主頁 > 技術文章 > 高職教材《液壓傳動與氣動技術》編寫的改進與思考 2022-03-17

高職教材《液壓傳動與氣動技術》編寫的改進與思考

摘要：編寫適合高職高專人才培養要求的專業教材是高職院校教材建設的一項重要工作，在編寫高職教材《液壓傳動與氣動技術》的過程中，應重視適應市場需求，結合教學經驗，借鑒先進理念，增強實踐環節，拓寬專業知識，不斷總結改進，努力完善教材的內容與形式，保證教材的質量。
　　　編寫適合高職高專人才培養要求的教材，是高職院校教材建設的一項重要工作。許多中專學校升格為高職院校后，機械、機電類專業的主干課程《液壓與氣動》原先采用的中專教材內容淺顯，難以達到高職教學的基本要求；有些高職院校借用的本科教材則存在內容陳舊、理論偏深、缺乏實踐環節、練習偏少等問題；還有些教材雖然冠以高職高專教材的名義，實質上是一本濃縮型本科教材，教材內容脫離地方經濟發展與職業發展的實際。為此，我院教材編寫組教師在同類教材的基礎上進行了改革，編寫了高職教材《液壓傳動與氣動技術》，該教材于2006年1月由北京大學出版社正式出版，同時被選入21世紀全國高職高專機電系列實用規劃教材。回顧教材的開發過程，我院主要注重了以下幾個方面。
　　適應市場需求，調整教材結構液壓與氣動是研究以液體和氣體為傳動介質實現各種機械傳動與控制的學科，由于這門技術具有許多獨特的優越性，近幾十年已滲透到各個工業部門，隨著我國高新技術開發區的迅猛發展，氣動技術正以極快的速度在現代企業領域日益推廣。目前，本學科的絕大多數教材均側重于液壓部分內容的介紹，氣動部分的相關資料比較欠缺，因此，這些教材已嚴重滯后于市場發展需求，也在很大程度上制約了學生的提高與發展。為此，我院在保留原有教材比較成熟的液壓傳動理論精華內容的基礎上，增添了氣動方面的理論知識與實踐環節。整本教材共分為三大模塊：第一部分包括液壓傳動的基本概念、常用液壓元件的類型和特點、液壓基本回路、典型液壓系統的功能與應用；第二部分包括氣壓傳動的基礎知識、多種類型氣動元件的結構和特性、常用氣動回路的應用特點、氣動控制系統的設計；第三部分包括常見故障診斷、氣動實驗課題等實踐內容。模塊化的教學內容便于師生有選擇性地開展教學活動，充實的氣動技術資料便于學生了解新技術、新信息，典型的實驗課題便于學生鍛煉動手能力，提高實踐技能。
　　依據教學經驗，整合教材內容“液壓傳動”與“氣壓傳動”盡管工作特點和應用場合明顯不同，但兩者在元件工作原理闡述、圖形符號繪制、基本回路分析等方面有許多相似之處，因此，針對兩種傳動方式的共性實施教學比較順利。然而，在實際應用時，查詢氣動方面的資料很不方便，不少高職院校添置了氣動實驗設備，但卻沒有配套的教材。為了使液壓傳動與氣動技術兩部分內容合理分配，我院對教材作了大膽處理。首先，憑借多年來的教學經驗對液壓傳動內容進行精心篩選，保留了原有教材中成熟的、重要的理論基礎；其次，大量引入現代實用氣動技術資料，全面介紹常用氣動元件的類型、功能、結構原理與應用特點，在很大程度上彌補了原有教材中氣動資料欠缺的不足；再次，適當增添系統常見故障診斷與排除方法以及與自動化生產設備配套的實驗項目，在一定程度上解決了理論與實踐脫節的問題。全書各部分內容的分配比例為：液壓內容占36%，氣動理論占39%，實踐課題占11%，單元練習占11%，附錄參考占3%。整本教材的編寫充分體現了四個結合，即液壓與氣動的有機結合，理論與實踐的緊密結合，精講與勤練的有效結合，課堂學習與知識拓展的有序結合。
　　借鑒先進理念，降低理論難度從一些先進國家和地區開展專業教學和培訓活動所采用的教材中，不難發現許多比較優秀的國外專業教材的特點，即以圖代文，化難為簡；模塊組合，層次分明；案例介紹，通俗易懂。為此，在編寫教材時，我院舍棄了傳統教材中繁瑣的文字敘述、理論性較強的公式推導、復雜的元件結構圖，取而代之的是簡要的文字說明、結論性的經驗公式、清晰的元件回路簡圖和生動的典型實例。教材中將大量的形象圖片和必要的說明文字有機組合，在一定程度上降低了理論難度，可以幫助學生減輕閱讀負擔，提高學習效率，增強感性認識。
引用實驗課題，增強實踐環節高職教材的特色主要應體現在實用性與實踐性環節上。近二十年來，由于氣動技術具有廉價、無污染、輕巧、安全、可操作性強等特點，其實用領域迅速拓展，在各種自動化生產線上得到廣泛的應用。近幾年，越來越多的高職院校通過引進或自發研制等途徑，配備了全氣動控制的實驗裝置以及由可編程控制器與氣動元件聯合控制的自動化生產仿真系統，這些設備滿足了學生實踐教學和訓練的需要。在教材中，我院初步選擇了12個氣動實驗課題，并提供了實驗解答方案，便于學生在實踐中學習，將理論學習與操作技能有機結合。這樣，既彌補了傳統教材缺乏氣動實驗的不足，又可以使氣動實驗教學滲入專業理論教學之中，引導學生重視實踐環節，加強技能訓練。
拓寬專業知識，增大信息容量高職院校學生的學習習慣與學習能力與本科院校的學生相比還存在較大差距，不少學生往往習慣于憑借一本教材來學習，而不善于翻閱參考資料。高職院校的教師一方面應善于引導學生全面學習，另一方面在編寫教材時也應倡導“教參式”的教材觀，使人手一本的教材不但成為學生學好某門課程的工具，而且還可以成為學生今后在生產實踐中能活學活用的參考資料。編寫教材時，我院借鑒了多本權威性很高的最新參考資料，大量引入現代企業實用技術信息，便于學生拓寬知識面；安排了“氣動系統使用與維護”章節，便于學生在生產實踐中隨時查閱，提高解決實際問題的能力；提供了符合國家最新標準的常用液壓與氣動元件圖形符號的附錄，便于學生查閱元件名稱類別與圖形符號，增強識別能力。因此，本教材不僅可以作為職業技術院校相關專業的試用教材或培訓資料，還可以供教師、學生、企業技術人員課內外學習，拓展視野或進一步參考。
　　增補練習題型，豐富教學內容適量安排課內外練習，幫助學生復習鞏固每個章節的教學內容，這是每一本教材必不可少的環節。目前，多數本科院校規劃教材的課后練習僅布置了幾道問答題，不利于學生全面復習和訓練；而一些中專學校使用的教材雖有配套的練習冊，但練習冊中的習題面廣量大，或過于簡單，或彼此重復。我院的教材在每一章教學內容之后，均有針對性、有選擇性地提供了一定數量的習題，題型有填空題、判斷題、選擇題、問答題、分析題等多種，既便于教師在教學過程中講練結合，又便于學生在學習過程中獨立思考、及時練習、鞏固提高。
　　重視圖文制作，保證教材質量北大出版社在批準我院的教材編寫申請后，提出了嚴格的圖文制作要求。針對書中大量的元件圖和回路圖，我院曾嘗試用掃描、拍攝等方法，但打印效果均不理想，最后全部采用了CAD繪圖。編者承擔了近四百張圖形的制作，盡管工作量很大，但編者自己繪制圖形的好處是圖形的大小比例、線寬線型、標號注釋等比較容易調整與修改，可以避免編書者與繪圖者由于理解偏差產生的錯誤，為保證教材的圖形質量奠定基礎。在文字描述方面，則盡量使用簡練的語言，在部分章節還嘗試了教學提綱式表達方法，意在簡單明了地呈現課程內容，便于學生一目了然，抓住重點。全書的排版均由北大出版社編輯完成，編輯部以專業化的封面設計、高水平的版面布局與規范的格式設置為該教材進行了“精包裝”。
　　采用先進手段，改進教材形式教材作為學生學習的一種基本工具，不只局限于書面形式，還可以制作成網絡電子教材，以生動形象的網頁界面展現教材的整體內容，可將書中靜態、復雜的圖形用動態、直觀的動畫加以演示，將教材中元件的內部構造與企業產品實物的外形圖片與型號參數相互對照，使學生貼近實際，了解所學專業與實際應用的關聯性。針對重點、難點教學單元，還可以制作多媒體課件，便于學生在課后的業余時間繼續學習。網絡教材更新調整內容比較方便、快捷，具有較強的時效性和靈活性，可以對書面教材起到很大的輔助作用。
高職教育的教材建設是一項重要而艱巨的系統工程，只有不斷總結、不斷充實、不斷創新，才能使教材的內容與形式日益完善，真正成為高質量、符合時代要求、具有鮮明特色的高職教材。

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