用工程實例切入高職院校《液壓與氣動技術(shù)》課程そ行任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的實踐探索

摘 要：針對液壓傳動課程教學(xué)中如何面向工程實踐應(yīng)用開展教學(xué)，由具體的工程實例切入，通過對挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行面—點—線—面的翻轉(zhuǎn)教學(xué)進(jìn)行延伸擴(kuò)展，結(jié)合課程設(shè)計進(jìn)行液壓元件實體結(jié)構(gòu)展示、液壓回路動態(tài)工況分析、液壓元件拆裝、液壓實驗臺實際操作等多種教學(xué)手段并舉的措施，確保本課程教學(xué)質(zhì)量的總體目標(biāo)，可以為類似課程教學(xué)工作的有效、順利開展提供有利參考。

關(guān)鍵詞：液壓傳動;工程實例;教學(xué)手段;教學(xué)目標(biāo)

一、概述

根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家職業(yè)教育改革實施方案的通知》（國發(fā)〔2019〕4號）和當(dāng)前恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求，為了達(dá)到課程整體設(shè)計的總目標(biāo)，即按照職業(yè)崗位標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)能力要求，通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握液壓與氣壓回路的組成原理與工作原理，能選用一般回路元器件、會安裝調(diào)試和維護(hù)常用液壓與氣壓回路;能排除液壓與氣壓系統(tǒng)常見故障。培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和團(tuán)隊協(xié)作精神;養(yǎng)成一絲不茍、精益求精的工作作風(fēng)、文明的工作習(xí)慣。采取工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)和用人單位與學(xué)生的相互了解。為學(xué)生就業(yè)和單位選擇人才創(chuàng)造條件，提高學(xué)生的專業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)，為生產(chǎn)一線培養(yǎng)合格的、具有較強(qiáng)實踐能力的高技能人才。探索如何教學(xué)改變學(xué)生當(dāng)前會學(xué)習(xí)但是不能系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀，從工程實例挖掘機(jī)工作示意圖，如圖1所示及液壓傳動原理圖，如圖2所示進(jìn)行講解，以此作為理論知識延伸，以課程設(shè)計的任務(wù)教學(xué)模式，依托于智慧職教國家教學(xué)資源庫、微信公眾號等教學(xué)平臺，利用交互式Flash動畫、微課視頻、fluidsim仿真軟件等教學(xué)資源引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，讓他們在學(xué)中做，做中學(xué)，通過課程設(shè)計的方式使得學(xué)生學(xué)會綜合應(yīng)用所學(xué)知識完成本門課程的學(xué)習(xí)，同時也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和獲得感。

二、教學(xué)步驟解析

按照以下六個步驟進(jìn)行教學(xué)實施：提出教學(xué)目標(biāo)，告知課程設(shè)計題目，以工程實例引入教學(xué)，完成課程設(shè)計的理論計算及原理圖繪制，試驗臺驗證，課程設(shè)計歸檔，完成對所學(xué)知識評價。

（1）提出教學(xué)目標(biāo)，通過工程實例讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)本門課程需要達(dá)到的三維目標(biāo)。

a.能力目標(biāo)。

序號

能 力 目 標(biāo)

1

通過對液壓與氣壓傳動認(rèn)知的學(xué)習(xí)，能夠說出液壓在機(jī)械中的應(yīng)用情況、能夠說出一般液壓系統(tǒng)的組成及工作原理、能說出液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點;能說出液壓工作介質(zhì)的類型、牌號;能說出液壓油受污染對系統(tǒng)的影響;能說出液體在管道中流動時的壓力損失種類;

2

通過對液壓元件及液壓回路裝調(diào)的學(xué)習(xí)，能夠說出液壓泵、液壓馬達(dá)的主要組成及工作原理，能夠說出單、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點;能夠說出液壓泵、液壓馬達(dá)的主要參數(shù)、能夠合理地選擇液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸;能夠說出各種控制閥的作用、結(jié)構(gòu)和工作原理、能根據(jù)機(jī)能特點正確選用換向閥并能正確拆裝滑閥式換向閥;

3

通過相關(guān)理論知識的學(xué)習(xí)，能夠獨立地分析組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)和汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)。通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，能夠?qū)唵卧O(shè)備進(jìn)行故障診斷與分析。

b.知識目標(biāo)。

序號

知 識 目 標(biāo)

1

（1）了解液壓傳動在機(jī)械中的應(yīng)用

（2）掌握一般液壓系統(tǒng)組成及工作原理

（3）了解液壓傳動的優(yōu)缺點

（4）了解液壓工作介質(zhì)和類型、牌號

（5）掌握液壓油的種類和選用原則

（6）了解液體動、靜力學(xué)基礎(chǔ)知識

2

（1）掌握液壓泵的主要組成及工作原理

（2）掌握液壓泵的主要參數(shù)

（3）掌握齒輪泵、了解葉片泵和柱塞泵的結(jié)構(gòu)和工作原理

（4）了解液壓馬達(dá)的組成和工作原理

（5）掌握液壓馬達(dá)性能參數(shù)

（6）掌握液壓缸的類型、基本結(jié)構(gòu)及組成

（7）掌握液壓缸的力、速度計算方法

（8）掌握三種控制閥的結(jié)構(gòu)及工作原理

（9）了解插裝閥、比例閥等作用、類型和結(jié)構(gòu)

（10）掌握油箱等輔助元件的結(jié)構(gòu)、類型及作用

（11）掌握換向回路、鎖緊回路

（12）掌握調(diào)壓、卸荷、保壓、增壓、減壓、背壓、平衡回路

（13）掌握調(diào)速、增速、速度換接回路

（14）掌握順序動作回路、同步回路、互不干擾回路

3

（1）掌握組合機(jī)床動力滑臺液壓傳動系統(tǒng)工作原理和特點

（2）掌握液壓傳動系統(tǒng)故障的診斷與分析方法

（3）掌握氣動技術(shù)回路及氣動控制系統(tǒng)的簡單設(shè)計、調(diào)試、故障診斷與維修

c.德育目標(biāo)。

有明確的學(xué)習(xí)目的，能認(rèn)識到學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用，著重培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)工作作風(fēng)、良好的職業(yè)習(xí)慣、獨立處理問題的能力、綜合分析能力、團(tuán)隊協(xié)作能力;能夠在學(xué)習(xí)中有較強(qiáng)的自信心，能夠克服學(xué)習(xí)中、實踐中所遇到的困難，愿意主動向老師或同學(xué)求教并愿意與他人分享各種學(xué)習(xí)資源，并且在學(xué)習(xí)工作中注重安全。

（2）告知課程設(shè)計題目。針對班級學(xué)生進(jìn)行分組，告知各組的課程設(shè)計題目。

1.查閱資料;2.工作原理表述3.設(shè)計繪制液壓系統(tǒng)圖4.繪制工作循環(huán)圖及電磁鐵動作順序表5.根據(jù)給定的參數(shù)要求進(jìn)行工作臺的液壓缸壓力理論計算6.以論文格式編寫課程設(shè)計說明書

1.由老師給定主要參數(shù)2.液壓系統(tǒng)原理圖用標(biāo)準(zhǔn)簡化符號繪制3.手工標(biāo)準(zhǔn)制圖4.各小組成員的工作內(nèi)容要有記載并組員的自己簽名

（3）工程實例引入教學(xué)。以挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)工程實例引入，通過對該系統(tǒng)的各個元器件結(jié)合教材進(jìn)行講解，作理論延伸和擴(kuò)展，介紹講解液壓動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件及基本回路的特點，種類、用途等，讓學(xué)生了解，認(rèn)知基礎(chǔ)知識，結(jié)合自己的課程設(shè)計題目，充分利用微課等教學(xué)資源查閱資料，有目的的學(xué)習(xí)和分工協(xié)作進(jìn)行課程設(shè)計。

（4）引導(dǎo)學(xué)生編制課程設(shè)計進(jìn)度計劃表及各組員的工作任務(wù)，利用課堂及課外時間完成課程設(shè)計，編制設(shè)計說明書。

（5）通過師生間的互相討論，可借助交互式Flash動畫進(jìn)行對比修改，再去實驗臺上親自動手進(jìn)行液壓原理圖的再現(xiàn)，驗證設(shè)計結(jié)果能否滿足動作及使用要求。

（6）完成課程設(shè)計后編制歸檔設(shè)計說明書，說明書的編制完善程度、進(jìn)度計劃表的記錄、各組員的工作任務(wù)記錄、資料查閱記錄均為本門課程對學(xué)生評價的依據(jù)。

三、教學(xué)反思

本門課程以項目組的形式進(jìn)行教學(xué)能激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，通過他們自己的分工協(xié)作，讓他們更加貼近以后的工作環(huán)境，避免了傳統(tǒng)教學(xué)中單打獨斗的考核方式，這種模式能夠讓學(xué)生在設(shè)計中期針對各個組員的實際情況，由他們自主選擇組員。增強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作意識，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計流程及記錄培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)工作作風(fēng)，教師的評分即項目考核，離開原有的試卷考核，用項目分值代替試卷分值，讓學(xué)生更有獲得感。這種教學(xué)模式后期計劃加入實驗環(huán)節(jié)的人為故障介入，讓學(xué)生自己去查閱資料，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，更貼近實際工作，教會他們學(xué)會學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家職業(yè)教育改革實施方案的通知;國發(fā)〔2019〕4號.

[2]張世亮，尹凝霞，李偉洪，梁景松.以面向工程實踐應(yīng)用的方式開展液壓傳動課程教學(xué)[J].大學(xué)教育，2018，06：57-59.

[3]趙應(yīng)樾.液壓控制閥及其修理[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1999.

[4]史青錄.液壓挖掘機(jī)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[5]左健民.液壓與氣壓傳動：第四版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

作者簡介：梁玉玥，湖北咸豐人，研究方向：機(jī)電一體化技術(shù)。