《液压传动》工学结合模式项目化教学探讨

[摘要]《液压传动》课程是高职机电类专业的必修课之一，但由于课程内容抽象、复杂，学生学习积极性与学习效果不好。本文利用目前的项目导向任务驱动模式再结合工程实例对《液压传动》课程的内容进行了新的探讨与设计，效果良好。

[关键词]液压传动；项目化教学；教学内容设计

1.前言

随着现代机电设备的飞速发展，液压传动系统在工业生产和工业控制领域应用也越来越广泛。对于高职院校毕业的学生来说，无论其从事装配、调试、维修、安装等任何职业工种，都离不开液压传动专业知识的应用。因此如何在有限的教学学时间内，应用先进教学理论，充分调动学生学习积极性，使学生彻底掌握液压传动课程的基础知识和专业技能，培养出“到企业就能用，一用就能成功”的高职毕业生是当前《液压传动》课程急待解决的问题。但是传统教学过程是以老师教为主，学生被动地学，课堂活动多是单方面的，虽有互动，学生也是被动的，学生在老师的指挥下学习，学习动力和兴趣不可能持久。而项目化教学是运用已有的知识和技能来解决或完成新的任务，从而学习知识、训练技能，学生在老师的指导下主动学习，课堂交流是双向的，学生可以根据自己的兴趣作出“我要学”的选择，其内在的学习动力充分得以调动，学习兴趣会比较持久。在总结了几年在液压教学上的一些心得，再结合现在工学结合与项目化教学的高职教学新要求之后，我们对液压传动课程的教学内容设计提出一些新的建议。

2.探讨

对于《液压传动》课程来说，主要包含液压基础知识、液压常用零部件介绍、基本回路介绍、典型复杂回路分析与液压系统设计几大组成部分。原来的章节式教学内容设计主要是第一步先学习液压基础知识，第二步分类集中学习各种液压元件的结构、原理等，第三步集中学习基本回路，第四步学习典型复杂液压系统分析，最后学习液压传动设计。这种模式很难将液压传动在工程中的应用实例应用到每种元件与回路的教学中去。考虑到我校的液压传动课程是在机电一体化技术和模具设计与制造专业开设，而我校机电一体化技术专业主要是偏于数控方向，于是按照工学结合项目化教学模式我将液压传动课程主要内容安排做了如下调整：

项目1主要是讲液压传动基础知识。液压千斤顶是一种既简单又典型的液压设备，因此在此设计由千斤顶的结构与原理分析引入液压传动的原理、系统结构、图形符号等知识。再由磨床液压油选用实力引入液压油相关知识学习。最后由液压元件的受力分析引入液压静力学、动力学与损失计算。

项目2由数控车床液压系统分析引入。数控车床自动化程度高且加工质量也比普通车床高很多，因此在生产中使用较为广泛。数控车床主要由液压系统实现卡盘的夹紧与松开、刀架的夹紧与松开、刀架的正转与反转和尾座套筒的伸出与缩回。经过分析发现，这些动作的实现主要依靠换向回路，因此在此项目中主要讲解换向元件与换向基本回路。而这是学生接触到的第一个回路，为了使学生更好的分析回路，在这个项目里，也将介绍液压泵、液压缸、油箱、溢流阀等每个液压回路都会使用到的基本元件。

项目3主要是分析YT4513型动力滑台液压系统。YT4543型液压动力滑台系统能够实现快进——一共进——二工进——原位停止——快退——原位停止的工作循环，该回路的换向由电液换向阀实现，同时其中位机能具有卸荷功能。快速进给由液压缸的差动连接实现，用限压式变量泵和串联调速阀来实现二次进给速度的调节，用行程阀和电磁阀实现速度的换接。经分析可知此系统中有换向回路、调速回路、快速运动回路、速度换接回路、卸荷回路等基本回路，而最主要的是速度的控制，因此这个项目主要安排学习速度调节元件与速度基本回路。而因为节流阀在工作中会引起局部压力突降而引起空穴现象，所以在学习节流阀的过程中补充空穴现象与气蚀的相关知识，这样使学生能更好的掌握空穴现象产生的原因、危害与解决方法。

项目4安排注塑机液压系统的分析。注塑机是模具行业中一种很常用的设备，因为合模必须有足够大的力，而且由于原料的品种、制品的形状不同等原因，为了保证产品质量，注塑机必须保证有足够大而且可调的压力与可调的速度。再加上注射动作完成后为了防止冲料不足而出现残次品，注塑机液压系统必须能够完成保压。进过分析可知注塑机液压系统主要就是要进行压力与速度的控制，但速度控制我们在项目3已经学习过，因此在此我们就以这个系统为例向学生讲解压力控制阀与压力控制基本回路。而在高压系统中很容易因为元件的换向与突然关闭导致压力冲击，因此在这个项目里添加液压冲击的相关知识。

项目5设计多缸动作回路的讲解。在这个项目里主要讲解同步回路、顺序动作回路、互不干扰回路和互锁回路。考虑到乐池的升降台主要是要求各个液压缸同步工作，才能使乐池水平上下，因此由乐池升降台液压系统引入同步回路的学习。而机床在加工时必须先夹紧工件刀才能进行进给，主要讲究液压缸的顺序动作，因此多缸顺序动作回路由机床夹紧、进给控制回路引入。垃圾车要求各执行元件的速度能分别单独调节，因此安排由垃圾车液压控制回路来讲解多缸动作互不干扰回路。第四个互锁回路由液压机液压系统分析引入，因为液压机的主缸与顶出缸必须实现互锁才能保证液压机准确安全的工作。

经过这样的内容调整后，将每一个液压元件与基本回路的教学都与工程实例结合起来，并且由于在学习的过程中是以复杂工程液压系统实例为切入点进行的，就能在每一个项目的教学中同时教会学生复杂液压系统的阅读方法，也就不需要像过去的章节模式那样另外安排一章来学习复杂液压系统分析阅读了。

另外在每一个液压基本元件的学习中，都安排先拆装再讲解这样的教学组织模式，能够进一步实现“做中学，学中做”。例如溢流阀的教学组织流程：第一步由教师讲解拆装工具的使用。第二部由教师边讲解拆装步骤边进行溢流阀的拆装，同时学生分组按照教师讲授的方法拆装认识溢流阀结构，并思考溢流阀工作原理。第三步教师回答学生问题并就问题讲解溢流阀工作原理与应用。第四步结合结构与工作原理讲解溢流阀常见故障原因及解决方法。进过这样的学习之后学生不但更有兴趣去参与学习，教学的效果也会更好。

3.结语

由于高职类学生基础比较薄弱，对于他们来说，《液压传动》内容比较多，元件结构、工作原理难于理解，计算公式复杂难于推导。采用传统的教师讲学生记的方法，很难取得良好的教学效果，要想提高教学质量，必须调动学生的学习积极性，充分发挥教师的主导作用。在利用项目化教学模式之后，学生学习积极性被大大调动起来，普遍反映良好。当然，这种新的模式需要更多的实验条件与师资力量支承，而目前大部分高职院校实验器材与场地不足，教师队伍实践经验不足，这也是我们高职院校必须解决的问题。