提高《液壓傳動(dòng)》課堂教學(xué)效果的探索與實(shí)踐

馬長(zhǎng)林　馮永?！±钿h　高運(yùn)廣　姚曉光

摘要：針對(duì)《液壓傳動(dòng)》課程理論與實(shí)踐緊密結(jié)合、專業(yè)性強(qiáng)、涉及學(xué)科多、概念原理較抽象、較難理解掌握的特點(diǎn)，以及課堂教學(xué)學(xué)時(shí)較少、學(xué)員實(shí)踐機(jī)會(huì)少、實(shí)踐知識(shí)缺乏的實(shí)際，結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐，探討了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法措施，通過(guò)系統(tǒng)綜合、統(tǒng)籌規(guī)劃、全面設(shè)計(jì)對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，突出了多種教學(xué)方法融合，不僅在較短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)員系統(tǒng)而全面地掌握該課程的知識(shí)，而且也使學(xué)員工程思維創(chuàng)新能力得到充分鍛煉和提高。

關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng)；課堂教學(xué)；教學(xué)方法；教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）13-0147-02

《液壓傳動(dòng)》課程是以機(jī)械、力學(xué)為基礎(chǔ)，綜合利用機(jī)械電子、自動(dòng)控制等技術(shù)解決液壓元件及系統(tǒng)分析和應(yīng)用問(wèn)題的技術(shù)科學(xué)。針對(duì)該課程理論與實(shí)踐緊密結(jié)合、專業(yè)性強(qiáng)、涉及學(xué)科多、概念原理較抽象、較難理解掌握的特點(diǎn)，以及課堂教學(xué)學(xué)時(shí)較少、學(xué)員實(shí)踐機(jī)會(huì)少、實(shí)踐知識(shí)缺乏的實(shí)際問(wèn)題，那么，如何在較短時(shí)間內(nèi)不僅讓學(xué)員系統(tǒng)而全面地掌握該課程的知識(shí)，而且在工程意識(shí)、工程思維創(chuàng)新能力方面得到提高呢？作者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)劸唧w的做法和體會(huì)。

一、多措并舉，提高學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的老師”?！耙簤簜鲃?dòng)”課程實(shí)踐性強(qiáng)、內(nèi)容涉及學(xué)科多、概念原理較抽象、較難理解掌握，初次接觸該課程通常難以適應(yīng)。再加上課堂教學(xué)學(xué)時(shí)較少、學(xué)員實(shí)踐知識(shí)缺乏的實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生容易失去學(xué)習(xí)興趣。因此在課堂教學(xué)中，要注重第一印象，講好第一堂課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，喚起其求知欲望。一方面，充分利用動(dòng)畫、視頻、三維模型等多媒體技術(shù)生動(dòng)形象地展示液壓技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合，凸顯液壓技術(shù)的應(yīng)用廣泛性和美好發(fā)展前景，并充分展示身邊應(yīng)用液壓技術(shù)的生活實(shí)例，使學(xué)生們意識(shí)到液壓技術(shù)與我們息息相關(guān)，密不可分，例如汽車的轉(zhuǎn)向器、減振器、自卸汽車等，及一些特殊應(yīng)用，如大樓整體“搬家”驅(qū)動(dòng)設(shè)備等?？偨Y(jié)強(qiáng)調(diào)，國(guó)外生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、95%的自動(dòng)生產(chǎn)線，幾乎都采用了液壓（與氣動(dòng)）技術(shù)，可以說(shuō)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，從藍(lán)天到水下，從軍用到民用，從重工業(yè)到輕工業(yè)，到處都有液壓技術(shù)應(yīng)用，其水平的高低已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。另一方面，注重由簡(jiǎn)到繁，由淺入深，循序漸進(jìn)，從內(nèi)容方面吸引學(xué)生，讓學(xué)生從中找到思維點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)積極性。授課中，從液壓傳動(dòng)發(fā)展歷程講起，17世紀(jì)中葉——帕斯卡提出靜壓傳遞原理，這是學(xué)生熟知的；18世紀(jì)末——英國(guó)制成第一臺(tái)水壓機(jī)；19世紀(jì)——液壓技術(shù)逐漸快速發(fā)展；至今——液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用，同時(shí)水壓技術(shù)依舊在發(fā)展、應(yīng)用。從發(fā)展歷程中，嘗試對(duì)學(xué)生引導(dǎo)興趣點(diǎn)或啟發(fā)點(diǎn)——為什么液體介質(zhì)變換之后液壓技術(shù)得到快速發(fā)展？為什么現(xiàn)在水壓技術(shù)逐漸得到研究人員的重視？等等。從這些問(wèn)題思考中，總結(jié)液壓基本原理、特點(diǎn)，使內(nèi)容通俗易懂、學(xué)生更容易接受，同時(shí)，問(wèn)題思考的過(guò)程也是結(jié)合所學(xué)知識(shí)或常識(shí)進(jìn)行思維訓(xùn)練的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程中使學(xué)生不知不覺(jué)中持續(xù)保持課堂興奮點(diǎn)與興趣點(diǎn)。

二、針對(duì)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

遵循培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合液壓傳動(dòng)課程的教學(xué)應(yīng)該注重實(shí)際應(yīng)用的要求，考慮液壓傳動(dòng)課堂教學(xué)學(xué)時(shí)較少的實(shí)際，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以“基本概念-流體力學(xué)-液壓元件-液壓系統(tǒng)”為主線，將液壓傳動(dòng)概述、液壓流體基礎(chǔ)理論、液壓元件、液壓回路、液壓系統(tǒng)等五大部分內(nèi)容體系分成若干相對(duì)獨(dú)立的模塊，突出基本概念和基本原理，突出液壓知識(shí)體系的完整性；同時(shí)，將液壓新技術(shù)與現(xiàn)代設(shè)備的發(fā)展緊密結(jié)合，實(shí)時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容。在具體組織教學(xué)時(shí)，著重采取以下措施：

1.把復(fù)雜而頭緒多的內(nèi)容簡(jiǎn)單化，抓住基本要素，舉一反三、觸類旁通。比如，在對(duì)液壓泵和馬達(dá)的教學(xué)過(guò)程中，抓住容積式泵和馬達(dá)工作時(shí)必須具備的三個(gè)基本條件，液壓課中所講授泵和馬達(dá)都滿足這三個(gè)條件。從泵的三個(gè)特點(diǎn)出發(fā)，密切聯(lián)系其工作性能，就抓住了基本要素，也就抓住了重點(diǎn)。這樣去講授泵和馬達(dá)的結(jié)構(gòu)，就能夠抓住其共性的問(wèn)題，然后去找實(shí)現(xiàn)共性的不同方式，即可區(qū)別出其相異點(diǎn)，學(xué)員學(xué)習(xí)時(shí)，不必死記硬背，有利于提高學(xué)員分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2.把精選的基本概念、基本要素編織成系統(tǒng)知識(shí)網(wǎng)，從縱橫兩方面將它們聯(lián)系起來(lái)，做到主次分明、枝干有序，這就是知識(shí)的結(jié)構(gòu)，把各部分要學(xué)習(xí)的知識(shí)放到一個(gè)整體中去理解，獲得各部分之間的內(nèi)在聯(lián)系。只有把精選的液壓元件放置于具體的液壓系統(tǒng)中去，才能建立各元件之間的關(guān)系，更好地理解各元件的作用，形成系統(tǒng)的知識(shí)。

3.在精選內(nèi)容和組織教學(xué)中，注意液壓新技術(shù)與現(xiàn)代設(shè)備液壓系統(tǒng)中所應(yīng)用的新技術(shù)和新元件的結(jié)合。根據(jù)近年來(lái)新液壓設(shè)備情況看，采用了許多先進(jìn)的液壓新技術(shù)，如液壓油源方面采用的自適應(yīng)控制的油源系統(tǒng)、液壓回路中應(yīng)用的比例控制技術(shù)、數(shù)字液壓技術(shù)等，這些新技術(shù)在傳統(tǒng)教材中講述較少，因而增加相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，才能夠更好地為后繼專業(yè)教學(xué)服務(wù)。

4.加強(qiáng)理論與實(shí)踐的融合，突出理論與實(shí)踐的聯(lián)系。針對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不同特點(diǎn)，將通過(guò)實(shí)驗(yàn)更容易理解和掌握的內(nèi)容盡可能地通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成，減少了理論課與實(shí)驗(yàn)課的重復(fù)，提高了教學(xué)效率。同時(shí)，在理論課中加強(qiáng)了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的透徹分析，強(qiáng)化了理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的交叉融合。

5.在實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)上，充分利用實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的契機(jī)，集中優(yōu)化管理有限的實(shí)驗(yàn)資源，理順實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員關(guān)系，采取專職教員輪流擔(dān)任實(shí)驗(yàn)教員，單獨(dú)核算實(shí)驗(yàn)課時(shí)，提高實(shí)驗(yàn)人員的積極性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完全開放，學(xué)員可分組分批分時(shí)輪流進(jìn)行。使基礎(chǔ)理論驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)達(dá)到5人一組，技能培訓(xùn)類實(shí)訓(xùn)達(dá)到3人一組，技術(shù)創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)2人一組，這樣，可解決學(xué)員人數(shù)多，實(shí)驗(yàn)設(shè)備少，無(wú)法開設(shè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀。

三、方法創(chuàng)新，提高教學(xué)實(shí)效

課堂教學(xué)是傳授知識(shí)最主要的渠道，要在課堂上把內(nèi)容講透，讓每個(gè)學(xué)員聽(tīng)懂，不留似是而非的“夾生飯”，這就要求教員在認(rèn)真組織教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合液壓傳動(dòng)課的特點(diǎn)，研究新的教學(xué)方式和方法。endprint

1.通過(guò)“理論分析與動(dòng)畫演示相結(jié)合”和“實(shí)物認(rèn)識(shí)與原理教學(xué)相結(jié)合”，形成“先睹實(shí)物、由外及里”的教學(xué)方式和“提問(wèn)—發(fā)散—演示—?dú)w納”的教學(xué)思路。在引入新概念、講解新元件時(shí)，先試圖從工程思維角度提出問(wèn)題作為學(xué)生的思維點(diǎn)，讓學(xué)生展開思路、發(fā)散思維，提出各種解決問(wèn)題的思路或方法設(shè)想。然后，通過(guò)外形認(rèn)識(shí)、動(dòng)畫演示進(jìn)行基本結(jié)構(gòu)展示與基本原理講解，再通過(guò)分析討論和思考延伸，鍛煉提高學(xué)生的工程創(chuàng)新思維能力。最后，歸納總結(jié)，將創(chuàng)新思維成果明晰化、條理化。

2.通過(guò)“元件原理與工程應(yīng)用相結(jié)合”，形成了“背景驅(qū)動(dòng)、案例探究”的教學(xué)方法。從工程應(yīng)用的實(shí)際案例出發(fā)，提出任務(wù)需求，引導(dǎo)學(xué)員深入探究，形成了以背景應(yīng)用為目的的案例教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)員工程思維的習(xí)慣和通過(guò)工程思維解決實(shí)際問(wèn)題的能力，突出液壓技術(shù)應(yīng)用性和工程綜合性，促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際。

3.通過(guò)“通識(shí)教育與個(gè)性培養(yǎng)相結(jié)合”，形成了“因材施教、以點(diǎn)帶面”的教學(xué)方法。利用工程流體力學(xué)基礎(chǔ)、壓力、流量形成機(jī)理和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)打牢通識(shí)教育基礎(chǔ)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)提高綜合應(yīng)用能力，利用“創(chuàng)新技術(shù)類”實(shí)驗(yàn)為展露個(gè)性的學(xué)員提供創(chuàng)新實(shí)踐的平臺(tái)，指導(dǎo)他們參加科技創(chuàng)新，通過(guò)他們幫助和帶動(dòng)其他學(xué)員，起到以點(diǎn)帶面的作用。

4.在教學(xué)過(guò)程中靈活采用類比、直觀、聯(lián)想、實(shí)踐等方法，在課堂教學(xué)中發(fā)揮了很好的效果，將液壓傳動(dòng)課的教學(xué)推向一個(gè)新的高度。（1）類比法。液壓傳動(dòng)中的許多概念比較抽象，為了幫助學(xué)員準(zhǔn)確理解液壓傳動(dòng)的理論，在課堂教學(xué)中可以將液壓油路與電路做類比。經(jīng)過(guò)這樣的類比，學(xué)生們對(duì)液壓系統(tǒng)理解較快，記憶牢固，并產(chǎn)生了很高的學(xué)習(xí)興趣。（2）直觀法。講解液壓元件的具體結(jié)構(gòu)之前，可以將元件的外觀圖先放映在大屏幕上或先看實(shí)物，使學(xué)員先有感性認(rèn)識(shí)，提高興趣，然后引導(dǎo)學(xué)員學(xué)習(xí)具體結(jié)構(gòu)和原理，理論與實(shí)際密切結(jié)合，克服了教學(xué)中見(jiàn)了實(shí)物不認(rèn)識(shí)的不足。（3）聯(lián)想法。聯(lián)想是將所學(xué)內(nèi)容與所熟知的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行比較。如利用液壓傳動(dòng)與電氣傳動(dòng)在原理上有許多相似之處，將液壓傳動(dòng)中的許多概念與電路中比較熟悉的概念聯(lián)想在一起，利于記憶和掌握。（4）實(shí)踐法。包括采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)或?qū)嶒?yàn)教學(xué)?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)是學(xué)員在教師指導(dǎo)下到實(shí)驗(yàn)室和裝備所在現(xiàn)場(chǎng)或元件生產(chǎn)車間觀察和分析事物或現(xiàn)象以獲得知識(shí)、發(fā)展智力的一種教學(xué)方法。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，大大加深了學(xué)員的感性認(rèn)識(shí)，并提高了觀察、分析問(wèn)題的能力。

通過(guò)多種途徑的教學(xué)模式和多變的教學(xué)方法，提高了教學(xué)效率，培養(yǎng)了學(xué)員的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和工程思維創(chuàng)新能力，教學(xué)效果好。按照學(xué)校的教學(xué)管理制度，在每個(gè)學(xué)期結(jié)束后均由學(xué)員填寫對(duì)各門授課教員教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)表。歷年的統(tǒng)計(jì)信息和學(xué)員反饋的信息表明，學(xué)員對(duì)教員的教學(xué)工作滿意度較高，除極個(gè)別年輕教員的評(píng)估為良好外，大多數(shù)為優(yōu)秀。學(xué)員近三年的滿意度均在90分以上，達(dá)到了滿意度大于85%的標(biāo)準(zhǔn)。《液壓傳動(dòng)》授課教員先后有3人次獲“學(xué)校課堂教學(xué)質(zhì)量?jī)?yōu)秀獎(jiǎng)”。近年來(lái)，校內(nèi)專家多次對(duì)《液壓傳動(dòng)》課程進(jìn)行了隨堂聽(tīng)課和課程匯報(bào)，他們一致認(rèn)為：《液壓傳動(dòng)》課程體系具有先進(jìn)性和創(chuàng)新性；教學(xué)內(nèi)容的整合、改革提高了教學(xué)質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和開放運(yùn)行模式明顯提高了實(shí)驗(yàn)效率和實(shí)踐教學(xué)水平。《液壓傳動(dòng)》課程特色鮮明，創(chuàng)新性強(qiáng)，教學(xué)效果好，為提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量做出了重要貢獻(xiàn)。

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