《液壓與氣動技術》課程是技工學校機械類、電氣類技工層次學生的一門必修課程，筆者自2008 年起開始從事《液壓與氣動技術》課程的教學工作，授課時所用的教材有很多，既有勞動出版社出版的《液壓技術》，也有高等教育出版社出版的《液壓與氣壓傳動》。但不管是哪種教材，課本所涉及的僅僅是液壓與氣壓的相關知識，對于液壓及氣壓回路的控制原理都沒有講述。而學生在學習過程中經(jīng)常會詢問液壓與氣壓回路的相應電氣控制是如何實現(xiàn)的，他們雖然學習《電工學》《電力拖動控制線路》等相關的電氣課程，但對于將液壓與氣動回路與電氣控制原理結(jié)合起來并不了解。在生產(chǎn)實際中，液壓與氣動系統(tǒng)也都是和電氣控制部分密切在一起的。因此，在傳授液壓與氣動相關知識的同時結(jié)合相關的電氣控制知識進行跨學科教學是非常必要的。
1 溫故知新，復習相關電氣知識
《液壓與氣動技術》課程依據(jù)我校教學計劃安排在學生在校學習的后一個學期，大部分電氣課程學生已在前幾個學期完成學習，所以在講授液壓與氣壓回路相關的電氣知識時，還應該先復習相關內(nèi)容，特別是電氣元件的國家標準符號及其功能、作用。
在液壓回路中運用廣泛的就是中間繼電器及其輔助觸點、按鈕等，因此筆者讓學生分析并比較圖1a、1b 兩圖的功能及作用，后筆者進行總結(jié)并分別對中間繼電器及其輔助觸點、按鈕的功能以及它們在回路中的作用進行講解。

圖1a                圖1b

圖2
2 由淺入手，運用電氣控制回路
因?qū)W生是次接觸液壓回路及相關的電氣回路設計，所以筆者一開始利用圖1a 將燈換成了換向閥的電磁鐵，此回路是一個非常簡單的回路（如圖2 所示），它能實現(xiàn)的功能是：采用手動按鈕控制液壓缸的往返運動，通過1SB 按鈕的分合控制，電磁鐵1YA 失電得電，從而使電磁操縱機構(gòu)的換向閥進行位置的切換，終控制了液壓油的流向讓液壓缸活塞進行前進或后退運動。
通過這個簡單的液壓回路的設計及制作，學生開始初步接觸液壓回路與電氣回路相結(jié)合的模式，讓學生了解其實通過電氣來控制液壓回路的動作并不困難，從而激發(fā)學生的學習積極性。
在整個的回路設計過程中，筆者并不是讓學生進行手動繪圖，而是利用液壓軟件進行設計，實現(xiàn)了回路動作的仿真，仿真時電氣回路動作帶動了液壓回路的相應動作，學生能直觀地看到自己設計出來的回路能否實現(xiàn)所需功能。在電腦上設計成功之后，再讓學生到液壓實訓臺上進行液壓回路及電氣回路的組裝，鍛煉他們的看圖、識圖及動手能力，將液壓及電氣原理圖與實物一一對應起來。
3 逐步深入，增加電氣控制難度
在圖2 完成的基礎上，筆者增加難度，讓學生設計自動控制液壓缸往返運動回路（如圖3 所示），它能實現(xiàn)的功能是：采用按鈕、中間繼電器、行程開關實現(xiàn)液壓缸的自動往返運動，通過1SB 按鈕的分合控制及行程開關1S、2S 的條件限定，從而控制了電磁操縱機構(gòu)換向閥電磁鐵1YA 的得電與失電，終同樣控制了液壓油的流向讓液壓缸活塞進行前進或后退運動。該回路液壓部分基本沒有改動，僅增加了2 個行程開關，但電氣部分作了較大改動。
通過該回路的設計讓學生了解到液壓回路與電氣控制是密不可分的，電氣控制才是實現(xiàn)液壓回路功能的關鍵，改動了電氣控制回路就可相應改動液壓回路的相應功能。
當然液壓及電氣回路是多種多樣的，不僅僅是圖3 所示的原理圖能夠?qū)崿F(xiàn)液壓缸的自動往返功能，還有很多回路也能夠?qū)崿F(xiàn)該功能。所以在布置任務時，筆者僅告知學生回路需要實現(xiàn)的功能及所需的液壓及電氣元件，他們可在老師給出要求及條件的前提下進行自由發(fā)揮，發(fā)揮學生的創(chuàng)造性及主觀能動性。

圖3
4 深化設計，完善液壓回路功能
上面所設計液壓缸自動往返回路不能實現(xiàn)停機后液壓缸活塞自動返回原位，但在生產(chǎn)實際當中自動復位功能在大部分機器當中是必要的，所以為了與生產(chǎn)實際相結(jié)合，筆者讓學生在圖3 的基礎上進行進一步深化，完善液壓回路的功能（如圖4所示）。
在圖3 的基礎上，將液壓回路當中的兩位四通液壓換向閥（1 個電磁鐵控制）改為三位四通換向閥（2 個電磁鐵控制），并增加中間繼電器進行擴展，增加液壓回路動作條件的進一步限定，從而實現(xiàn)了液壓回路的自動往返及停機功能。通過該回路的設計及制作，讓學生了解到其實電氣控制就是根據(jù)液壓回路的功能給出一定的限定條件，讓液壓回路在滿足條件時進行動作，而條件的給出就是通過行程開關1S、2S 來實現(xiàn)的，但在1S、2S 的觸點不夠時就需要通過中間繼電器進行擴展。

圖4
5 優(yōu)化回路，運用可編程控制器
圖4 雖然可實現(xiàn)液壓缸自動往返及停機復位功能，但電氣回路復雜，線路較多，容易出現(xiàn)接錯線的情況。筆者在學生接線時時刻注意，密切觀察，在學生出現(xiàn)錯誤時及時指出，讓學生在實現(xiàn)電氣回路的組裝同時意識到僅通過中間繼電器的電氣回路來實現(xiàn)液壓回路的較復雜功能是煩瑣的，檢修維護及更改液壓回路是困難的。
那么該如何避免這個問題呢？筆者組裝一個PLC 可編程控制器的電氣回路，通過PLC 可編程控制器的程序改變實現(xiàn)了上述兩種液壓回路的功能，雖然PLC 可編程控制器的電氣回路的成本會有所增加，但通過它可非常靈活地對液壓及氣動回路的功能進行更改，僅需要改動PLC 可編程控制器中的程序就能實現(xiàn)回路功能的轉(zhuǎn)變，而實際的電氣線路的接線不需做任何調(diào)整和改動，讓學生意識到在復雜電氣回路中引入PLC 可編程控制器的*性。
在當今社會，技校畢業(yè)生所從事的工作大部分是操作工、檢修及維護人員，他們的工作不僅僅只是涉及單純的機械或電氣方面的知識，而是機械和電氣知識的結(jié)合。雖然機械和電氣的相關課程他們都有所學習，但他們還不懂得將這些課程互相起來，對于今后的工作也只有片面的了解。在教學當中將機械和電氣方面的知識結(jié)合起來，將生產(chǎn)實際引入教學，有利于學生快速吸收知識、快速掌握技能、快速成才，他們就業(yè)時就容易上手。
在今后的教學過程中，筆者仍將不斷摸索并改進教學方法，調(diào)整已有的教學內(nèi)容，讓學生在課堂上體會到學習的樂趣，在練習中掌握操作技能。