力与电压进行类比、液阻与电阻进行类比。如图1所示，在讲解到学员接受困难的油液流经孔口的流量公式时就可以将公式转化为欧姆定律的形式，启发学员深入理解液压系统中压力和流量等基本概念及相互关系。这在后续的液压元件学习中也有利于学员对公式的应用。

图1 类比式教学

3.2 采用多种手段并举的方式直观形象讲解液压元件

液压传动课程中涉及多种类型的液压元件，而每种液压元件又有多种不同的结构，例如液压泵包括柱塞式、齿轮式、叶片式和螺杆式等类型，而柱塞式液压泵又包括单柱塞、径向式和轴向式等多种结构，学员掌握起来比较困难。为此，液压元件的学习应根据士官学员形象思维的智能结构特点，采用多种手段使液压元件讲解尽量直观，并注意总结液压元件之间的联系，在日常教学中可采用以下手段。

一是采用实装/实物图片、三维模型、视频/动画演示、液压系统挂图、仿真软件等手段增强教学内容的表达力。

二是采用问题牵引式方法引导学员掌握同样液压元件的不同构造形式，例如，对于柱塞泵的教学可采用“存在问题—解决问题”的方式开展问题牵引式教学(如图2所示)。

图2 问题牵引式教学

三是注重系统总结，使知识系统化，助力学员实现融会贯通。例如，液压泵的结构类型很多，包括单柱塞泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵和双作用叶片马达，在学习过程中按照“功能带结构，结构引原理”的方式开展，学员学完后知识是碎片化的，因此有必要进行系统总结，将各种液压泵结构上具有容积变化结构和配流装置的共同特点抽象出来，按照“功能—原理—结构”的顺序进行总结，如图3所示。

图3 系统总结式教学

四是结合实际装备的液压装备讲解典型液压元件结构。液压传动是一门实践性很强的课程，每种液压元件都涉及工程中应用的典型结构。这是士官职业技术教育中对接岗位任职的很好的结合点，引入士官任职岗位实际装备液压元件的典型结构，根据学习到的液压元件知识分析结构特点，并对常见的故障进行分析，在讲解时带领学员对装备上的液压元件进行拆装以加深学员的学习印象，从而有利于后续装备原理课和装备维护课的学习。

3.3 采用系统仿真、理实一体和实验教学方式讲解典型液压回路和液压系统

液压传动课程内容是按照“液压元件→基本回路→液压系统”进行模块化组织的，其中基本回路是组成复杂液压系统的单元，熟悉和掌握常见的基本回路是培养学员识图读图和设计能力的关键。在讲解基本回路时采用系统仿真的方法，利用FluidSIM，AMESIM等软件对液压基本回路进行设计、运行控制和模拟演示，动态讲解液压原理图不同阶段的回路走向，克服静止液压原理图交互性不强的问题，使学员更易于理解[4]。

选取士官任职岗位实际装备作为工程实例，采用理实一体的模式开展[5]，即在实际装备下进行“边讲边练、学用一体”的教学。首先带领学员分析装备的液压系统原理图，画出电磁铁动作顺序表，然后带领学员对装备进行操作验证，最后采用翻转课堂的方式以学员为主体对装备液压系统的特点进行分析。

充分重视实验教学，科学合理设计液压传动实验，营造开放的实验教学氛围，在基础知识的学习中渗透工程技术内容，充分提高学员的动手实践能力。

4 结语

在士官职业技术教育背景下，液压传动课程教学既要面向士官的任职岗位能力形成，也要注重培养士官的文化素养和工程素养，因此在教学过程中应根据人才培养目标，根据士官学员的特点，采用启发式、类比法和理实一体等不同于学历教学模式的方法提高课程教学效果。