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    新聞資訊

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    液壓教材應該變成叢書

    編成叢書的必要性

    1)液壓(液壓傳動與控制、流體動力技術、液壓與氣動)課,即使在研究型大學也還是

    定位為專業課,而非專業基礎課,全世界如此。

    既然是專業課,就應該面向真實世界,使學生在這方面具有就業必需的基礎知識和基本技

    能。不說了解當前世界先進水平,至少也應該知道二十年前達到的水平吧。然而,不做學問,

    不讀文獻,不做前沿跟蹤,滿足于因循與匯編現在中文已經有的材料的情況并不少見,結果是

    我們的大學液壓教材大多內容陳舊,與眼下的發展完全脫節,很多三十年前就已出現,現在已

    十分成熟普遍應用的技術都未介紹。情況就好像,一個將軍,把士兵帶到了離前線還有幾千里

    的地方,說,去沖鋒殺敵吧,祝你們好運!

    2)而今天的社會,特別是企業,期望著大學畢業生的是,盡早獨立工作、解決實際問

    題,帶來效益,從而有錢為他們發工資或發更高的工資。越早能獨立工作,帶來效益的人,就

    越能獲得重用。

    由于教材“理論”多實踐少內容陳舊,因此,學生畢業后,雖然學過液壓課,但面對實際

    液壓元件系統,依然一頭霧水,需要很長的摸索學習期才能真正進入工作狀態,受到巨大壓

    力。而產業界則因嚴重缺乏適用人才,還需要花很大力氣培訓。

    我國液壓技術水平,就總體而言,遠落后于世界先進水平。液壓教材內容陳舊,也具有不

    可推卸的責任。

    (3)然而,現代科學技術突飛猛進,即使液壓這么一門已發展多年,相對成熟的技術,也出

    現了很多改進改革[2、3]。今天,僅僅那些直接屬于液壓范疇的技術,對個人的學習能力而言,

    已是無窮大,窮一生精力都學不完。 筆者曾以《液壓螺紋插裝閥》,《液壓速度控制技術》為題分別編書,意圖反映近代液

    壓,洋洋灑灑近 500 頁,還有很多地方沒有深入展開。而這兩個題目所論之內容,僅占液壓技

    術的幾十分之一。所以,大學液壓教材即使編到 1000 頁厚,還不能全面反映三十年前液壓所

    達到的水平和深度。

    所以,如果還想用一本書概況整個液壓技術,那就只能講些基礎的古老的東西。很多人至

    今都還沒有走出“大題小做”的陰影,老想做那些大而無當的題目,編集大成的教材。這成了

    液壓教材內容不可能不陳舊的第二個原因。

    4)另一方面,在大學里的現實情況是,要學習的課程日益增加,分配給每門課程的學時

    數越來越少;學生需要學習的內容和從事的活動越來越多,專注于一門課程的時間也相應越來

    越少。因此,即使液壓教材只有三、四百頁,也很少有學生能專心學完。

    5)而實際上,大學畢業生到社會,特別是到企業工作,雖然確實需要有廣泛的知識,但

    由于任何工作單位都有重點有分工,所以,即便是到液壓元件或系統制造企業工作,也不必深

    入掌握液壓技術的每一部分內容。搞液壓系統的,只須知道液壓元件的功能,可以不掌握元件

    的設計制造。“用到時再深入學”也是完全可以的。

    筆者從事液壓系統研發幾十年,基本勝任了企業交與的所有研發工作,也獲得了四項專

    利,給企業帶來了豐厚的利益回報。然而,直到退休了,有了閑暇,編著兩本液壓技術書時,

    才進一步體會到自己對液壓技術的掌握原來是多么的局限。

    (6)所以,自主學習能力是現代社會中對工科畢業生的最基本要求。在工業先進國家早就這

    么做了。

    例如,德國亞琛工大的“液壓與氣動”課程,作為大學生的專業課,一共只安排 20 個學

    時,而兩本教材共約 600 多頁,完全要靠自學,二十年前就如此了。

    德國一些應用型大學的工程學科實行 PBL(Problem-Based Learning 面向問題的學習,或

    稱研究型學習)教學法也已有多年。老師完全不講課,只是靠一些案例、實際問題,引導推動

    學生自己去看書,尋找解決問題的方法。這是“授人以魚,不如授人以漁”的體現:既然不可

    能窮盡所有知識,那還不如教會一種“逢山開路遇水搭橋”的本事。

    筆者近期在不同場合碰到德國不同大學工程學科的教授,竟然異口同聲地說起,他們的中

    國來的學生只會等著聽課,老師不講課他們就犯傻了。如此缺乏自主學習能力,使他們感到極

    其驚訝。筆者聽后汗顏,無言以對。

    筆者近期拜訪了一位華人企業家。他在 2009 年成功地收購重組了德國一個現代化的液壓缸

    生產廠(Pacoma)。見面后,他就液壓缸的關鍵生產工藝與發展戰略侃侃而談,儼然一個業內

    行家。細聊之后方知,他竟然原來是學美術的,根本沒有讀過工科。由此也可見,自主學習能

    力才是最重要的。

    2 3

    因此,中國大學,特別是研究型大學的工程教育,要把培養學生自主學習的能力和習慣作

    為自己義不容辭的使命、迫在眉睫的任務。

    (7)在國內一些大學中,上液壓課學生來了不聽,或者根本不來,考試時作弊或教師暗中送

    分,已成常態。推行 PBL 教學法,讓學生自學,小組合作,解決一些問題,不會比此更糟。

    (8)而要推行 PBL 教學法,便于學生自學的教材是最基本的前提。

    (9)計算機視窗界面的多任務同時工作、網頁鏈接方式和因特網搜索引擎的強大能力,已極

    大地改變了人類,特別是青年一代的學習與思維方式,傳統讀書的線性學習方式已越來越不被

    采納。

    (10)因此,叢書是作為大學液壓教材的最佳方式。叢書可以提供足夠而自給自足的基礎知

    識,同時又提供各個專題的深入參考資料。學生可以在短時間內掌握基礎知識后,根據實踐的

    需要,自行挑選需要的主題繼續深入學習。

    2.

    2. 2.

    2. 編成叢書的優點

    編成叢書的優點

    編成叢書的優點

    1)可以分別編寫,逐步推進,不像單本教材那樣,必須所有部分完成,才能出版。

    2)由于各分冊內容比較專一,可以由少數,甚至單個真有心得的教師完成。

    3)由于分別編寫,文責自負,可以充分發揮各位教師的專長與主動性。

    4)在文體、風格、篇幅方面就比較自由,允許各分冊有所差異。不必費力統一體例。

    5)可以不必擔心各分冊的內容有重疊。反之,適當重疊,不留真空,對自學反倒是必要

    的。

    各分冊的主題可以條塊交叉。例如,計算機輔助手段、節能,既應該散布融入在各分冊

    中,同時也可以單獨作為主題寫。

    6)因為有其它分冊支撐,基礎分冊就不擔心起點低,專題分冊也不必擔心過于深。

    7)叢書容易搞成動態的,各分冊分別更新,可以先薄再厚,不斷補充和改進。專題性的

    分冊應該 2-3 年更新一次,以便及時綜合校內校外國內國際的最新研究成果。

    8)可以圍繞同一主題編寫不同深度的分冊,分別供機械類本科生、流體傳動與控制專業

    本科生、碩士生與博士生用。

    9)分冊深度不同重點不同,也可供高職院校選用。目前,國內高職院校的液壓教材主要

    是以本科院校的教材為藍本,對內容進行刪減和壓縮而成,嚴重脫離實際需求,亟需作重大改

    [4],但又缺乏力量。

    (10)不同深度的分冊,也可以供在職技術人員學習。盡管液壓技術是國民經濟中不可缺少

    的骨干行業,但畢竟還是一個小分支,從業的技術人員少,讀者也少。一般非教材的液壓專業

    書,能賣完 3000 冊,就算不錯的了。稿費收入相對認真寫書所花的時間和功夫,還不如當一

    個保安來得高。所以,現在鮮有人愿意花功夫認真寫液壓書。以抄襲代替編著,把學生所寫文4

    法不通的文章簡單摞在一起作為自己專著的,也時有可見。所以,在教材之外,也不易找到優

    秀的液壓書籍自學。

    11)叢書就可以是開放式的,不斷補充新的主題。

    12)編撰包羅萬象的大部頭液壓手冊,曠費時日,印出來就已落伍了。又因參與編寫者

    人數眾多,水平參差不齊,魚目混珠,吃力不討好,許多優秀人士都不愿為此花功夫。所以,

    現在編制大部頭手冊已不合時宜。而叢書正好能補此不足。

    3.

    3.3.

    3.對叢書的要求

    對叢書的要求

    對叢書的要求

    必須便于自學用,所以應該

    1)語言流暢易讀,敘述準確而直接,內容鋪陳的速度不快不慢,解釋詳略得當。

    2)排版松,層次清晰,給讀者在閱讀時留出喘息、思索、批注的空間。因為,通過批

    注,提出問題、疑惑,糾正錯誤,才能加深理解。

    3)起點低,適合當前大學生的學習能力?梢詤⒖际澜缰镜呐嘤柦滩。由淺入

    深,先總體再局部,螺旋深入。

    4)先定性再定量,數學表達式要為實際分析服務。

    現有的液壓教材中,基本因果關系常常被淹沒在一大堆公式中。推導了復雜的計算瞬態液

    動力的公式,而連穩態液動力的方向都沒搞清楚[6]。大談液壓缸終端緩沖的計算,卻不提及適

    用的基本前提[7]。

    曾有過一本大學液壓教材,以傳遞函數方式分析液壓元件與系統特性。從培養理論思維能

    力來說,也許是有益的,但不符合當前液壓技術發展的要求。經過多年努力推行,最終還是被

    放棄了。應該引以為訓。

    5)盡可能羅列常見同義詞,配以國際通用的英文術語,糾正名不符實的名稱,因為國內

    的液壓技術術語大多是舶來貨,多人各自翻譯,很不統一,有些直譯未反映本意,似是而非,

    對初學者很不便。

    6)面廣。許多新名詞,只要提到,就能從互聯網上找到。怕的是根本沒提及。

    7)脈絡清楚,可起按圖索驥作用。有系統性,指明可能性與邊界,使讀者可以避免在違

    反物理法則的區域尋找出路。

    9)每章開始有概要,結束有小結,有例題、思考題、練習題。

    10)每章都提供進一步學習的參考資料,起指路人的作用。

    11)介紹一些發展歷史,介紹最新的研發成果,使讀者認識到“沒有不可改進的產

    ”,激發進一步學習、探索、創新的興趣。教育不是灌輸,而是點燃火焰(蘇格拉底)。 5

    12)叢書覆蓋液壓技術的方方面面,至少介紹液壓技術在本世紀初達到的水平。為讀者

    進一步閱讀專業文獻、標準、產品樣本,進行創新性研究打下基礎,鋪平道路,搭建橋梁,陪

    伴護送畢業生滿懷信心地走上工作崗位。

    13)控制篇幅,每本分冊不超過 150 頁,甚至 100 頁。就是只有幾十頁,也未嘗不可。

    大學教材的質量不應該用它的厚度來衡量。撼動整個經典物理學的“狹義相對論”又有幾頁?

    香港聯合出版集團前董事長趙斌先生,從事編輯出版工作幾十年,曾淳淳告誡筆者:盡管目前

    的稿費及售價與書的厚度成正比,其實,書對讀者的價值是與其厚度成反比的,書的價值=其

    中的精華/厚度。

    14)有些分冊,如元件構造,液壓回路,CFD(流場仿真)、MKS(多元件仿真)等應采

    用全彩色印制。

    15)有些分冊,尤其是基礎性的,應配以現代多媒體形式。

    16)有些分冊,例如基礎性和概論性分冊,可以做成電子書的形式,放在網上,供免費

    下載使用。目前,互聯網上可下載的液壓技術學習資料極多,只是很零亂,不成系統,良莠不

    齊,可信度差。

    17)既作為大學教材,內容的正確性應該比一般出版物高得多。從寫作大綱開始,就應

    該聘請校內外多位專業人士嚴肅認真一審再審。還應開博客,出版后提供不斷更新的勘誤表,

    通告各分冊的版本更新狀況。

    4.

    4.4.

    4.叢書的組成

    叢書的組成

    叢書的組成

    叢書應該至少含有以下一些主題。

    (1)

    液壓傳動技術概論

    (2)

    液壓系統動力學

    (3)

    液壓閥概述

    (4)

    液壓壓力控制閥與壓力控制回路

    (5)

    液壓流量控制閥與控制回路

    (6)

    換向閥與換向節流閥(多路閥)

    (7)

    液壓電比例閥與伺服閥

    (8)

    液壓電-機轉換器(電磁鐵——開關、比例,步進電機等)

    (9)

    平衡閥

    (10)

    液壓閥的安裝連接形式

    (11)

    液壓集成塊設計

    (12)

    位置控制系統

    (13)

    容積控制回路與變頻驅動 6

    (14)

    液壓測試技術

    (15)

    液壓實驗

    (16)

    液壓管道與連接

    (17)

    液壓泵(馬達)概述

    (18)

    軸向柱塞泵工況分析

    (19)

    液壓泵(馬達)的變量方式

    (20)

    液壓執行器的種類與設計

    (21)

    液壓蓄能器

    (22)

    液壓密封件

    (23)

    液壓介質

    (24)

    液壓污染與控制(過濾器)

    (25)

    液壓附件選用與油箱設計

    (26)

    液壓系統故障診斷

    (27)

    液壓噪聲根源與排除

    (28)

    電液一體化(液壓系統電控)

    (29)

    電液伺服系統

    (30)

    液壓系統設計過程

    (31)

    液壓系統仿真技術

    (32)

    液壓元件的現代設計工具(FEM、EHD、CFD、MKS 等)

    (33)

    液壓系統節能技術

    關于氣動技術,搞液壓的人僅粗淺地了解一些,遇到需要,再深入學習,也是可以的。

    當年,IBM 制作臺式機、微軟編制 Windows,都采取了開放式、模塊式的方法:制定統一的

    接口標準,讓社會各界都可以參與,利用了社會的力量,后起直追,超過了蘋果機。這種做法

    編寫液壓叢書時也可以效仿。由重點大學作為領頭羊,做好頂層設計——叢書的大綱、各分冊

    的大致內容等,在網上公開,誰都可以寫。分冊的目錄也在網上公開,便利讀者查閱,提供建

    議。

    編寫教材,是大學教授不可推卸的責任!大學教授不編,該誰編?大學有教材需求,有評

    職激勵,有項目經費支持,優秀的大學教師有真才實學,有寫出好書的知識和能力,應該放下

    身段,跳出巢臼,寫一些實實在在有質量的教材,回報社會,尤其是重點大學的教授。大學教

    授如果寫不出有新意的與前沿接軌的教材要感到羞愧,F在世界上名牌大學的免費課程與教材

    越來越多。我們可以考慮采用電子書的形式,或者公開免費提供電子文檔。這樣,受益的人更

    多,教材改進更新的速度也會快得多。 7

    中國大學的液壓教學需要面向世界發展前沿。再不改變,中國的液壓工業的轉型與升級絕

    無可能。

    什么時候液壓研究與教學走上了“小題大做”的道路,液壓叢書能夠專而精深,接近世界

    的前沿,中國液壓教學與液壓工業的春天也就到了。


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