基于培訓(xùn)環(huán)境的液壓傳動(dòng)教學(xué)模式研究*

黃金永 李國(guó)強(qiáng)

（浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 310053）

基于培訓(xùn)環(huán)境的液壓傳動(dòng)教學(xué)模式研究*

黃金永 李國(guó)強(qiáng)

（浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 310053）

將面向企業(yè)從業(yè)人員的液壓傳動(dòng)培訓(xùn)設(shè)備作為學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的操作對(duì)象，將培訓(xùn)內(nèi)容融入課程教學(xué)中，開展多媒體現(xiàn)場(chǎng)課堂教學(xué)，建立專業(yè)培訓(xùn)師和企業(yè)工程師參與教學(xué)的長(zhǎng)效機(jī)制，有利于從操作對(duì)象、學(xué)習(xí)內(nèi)容及實(shí)訓(xùn)模式上實(shí)現(xiàn)與企業(yè)實(shí)際工作環(huán)境的“零距離”對(duì)接。

培訓(xùn)環(huán)境；液壓傳動(dòng)；教學(xué)模式；校企合作

液壓傳動(dòng)作為一種重要的傳動(dòng)和控制手段，在現(xiàn)代設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。目前，本科院校中液壓傳動(dòng)的教學(xué)與研究重點(diǎn)主要集中在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及新型元件的開發(fā)，并已轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)應(yīng)用與信息化方向。高職機(jī)械類專業(yè)是培養(yǎng)在企業(yè)一線從事液壓傳動(dòng)相關(guān)設(shè)備的操作、維護(hù)和管理的高技能應(yīng)用型人才的主要陣地。但是由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場(chǎng)地、師資等局限，液壓傳動(dòng)課程的教學(xué)大部分局限于理論知識(shí)的傳授，局限于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，缺乏全面系統(tǒng)的實(shí)踐性課程教學(xué)模式的研究。傳統(tǒng)講授式的課堂教學(xué)模式，激發(fā)不出學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；與工程實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)不了學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作內(nèi)容的“零距離”對(duì)接；嚴(yán)重匱乏的實(shí)訓(xùn)設(shè)施，大大限制了學(xué)生動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，將面向企業(yè)從業(yè)人員的培訓(xùn)環(huán)境融入理論性較強(qiáng)的液壓傳動(dòng)課程教學(xué)中，開展基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐性教學(xué)模式研究，是高職液壓傳動(dòng)課程體系改革的一種新思路。

純工業(yè)化的實(shí)訓(xùn)設(shè)備

實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是高職應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主要方式，科學(xué)合理的實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)不僅是學(xué)生動(dòng)手操作能力和實(shí)踐能力得到鍛煉、提升的必要保障，也為高職院校專業(yè)教師進(jìn)行教學(xué)模式研究和教學(xué)方法改革提供了必要的硬件支持。高質(zhì)量實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)直接關(guān)系到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

液壓實(shí)訓(xùn)設(shè)備造價(jià)較高，很多高職院校實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足，幾乎很難開出完整的液壓傳動(dòng)實(shí)訓(xùn)課程，在教學(xué)安排上自然偏重于理論知識(shí)的講授而弱化實(shí)踐技能的培養(yǎng)。如大部分高職院校擁有的液壓基本回路實(shí)驗(yàn)臺(tái)只適用于開設(shè)驗(yàn)證性的基本回路實(shí)驗(yàn)。通過按鈕改變換向閥電磁鐵的狀態(tài)，調(diào)節(jié)壓力閥彈簧改變壓力臨界值，調(diào)節(jié)流量閥開口大小改變流量大小等操作能加深對(duì)液壓系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解，但是對(duì)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力起不了多大的作用。近年來，某些教學(xué)儀器設(shè)備公司開發(fā)了一些組裝式的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)，情況略有改觀。但是，受成本等因素限制，仍然存在以下問題：（1）系統(tǒng)所用液壓元件質(zhì)量普遍較差，售后服務(wù)不到位，系統(tǒng)泄漏嚴(yán)重，液壓油大量浪費(fèi)的現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生嫌系統(tǒng)工作環(huán)境過臟而降低了學(xué)習(xí)的積極性。（2）太大的系統(tǒng)油阻使得各項(xiàng)參數(shù)產(chǎn)生較大的誤差，部分定量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果很難給出合理的分析和解釋。（3）所用的液壓元件及系統(tǒng)只適用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，與工業(yè)產(chǎn)品存在較大的差異。（4）數(shù)量有限的實(shí)訓(xùn)設(shè)施導(dǎo)致每小組學(xué)生數(shù)偏多，不少學(xué)生根本沒有機(jī)會(huì)親自動(dòng)手操作。（5）學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中心接觸到比例閥、伺服閥、直線液壓軸等零件的機(jī)會(huì)不多。

浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院是教育部第二批全國(guó)示范性院校建設(shè)單位，學(xué)院在示范院校建設(shè)專項(xiàng)資金的資助下，與博世力士樂公司以校企共建的方式建立了“校企聯(lián)合液壓實(shí)訓(xùn)中心”，該中心擁有博世力士樂BIBB標(biāo)準(zhǔn)液壓培訓(xùn)組件8套，并配套設(shè)置了多媒體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)環(huán)境。純工業(yè)用的液壓組件質(zhì)量高，性能穩(wěn)定，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在操作對(duì)象上實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際工作環(huán)境的“零距離”對(duì)接。

邊講邊做的多媒體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

傳統(tǒng)講授式教學(xué)具有知識(shí)點(diǎn)講深講透、內(nèi)容靈活的特性，教師可以與學(xué)生面對(duì)面地交流，比較適合于基本概念的闡述、復(fù)雜原理的分析及重要公式的推導(dǎo)，但不適合于高職院校的課堂教學(xué)。多媒體教學(xué)以文字、圖像、聲音、動(dòng)畫等多種媒體的方式充分展示教學(xué)內(nèi)容，可極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是近年來較流行的教學(xué)模式。但是教學(xué)中教師面對(duì)的是計(jì)算機(jī)，學(xué)生面對(duì)的是屏幕，在師生交流、學(xué)生動(dòng)手操作等方面顯得很不足。以“校企聯(lián)合液壓實(shí)訓(xùn)中心”為背景，集講授式、多媒體等教學(xué)方法于一體的多媒體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)模式是符合高職人才培養(yǎng)特點(diǎn)的一種課堂組織方式。

在多媒體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中可把學(xué)生分成若干小組，以活頁(yè)資料的形式提出任務(wù)，讓小組成員相互討論，相互協(xié)助，共同完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)，并對(duì)任務(wù)的實(shí)施過程及得出的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析，然后派一名小組成員總結(jié)發(fā)言，與大家互相交流和學(xué)習(xí)。這種邊學(xué)邊做的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，極大地激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣。

課前教師準(zhǔn)備好活頁(yè)資料，作必要說明之后，將學(xué)生分組，派發(fā)活頁(yè)資料，布置任務(wù)?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)“三位換向閥中位機(jī)能特性測(cè)試”的大致內(nèi)容如下：

實(shí)訓(xùn)任務(wù)：三位換向閥中位機(jī)能特性測(cè)試。

實(shí)訓(xùn)模式：學(xué)生自行組裝液壓系統(tǒng)，在教師的指導(dǎo)下開展實(shí)訓(xùn)。

實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)：1學(xué)時(shí)。

實(shí)訓(xùn)所需裝置：BIBB標(biāo)準(zhǔn)液壓實(shí)訓(xùn)裝置一套，定量泵一個(gè)，壓力表一個(gè)，直動(dòng)型溢流閥一個(gè)，雙作用缸一個(gè)，O型、M型、H型、P型中位機(jī)能的三位換向閥各一個(gè)，油管若干，管接頭和多通若干，繼電器系統(tǒng)一組。

注意事項(xiàng)：（1）在開始連接液壓回路之前，要查閱“安全規(guī)程”；（2）在連接電路之前，要查閱“電氣安全規(guī)程”。

實(shí)訓(xùn)步驟：（1）如圖1所示連接液壓系統(tǒng)；（2）將如圖2所示的O型中位機(jī)能的三位換向閥接入如圖1所示的虛線框內(nèi)，檢查連接是否正確；（3）擰松溢流閥的調(diào)節(jié)彈簧，打開液壓泵，調(diào)節(jié)溢流閥的臨界壓力到4MPa；（4）通過繼電器分別給電磁鐵a和b通電，實(shí)現(xiàn)液壓缸活塞的伸出和縮回動(dòng)作，使電磁鐵a和b都不得電，讀取壓力表的值，填入表 1；（5）由一位學(xué)生協(xié)助固定液壓缸體，另一學(xué)生用力推活塞桿，將能否推動(dòng)活塞桿的結(jié)果填入表1 中；（6） 分別將如圖 3、圖4、圖5所示的三位換向閥接入到如圖1所示的虛線框內(nèi)，重復(fù)上述步驟；（7）整理、清潔實(shí)訓(xùn)設(shè)備和實(shí)訓(xùn)環(huán)境；（8）分析實(shí)訓(xùn)過程及表1的結(jié)果，得出結(jié)論。

實(shí)訓(xùn)過程中，教師巡回指導(dǎo)，掌握每組學(xué)生的進(jìn)展情況，及時(shí)指出、糾正學(xué)生不規(guī)范或者錯(cuò)誤的操作行為。實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，現(xiàn)場(chǎng)抽取若干個(gè)小組，讓學(xué)生自己闡述實(shí)訓(xùn)過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，闡述操作過程中的注意事項(xiàng)，創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生自己找錯(cuò)誤，積極糾正錯(cuò)誤。最后，教師用多媒體手段作簡(jiǎn)要評(píng)述和總結(jié)。

表1 不同三位換向閥的中位機(jī)能表

輪式滾動(dòng)、逐層遞進(jìn)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

多媒體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)組織是否科學(xué)，實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的設(shè)置是否合理，是液壓傳動(dòng)課程能否取得良好教學(xué)效果的關(guān)鍵。實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)包括現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中的實(shí)訓(xùn)、企業(yè)專家?guī)淼墓I(yè)案例、課程考核中的實(shí)訓(xùn)及集中實(shí)訓(xùn)，四個(gè)部分實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)輪式滾動(dòng)、逐層遞進(jìn)。以現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容作為基礎(chǔ)，企業(yè)專家?guī)淼墓I(yè)應(yīng)用案例作為內(nèi)容的擴(kuò)展和補(bǔ)充，期末考核中的實(shí)訓(xùn)對(duì)所學(xué)內(nèi)容起到復(fù)習(xí)和鞏固作用，集中實(shí)訓(xùn)以液壓傳動(dòng)的綜合應(yīng)用作為整個(gè)課程的總結(jié)。

現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中的實(shí)訓(xùn) 在課程設(shè)置中，將所有的學(xué)時(shí)都安排在“校企聯(lián)合液壓實(shí)訓(xùn)中心”完成?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容是整個(gè)課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的主體，結(jié)合液壓傳動(dòng)的系統(tǒng)要求、“力士樂”面向企業(yè)的培訓(xùn)內(nèi)容及液壓傳動(dòng)的教材，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目式教學(xué)為組織形式，著重開發(fā)適用于現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，構(gòu)成課程的主體，如上述例子中的三位換向閥中位機(jī)能特性測(cè)試的實(shí)訓(xùn)。多媒體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以學(xué)生掌握液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)為主，面廣、點(diǎn)多，包括液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，各種液壓元件的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用和選用方法，各類液壓基本回路的功用、組成和應(yīng)用場(chǎng)合等。

企業(yè)專家?guī)淼墓I(yè)應(yīng)用案例 請(qǐng)“力士樂”專業(yè)培訓(xùn)師和企業(yè)工程師參與液壓傳動(dòng)課程的教學(xué)，有以下幾方面的益處。從內(nèi)容上看，培訓(xùn)師和工程師都是企業(yè)一線從事液壓傳動(dòng)控制的專業(yè)人員，對(duì)液壓元件及系統(tǒng)具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。將工業(yè)應(yīng)用中的典型案例引入多媒體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)，對(duì)液壓系統(tǒng)的安裝調(diào)整、使用維護(hù)、故障分析、診斷及排除等方面的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展和補(bǔ)充，可以進(jìn)一步豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，為學(xué)生今后解決生產(chǎn)實(shí)際問題及繼續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。此外，讓學(xué)生了解液壓傳動(dòng)技術(shù)的最新進(jìn)展情況及最前沿技術(shù)，可以培養(yǎng)學(xué)生的勞動(dòng)觀念、職業(yè)道德觀念和科學(xué)研究精神。如帶卸荷閥芯的液控單向閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難教難懂，在教學(xué)中單純從理論上分析此閥的結(jié)構(gòu)和工作原理，學(xué)生很難理解。通過多媒體制作出閥芯在不同狀態(tài)下的動(dòng)作狀態(tài)，結(jié)合企業(yè)專家?guī)淼墓こ虒?shí)際應(yīng)用及對(duì)液壓機(jī)置于設(shè)備頂端的補(bǔ)油油箱等相關(guān)內(nèi)容的分析，就會(huì)變得易學(xué)易懂。

考核中的實(shí)訓(xùn) 考核方式是否合理、科學(xué)是課程教學(xué)模式改革的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)課程考核采用單元測(cè)驗(yàn)加期末考試的方式，對(duì)學(xué)生的液壓理論知識(shí)考核比較到位，但很難真實(shí)反映出學(xué)生對(duì)液壓系統(tǒng)操作技能方面的能力，在源頭上誤導(dǎo)了學(xué)生的學(xué)習(xí)方向，使教學(xué)效果嚴(yán)重偏離了教學(xué)目標(biāo)。因此，應(yīng)在保留出勤成績(jī)、課堂表現(xiàn)成績(jī)和論文選讀成績(jī)的基礎(chǔ)上，大幅減少期末閉卷筆試成績(jī)的比例，增加實(shí)訓(xùn)考核?？呻S機(jī)抽取多媒體教學(xué)實(shí)訓(xùn)考核題庫(kù)中的兩道題，作為學(xué)生實(shí)訓(xùn)考核的試題，由學(xué)生根據(jù)自己的掌握情況任選其一，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成。在考核過程中，教師根據(jù)學(xué)生動(dòng)手操作的規(guī)范性、準(zhǔn)確性、實(shí)訓(xùn)結(jié)果的合理性及操作的熟練程度進(jìn)行評(píng)分，并對(duì)實(shí)訓(xùn)結(jié)果分析和回答教師提問的情況進(jìn)行評(píng)分。實(shí)訓(xùn)考核能提高學(xué)生在多媒體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，只有在每次現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中掌握了實(shí)訓(xùn)技能，才能在最終的實(shí)訓(xùn)考核中有出色的表現(xiàn)。實(shí)訓(xùn)考核前的準(zhǔn)備工作是對(duì)整門課程的一次綜合梳理，不僅可對(duì)所學(xué)內(nèi)容起到復(fù)習(xí)、總結(jié)和鞏固的作用，同時(shí)也對(duì)課程系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)的提高大有益處?？己酥械膶?shí)訓(xùn)能真實(shí)地反映學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握程度及動(dòng)手操作能力，使“以學(xué)生為主”的教學(xué)理念得到充分體現(xiàn)。

集中實(shí)訓(xùn) 液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)往往給定初始條件，提出控制要求，要求學(xué)生完成液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)，繪制液壓缸等零件圖和裝配圖。從性質(zhì)上看，此類綜合訓(xùn)練偏重于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，顯然與高職人才培養(yǎng)目標(biāo)不符。期末的集中實(shí)訓(xùn)應(yīng)偏重于液壓系統(tǒng)的拆卸、安裝、調(diào)試及故障排除，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生綜合分析液壓系統(tǒng)、應(yīng)用液壓系統(tǒng)的能力，進(jìn)一步提高動(dòng)手操作能力，提高解決實(shí)際問題的能力。集中實(shí)訓(xùn)可安排在機(jī)床維修車間進(jìn)行，具體步驟為：（1）認(rèn)真閱讀典型機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖及相關(guān)的機(jī)床說明書，分析每個(gè)元件的作用，分析機(jī)床在每種工作狀態(tài)下的油路情況。（2）根據(jù)機(jī)床安裝圖紙，對(duì)應(yīng)每個(gè)液壓元件制定拆卸方案、安裝方案并明確注意事項(xiàng)。（3）完成系統(tǒng)的拆卸、清洗、安裝及調(diào)試。（4）排除由教師設(shè)置的故障，恢復(fù)系統(tǒng)。（5）總結(jié)分析，交流心得，并作出自我評(píng)價(jià)。集中實(shí)訓(xùn)是對(duì)整個(gè)液壓傳動(dòng)課程的一次綜合性應(yīng)用，有利于加深對(duì)液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)、各種液壓元件的工作原理及特點(diǎn)的理解，進(jìn)一步明確各類液壓基本回路的功用、組成及應(yīng)用場(chǎng)合，動(dòng)手操作能力及分析和解決問題的能力也能得到很好的鍛煉。

開展實(shí)踐性教學(xué)模式的研究是提高高職人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要內(nèi)容。將面向企業(yè)從業(yè)人員的培訓(xùn)環(huán)境融入液壓傳動(dòng)課程教學(xué)中，開展多媒體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，采用輪式滾動(dòng)、逐層遞進(jìn)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，有利于培養(yǎng)面向企業(yè)一線從事液壓傳動(dòng)相關(guān)設(shè)備操作、維護(hù)及管理的高技能應(yīng)用型人才。

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[3]劉詩(shī)安，曾良驥.試論高職《液壓傳動(dòng)》課程改革[J].大眾科技，2008，（1）：170-171.

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[5]楊坤玉，孫濤.高職教育機(jī)械、航空類專業(yè)《液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)》課程考核方式改革初探 [J].長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，（6）：18-20.

[6]王正海.如何上好《液壓傳動(dòng)》課[J].職業(yè)教育研究，2006，（11）：114-115.作者簡(jiǎn)介：

黃金永（1978—），男，浙江紹興人，碩士，浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械系講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)、微位移系統(tǒng)及高職教育。

（本文責(zé)任編輯：王恒）

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A

1672-5727（2010）08-0107-03

觹本文系浙江省教育科學(xué)規(guī)劃研究課題《基于培訓(xùn)環(huán)境的液壓傳動(dòng)課程教學(xué)模式探索與實(shí)踐》（課題編號(hào)：SCG259）；浙江省新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目《機(jī)制專業(yè)基于工藝實(shí)施工作過程的實(shí)踐主導(dǎo)型課程體系改革》（項(xiàng)目編號(hào)：〔2008〕YB08087）的成果