(云南交通职业技术学院工程机械学院,云南 昆明 650505)
[摘 要] 结合高职液压传动课程多年教学经验,探究适合高职学生学习特点的教学方式,构建课程知识结构体系整体性教学模式框架,把能力培养贯穿到整个课程学习过程中,突出高职教育课程体系的系统性,教学方法的人本性。
[关 键 词] 高职;液压传动;教学方式;能力培养
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2017)06-0030-02
一、引言
在高职工科院校的近机类或机电类专业一般都会开设液压传动这门课程,因它涉及从民用到国防,从一般传动到精确控制系统的领域,而且液压传动是目前机器或设备上一种重要的传动方式,它有着机械传动、电力传动无法比拟的优点,有近85%的工程机械、机床等工程领域采用了液压传动与控制。基于液压传动技术的宽泛应用,研究高职《液压传动》课程体系的教学模式,增强学生的岗位适应性、认知能力,很有必要。
二、高职《液压传动》课程教学过程中的问题
(一)单体元件式教学模式
高职《液压传动》课程传统的教学模式一般遵循“基础知识—元件—回路—系统”的内容结构进行传授式教学,是一种简单明了的单体元件式教学组织设计,符合液压传动系统的基本组成构架,即符合笛卡尔的单项因果分析方法。但针对抽象复杂的液压传动系统,割裂了单体液压元件与整个系统的关系,造成学生理解液压元件的工作原理和单体元件在系统中的不同功能和应用上的困难,没有感知的特定环境或特定语境,这种通识教育的方法,将会对学生整体掌握液压传动造成障碍。
(二)传授式教学模式
高职《液压传动》课程的授课方式多采用传授式的传统教学模式,即以“教师为中心”的陈述式教学,从液压元件的原理、结构和作用等讲起,虽然学生能在短时间内获取液压知识,但这种以传授(专业)知识为目标,认为有了知识就有了能力的想法是高职教师(育)观念上的误区。高职教育的侧重点是知识的应用而不是知识本身。
(三)学生特质造成课程学习中的困惑
进入高职的学生,大多数对逻辑性较强的学科知识的学习不太适应,尤其《液压传动》课程理论抽象,其液压传动过程都在封闭且不可视的系统内部完成,难以建立完整的液压传动系统的感性认识。而高职绝大多数学生具有“适应形象思维”的特点,对于液压传动系统复杂的元件关系和动态的压力变化过程,学生不可能通过形象思维理解和建立起液压传动系统的整体概念,况且《液压传动》课程又是分散孤立(各单体元件间没有横向联系)的一门课程,有许多难懂的概念和知识点,学生不知道有多少是有用的,以及如何应用,因此学习的主动性和积极性不高。
三、建立适合高职《液压传动》课程的教学模式
(一)带入式教学
针对大多数高职学生对直观对象比较感兴趣,逻辑推理能力略有欠缺的特点,多媒体课件应尽量采用视频和动画教学直观演示的形式进行教学。首先我们选择与专业相关的液压设备的工作场景视频展示它的工作魅力,,例如,以工程机械挖掘机为例,展示挖掘机的每一个工作部件,如动臂、斗杆、铲斗、回转、行走都是通过液压传动来控制其运动,激发学生的好奇心与学习的兴趣。将学生带到专业涉足的领域,让学生了解《液压传动》课程对专业学习的重要性。再通过观看液压千斤顶的工作过程,用动画的形式,让学生理解液压传动是如何通过密封容积的变化实现能量转换的。用直观形象思维过渡到抽象逻辑思维,在通过帕斯卡原理,理解千斤顶的力的放大功能,最后让学生自己抽象出概念或规律等,带入液压传动的相关知识。
(二)系统式教学
改变传统的单体元件式“基础知识—元件—回路—系统”的授课模式,可以使学生建立完整的液压传动系统的概念。由于高职院校都进行了课时的改革,增加实训课时而减少理论课时,给课程教学过程带来挑战。我们先从教学内容的编排顺序上入手,可将流体力学知识和液压元件基本原理相结合、液压元件原理与液压回路分析结合起来讲授,加强知识的系统性和连贯性,有助于学生理解元件在系统中的作用和应用。
(三)教学方式的变革
1.以教师为主导,学生为主体的教学模式
职业教育最大的特征是把求知、教学、做事和技能结合在一起。改革后,大多数高职院校开设的液压课采用的是:单体元件原理+元件拆装的教学方式,理论与实践的结合,从实体元件拆装中真正掌握教师所讲的知识,是很好的教学方法。但也存在着不足,学生拆装时不清楚该元件的工作状况和特点,难以激发求知欲。例如,认识齿轮泵,通过讲解齿轮泵的工作原理和存在结构中的问题等内容后进行拆装,由于齿轮泵结构简单,构件数少,由泵体、前、后端盖和一驱动轴带动一对大小相同的齿轮旋转,其工作原理通过齿轮进入和脱开啮合构成密封容积交替变化,进行吸油和压油实现能量转换。实物上模拟演示简单易于理解,虽然抽象但基本能理解教师传授的知识。这样的教学方式,其结果往往只是知识的掌握,其过程忽略了学生“做”中“学”和用上的问题,难激发学生思考和解决问题的能力。我的观点是在拆装的教学环节中,首先应强调拆装工具的使用和注意事项,同时提出齿轮泵使用过程中的问题。如压力低、噪音大等常见故障现象,让学生思考,同时逐步引导、启发学生:密封容积形成的相关构件、压力的变化与泄漏的关系等,让学生学会找寻问题的解决方法,提高分析问题的能力。
2.学与练提升能力
高职学生的特点是不善于推理,普遍喜欢动手,我们的教学方法多半采用讲练结合的方式,适应了学生的特点,如拆装液压泵、液压马达、液压缸等能直观地通过学与练分析其性能特点,但液压传动系统中还有不能直观看到的诸如液压控制阀、回路等,这些内容虽然可以通过动画能把各控制阀(各元件)的动作、状态、液流方向等形象、生动、清楚地展现给学生,提高了授课效果,证明了教学效果的可行。但问题是这部分内容只需要掌握控制阀的结构和工作原理吗?怎样才能更进一步让学生了解控制阀的动态变化和系统中的不同作用呢?必须通过控制元件与回路进行学与练提升,在遇到无法通过元件的拆装或试验台完成的项目时,可通过相应的仿真软件完成。如采用Fluid SIM仿真软件(由德国Festo Didactic GmbH & Co部门和Paderbom大学联合开发研制),其最大优势在于其可与CAD功能和仿真功能紧密联系,且对基于元件物理模型的回路图进行仿真。通过Fluid SIM软件,检查各元件之间连接是否可行,在演示回路动作过程中,随时暂停查看各个元件的状态和参数,了解元件性能。仿真实训能创造一个近乎真实的操作环境,学生通过Fluid SIM仿真软件操作,能體验技能训练过程、情景,使学生了解工作场景,熟悉液压传动设备操作步骤、规范,有效培养学生的职业意识与职业能力。
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本文标题:建构高职《液压传动》课程教学模式的探究
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