浅谈液压传动技术课程的教与学

2023-04-29 22:11:35高桂云
鹿城学刊 2023年1期
关键词:液压传动理实一体教学设计

高桂云

摘 要:液压传动技术是(机械制造、机电一体化、数控技术、机械装调、机械设备维修等)机械类专业的专业基础课程,基于学生的自主学习能力和理解能力的不同,在教学过程中,怎样教与如何教会学生的学就显得尤为重要。文章从液压传动技术课程的视角出发,对教师的“教”和怎样教会学生的“学”进行了探讨,并给出液压传动技术课程的教学设计。

关键词:液压传动;理实一体;教学设计

A Discussion on Teaching and Learning of HydraulicTransmission Technology Course

Gao Guiyun

(Department of Mechanical and Electrical Engineering,Inner Mongolia Vocational College of Mechanical and Electrical Engineering,Hohhot 010070)

Abstract:Hydraulic transmission technology is a fundamental course for mechanical-related majors such as mechanical manufacturing,mechatronics,numerical control technology,mechanical adjustment,and mechanical equipment maintenance.Due to differences in students self-learning ability and understanding,it is crucial to consider how to teach and how to help students learn effectively during the teaching process.From the perspective of the hydraulic transmission technology course,this article discusses the teaching approach for instructors and how to help students learn effectively,and provides a teaching design for the hydraulic transmission technology course.

Key words:Hydraulic transmission;Integration of theory and practice;Teaching design

在液压传动技术课程教学中,主体不仅是学生,也是教师。教师要基于理论联系实际、学以致用的原则,利用有效的时间,有侧重点地选择内容,用优化的讲授方法,将知识传授给学生并拓宽学生的知识面,要求学生在掌握液压传动技术的基本知识的同时,学会分析问题和解决问题的能力。

一、教学过程中,教师的主体活动“教”

液压传动技术是理实一体课,教学包括理论和实训两大部分内容,如何在理论课堂和实训课堂,将重点、难点知识系统地由浅入深、深入浅出地教给学生,可以从以下几方面着手。

(一)教案编写

教案是为实现教学计划的具体授课教学方案,是对课堂教学的总的导向和规划,教案应充分反映教师教学设计思想,体现教师的教学经验和风格。编写教案时应注意:首先,根据课程标准和教材,弄清本课程的教学目的。教师必须熟悉液压传动的基础知识,液压传动的四大组成部分,动力元件、执行元件、控制调节元件和辅助元件的结构、工作原理、图形符号及应用场合,能熟练地分析液压系统图。其次,参阅本专业相关的专著、学术网站等资料,了解本学科、专业发展的最新动向。液压与气压传动技术发展很快,几乎在所有技术领域中广泛应用,并且向着高压、高速、高效、低噪音、低能耗、经久耐用、数字化、高度集成化、机电一体化等方向发展。最后,在了解学生的前提下,根据学生已有的知识结构、理解能力,对讲授内容的结构进行安排。不同专业、不同年级的学生,知识结构不同,授课内容结构亦应有所不同。对于专科学生,理论知识深度适当浅,难度适当降低,内容适当缩小范围;对于本科学生,理论学习内容范围广,深度深,难度大,保证学生都能学到应学的知识。例如,教授先导式溢流阀的静态特性知识时,对于专科学生要求了解即可,而本科学生则是掌握内容。

(二)教学设计

教学设计就是对教学活动的设想与计划,是为了实现一定阶段预期的目标,对教学活动进行系统的规划和安排。教学设计主要包括教学内容分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学资源与信息化手段、教学方法、教学过程设计、教学特色和优化诊改。下面以液压传动中顺序阀教学设计为例进行说明。

1.教学内容分析

顺序阀属于压力控制阀,主要包括直动式和先导式两种类型,掌握顺序阀的结构、工作原理和图形符号,才能分析顺序阀的应用,进一步掌握顺序阀组成的各种基本回路。

2.学情分析

教学对象为机电一体化技术专业二年级学生,本课程是学生入学接触到的第一门专业课,学生学习热情较高,喜欢观察研究、动手操作,但对顺序阀结构原理认知有限,缺乏一定的理解能力,因此在教学过程中应注重理论与实践相结合的教学方式。

3.教学目标

教学目标包括思政目标、知识目标、技能目标和素质目标。

(1)思政目标——理论联系实际;崇尚科学精神;团队协作。

(2)知识目标——掌握顺序阀工作原理和图形符号;掌握顺序阀的结构特点与应用;掌握顺序阀组成的各种基本回路。

(3)技能目标——顺序阀的识别;能利用液压试验台组装、调试顺序阀组成的各种基本回路;具备顺序阀拆装、故障诊断与排除的基本能力。

(4)素质目标——培养学生学习的主观能动性;提高学生分析和解决问题的能力;激发学生的学习积极性,增强学生自信心,培养表达沟通能力。

4.教学重难点

教学重点是顺序阀的工作原理和顺序阀的应用;教学难点是顺序阀故障诊断。

5.教学资源与信息化手段

用多媒体课件演示辅助教学,运用互联网等新的手段载体,如“线上与线下”结合、翻转课堂、视频公开课、智慧职教学习资源、智慧职教云、智慧树等。

6.教学方法

教学方法采用讲授教学法、任务驱动法、示范教学法和分组学习法,来满足教学需要。

7.教学过程设计

教学过程设计是重点,直接影响到授课效果。具体教学过程,包括课前、课中和课后。首先发布课前小测验(溢流阀、减压阀的结构、图形符号及应用场合);通过课前小测验及时掌握学生前导任务的知识掌握情况,以便动态调整教学策略。课中,首先,完成课前任务点评,然后引入教学内容,观看顺序动作回路动画,提出要探究的问题,液压缸为什么能够按规定顺序动作,找到问题的答案即它是通过顺序阀来实现的。其次,进行顺序阀知识的讲解,通过播放顺序阀的动画,使学生了解直动式顺序阀的四种类型,通过动画讲解顺序阀的工作原理、图形符号和应用场合;学生通过直动式顺序阀与先导式溢流阀的工作原理类比,学会先导式顺序阀的原理和应用。通过推送顺序阀应用分析测试题,检验学生的学习效果;通过企业的真实案例分析,激发学生学习兴趣,实现教学内容与工作内容的无缝对接。课后,通过布置作业,巩固已学的知识,预习下次课的内容,完成知识的迁移。作业要求独立完成,培养学生诚实守信的职业道德。

8.教学特色

从教师的角度出发,把抽象的顺序阀知识,通过信息化手段,用课件的形式,形象、直观地呈现给学生,在教学方法上采用任务驱动法,以学生学习为主、教师讲解为辅。从学生的角度出发,由于教学课件用了彩色结构图、实物、动画和视频多媒体开展教学,以及企业真实案例,符合学生的思维特点和认知规律,提高了学习的成效。

9.优化诊改

教学设计是为了满足学生就业的要求,使学生能够将理论知识和实际应用有机地结合起来。在具体教学过程中,还需要不断地总结并加以改进,为培养高素质的专业人才发挥作用。

(三)课程讲授

授课是教师将知识传授给学生的最直接的方式,教师借助教学工具、多媒体、图表、实物等,将知识由浅入深、由点到面地讲授给学生。在授课过程中,授课效果是对授课过程的评价,授课效果主要取决于教师的知识体系,教学态度、教学风格和教学经验也是不可或缺的;另一方面则是取决于学生。要想取得良好的教学效果,教师必须有渊博的知识、严谨的治学态度、风趣幽默的讲课风格来烘托。好的讲课效果也需要经过授课—评价—反馈—整改循环往复地提升。通过授课发现不足,通过学习提升能力,真正做到教学相长。下面以先导式溢流阀为例来说明知识体系的重要性。

先导式溢流阀是液压系统中常用的压力阀,采用理实一体授课。先导式溢流阀工作原理是利用作用于主阀芯上下腔的液压力差和弹簧力相平衡的原理来工作的。阀芯平衡时,作用在阀芯上一端的力是液压力,作用在阀芯上另一端的力有液压力、弹簧力、液动力、摩擦力等,通过计算可求出溢流阀进口压力。当溢流量发生很大变化时,为什么溢流阀进口压力不会显著变化?原因是阻尼孔的作用。用液体流经孔口的力学特性来分析,当溢流量发生很大变化,先导阀流量只有微小变化,因此先导式溢流阀定压精度高。实际拆装溢流阀时,溢流阀体上有多个阻尼小孔。阻尼小孔的作用是什么?有的阻尼小孔起动态减振作用,有的阻尼小孔用于组成液桥。

液体的动力学规律、静力学规律、液体流经孔口的力学特性、液压阀的阻力控制原理、液桥等在溢流阀的学习过程中起到很重要的作用,不论哪个知识点不足,都会对溢流阀的学习产生影响。教师不仅传授知识和技能,更重要的是教会学生主动学习和掌握知识的能力和方法。

二、教学过程中,如何教会学生“学”

由于学生所具备的基础知识参差不齐,导致学生的理解能力和自主学习能力有所不同,可从以下几方面着手,达到学懂液压传动技术课程的目的。

(一)将思政融入课堂

讲课之前,教师可利用几分钟的时间,教育学生树立正确的世界观、人生观、价值观;加强政治学习,在大是大非面前保持清醒的政治头脑;要有家国情怀,要有理想信念和知识视野;讲述身边榜样的力量古诗,鞭策学生主动学习专业知识。

(二)通过角色互换,促进学生自主学习

教师可以把液压传动技术课程部分内容布置给学生自主学习。例如液压辅助元件部分,内容多、难度小、应用简单,可以把这部分内容的学习主动权交给学生,学生组成小组,成员协作备课,制作PPT、选代表讲课,并解答同学及教师提出的问题,最后由教师补充和归纳。学生是老师,老师是学生。通过角色互换,学生由被动学习转化成主动学习,学生在积极思考中掌握了要学的知识,促进了学生的自主学习能力、锻炼了学生的表达能力和培养了学生的逻辑归纳能力。

(三)通过竞赛,促进学生学习

液压传动技术课程是理实一体课,在实训室上课时,部分内容可以作为竞赛的课题,来促进学生主动学习。在讲解液压基本回路的组装、调试时,就可以采用竞赛的形式,通过小组比赛,找出正确组装回路用的各种阀,且能够正确连接回路、电路,通电后可以正常运行即完成任务,用时短的小组获胜,且有一定的物质奖励,奖励小组成员每人一支笔或者一个小笔记本。通过奖励激励学生的学习,提高学生的学习积极性,达到学习的目标。

三、结语

液压传动技术课程的教学目标是学生必须掌握液压元件的结构原理、特性及使用和维护方法,能正确合理地使用和维护液压系统。为了达到目标,在教学过程中,教师必须优化教学方法,不仅要传授学生知识,更要用恰当的方法引导学生自主学习。因此,在教学过程中,教和学相得益彰,只要把握好教和学,教师的授课效果就能达到预期的目标。

参考文献:

[1]万会雄,明仁雄.液压与气压传动[M].北京:国防工业出版社,2008.

[2]宋锦春,张志伟.液压与气压传动[M].北京:科学出版社,2011.

(责任编辑 郭文斌)

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