竞赛环境下液压与气压传动教学改革探索

张伦戟

摘 要 中职组液压与气动系统装调与维护竞赛目的是通过竞赛为全国中职学校提供液压与气动新技术相互交流的平台，引领中职学校机械类、机电类等相关专业教育教学改革，提高中职学生在液压与气动技术方面解决实际问题的能力。本文介绍了将竞赛的经验、方法运用到平时的教学中的一些做法。

关键词 竞赛 液压与气压传动 兴趣 一体化教学

中图分类号：G424文献标识码：A

Hydraulic and Pneumatic Drive Teaching Reform

under the Competition Environment

ZHANG Lunji

（College of Mechanical Engineering， Shandong University of Technology， Zibo， Shandong 255049;

Xuecheng Vocational School， Zaozhuang， Shandong 277000）

Abstract Vocational groups' hydraulic and pneumatic systems alignment and maintenance of race by race aims to provide hydraulic and pneumatic new technology platform for the mutual exchange of vocational schools nationwide， leading the teaching reform-related professional education in vocational schools mechanical， electrical， etc.， to improve the vocational students to solve practical problems in hydraulic and pneumatic technology capabilities. This article describes the experience of the competition， the method applied to the usual teaching practices.

Key words competition; hydraulic and pneumatic drive; interest; integrated teaching

中等職业学校机械、机电专业主要的培养目标是培养具有综合职业能力，在生产一线工作的高素质劳动者和技能型人才，而液压与气压传动是机械、机电专业一门重要的技能型课程。因此，掌握液压与气压传动的基础知识与应用是本课程的任务，也是生产一线工作的高素质劳动者和技能型人才所必须具备的职业技能。液压与气压传动是一门实践性很强的课程，其内容涉及液压与气压传动的基础知识、常用元件、系统工作原理、系统装调与维护。

2013年6月全国职业院校技能竞赛中职组液压与气动系统装调与维护赛项在杭州成功举办，该赛项的竞赛目的是通过竞赛，为全国中职学校提供液压与气动新技术相互交流的平台，引领中职学校机械类、机电类等相关专业教育教学改革，提高中职学生在液压与气动技术方面解决实际问题的能力。该赛项已经成功举行了两届，如何将竞赛的经验、方法运用到平时的教学中来，笔者尝试了以下措施，得到明显的效果。

1 从实验课开始第一次课，最大程度激发学生学习兴趣

在液压与气压传动的学习中，兴趣是至关重要的，一定要在第一次课上最大程度地激发学生的学习兴趣。对于中职学生来说最大的学习兴趣来源于动手操作，所以第一次课笔者安排学生做几个简单“有趣”的气压传动实验，可以让学生感到学习这门课很轻松，而且有意思。

实验一：单作用、双作用气缸的伸出、缩回。这个实验要提前将元件1、2、3连接好，实验前只需让学生知道操作元件3会产生压缩气体，不操作就不产生压缩空气。学生按照3个图依次做实验，只需连接元件3和4之间相应的气管（图中粗线部分），然后操作元件3观察实验现象。通过这三个图的实验，学生能够轻松掌握两种气缸如何伸出和缩回，激发学生的兴趣。

图1 单作用气缸伸缩实验

图2 双作用气缸伸出实验

图3 双作用气缸缩回实验

做完实验一的内容，笔者会问学生两个问题：“双作用气缸的伸缩实验，按照刚才的实验做，麻烦不麻烦？”“请思考一下，实际生产应用中会不会这样实现双作用气缸的伸出和缩回呢？”通过这样两个问题，可以很自然地引出“方向换向阀”这种元件，接着做实验二。

实验二：方向换向阀实现双作用气缸的运动。这个实验，元件1、2不变，将元件3换成手滑阀。按照图4方向换向阀实验中的粗线部分连接气管，将元件3打到通的状态，按下、松开元件5的按钮，感受压缩空气从元件5的A口或B口流出的情况。通过图4的实验，学生可以知道方向换向阀可以改变压缩空气流出的通道。紧接着，按照图5，将方向换向阀的两个出口A、B分别连接到双作用气缸的两个接口（图中粗线部分），然后操作元件5就可以实现双作用气缸的伸缩运动。

通过实验二，学生只要按下、松开元件5的按钮就可以控制双作用气缸活塞杆的伸出和缩回，在操作同时伴随着气体的爆破声，让学生的兴趣不断攀升。此时，要不失时机地引入速度控制。

实验三：气缸的速度控制。在上述基础上，给学生提供单向节流阀，让学生在图5中的元件3和5、4和5之间的三个连接处随意加入，操作元件5，观察实验现象，学生安装的位置、方向不同会得到不同的结果，学生的兴趣会继续增加。

通过上述三个实验，充分激发学生的学习热情，对气压传动有一定的了解。接下来，告诉学生液压传动和气压传动有很多相似之处，只不过液压传动是用液压油来实现液压缸的运动的，用这样简单的话就可以让学生对液压传动有初步的了解。

2 先从气压传动入手，气压传动与液压传动穿插进行

在多年的教学实践中，笔者发现很多教材都是先液压后气压，重液压轻气压，笔者认为这是很不合适的，因为现在的学生都很爱干净，如果一开始就让学生学习液压传动部分，让他们去做液压实验，他们只要做液压实验就会弄得满手是油，这势必会大大降低他们的学习热情和兴趣，甚至产生厌学情绪，另外液压传动压力高，误操作危险大，而气压传动的实验具有干净卫生，又安全可靠的特点，学生自主学习性较强。因此，笔者的做法是先从气压传动部分开始，让学生先掌握好气压传动的基本元件、应用及基本回路。

现在的教材基本上都是液压传动、气压传动各讲各的，各个知识点基本上没有什么对比，不利于学生对知识、技能的掌握。笔者的做法是气压传动与液压传动穿插进行，进行对比式教学。比如，在学生学习完气压方向换向阀时，紧接着用对比法学习液压方向换向阀，它们的驱动方式有哪些相同与不同，它们的内部结构有哪些区别，最常用的换向阀分别是几位几通。又如，在学完气压传动节流调速时，紧接着学习液压传动中的节流调速，通过对比学习节流调速方式的选择，通过对比知道液压传动定量泵供油系统的节流调速除了要用节流阀还要用到溢流阀。这种穿插进行、对比学习既可以提高学习效果，又可以提高学习效率。

3 任务引领、理实一体化教学

技能竞赛的命题方式是以一个个任务的形式进行的，易于学生操作，也易于评价。在平时的教学中借鉴竞赛出题的方式，将教学目标设计成一个个操作性强的任务，并给出评价标准，根据所设计的任务进行理实一体化教学，及时评价。比如，在学习液压三位四通换向阀的中位机能时，设计的任务是：（1）将换向阀的进油口接到定量泵（带溢流阀，提前调好泵站压力）的出油口，将回油口接回油箱，将两个出油口分别接到双作用液压缸的油口，在泵的出口、液压缸两个油口分别安装压力表（每正确安装一处记2分）;（2）打开液压泵，观察液压缸是否会动，分别记录三个压力表的压力，并根据压力判断泵是否卸荷，液压缸是否保压（操作规范记2分，观察仔细、记录准确每次2分，判断正确每处记3分）;（3）停泵，用外力是否可以使液压缸活塞杆移动，并判断换向阀处于中位时是否可以浮动（判断正确记3分）;（4）总结出该种中位的特点（总结完整正确记5分）。在这个过程中，学生始终在自主探究学习，教师充当任务的制定者、学习过程的监督者、学习成果的评定者和学习的辅导者。

4 多媒体辅助结合现场教学，提高教学效果

液压与气压传动这门课程的学习中，学生如果没有必要的理论知识的支撑，实践教学难以进行。传统的教学方法只依靠黑板绘图和老师自身的讲解，无法让学生真正清楚元件的结构、原理，也无法让学生轻松地掌握各种回路和应用。采用多媒体辅助教学，不仅可以省去老师画图的时间，更可以让画面动起来，让枯燥无味的学习变得生动起来，提高学生学习兴趣和学习效率。比如，在学习气缸的时候，会用动画演示气缸的结构和工作原理，还会用图片和視频展现各种形式的气缸及用途。在学习回路分析的时候，会用FluidSIM软件进行仿真教学，利用系统模拟仿真功能模块可对组成的液压、气压回路的元件参数进行设置，从而准确模拟系统动作。笔者经常利用学校实习车间的液压、气压传动设备进行现场教学，提高学生的观察能力、分析能力和综合运用能力。通过现场教学，促进学生开动脑筋，做到教与学的同步，实现学以致用，提高学生的实践能力，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。

参考文献

[1] 夏建辉.浅析气压和液压传动一体教学改革模式[J].科教导刊（上旬刊），2013（6）.

[2] 郭津津，王晓兰，袁旭.FluidSIM软件在《液压传动》教学中的应用[J].机床与液压，2011（2）.