摘 要:随着科学技术的迅速发展 ,传统的制造业已发生了显著的变化,职业技术学校作为生产一线技术人才的培养基地,应及时合理地调整教学计划,快速高效地为现代社会培养出高质量的技术人才。本文以专业课《液压传动》为例,分析介绍液压传动课的模块化教学,并且探讨提高专业课教学效果的方法。
关键词:液压传动 模块化教学 教学实践
模块化教学是目前我国职业技术教育普遍认可的教育模式,也是我国职业技术教育的成功经验。职业技术学校作为技能人才的培养基地,应针对学生所学专业发展方向、培养目标,及时合理地调整教学计划,快速高效地为现代社会培养出高质量的技术人才。
模块化教学的目的在于用最短的时间和最有效的方法,使学生掌握某项技能。模块化教学的课程设置、教学大纲和教材是基于对每个工种的任务和技能的认真分析,严格按照工作规范,开发出不同的教学模块,每个模块都有明确的学习目标和要求,还包括一个特定技能的详细工作步骤,它强调学以致用,具有较强的教学灵活性。在划分模块时,从学生应该掌握的基础理论和基本技能入手,将学生应该掌握的理论知识和实践技能分成多个模块,模块与模块之间形成一定的梯度,每个模块包含相应的理论知识和学生应该掌握的某项技能,将相关的知识整合在一起,彻底打破目前学科体系结构形式的教学计划模式,不求多而全,只求精而专。真正让学生学有所成,成有所专,专有所用。
液压传动是一门相对较新的传动技术,在上个世纪中后期才得以迅猛发展。由于液压传动本身的优越性,目前其应用范围已涉及到了国民经济生产和生活的方方面面。因此,《液压传动》这门课程是职业技术学校机械类学生必须掌握的一门专业技术基础课。然而,在职业技术学校课程教学改革的形势下,《液压传动》课程教学面临新的挑战。
首先,课时压缩。液压传动系统由五个部分组成,包括动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和传动介质。这五部分内容除辅助元件因结构和工作原理较简单,可以由学生自学完成外,其它内容前后相关,在教学过程中需通盘考虑,缺一不可,否则最终便达不到能阅读、分析一个完整的液压传动系统这一教学目的。传统教学计划中总教学课时在100学时以上,随着职业技术教育要突出学生技能培养要求,强化学生动手能力的训练,《液压传动》课程的总教学学时已缩减至50学时左右,如何处理好教学学时与应达到的教学目标这一矛盾,是这门课程教改面临的第一关。其次,新知识内容的增加。近年来液压技术发展迅速,出现了许多新型液压元件和静液压传动装置等新型液压传动系统,代表着液压传动技术的发展趋势和发展方向。是选择成熟的传统元件和传统系统还是选择新型元件和新型液压系统作为教学的主导方向是教改面临的第二关。再者,学生知识基础降低。 由于众所周知的原因,选择上职业学校的初、高中学生的学习基础并不高,而入学考试的门坎又比较低,这就意味着学生的基础素质不可能有多高。当然这并不否认职业学校中还有些素质较高的等生,但至少可以肯定的是职业学校的学生的知识水平是参差不齐的。要满足各层次的需要,使所有学生都能达到教学大纲规定的教学培养目标,便是《液压传动》课程教改的第三关。一方面教学课时明显不足,一方面要讲授的新知识点不断增加,而面对的又是一群知识水平高低不齐、甚至有些还有着很强的厌学情绪、不服从管理的学生,显然,传统的教学内容设置和教学方法已不能解决上述问题,《液压传动》课程教改势在必行。只有采用先进的教学模式,有重点地进行教学,是集中精力,以较少的课时投入完成预定的教学目标的唯一途径。因此,在借鉴成功的课程模块化教学的基础上,对《液压传动》这门课程进行教学内容的优化重组,并采用模块化教学模式。下面仅举两个模块进行教学尝试。
课题一 认识液压传动系统
知识点
◎液压传动系统的基本原理
◎液压传动系统的应用
◎液压传动系统的种类及组成
技能点
◎能正确区分液压系统的各组成部分
【任务引入】
在工业生产中使用的液压扭力机,它由液压传动系统带动主轴运动;建筑工地上常见的挖掘机,它由液压传动系统带动料斗运动从而完成挖掘工作。这两种设备中都使用了液压传动系统。那么,什么是液压传动系统?液压传动系统是如何带动机器工作的呢?
【任务分析】
在上述任务中,提到了液压传动系统,那么,一个液压传动系统有哪些部分组成才能正常工作?液压传动系统又分为哪些类别呢?下面就先来认识一下液压传动系统。
【相关知识】
1.液压传动系统种类
◎静——液压传动系统
◎动——液压传动系统
2.液压传动系统的工作原理
以工作台往复运动液压系统为例。
液压传动系统以油液为工作介质,依靠密封容积的变化来传递运动,依靠液体内部的压力来传递动力。
【任务实施】
从上面的例子可以看出,一个完整的液压传动系统主要有以下几个部分组成。
◎ 动力部分——给液压系统提供压力油,将原动机的机械能转换成油液的压力能,其能量转换元件为液压泵。
◎ 执行部分——将液压泵输入的油液压力能转换成工作机构运动的机械能,以驱动工作部件运动。执行元件有液压缸和液压马达。
◎ 控制部分——用来控制和调节油液压力、流量和流动方向,控制元件有各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。
◎ 辅助部分——它将前面三个部分连接在一起,组成一个系统,起储油、过滤、测量和密封等作用,以保证液压系统可靠、稳定、持久的工作,辅助元件有管路、接头、油箱、过滤器、蓄能器、密封件和控制仪表等。
液压传动系统的特点:对比其它传动系统。
【实习操作】
◎参观实习场地,认识和了解实习设备。
◎想一想,那些设备采用了液压传动方式,并试着区分液压系统中的组成部分。
【知识链接】
◎液压技术的发展和应用
液压传动基础知识评分表
学号: 姓名: 总得分:

课题二 液压机输出力的确定
知识点
◎ 液体的静压力
◎ 液压传动系统输出力的计算
◎ 液压油的选用原则
技能点
◎能正确选用液压油
【任务引入】
如图所示,要求左方站立的人能够借助液压机械通过手的力气将右方的小汽车举起,计算F1与F2的关系。

【任务分析】
在日常生活中,仅靠人力是不可能举起重达几吨的小汽车的。要完成将小汽车举起的任务,液压系统必须将人力放大,那么,液压系统是如何将较小的力转化为较大的力呢?液压传动系统中对工作介质有何要求?又如何来选用?
【相关知识】
◎液体的静压力
静止液体在单位面积上所受的法向力。
P=F/A
◎压力的表示方法及单位

单位:Pa(帕,N/m2)、bar(巴)
◎静压力的基本方程
P= Pa+ρgh
◎帕斯卡原理
密闭容器中的液体,由于受到外力作用而产生的压力能够等值的传递到液体内部任何一点。
◎管道流动

◎液压油基本性质

◎液压油的分类与牌号
【任务实施】
◎液压系统输出力的确定
F2=(A2/A1)*F1
◎液压油的选择

注意事项
【实习操作】
完成液压传动系统液压油的更换工作
◎确定液压油的牌号
◎放出原有的液压油
◎清洗油箱
◎加注新的液压油
【知识链接】
液压系统异常现象
◎薄壁小孔现象
◎液压冲击
◎气穴现象
液压油的选择评分表
通过模块教学,优化教学内容,将每一章节以课题的形式引出,提出问题,寻求答案,让学生顺着教师的引导,自己解决课题中提出来的问题,最后,以评分表的形式,让学生自己给自己打分,进一步检测掌握知识、技能的情况。真正达到用最短的时间和最有效的方法,使学生掌握知识和技能。
参考文献:《液压传动与气动技术》中国劳动社会保障出版社 主编:陈立群


