主頁 > 技術(shù)文章 > 少課時《液壓與氣動》課程教學(xué)實驗環(huán)節(jié)改革的探討與實踐 2024-09-28

少課時《液壓與氣動》課程教學(xué)實驗環(huán)節(jié)改革的探討與實踐

摘要： 針對《液壓與氣動》課程的特點和課時量減少的現(xiàn)狀，從教學(xué)體系的調(diào)整、多種教學(xué)手段的應(yīng)用、實驗環(huán)節(jié)的改革等方面，對如何激發(fā)學(xué)生興趣，提高教學(xué)效果進行了探討。
引言：
     《液壓與氣動》是機械類專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。一方面，隨著計算機技術(shù)和制造業(yè)的發(fā)展，液壓氣動技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于工程機械、農(nóng)業(yè)機械、礦山機械、機床、航天航空等領(lǐng)域，機電液氣一體化已成為現(xiàn)今機械設(shè)計和發(fā)展的趨勢；另一方面，因為課程數(shù)目的增加和課程改革的深入，液壓氣動課程的課時量卻有所減少，這就對該課程的教師提出了更高的要求，怎樣在有限的課時內(nèi)讓學(xué)生對液壓與氣動有更深入的理解成為目前教學(xué)所要解決的核心問題。[1-3]筆者認(rèn)為，改變傳統(tǒng)的教學(xué)體系是在教學(xué)量減少的前提下提高教學(xué)質(zhì)量的可行措施，此外，多種教學(xué)手段的使用、實驗環(huán)節(jié)的改革也可以起到提高學(xué)生興趣，加強教學(xué)效果的作用，下面就從這三個方面談?wù)劰P者的一些體會。
1、教學(xué)體系的調(diào)整：
     目前國內(nèi)的液壓氣動教材的編排，多按以下結(jié)構(gòu)：液壓與氣壓基礎(chǔ)知識、液壓與氣壓元件、液壓與氣壓回路、系統(tǒng)設(shè)計。筆者通過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，在課時減少的情況下，按此體系教學(xué)，會產(chǎn)生如下問題：
        1.1 課時量不足，導(dǎo)致元件回路都無法講透，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中難以很好理解課程，容易出現(xiàn)知識鏈的斷接。
        1.2 由于液壓氣壓元件結(jié)構(gòu)繁瑣，細(xì)節(jié)較多，將該部分放在前段容易讓學(xué)生感覺課程枯燥乏味，喪失學(xué)習(xí)動力和興趣，從而影響接下來的教學(xué)效果。
        針對這些問題，筆者認(rèn)為，想要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，必須把灌輸式教學(xué)轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)式教學(xué)，要逐步誘導(dǎo)學(xué)生深入教學(xué)內(nèi)容，步步為營，層層遞進。因此，筆者在教學(xué)中對教學(xué)體系做了調(diào)整，不再將元件部分放在回路之前，而是將元件部分穿插在回路部分之中進行教學(xué)。具體來說，就是在講解回路的過程中，對涉及到的重要元件再做專門的講解，考慮到課時的限制，在講解元件的過程中，應(yīng)注重工程應(yīng)用，可以適當(dāng)省略某些繁瑣的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。
　　譬如在講解順序動作回路時，可以先播放一段鉆床自動夾緊、進給、退出到松開的加工視頻，利用視頻先吸引學(xué)生的注意力，并引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中提出問題；其次，講解一種典型順序動作回路的工作過程，再提出順序閥如何實現(xiàn)此功能的問題，進一步激發(fā)學(xué)生的求知欲；再次，講解順序閥的結(jié)構(gòu)形式和主要特性；最后，基于順序閥講解其它相關(guān)回路，并舉例。
　　這樣的教學(xué)方式，除了可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠在課時有限的情況下，有效地讓學(xué)生對所學(xué)知識形成體系。
2 、多種教學(xué)手段的使用：
　　通常，學(xué)生對文字和公式的單純刺激容易產(chǎn)生疲勞，教育心理學(xué)的研究表明，人在注意特定事物時，注意力很難維持很久，有意注意的穩(wěn)定性一般為40分鐘[4]，而課堂上因為存在很多潛在的干擾，學(xué)生的注意力更容易分散，所以，只有不斷增加新的刺激，才能讓將學(xué)生的注意力重新拉回到課堂上來。多種教學(xué)手段的應(yīng)用不僅可以在課堂內(nèi)很好地起到這樣的作用，還可以將教學(xué)拓展到課堂之外。
        2.1 多種教學(xué)素材和多媒體的合理搭配教師應(yīng)該在課前準(zhǔn)備盡量多的素材，例如圖片和視頻資料，然后通過多媒體呈現(xiàn)給學(xué)生，這些視覺效果強的材料往往可以吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生產(chǎn)生好奇心和求知欲，例如在第一條中說的例子。并且，素材的選擇不應(yīng)局限于工程機械、機床等，還應(yīng)該多找一些貼近生活的素材，例如，游樂場里就經(jīng)常利用液壓設(shè)備，展示這些機械，更能激發(fā)學(xué)生的興趣。
2.2 應(yīng)用軟件和多媒體的合理搭配液壓氣動是一門較為抽象的課程，回路圖里的壓力看不到、摸不著，學(xué)生不容易有直觀認(rèn)識，因而可能造成理解上的障礙。一些應(yīng)用軟件的使用可以提高學(xué)生的認(rèn)識程度。例如筆者所在教研室就引進了Automation Studio軟件，該軟件擁有強大的液壓氣壓回路的設(shè)計能力，即使在課堂上使用也很方便，只要調(diào)出元件就可以快速組成回路，回路運行時可以顯示閥口的即時壓力、溫度等參數(shù)，既省時間，又直觀易懂，必要時，還可以給回路加上電路控制，也可以調(diào)用一些完整的液壓氣壓系統(tǒng)向?qū)W生演示。此外，可以利用Proe等3D設(shè)計軟件繪制三維元件圖，這樣可以將元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更完美地呈現(xiàn)給學(xué)生，便于學(xué)生理解。
        2.3 注重教師和學(xué)生間的互動要改變老師從頭至尾講解的教學(xué)模式，讓學(xué)生更多地參與到教學(xué)當(dāng)中，這樣，既可以吸引學(xué)生的注意力，又可以即時檢驗教學(xué)效果，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)�；拥男问揭部梢远鄻踊�，除了向?qū)W生提問，還可以利用前面說的Automation Studio軟件讓學(xué)生用給定的元件現(xiàn)場設(shè)計回路，完成后可以馬上檢驗回路是否可行，還可以設(shè)計一些故障回路讓學(xué)生排除故障。特別在每堂課的后期，學(xué)生注意力容易分散的階段，采用這樣的手段復(fù)習(xí)已經(jīng)講過的內(nèi)容，可以取得很好的效果。
        2.4 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用為教師提供了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，利用該平臺，教師可以上傳一些素材，也可以提出一些問題讓同學(xué)們回貼討論。網(wǎng)絡(luò)手段的應(yīng)用讓教學(xué)不再局限于課堂，增加了教學(xué)的靈活度和自由度。
3、實驗環(huán)節(jié)的改革：
        3.1 實驗應(yīng)該和教學(xué)緊密結(jié)合，實驗的設(shè)計和時間安排應(yīng)該要滿足教學(xué)的需要，補充課堂講授的不足，并且和教學(xué)同步。所以應(yīng)嘗試擯棄以往實驗歸實驗，講授歸講授的教學(xué)模式，需要的時候，可以嘗試直接在實驗室授課。比如，在講授某些元件的時候，如果讓學(xué)生直接面對實物，理解起來會更容易，也更深刻，同時，將部分講授課和實驗課融合，可以節(jié)約課時。
        3.2 將老師的科研加入實驗環(huán)節(jié)�？蒲许椖炕蛘呱婕翱茖W(xué)前沿，或者與實踐緊密結(jié)合，利用一到兩節(jié)課時間向?qū)W生展示和介紹科研成果和進展，既可以開闊他們的眼界，又可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣，樹立遠(yuǎn)大的目標(biāo)。比如，粘度是液壓油的重要性質(zhì)，但單靠課堂講解，很難讓學(xué)生對粘度有深刻的認(rèn)識，筆者帶學(xué)生參觀潤滑試驗臺，并且用不同粘度的潤滑油做潤滑實驗的演示，這樣便讓同學(xué)們更廣泛地理解了粘度的意義。又如，筆者向?qū)W生展示課題組自行研制的氣動枝剪機械，并向他們說明機械的設(shè)計原理都是課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容，從而提升學(xué)生的自信心。
        3.3 條件允許的情況下，還可以增加液壓與氣動的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，進一步提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，這點目前已經(jīng)列入本教研室的未來計劃。
        3.4 鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生在各種設(shè)計大賽中使用液壓與氣動技術(shù)。筆者所在教研室在這方面做了大量工作，指導(dǎo)的學(xué)生在歷屆全國機械創(chuàng)新大賽中獲得了突出成績。參與這些設(shè)計比賽可以讓學(xué)生的設(shè)計能力有質(zhì)的提高。

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少課時《液壓與氣動》課程教學(xué)實驗環(huán)節(jié)改革的探討與實踐

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