液压传动教学方法探讨

－３１３－１、前言自从帕斯卡提出静压传递原理以来，液压技术已经发展了三百多年。二战期间，由于武器工业的发展，大大促进了液压技术的发展［１］，到了现在，随着制造业和材料科学的发展，以及其它行业对大功率应用场合的迫切需要，更是极大地刺激和带动了液压行业的长足发展，再加上计算机控制技术，更是如虎添翼，可以说，液压行业的前景十分看好。伴随着行业的发展，必定需要一大批人才的出现，而国内专门开设液压专业的高校并不是很多，目前在岗的液压人才相当一部分是机械专业出身，而机械专业开设的液压课程只有两三门课，有的甚至只有一两门，其中《液压传动》是主干课程。《液压传动》这门课相对较为独立，目前在教学环节面临的现状主要是：（１）、理论教学学时大大压缩；（２）、液压新技术新元件不断出现，并且这门课程具有工程实践性很强的特点。要想在有限的时间内达到很好的教学效果，培养出真正满足社会需求的有用人才，需要兼顾客观现状及课程特点，在各个教学环节精心设计。２、理论教学环节合理规划目前有不少位于教学一线的教师撰写论文来阐述如何对《液压传动》进行教学改革，其中有不少论文具有相当好的理论指导意义。但是任何改革方案和教学手段改进措施的提出都不能脱离该校自身特点，每个学校对人才培养的定位不同就决定了没有一种方案是放之四海而皆准的，鉴于我校主要是培养工程应用型人才，以及目前理论教学学时的大幅度压缩，合理并有效地使用理论教学学时、改革现有教学手《液压传动》教学方法探讨朱鹏程　江苏科技大学机械工程学院 ２１２００３摘 要液压传动具有工程实践性很强的特点，在面临理论教学学时大幅压缩和新产品、新技术不断涌现的现状下，探讨如何结合课程特点、学校自身培养目标，拟定一套行之有效教学方法，成为一件十分具有现实意义的事情。根据几年来液压传动的教学经验，从课程内容总体规划、理论教学方法、实验教学改进以及课程设计等等方面进行了全面阐述，以期能起到一点点抛砖引玉的作用。关键词液压传动；教学方法；教学研究中图分类号：ＴＨ１３７文献标识码：Ｂ段势在必行。在保证教学内容系统性和完整性的基础上，精选教材，保证教材与相关行业领域的技术进步保持同步，并对教材内容进行合理裁剪，简化或舍弃那些不为应用能力培养所必须的理论和公式推导、论证方面的内容。基础理论以“够用”为原则，重点内容讲解以企业需求为目标，以工业应用为主线，结合液压技术的发展，增加最新技术、最新工艺、最新产品以及发展方向、发展态势内容，实现专业教学基础性与先进性的统一。３、教学方法多元化教学中应实施启发式、讨论式、研究式的教学方法，重视学生在教学中的主体地位，充分调动学生的积极性［２］。任何一门课程都必须包括“教”与“学”两个环节，并且是相辅相成的，“教”作为一种手段，“学”才是真正目的所在，而在实际教学中教师个人可能重视“教”，容易忽视“学”，对学生在教学中的主体地位认识不够。确实，让学生主动地“学”是一件很难掌控的事情，不管采取何种教学手段，其目的都是为了能达到较好的教学效果，而要达到较好的教学效果，首先要充分调动学生学习的兴趣，这就要求在教学手段上体现足够的趣味性。１）充分利用多媒体课件随着多媒体技术越来越多地应用到课堂教学中，出现很多制作精美生动的课件，而《液压传动》这门课用多媒体课件表现起来很方便直观，多媒体课件化静为动、变难为易，可以给学生创造一个丰富、轻松的学习环境；适合进行强化教育、有利于实现学习个体化；可以提供培养学生自学能力的条件；有利于实行双向教学，提高教学效率。因此加强多媒体课件的建设成为理论教学的首要任务。２）补充仿真软件教学教学用的多媒体课件一般只反映原理及动作过程，而要进一步加深学生对系统运行过程状态变化的理解，可借助于一些常用的液压仿真软件。适当安排上机时间，教学生用Ｆｅｓｔｏ　Ｈ－ｓｉｍ或ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｔｕｄｉｏ等软件自己制作回路，并进行动画仿真，这些软件使用起来非常简单，学生上手快，而且还能显示压力、流量、马达转速、液压缸位移等等参数，比较直观，这是对多媒体教学的有益补充，而且由于仿真是动画形式的，更容易激发学生的兴趣。３）增加互动环节课堂互动普遍被认为是一种教学效果很好的形式，它能把“教”和“学”有机地结合起来，通过互动，可以发现学生知识掌握的程度，可以有针对性地进行查漏补缺。但是互动教学一直是每个任课老师想做而又很难做好的事情，各门课程由于各自的特点采取的互动形式也不一样。为了增强互动效果，宜采用三十人左右的小班教学；在制订教学计划时就应设计哪些内容需要采取互动方式；对于某些原理相似的元件采用类比法，并可由教师和学生共同讲解，举一反三；对一些典型工程系统的原理、故障形态、维修方案等可组织课堂讨论。４）因材施教，成立兴趣小组一些对液压有兴趣的同学，可不附带任何条件的成立兴趣小组，大家可定期或不定期的在任课老师的组织下交流学习心得体会，或针对某一系统探讨方案设计或故障诊断，甚至可以参与到实际的科研项目中来。兴趣小组的成立会在同学当中起到一个学习榜样的作用，而且因为他们经常讨论，互相学习，一方面自身水平会得到提升，另一方面可带动帮助其他同学一起进步。５）组织参观、举行学术讲座通过到企业实地考察、邀请专家或已毕业并从事液压行业的人员举行学术讲座，介绍液压行业目前的发展状况、最新的技术、最新产品等内容，使学生能够了解到课程领域的先进技术以及市场对液压人才的需求，激发他们学习的热情。４、实验环节体现时效性、综合性、开放性实验教学一般是工程专业课都需要开设的教学环节，是对理论教学强有力的补充，在理论教学学时减小的情况，实验教学应当强化。实验项目的实施应该紧跟理论教学，以使学生及时对理论教学内容进行深入理解，同时可以及时解决学生课堂听课所产生的疑惑。对于一些演示实验应以提高学生的学习兴趣为宗旨，采用透明试验台作为平台，项目不宜过多，可以结合实验室自身条件，选择一个较为综合的带有科研性的实验项目给学生演示讲解各种回路的动作过程。将来再把这个综合项目分解成几个典型子项目，对于这些子项目，教师给出实验目的和任务，要求学生拟定实验方案和步骤，自主设计各种回路液压原理，ＰＬＣ控制原理，然后每个学生再按照自己的思路实际操作、验证，最后再把它们整合起来，变成一个大项目。另外，实验室应对学生开放，可以设计一些综合性、工程性强的项目作为部下转第３１５页－３１５－配以图片、动画、声音、视频等媒体形式从多角度阐述，则更易表现难以理解的知识。４．课件功能实用化在网络环境下，学习者自己掌握学习的进程，某些导航、索引、笔记、查询、交互功能是非常实用的。常见的导航有目录树导航、模块导航、热键导航和知识点导航等。导航的设计可以一层层引导，也可以一步直达目的地。设计良好的导航功能，使学习者在学习过程中能够方便快捷跳转和转回到他想要的页面上，引导学习者进行有效学习，并且不易迷航，避免偏离教学目标；索引功能可方便学习者查看关键词的来龙去脉；全文检索能够帮助学习者迅速定位某些知识点或难点或相关内容的页面，而不会受到由于事先没有在检索数据库中储存该关键词就查询不到的限制；在线笔记功能可以帮助学习者实时记录学习的过程和内容，如管理信息系统课件中的在线笔记，除了学习者记录自己的笔记外，教师还能够通过它浏览、查阅和管理（开设帐号、修改密码等）学习者的学习情况。５．加强网络课件的交互化网络课件的交互方式很多，人机交互、教学交互、（非）实时交互等，对于自主式学习有着非常重要的作用。学生在网络上学习的随意性很大，很容易转移、变换其学习的关注点和注意力，如果在课件中仅仅以文字和图片表达学科的知识点，容易造成学习起来很枯燥，难以对课程长久集中注意力，同时也没有发挥计算机多媒体、网络、虚拟现实等技术的优势。网络课件交互性可以通过学生与计算机的互动体现，如许多课件开发的在线自测练习、程序功能操作、（虚拟）数字设备仪器操作、虚拟实验室（台）等，通过学生在计算机上的选择、设置、操作等，让其亲身体验课件交互操作所带来的乐趣和感性认识。例如在“管理信息系统”网络课件中让学生通过对某个具体管理信息系统的操作，来理解其业务管理功能的作用，学生宿舍管理系统，优化选址管理系统所示；还有如“液压与气压传动”课程的虚拟实验台“在线设计”，通过“气控机械手系统要求”、“气控机械手系统设计提示”“气控机械手逻辑连线程序”进行机械手的设计，并配有机械手三维动画演示，波形监视器交互操作演示等等，使得学生通过计算机屏幕在逼真的波形监视器进行操作。课件的交互功能体现了多媒体课件形象化、具体化的特长，它使学习者和计算机进行人机互动，激发学习者的学习兴趣，促使学习者主动参与学习进程，改变了学习者被动的学习行为。四、受控的网络教学学习模式以学生为中心的教学模式注意在学习过程中发挥学生的主动性、积极性，其课件开发和教学管理都围绕着“自主学习策略”和“学习环境”两个方面。前者是在课件中体现其教学设计的核心——通过各种学习策略激发学生去主动建构知识的意义（诱发学习的内因），如在网络课件中常采用的“发现式”、“协作式”、“参与式”和“启发式”学习策略等，本文不再赘述；后者则是为学生主动建构创造必要的环境和条件（提供学习的外因），如制定一些监督和管理学生在网上学习的管理机制和开发相应的软件管理功能模块。笔者认为在互联网上教学应该是受控的自主学习，而不是完全的让学生放任的自主学习。自主学习实质是应该在教师的指导下自主学习的活动。在网上就是通过教师、课件以及网络监控功能实现因材施教，充分考虑各种学生的自主学习的潜力和个别差异，使指导和监督的力度与学生自主学习的潜能相适应，学生的自主学习也必须接受教师、课件和网络管理的指导和引导。所以，应该在下列方面加强网络上自主学习模式的管理：加强网络教学管理，教学主管部门要积极主动关心、解决和协调教师与网络课件平台之间、教师与学生之间、学生与网络环境管理之间、学生与课件之间出现的要求、问题和关系，及时解决教学过程中出现的问题，不要等待事后总结经验教训时再提出建议和措施；负责网上教学的教师应有责任心，担负起教学管理的责任，或设立网上教学的助教，辅助主讲老师协调、监控和管理整个教学过程；在网上教学过程中，要事先设定一些时间与学生在网上讨论和交流，随机抽查学生上网学习的情况；通过网络定时向学生布置和收交、批改、反馈学生的作业；在网络课件中开发具有一定功能的教学检查和管理功能的模块，如本文前面提到的“管理信息系统”课件中“在线笔记”具有帮助教师掌握学生学习过程中记录笔记情况的功能等；在网络课件的管理平台上开发、设置类似网页流量监测的各种管理软件，可以帮助、辅助教师或网络管理员了解和掌握学生在网络上学习的情况。总之，网络教学的课件功能需要我们去开发和完善，并积极地开发适合自主学习模式的管理工具软件和课件；教学管理环境需要我们去建设和营造，并需要及时地发现教学过程中存在的问题，及时地总结经验，及时地去解决问题。毕竟网上教学还是一个新生事物，无论是教学管理者、教师还是学生都经验不足，需要积极地加强管理、协调和沟通。参考文献［１］钟雁，乔颖丽．远程教学网络课件中的教学表现手法研究Ｊ．高等教育研究．２００１，（５）［２］钟雁．现代远程网络课件自主式学习的教学设计Ｊ．教育技术．２００１，（６）［３］乔颖丽，钟雁．网上教学方式及实现手段的研究Ｊ．中国电化教育．２００１，（８）作者简介张玉，男，大学本科，计算机专业，多年从事计算机教育研究。研究方向为计算机网络教育。