液壓與氣壓傳動教學改革的探索與實踐

摘 要： 《液壓與氣壓傳動》是機械類各專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，為了適應(yīng)21世紀科技發(fā)展和社會主義市場經(jīng)濟建設(shè)的需要，全面加強該課程建設(shè)，形成一套由課堂講授、實驗教學、課外練習和科學考評相結(jié)合的全方位、多層次的教學體系，充分利用以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代多媒體教學，對課程內(nèi)容、教學手段及教學方法的改革進行探索與實踐，提高了教學質(zhì)量，較好地完成了教學任務(wù)。
   液壓傳動技術(shù)是二十世紀四十年代發(fā)展起來的一門新型傳動技術(shù)，它的出現(xiàn)大大地促進了機械行業(yè)的自動化，隨著以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)與機械行業(yè)相結(jié)合，液壓技術(shù)得到了迅速發(fā)展。機械、電子、液壓、計算機等技術(shù)集成的機電液一體化技術(shù)，使機械設(shè)計和制造的模式發(fā)生了深刻的變革，液壓傳動的應(yīng)用程度已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。

一、發(fā)揮集體優(yōu)勢，提高整體授課水平：
        為了提高授課教師的整體授課水平，首先成立《液壓與氣壓傳動》課程組，課程組是實施該門課程教學研究和教學改革的穩(wěn)定群體，其任務(wù)是制定課程的教學大綱、教學內(nèi)容和組織教學研究活動，討論課程的教學方法，改造和建設(shè)實驗教學設(shè)施，加強課程建設(shè)等。課程組堅持聽課制度，教師之間互相聽課、互相交流；采取傳幫帶，老教師對年輕教師言傳身教，實行年輕教師培養(yǎng)的導師負責制。幾年來的教學實踐證明，成立課程組對于加強教師隊伍建設(shè)、教材建設(shè)和實驗室建設(shè)；加速教學改革、提高課堂教學質(zhì)量都起著至關(guān)重要的作用。課程組的任課教師相對穩(wěn)定，形成一支知識結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)比較合理的教學梯隊，每位教師都有鍥而不舍的進取精神和強烈的責任感。
     課程組首先根據(jù)學時要求確定合理的教學大綱，然后對教學內(nèi)容和教學對象進行分析，確定課程的教學重點，通過群體集思廣益優(yōu)勢，擬定課程的最佳教學內(nèi)容，優(yōu)化的教學內(nèi)容不僅有系統(tǒng)、有重點，更具備適宜的深度和廣度，富于啟發(fā)性，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維能力。同時集中各位教師在教學方法上的長處和特點，結(jié)合各章節(jié)具體情況，采取注重學生能力培養(yǎng)、促進創(chuàng)新意識的“啟發(fā)式”教學方法，在授課中以實際問題為引線，引導學生積極展開思維，使學生與教師思維同步運動，產(chǎn)生思維的共鳴，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性。對于一些有思考價值的結(jié)論不是急于托出，而是盡可能地啟發(fā)學生，創(chuàng)設(shè)思考的環(huán)境。幾年來，課程組的每位教師不但積極參加教學活動，而且注重科學研究和理論水平的提高，并及時把教學研究科研中的最新成果引入到教學環(huán)節(jié)中來，讓學生對所學課程在現(xiàn)代生產(chǎn)中的實際應(yīng)用情況多作了解，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力，形成了全方位優(yōu)化的教學方法，提高了該課程的整體授課水平。
二、采用多媒體手段提高課堂教學效果，
  加強學生能力的培養(yǎng)具體包括以下幾方面內(nèi)容:
  1) 改革教學方法，提高課堂質(zhì)量。在學時壓縮的情況下，堅持“必須、夠用”的原則，做到內(nèi)容簡練、重點突出、層次清楚。為了提高課堂教學質(zhì)量、擴大學生的知識面，需利用圖文并茂、生動逼真的教學環(huán)境，把不同教學內(nèi)容按教學目標的要求組成一個有機的整體，極大地增加了授課的信息量，使教學過程的輔助時間大大縮短，提高了課堂教學效率和教學質(zhì)量，較好地解決了學時減少、教學內(nèi)容增加的矛盾。
  2) 采用實物及實物錄像解決課堂教學難點。液壓元件結(jié)構(gòu)組成及工作原理是本課程的重點和難點之一，掌握這部分內(nèi)容是閱讀和設(shè)計液壓回路及液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)。但是由于學生缺乏實踐經(jīng)驗，對復雜元件的結(jié)構(gòu)很難弄懂，其工作原理也不容易理解。針對這種情況，為了化難為易，一方面錄制了“液壓元件結(jié)構(gòu)與組成”實物錄像片，將典型的液壓元件逐一解剖分析，真實、直觀地展示了液壓元件的結(jié)構(gòu)組成，學生觀看后，很容易就掌握了液壓元件的結(jié)構(gòu)組成；另一方面，利用多媒體課件對各種液壓元件的結(jié)構(gòu)形狀、組成和工作原理進行三維動畫仿真演示，增加了立體感和真實感，從而使學生對液壓元件工作原理的理解變得深刻，有效地解決了教學難點，也提高了學生的學習興趣。
   3) 采用形象化的教學手段對基本回路和典型系統(tǒng)進行仿真演示，改善課堂教學效果。 
《液壓與氣壓傳動》課的另一個特點是液壓基本回路圖和液壓系統(tǒng)圖較多，且液壓基本回路及典型液壓傳動系統(tǒng)的工作原理是本門課要求學生掌握的重點內(nèi)容之一。為了調(diào)動學生學習的積極性和主動性，讓學生更好地理解和掌握基本回路和典型系統(tǒng)，制作了“液壓與氣壓傳動CAI"課件，通過二維動畫仿真技術(shù)，用豐富的色彩、形象的圖像和運動的畫面，將液壓回路及液壓傳動系統(tǒng)的工作過程逼真地演示出來，枯燥的黑白圖片被賦予活力。根據(jù)專業(yè)不同而選擇不同的典型回路進行演示，極大地調(diào)動了學生的學習興趣，有效地改善了課堂教學效果。
三、加強實驗教學，提高學生的創(chuàng)新能力：
    《液壓與氣壓傳動》課程實驗的目的在于使學生掌握基本的實驗方法和實驗技能，加深理解和鞏固課堂講授的理論知識，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的工作作風，使學生對液壓傳動系統(tǒng)中常見的元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理等有一個更加深刻的理解和認識，并能自行連接液壓基本回路。為了使實驗更貼合教學實際，完成既定的教學任務(wù)，自行設(shè)計制造液壓傳動綜合實驗臺，并編寫與之配套的實驗指導書。通過液壓傳動實驗，使學生初步具備對液壓元件、液壓回路的組裝和測試的綜合能力、正確處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗結(jié)果的能力、運用所學的理論知識解決實際問題的能力，提高學生的綜合素質(zhì)，為今后在工程實際中設(shè)計性能優(yōu)良的液壓傳動系統(tǒng)打下堅實的基礎(chǔ)。為此鼓勵學生自己設(shè)計回路進行實驗，以鍛煉學生的動手能力，注重培養(yǎng)學生的獨立實驗?zāi)芰�和�?chuàng)新能力。除此之外，有些章節(jié)的課堂教學可以直接搬進實驗室，淡化教室和實驗室界限，使傳授知識和訓練能力融為一體，這種將課堂教學和實驗教學相結(jié)合的方法深受學生歡迎。
四、強化訓練，科學考評：
     本課程可以改變傳統(tǒng)的課程考核方式，取消閉卷筆試考試，采取理論與實際相結(jié)合的考試方式，即學生自己設(shè)計一套液壓傳動系統(tǒng)，繪出工作原理圖，然后在實驗室自己選擇調(diào)整液壓元件，實現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)定的動作。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的復雜程度和演示效果進行評分，再結(jié)合平時作業(yè)和平時實驗報告最終評定成績。
    通過有目的、有針對性的考核和檢測活動，一方面考查學生的學習狀況，督促和引導學生認真學習，鞏固所學知識；另一方面，通過對學生學習結(jié)果的評價，可以檢查和反映教師的教學效果。因此，考試的目的是通過對“教”與“學”的雙向檢測，幫助學生、教師和教學管理人員發(fā)現(xiàn)課程教學中存在的問題，進而改進課程教學，不斷提高教育質(zhì)量。為了實現(xiàn)這一目的，實行教考分離是行之有效的措施。然而要實現(xiàn)教考分離，建設(shè)試題庫并使用試題庫進行考試是非常必要的。
    試題庫既能為課程教學改革服務(wù)，使考試科學化、規(guī)范化，減輕教師的工作強度，又有利于監(jiān)控教學質(zhì)量，是加強教學管理工作的重要手段之一。液壓與氣壓傳動課程面廣量大，通常在機械類專業(yè)及其它相關(guān)學科專業(yè)每屆都有十幾個班級開設(shè)該門課程，通�？荚嚂r都是各任課教師各自出題，難免具有片面性，而且題目保密性差，各班成績也不具有可比性。我院從2007 年開始使用課程組自行開發(fā)試題庫，與傳統(tǒng)的任課教師經(jīng)驗命題、手工組卷的考試方法相比，使用試題庫出題，在教學管理上能做到保密、高效和靈活地編制出所需要的試卷，有利于教考分離，能夠?qū)�教學內(nèi)容和質(zhì)量進行全面、公正、客觀的測評，編制出難度系數(shù)可預(yù)控、性能相對穩(wěn)定一致的試卷，有利于按事先指定要求控制考核的內(nèi)容范圍，根據(jù)不同的專業(yè)要求和教學學時合理命題，能夠比較客觀地考察學生對本門課的掌握程度，這對強化訓練和培養(yǎng)不同層次學生的能力起到了積極的作用。通過幾年的教學改革與實踐，使教學質(zhì)量有了明顯提高，取得了顯著的教學效果。從畢業(yè)設(shè)計中可以看出，學生能正確而又熟練地運用液壓知識解決設(shè)計中的實際問題，體現(xiàn)出較扎實的理論功底。
五、結(jié)束語：
     通過對教學內(nèi)容、教學方法的改革，培養(yǎng)了學生的動手能力，獨立思考問題的能力，分析問題和解決問題的能力，理論與實踐相聯(lián)系的能力和創(chuàng)新能力，教學質(zhì)量有了明顯提高，取得了顯著的教學效果，達到了培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型人才的既定目標。

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