高職液壓與氣壓傳動教學(xué)誤區(qū)剖析

隨著工業(yè)自動化的快速發(fā)展，液壓與氣壓傳動技術(shù)以它獨(dú)特的優(yōu)勢正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。也正如很多機(jī)電類高職畢業(yè)生及機(jī)械行業(yè)工程技術(shù)人員所反映的，這門技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中用途很大，但是學(xué)會應(yīng)用很難。因?yàn)橐簤号c氣壓傳動的各類元件和工作介質(zhì)都是在封閉的管路內(nèi)工作，既不象其它機(jī)械傳動直觀易懂，更不象電氣傳動輔有各種儀表，測試非常方便，再加上其設(shè)備故障的隱蔽性、多樣性、不確定性和因果關(guān)系復(fù)雜性等特點(diǎn)，其課程學(xué)習(xí)和技術(shù)掌握更顯示其困難程度。經(jīng)過長期的教學(xué)探索和深入的生產(chǎn)實(shí)踐，認(rèn)為液壓與氣壓傳動教學(xué)中尚存在一些誤區(qū)需要引起注意。

誤區(qū)一：違背高職教學(xué)規(guī)律，難以實(shí)現(xiàn)知識的必需與夠用。

目前，本課程已出版了不少高職高專教材，但實(shí)際教學(xué)中還沒有走出本科課程壓縮這個“怪圈”，沒有較好地遵循高職教學(xué)規(guī)律，難以實(shí)現(xiàn)知識的必需與夠用。因?yàn)楦叩嚷殬I(yè)教育的兩個本質(zhì)特征是“高”與職。“高”，決定了它必須以一定的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、文化和管理知識為基礎(chǔ)，著重進(jìn)行高智力含量的職業(yè)技術(shù)教育，要求畢業(yè)生能夠掌握熟練的、高智力含量的應(yīng)用技術(shù)和職業(yè)技能并具有一定的對未來職業(yè)技術(shù)變化的適應(yīng)性：“職”，則決定了它主要強(qiáng)調(diào)應(yīng)用技術(shù)和職業(yè)技能的實(shí)用性和針對性，專業(yè)知識注重綜合性并緊緊圍繞生產(chǎn)、建設(shè)和服務(wù)第一線職業(yè)崗位(群)的實(shí)際需要。因此高職教學(xué)應(yīng)注重教學(xué)內(nèi)容的“精、實(shí)、新”。“精”就是不刻意追求學(xué)科系統(tǒng)的完整性，而是提取和精練與生產(chǎn)實(shí)際緊密相關(guān)的主要內(nèi)容。即不追求理論知識的系統(tǒng)性、完整性，而強(qiáng)調(diào)知識的必需、夠用和實(shí)用，以此為標(biāo)準(zhǔn)在對課程內(nèi)容進(jìn)行精簡整合時，應(yīng)刪去大量的公式推導(dǎo)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)結(jié)論性知識的應(yīng)用。比如流體力學(xué)，對于一切公式計(jì)算皆可刪除，而只保留公式中各參數(shù)之間的關(guān)系以及實(shí)際應(yīng)用；又如對于各種元件或回路的學(xué)習(xí)，只需進(jìn)行定性分析，而不必進(jìn)行定量計(jì)算。再如氣動知識，不必象講授液壓傳動一樣花費(fèi)大量的課時，只需重點(diǎn)講授二者不同之處，而將其它氣動知識留給學(xué)生，給予一定的自學(xué)空間：“實(shí)”就是講究技術(shù)的適用，技能的實(shí)用，滿足職業(yè)崗位的實(shí)際需要，適應(yīng)技術(shù)發(fā)展。它有兩層含義，一是將教學(xué)內(nèi)容中的實(shí)用知識結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐講透講話，二是善于挖掘?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)。比如液壓油，實(shí)用的知識點(diǎn)比較多，象液壓油的粘性、性能要求、污染及其控制等都非常實(shí)用，但對液壓油的質(zhì)量、粘性、污染的鑒定方法和標(biāo)準(zhǔn)介紹的就很少，有些教材中甚至就沒有，這些知識不妨從賣油商人、一線工人處收集整理，將會是非常豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是在任何教材中都查閱不到的。再如各種元件、回路的故障分析，純粹的理論講解會顯得索然無味，但如果將液壓元件、回路的故障在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時設(shè)置給學(xué)生，教師通過分析讓學(xué)生自己查找并排除，教學(xué)效果將會截然不同：“新”就是注重本課程以及與專業(yè)相關(guān)的新技術(shù)、新工藝、新裝備、新方法，用已學(xué)知識與之聯(lián)系、分析和應(yīng)用，并引導(dǎo)學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新。一般來說，教材的編寫相對于科技發(fā)展與應(yīng)用往往有很大程度的滯后現(xiàn)象，即使是本年度出版的最新教材也不例外，所以專業(yè)課教師在工作之余應(yīng)廣泛涉獵科技新知識、參觀專業(yè)新工藝、學(xué)習(xí)加工新方法、研究生產(chǎn)新裝備，并結(jié)合專業(yè)實(shí)際需要與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展情況有選擇性地進(jìn)行篩選，適時地補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，為開拓學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)生的工作適應(yīng)能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

誤區(qū)二：混淆液壓與液力傳動，難隊(duì)靈活處理生產(chǎn)故障

實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)很多高職畢業(yè)生往往將液壓傳動與液力傳動混為一談，不知道一般液壓設(shè)備與液力偶合器或液力變矩器的本質(zhì)區(qū)別，難以靈活處理生產(chǎn)故障。實(shí)際上二者都屬于液體傳動，液體傳動是指用液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動方式。按工作原理不同，有液壓傳動和液力傳動兩大類型。

原理區(qū)別：液壓傳動是利用密閉工作容積內(nèi)液體的壓力能來傳遞動力和運(yùn)動的，即利用液體靜壓傳動原理來實(shí)現(xiàn)；液力傳動是利用液體流動時的動能變化來傳遞動力和運(yùn)動的，即把液體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，也稱為動力式液體傳動或動液傳動。

能量轉(zhuǎn)換區(qū)別：二者工作中都必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換，液壓傳動是機(jī)械能一壓力能和壓力能一機(jī)械能；油液必須在密閉容器(或密閉系統(tǒng))內(nèi)傳遞，而且必須有密閉容積的變化；力的傳遞遵循帕斯卡原理，運(yùn)動(速度和位移)的傳遞遵循密閉工作容積變化相等的原則。液力傳動是機(jī)械能一動能和動能一機(jī)械能；它是在非密閉狀態(tài)下利用液體流動時的動能變化工作的。

元件組成區(qū)別：液壓傳動系統(tǒng)主要由動力元件(液壓泵)、執(zhí)行元件(液壓缸和液壓馬達(dá))、控制元件(液壓閥)、輔助元件(油箱、油管等)、工作介質(zhì)組成。動力元件將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橛鸵旱膲毫δ埽?jīng)過系統(tǒng)管路而到達(dá)執(zhí)行元件，再由執(zhí)行元件將油液的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閹訖C(jī)器工作部分運(yùn)動的機(jī)械能。而液力傳動實(shí)際上是由一個離心泵和一個渦輪組成的傳動系統(tǒng)。其基本形式有液力偶合器與液力變矩器，以液體為傳動介質(zhì)，利用液體在主動元件泵輪和從動元件渦輪間循環(huán)流動時動能的變化來傳遞動力。液力偶合器能夠傳遞轉(zhuǎn)矩，而不能改變轉(zhuǎn)矩的大小，其作用在某些方面與離合器相類似。液力變矩器除了具有液力偶合器的功能外，還可以在一定范圍內(nèi)無級變速。

應(yīng)用及傳動特點(diǎn)區(qū)別：液壓傳動應(yīng)用非常廣泛，包括工業(yè)機(jī)械、行走機(jī)械、航空航天、船艦及海洋開發(fā)工程等，其傳動裝置與機(jī)械裝置相比較：操作方便、省力，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)空間的自由度大，易于實(shí)現(xiàn)自動化。與電氣控制相配合，可方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的程序動作和遠(yuǎn)程控制：傳遞運(yùn)動均勻平穩(wěn)，反應(yīng)速度快，沖擊小，能高速啟動、制動和換向，易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，控制元件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化程度高，但不能嚴(yán)格控制傳動比，傳動效率低，反應(yīng)速度慢；不能微型化，不適于遙控，系統(tǒng)安裝麻煩：溫度要求高，控制元件制造精度高，成本高以及故障不易診斷等。液力傳動裝置通常是與內(nèi)燃機(jī)或電動機(jī)連用的。其特點(diǎn)是：能夠保證機(jī)器的工作穩(wěn)定，防止過載棗當(dāng)外載荷增大時，能自動降速和提高牽引力。當(dāng)外載荷大到無法克服時，機(jī)器停止工作，而發(fā)動機(jī)仍可在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，不致于熄火；起動安全，無級調(diào)速，操作簡便棗裝有液力傳動裝置的機(jī)器，可以負(fù)載起動而不用離合器；能提高設(shè)備壽命棗液力傳動以液體為工作介質(zhì)，能夠吸收并減少來自發(fā)動機(jī)和外載荷的振動與；中擊：能提高的設(shè)備的運(yùn)行性能棗裝有液力傳動裝置的設(shè)備，可在任意小的速度下運(yùn)行，但液力傳動系統(tǒng)的效率要比機(jī)械傳動系統(tǒng)低。為了使液力傳動能正常工作，需要設(shè)置冷卻補(bǔ)償系統(tǒng)，因而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積和重量大，成本高。由此，教師一定要使學(xué)生明白二者的區(qū)別與聯(lián)系，以備工作中能夠靈活處理液體傳動設(shè)備出現(xiàn)的問題。

誤區(qū)三：只重視各門課程的單獨(dú)學(xué)習(xí)，難以整合專業(yè)知識與投能

教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，不少學(xué)生只重視各門課程的單獨(dú)學(xué)習(xí)與掌握，而忽視專業(yè)知識與技能的整合與交融。由于一個專業(yè)或一個崗位(群)對應(yīng)一定的課程體系，各門課程都從不問的角度支撐專業(yè)知識、能力、素質(zhì)與技能，僅靠掌握各部分知識而不進(jìn)行整合與貫通，不可能靈活解決生產(chǎn)中各種難題，因此對于高職教學(xué)，專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的學(xué)習(xí)不求系統(tǒng)與完整，只求夠用為原則，怎么才算是夠用？如何進(jìn)行融會貫通？這是很難做好的。因?yàn)槊恳婚T課程都有一定的教學(xué)任務(wù)與學(xué)時安排，從教師角度來講，只要把這門課程的主要知識傳授給學(xué)生，完成教學(xué)任務(wù)即可；從學(xué)生角度來說，按照老師的要求去做，努力學(xué)習(xí)考出好成績就行。長此下去的教學(xué)效果是學(xué)生只會學(xué)習(xí)，不會做事，畢業(yè)之后的工作適應(yīng)能力必然會較差。

根據(jù)上述分析，教學(xué)中不妨采取下述方法途徑來把握夠用度與進(jìn)行知識的融會貫通：由于任何一門課程都有自身的研究重點(diǎn)和明確的教學(xué)任務(wù)與目的，也存在與其它課程知識間的必然聯(lián)系，所以以此為切入點(diǎn)，首先從課程知識間的必然聯(lián)系去把握和貫通，比如液壓與氣壓傳動知識與機(jī)械制圖知識之間的關(guān)系，如果沒有一定的識圖能力，那末液壓元件的原理圖、結(jié)構(gòu)圖就難以完全理解，特別是比較復(fù)雜的裝配圖(如軸向柱塞泵)就更難掌握。其次從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)整合專業(yè)知識與技能，如機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)，機(jī)械制圖是作為一種技術(shù)語言研究對機(jī)器設(shè)備結(jié)構(gòu)原理的表達(dá)與交流，機(jī)械基礎(chǔ)與液壓與氣壓傳動研究機(jī)器運(yùn)動與動力的傳遞，金屬材料與熱處理研究材料的力學(xué)性能，公差與配合、機(jī)械制造工藝學(xué)與數(shù)控加工研究機(jī)器零件在加工過程中精度的控制，設(shè)備安裝與維修研究機(jī)器裝配精度的控制和使用維護(hù)與保養(yǎng)，液壓與氣壓傳動、電子控制技術(shù)、機(jī)械自動化控制與PLC編程等研究機(jī)器設(shè)備的自動化控制等，在對各門課程專業(yè)知識與技能靈活掌握的基礎(chǔ)上進(jìn)行有機(jī)整合與融會貫通，才能構(gòu)建一臺機(jī)電設(shè)備的完整知識體系，專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)才能以此為支撐得以實(shí)現(xiàn)。因此，課堂上教師不但要針對不同教學(xué)內(nèi)容及時與其它課程知識進(jìn)行聯(lián)系與整合，而且還要教給學(xué)生課下怎么去做，如何與實(shí)際相聯(lián)系，決不能把學(xué)生變成學(xué)習(xí)的機(jī)器，而是要把知識學(xué)活學(xué)透，提升學(xué)生畢業(yè)后的適應(yīng)能力與可持續(xù)發(fā)展能力。

誤區(qū)四：缺乏實(shí)踐案例教學(xué)，難以培養(yǎng)字生的創(chuàng)新意識

一般液壓與氣壓傳動教學(xué)中，教師僅限于將書本上的理論知識傳授給學(xué)生，而不注重聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，缺少實(shí)際案例，教學(xué)內(nèi)容顯得空洞無味，而學(xué)生到了生產(chǎn)現(xiàn)場又不知道如何將理論知識應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中去。因此，教師必須經(jīng)常深入生產(chǎn)現(xiàn)場，主動搜集生產(chǎn)素材，加以分類整理，適時恰當(dāng)?shù)爻鋵?shí)到教學(xué)內(nèi)容中，使課堂教學(xué)既生動有趣又密切聯(lián)系實(shí)際，再加以正確合理的分析與總結(jié)，使學(xué)生掌握理論聯(lián)系實(shí)際的方法。比如液控單向閥結(jié)構(gòu)與原理的講授，學(xué)生雖然知道它既具有普通單向閥的功能，又具有在控制油口通入壓力油時能實(shí)現(xiàn)反向接通的功能。但是，一般學(xué)生是僅僅限于知道而不會應(yīng)用，因?yàn)閷W(xué)生腦子里就根本沒有形成一個如何應(yīng)用的概念，但是如果給學(xué)生講一個利用兩個液控單向閥并聯(lián)組成液壓鎖來控制一個液壓缸鎖緊的實(shí)例，通過該液壓缸工作時鎖緊與否以及維修時其拆卸的難易程度來體現(xiàn)液控單向閥的應(yīng)用，學(xué)生對知識掌握的靈活性就明顯不同，而且也學(xué)會了如何聯(lián)系實(shí)際。其它液壓元件及回路的教學(xué)也是如此，比如某一同步回路出現(xiàn)故障，教師可以從故障表面現(xiàn)象應(yīng)用已學(xué)液壓知識一步步進(jìn)行分析，最后得出產(chǎn)生此類故障的原因，解決辦法及預(yù)防措施，并且為使課堂教學(xué)更加直觀生動，教師可以采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，放映生產(chǎn)現(xiàn)場錄像。長期堅(jiān)持，學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)際中自然就學(xué)會了應(yīng)用理論知識的方法，創(chuàng)新意識也就在日常教學(xué)中得到很好的培養(yǎng)。因此，課堂教學(xué)中適時插入恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)現(xiàn)場錄像即案例教學(xué)將會是今后高職液壓與氣壓傳動教學(xué)的努力方向。實(shí)踐教學(xué)案例的收集可通過以下三個途徑來收集 一是專業(yè)課教師經(jīng)常與企業(yè)技術(shù)人員(往屆畢業(yè)生或校外實(shí)習(xí)基地技術(shù)人員)相聯(lián)系，讓他們幫忙收集生產(chǎn)素材；二是充分發(fā)揮畢業(yè)生頂崗實(shí)習(xí)的便利條件；三是教師利用節(jié)假日到企業(yè)進(jìn)行社會實(shí)踐，在學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的同時進(jìn)行收集。

總之，對高職液壓與氣壓傳動教學(xué)來說，既要結(jié)合專業(yè)性質(zhì)，還要真正從學(xué)校的實(shí)際情況進(jìn)行考慮，具體問題具體分析。既不能機(jī)械地沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，也不能脫離實(shí)際隨意安排，必須不斷探索高職教學(xué)規(guī)律，逐步形成一套具有高職特色的液壓與氣壓傳動課程教學(xué)方法群，獲得較好的教學(xué)效果，以適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際的需要。

作者單位 河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院