高职液压与气压传动教学误区剖析

随着工业自动化的快速发展，液压与气压传动技术以它独特的优势正在得到越来越广泛的应用。也正如很多机电类高职毕业生及机械行业工程技术人员所反映的，这门技术在生产实际中用途很大，但是学会应用很难。因为液压与气压传动的各类元件和工作介质都是在封闭的管路内工作，既不象其它机械传动直观易懂，更不象电气传动辅有各种仪表，测试非常方便，再加上其设备故障的隐蔽性、多样性、不确定性和因果关系复杂性等特点，其课程学习和技术掌握更显示其困难程度。经过长期的教学探索和深入的生产实践，认为液压与气压传动教学中尚存在一些误区需要引起注意。

误区一：违背高职教学规律，难以实现知识的必需与够用。

目前，本课程已出版了不少高职高专教材，但实际教学中还没有走出本科课程压缩这个“怪圈”，没有较好地遵循高职教学规律，难以实现知识的必需与够用。因为高等职业教育的两个本质特征是“高”与职。“高”，决定了它必须以一定的现代科学技术、文化和管理知识为基础，着重进行高智力含量的职业技术教育，要求毕业生能够掌握熟练的、高智力含量的应用技术和职业技能并具有一定的对未来职业技术变化的适应性：“职”，则决定了它主要强调应用技术和职业技能的实用性和针对性，专业知识注重综合性并紧紧围绕生产、建设和服务第一线职业岗位(群)的实际需要。因此高职教学应注重教学内容的“精、实、新”。“精”就是不刻意追求学科系统的完整性，而是提取和精练与生产实际紧密相关的主要内容。即不追求理论知识的系统性、完整性，而强调知识的必需、够用和实用，以此为标准在对课程内容进行精简整合时，应删去大量的公式推导与验证性实验，加强结论性知识的应用。比如流体力学，对于一切公式计算皆可删除，而只保留公式中各参数之间的关系以及实际应用；又如对于各种元件或回路的学习，只需进行定性分析，而不必进行定量计算。再如气动知识，不必象讲授液压传动一样花费大量的课时，只需重点讲授二者不同之处，而将其它气动知识留给学生，给予一定的自学空间：“实”就是讲究技术的适用，技能的实用，满足职业岗位的实际需要，适应技术发展。它有两层含义，一是将教学内容中的实用知识结合生产实践讲透讲话，二是善于挖掘实践经验。比如液压油，实用的知识点比较多，象液压油的粘性、性能要求、污染及其控制等都非常实用，但对液压油的质量、粘性、污染的鉴定方法和标准介绍的就很少，有些教材中甚至就没有，这些知识不妨从卖油商人、一线工人处收集整理，将会是非常丰富的实践经验，是在任何教材中都查阅不到的。再如各种元件、回路的故障分析，纯粹的理论讲解会显得索然无味，但如果将液压元件、回路的故障在实验教学时设置给学生，教师通过分析让学生自己查找并排除，教学效果将会截然不同：“新”就是注重本课程以及与专业相关的新技术、新工艺、新装备、新方法，用已学知识与之联系、分析和应用，并引导学生在此基础上进行技术开发与创新。一般来说，教材的编写相对于科技发展与应用往往有很大程度的滞后现象，即使是本年度出版的最新教材也不例外，所以专业课教师在工作之余应广泛涉猎科技新知识、参观专业新工艺、学习加工新方法、研究生产新装备，并结合专业实际需要与当地经济发展情况有选择性地进行筛选，适时地补充到教学内容中，为开拓学生视野，增强学生的工作适应能力打下坚实的基础。

误区二：混淆液压与液力传动，难队灵活处理生产故障

实际工作中发现很多高职毕业生往往将液压传动与液力传动混为一谈，不知道一般液压设备与液力偶合器或液力变矩器的本质区别，难以灵活处理生产故障。实际上二者都属于液体传动，液体传动是指用液体作为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。按工作原理不同，有液压传动和液力传动两大类型。

原理区别：液压传动是利用密闭工作容积内液体的压力能来传递动力和运动的，即利用液体静压传动原理来实现；液力传动是利用液体流动时的动能变化来传递动力和运动的，即把液体的动能转变为机械能，也称为动力式液体传动或动液传动。

能量转换区别：二者工作中都必须经过两次能量转换，液压传动是机械能一压力能和压力能一机械能；油液必须在密闭容器(或密闭系统)内传递，而且必须有密闭容积的变化；力的传递遵循帕斯卡原理，运动(速度和位移)的传递遵循密闭工作容积变化相等的原则。液力传动是机械能一动能和动能一机械能；它是在非密闭状态下利用液体流动时的动能变化工作的。

元件组成区别：液压传动系统主要由动力元件(液压泵)、执行元件(液压缸和液压马达)、控制元件(液压阀)、辅助元件(油箱、油管等)、工作介质组成。动力元件将机械能转变为油液的压力能，经过系统管路而到达执行元件，再由执行元件将油液的压力能转变为带动机器工作部分运动的机械能。而液力传动实际上是由一个离心泵和一个涡轮组成的传动系统。其基本形式有液力偶合器与液力变矩器，以液体为传动介质，利用液体在主动元件泵轮和从动元件涡轮间循环流动时动能的变化来传递动力。液力偶合器能够传递转矩，而不能改变转矩的大小，其作用在某些方面与离合器相类似。液力变矩器除了具有液力偶合器的功能外，还可以在一定范围内无级变速。

应用及传动特点区别：液压传动应用非常广泛，包括工业机械、行走机械、航空航天、船舰及海洋开发工程等，其传动装置与机械装置相比较：操作方便、省力，系统结构空间的自由度大，易于实现自动化。与电气控制相配合，可方便地实现复杂的程序动作和远程控制：传递运动均匀平稳，反应速度快，冲击小，能高速启动、制动和换向，易于实现过载保护，控制元件标准化、系列化和通用化程度高，但不能严格控制传动比，传动效率低，反应速度慢；不能微型化，不适于遥控，系统安装麻烦：温度要求高，控制元件制造精度高，成本高以及故障不易诊断等。液力传动装置通常是与内燃机或电动机连用的。其特点是：能够保证机器的工作稳定，防止过载当外载荷增大时，能自动降速和提高牵引力。当外载荷大到无法克服时，机器停止工作，而发动机仍可在稳定的转速下继续旋转，不致于熄火；起动安全，无级调速，操作简便装有液力传动装置的机器，可以负载起动而不用离合器；能提高设备寿命液力传动以液体为工作介质，能够吸收并减少来自发动机和外载荷的振动与；中击：能提高的设备的运行性能装有液力传动装置的设备，可在任意小的速度下运行，但液力传动系统的效率要比机械传动系统低。为了使液力传动能正常工作，需要设置冷却补偿系统，因而使结构复杂，体积和重量大，成本高。由此，教师一定要使学生明白二者的区别

与联系，以备工作中能够灵活处理液体传动设备出现的问题。

误区三：只重视各门课程的单独学习，难以整合专业知识与投能

教学中发现，不少学生只重视各门课程的单独学习与掌握，而忽视专业知识与技能的整合与交融。由于一个专业或一个岗位(群)对应一定的课程体系，各门课程都从不问的角度支撑专业知识、能力、素质与技能，仅靠掌握各部分知识而不进行整合与贯通，不可能灵活解决生产中各种难题，因此对于高职教学，专业基础课及专业课的学习不求系统与完整，只求够用为原则，怎么才算是够用？如何进行融会贯通？这是很难做好的。因为每一门课程都有一定的教学任务与学时安排，从教师角度来讲，只要把这门课程的主要知识传授给学生，完成教学任务即可；从学生角度来说，按照老师的要求去做，努力学习考出好成绩就行。长此下去的教学效果是学生只会学习，不会做事，毕业之后的工作适应能力必然会较差。

根据上述分析，教学中不妨采取下述方法途径来把握够用度与进行知识的融会贯通：由于任何一门课程都有自身的研究重点和明确的教学任务与目的，也存在与其它课程知识间的必然联系，所以以此为切入点，首先从课程知识间的必然联系去把握和贯通，比如液压与气压传动知识与机械制图知识之间的关系，如果没有一定的识图能力，那末液压元件的原理图、结构图就难以完全理解，特别是比较复杂的装配图(如轴向柱塞泵)就更难掌握。其次从专业培养目标整合专业知识与技能，如机电一体化技术专业，机械制图是作为一种技术语言研究对机器设备结构原理的表达与交流，机械基础与液压与气压传动研究机器运动与动力的传递，金属材料与热处理研究材料的力学性能，公差与配合、机械制造工艺学与数控加工研究机器零件在加工过程中精度的控制，设备安装与维修研究机器装配精度的控制和使用维护与保养，液压与气压传动、电子控制技术、机械自动化控制与PLC编程等研究机器设备的自动化控制等，在对各门课程专业知识与技能灵活掌握的基础上进行有机整合与融会贯通，才能构建一台机电设备的完整知识体系，专业培养目标才能以此为支撑得以实现。因此，课堂上教师不但要针对不同教学内容及时与其它课程知识进行联系与整合，而且还要教给学生课下怎么去做，如何与实际相联系，决不能把学生变成学习的机器，而是要把知识学活学透，提升学生毕业后的适应能力与可持续发展能力。

误区四：缺乏实践案例教学，难以培养字生的创新意识

一般液压与气压传动教学中，教师仅限于将书本上的理论知识传授给学生，而不注重联系生产实际，缺少实际案例，教学内容显得空洞无味，而学生到了生产现场又不知道如何将理论知识应用于生产实践中去。因此，教师必须经常深入生产现场，主动搜集生产素材，加以分类整理，适时恰当地充实到教学内容中，使课堂教学既生动有趣又密切联系实际，再加以正确合理的分析与总结，使学生掌握理论联系实际的方法。比如液控单向阀结构与原理的讲授，学生虽然知道它既具有普通单向阀的功能，又具有在控制油口通入压力油时能实现反向接通的功能。但是，一般学生是仅仅限于知道而不会应用，因为学生脑子里就根本没有形成一个如何应用的概念，但是如果给学生讲一个利用两个液控单向阀并联组成液压锁来控制一个液压缸锁紧的实例，通过该液压缸工作时锁紧与否以及维修时其拆卸的难易程度来体现液控单向阀的应用，学生对知识掌握的灵活性就明显不同，而且也学会了如何联系实际。其它液压元件及回路的教学也是如此，比如某一同步回路出现故障，教师可以从故障表面现象应用已学液压知识一步步进行分析，最后得出产生此类故障的原因，解决办法及预防措施，并且为使课堂教学更加直观生动，教师可以采用现代化教学手段，放映生产现场录像。长期坚持，学生在生产实际中自然就学会了应用理论知识的方法，创新意识也就在日常教学中得到很好的培养。因此，课堂教学中适时插入恰当的生产现场录像即案例教学将会是今后高职液压与气压传动教学的努力方向。实践教学案例的收集可通过以下三个途径来收集 一是专业课教师经常与企业技术人员(往届毕业生或校外实习基地技术人员)相联系，让他们帮忙收集生产素材；二是充分发挥毕业生顶岗实习的便利条件；三是教师利用节假日到企业进行社会实践，在学习实践经验的同时进行收集。

总之，对高职液压与气压传动教学来说，既要结合专业性质，还要真正从学校的实际情况进行考虑，具体问题具体分析。既不能机械地沿用传统的教学模式，也不能脱离实际随意安排，必须不断探索高职教学规律，逐步形成一套具有高职特色的液压与气压传动课程教学方法群，获得较好的教学效果，以适应生产实际的需要。

作者单位　河南职业技术学院