Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｅｔｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．４，２０１ １ 机械类本科《液压与气压传动》课程教学改革探索 张平，贺利乐，吕刚 （西安建筑科技大学机电工程学院，陕西西安，７１００４９） 摘要：在Ｉ鹎述《液压与气压传动》课程的定位及重要性的基础上，结合该课程教学过程中的体会，探索了该课程新的教 学方式和方法，提出了该课程教学的改革方向，以提高教学效果，激发学生的创新思维。 关键词：液压与气压传动；教学；改革；创新思维 中国分类号：Ｇ６４２．０ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ６７２～５４５Ｘ（２０１ １】０４—０２３０—０３ 目前，液压与气压传动在很多领域的各种设备 ２ 理论联系实际丰富教学内容和手段 上得到了广泛的应用。如重型机械设备，包括大型港 口机械、冶金设备以及工程机械；三航领域，包括飞 ２．１ 强调原理的讲解及具体对象的分析 机起落架收放系统、飞机刹车系统等；传统制造业， 原理是自然科学和社会科学中具有普遍意义的 无论是普通机床还是数控机床，都有液压传动的应 基本规律，是在大量观察、实践的基础上，经过归纳、 用。因此《液压与气压传动》这门课程，是高等学校机 概括而得出的。原理既能指导实践，又必须经受实践 械类专业一门非常重要的专业基础课。但随着液压 的检验。因此，在讲解这门课程时，要重视原理的讲 与气压传动技术的发展，传统的理论与实践教学模 解，利用基本原理去分析和讲解液压与气压元件的 式，已不能满足现代教学的需求，所以传统的教学内 工作原理。如：泵和马达的工作原理，是分析每一种 容与实验内容，也应不断更新和改进，尤其应结合专 结构泵和马达工作原理的基础。在讲解每一种结构 业特色，对《液压与气压传动》课程各个教学环节，进 泵的工作原理都可以从３个方面去讲解： 行改革探索和实践。 （１）密封容积的形成； （２）密封容积的变化； 、 １ 结合专业特色制定教学大纲 （３）进油口和出油口不能相通。 再比如，讲解小孔的流量方程。这个方程是分析 由于学校的性质不同以及培养目标不同，因此 诸如先导式溢流阀等带／Ｊ，￣Ｌ的阀工作原理的理论基 不能按照统一模式，必须结合本校相关专业特色和 础，同时，也是节流调速回路原理的理论基础，通过小 孔流量方程，可分析各种节流调速回路的特性曲线。 用人单位对人才的新要求，对课程进行定位。液压与 气压传动课程，在教学计划中属于专业基础课，既与 学习本课程，对系统设计时传动方案的制定有 基础知识相关，又与专业相关。因此，在制定教学大纲 很大的帮助。系统设计过程中，在明确设计要求和负 时，一定要结合专业特色，及相关专业课的教学大纲。 载的前提下，首先要确定系统传动方案。只有在熟悉 西安建筑科技大学大学属于教学与科研型大 各种传动方式特点的基础上，才能制定合适的传动 学，该校机械专业特色是基于重型机械，如建筑机械 方案。和冶金设备等，同时用人单位主要集中在大型机械 如养路机械大型铣刨机传动方案的制定，首先 设备制造公司、建筑业和冶金行业。因此在课程定 明确该设备的主要组成部分：铣刨毂、行走机构、集 位、制定教学大纲以及选择教材时，注重与专业特色 料输料机构、找平机构。 以及相关领域的结合。在教学大纲中，应要求学生掌 其次，各部分消耗的功率及控制要求：铣刨毂部 握一定的流体传动的理论基础，同时注重与实际设 分消耗的功率占整机功率的６０％以上，在工作过程 备的联系，课程学习中所针对的对象，在通用设备的 中要有一定的防过载能力。行走机构，要实现自功率 基础上，侧重于重型设备。 控制，即行走速度要能根据负载进行调节，实现灵活 收稿日期：２０１ １－０１—１３ 作者简介：张平（１９８Ｏ一），男，山西河津人，讲师，硕士学位，主要从事机电液一体化、机械故障诊断方面的研究工作。 ２３０ 《装备制造技术））２ｏｌ１年第４期 转向；集料输料机构，其传动功率不大，但分为两个 合实践环节，才能让学生有更深刻的认识，才能让学 输料带；找平机构，在工作过程中可设定铣刨深度， 生更好地掌握这些知识。为了培养学生的创新性思 维，应适当地增加创新性、综合性实验。因此，在教学 同时铣刨完的平面要有一定的平面度。 在明确了设计要求后，对于铣刨毂传动采用带 过程中，利用综合实验台，由学生根据所学基本回 传动方式，即有一定的防过载能力，同时其传动效率 路，可自行设计回路，经老师检查在实验台上完成实 比液压传动效率要高，系统所损失的功率要小；对于 验。这种实验可将学生进行分组，指定题目或者自拟 题目，完成相应的回路设计，分析回路完成的功能以 其他部分，为了便于控制与布置，可采用液压传动。 可见，只有明确了设计要求和熟悉各传动方式 及特性，通过实验进行验证。的特点后，才能制定合适和正确的传动方案。 ２．２ 注重多媒体教学与传统教学的结合 《液压与气压传动》课程的教学，需要大量的板 书、挂图和教具，教学内容多，同时液压与气压元件 的工作，都是动态的即存在相对运动，除此之外，随 着液压与气压传动技术的发展，教学内容也在更新， 因此传统的教学模式，已不能满足教学的需求。 与传统教学相比，多媒体教学利用现代教学媒 体，根据教学大纲、教学目标以及教学对象的特点， 运用计算机技术将与教学内容相关的文字、声音、图 画、动画以及视频有机结合起来进行教学，使得多种 媒体信息作用于学生，除了增加学生的理性认识外， 增加了学生的感性认识，提高了教学效果。因此，可 将多媒体教学技术用于本课程的教学［１】。 然而多媒体教学本身也存在缺点，主要体现在： 课堂信息量过大，速度过快，忽略学生思考空间；教 师知识体系落后，相当一部分教师在课堂教学中仍 沿用“满堂灌”模式；师生缺乏情感交流与互动；忽视 教师教学过程中的主导作用和学生的主体地位等圆。 因此在教学过程中应该注意以下几点： （１）课堂气氛的调节。多媒体教室的环境一般比 较昏暗，这种环境容易使学生产生昏昏欲睡的感觉， 因此在教学过程中，要注意课堂气氛。可适当的采用 不同的教学模式，进行讲解，视课堂情况而定。 （２）知识点之间的联系。对于有联系的知识点， 在讲课过程中，应适当地进行回顾，并讲解其之间的 关系。比如讲齿轮泵结构和工作原理时，可将泵的工 作原理进行回顾，并将之用于齿轮泵原理的讲解过 程中。 （３）讲解速度与教学方式。根据教学日历，合理 安排课程讲解内容，适当的信息量，对于重点掌握的 基础理论，可结合传统教学方式进行讲解，使得学生 有思考空间。 ２．３ 注重理论联系实际加强实践教学 本课程学习的主要内容，包含液压系统元件的 结构和工作原理、基本液压回路。而这些内容只有结 在教学过程中，还要注意理论联系实际。这主要 体现在在教学过程中应该注意理论在实际工程中的 应用。比如泵的安装高度如何确定，这里可以通过伯 努利方程进行分析。再比如，对于定量泵来说，为什 么吸油口的尺寸比出油口的尺寸大，也可以通过伯 努利方程进行分析。这里还要注意的就是，在讲解过 程中，可适当地增加对产品样本的讲解，使学生能接 触到实际型号的液压元件，并初步具有液压元件选 型的能力。此外，通过理论联系实际，也能提高学生 的学习兴趣。 ２．４ 依靠科研支撑教学。促进教学 大学教育的第一要素，是教育者，即教师。教师 本身素质，直接影响教学效果。从技术层面上去讲， 而这种素质的提高主要依靠科研。国内外经验证明， 一所大学没有高质量的科学研究，就不可能建立一 支高水平的师资队伍，没有高水平的师资队伍，同样 也不可能有高水平的教学质量和科学研究。老师通 过科研，可以更好地将理论与实践联系起来，并通过 具体课题的实施，将该方面的知识融会贯通，从而能 从更高的角度去把握课程的教学。 总之，科学研究可以增强教学的深度，拓展教学 的广度，而且可以更新教师知识结构，完善教师的知 识体系，提高教师的综合素质［３］。此外，只有通过科研， 并在教学中予以体现，才能培养学生的创新思维。 （１）将科研过程中遇到的问题提出来，以启发式 教学方式进行分析和讲解，提高学生的分析问题和 创新能力。如在讲到先导式溢流阀工作原理时，可结 合实际先导式溢流阀的故障进行讲解，使学生掌握 通过薄壁小孔的流量公式；同时对于溢流阀上遥控 口的运用，可结合具体设备上液压传动系统的卸载 和加载进行讲解。 （２）以科研成果更新教学内容。现代科学技术发 展日新月异，而这种１３新月异的变化主要是通过科 研来理解和掌握，而且这种变化与教学内容是脱节 的，现有课程的知识内容已不能满足人才培养的需 中多数附有这样一句话：“该书适用于工科机械类各 ２３１ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．４，２０１１ 专业，也适用于职业技术学院、各类成人高校、电大 解，主要通过外文资料，而这就要求较高的外语水平 等相关专业，也可供从事液压与气压一传动的有关 和相应的专业背景。而双语教育可以实现此目的。教 工程技术人员参考”，说明该类教材的适应面很宽ｆ４】。 育部课程教材研究所副研究员王本华认为“双语就 现行教材的主要内容，还是集中于基础理论和 是将母语以外的另外一种语言，直接应用于语言学 旧的液压元件，缺乏新型液压与气压元件、新型回 科以外的其它学科的教学，使第二语言的学习与各 路，一些内容和工程实践已脱节。因此，有必要结合 学科知识的获取同步”［５１。但采用双语教学的效果和 实际情况，并对旧版教材进行修订和补充，结合学校 采取何种方式进行双语教学，目前争端还比较大，还 的定位、培养目标以及社会需求，编写针对性强的教 需进一步在实践过程中进行总结和改革，以达到语 材。同时，在教学过程中，不断总结和补充新鲜血液， 言学习和专业学习的双赢。 使得教材能更好地体现工程实践内容，有助于人才 的培养。 ３．２ 将多课程知识内容融合于教学，加强创新能力 ４ 结束语 《液压与气压传动》课程，是机械专业的非常重 现代科学的发展，注重不同技术以及多学科的 要的一门专业基础课，该课程在教学过程中，应该注 融合。液压与气压传动技术的发展，已不仅限于单纯 意理论联系实际；对于基本理论，应该在整个教学过 的传动，其控制方式根据要求有很多，机电液一体化 程中予以体现，避免只讲述理论而与实际脱离。在教 技术，是液压传动技术发展的一个趋势。 学过程中，应该采取多媒体教学与传统教学相结合 因此，在实践环节，可进行相应的机电液一体化 实验。比如，结合ＰＬＣ知识，学生可自行设计液压回 的模式，既要保证一定的信息量，又有重点的对基本 理论进行讲解。通过双语教学，即提高学生的外语水 路及相应的控制系统，以实现一定的功能，使得学生 对于ＰＬＣ知识和液压传动的一体化有初步的认识。 平，同时获取专业知识。此外，通过学生的实践环节 在教学过程中，结合测试和故障诊断技术，设计液压 和老师的科研环节，将多门课程的知识进行融合，更 的培养 培养学生的创新思维和能力。 系统模拟故障试验，使得学生能对信号采集、信号处 新和补充教学内容，理以及最终的故障诊断有初步了解，从而得到机械 工程学科系统的训练。因此，在教学过程中，除必要 参考文献：［１】何芹，秦月霞．《液压与气压传动》多媒体课件开发及应用 的实验之外，可安排学生进行相关的课程设计。 研究【Ｊ］．机床与液压，２００９，（８）：２２３—２２７． 在教学过程中，应该注意学生创新能力的培养， 在启发式教学中，结合工程实际，利用相关理论对实 际问题进行分析。同时，对于新知识、前沿技术，应该 不断更新和补充，使学生能掌握专业发展方向和研 究热点。 ３．３ 开展双语教学 【２】高超，金高洁，王心源．传统教学与多媒体教学融合【Ｊ］．中 国地质教育，２００７，（４）：１１８—１２２． 【３李治平．科研促教学二论【３］Ｊ］．中国地质教育，２００９，（３）： １０１－１０４． ［４］马胜钢，张建立，马泳涛，等．《液压与气压传动》课程教学改 革探索【Ｊ］．液压与气动，２００８，（１２）：１２—１４． 随着全球化的进一步发展，就机电设备来说，整 【５］吴平．五年来的双语教学研究综述【Ｊ］．中国大学教学， 机的制造中零部件的制作和外协，已不限于国内，已 ２００７。（１）：３７－－４５． 经国际化。因此，对于国外产品的介绍和性能的了 Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ａｎｄ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ＺＨＡＮＧ Ｐｉｎｇ，ＨＥ Ｌｉ－ｌｅ，Ｌ ｔｉ Ｇａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００４９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｎｄ ａｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏＨｒｓｅ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｌｔａｙ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｃｏｕｒｓｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ，ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｕｐｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｉｎｓｐｉｒｅ ｔｈｅ ｃｒｅａｔｉｖｅ ｈｉｔｎｋｉｎｇ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｎｄ ａｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ，ｃｒｅａｔｉｖｅ ｈｉｔｎｋｉｎｇ ２３２