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液压传动课程设计总结8篇

时间:2022-07-29 02:47:05

液压传动课程设计总结

液压传动课程设计总结篇1

[摘 要]:“液压传动”课程是机械制造专业的一门重要专业基础课,既有较深的理论性,又有很强的实践性。文章分析了该课程的特点,对教学方法、实践教学的改革进行了探索与实践,总结出多种教学手段,这些手段有助于提高教学质量,对推动现代课堂教学改革必定有所启发。

[关键词]:液压传动 课程教学 教学方法

“液压传动”课程是机械类专业的一门重要的专业基础课,在教学中占有重要的地位。它在工业中占有重要的地位,是机械设备中发展速度最快的技术之一,应用领域很广。为了让相关专业的学生更好地掌握液压传动技术的基本知识和工程应用的相关技能,我们对“液压传动”课程的教学进行了一些分析与探索,取得了良好的教学效果。

一、目前教学中存在的问题

1.内容多,学时少

教学生能够阅读、设计一个完整的液压传动系统是“液压传动”这门课程的教学目的。要达到这一教学目标必须对以下内容进行讲解,流体动力学的基本理论、液压元件的结构原理、液压基本回路及液压系统。这些内容前后相关,在教学过程中需通盘考虑,缺一不可。传统教学中总教学课时在100学时以上,现在随着教学计划的改革,教学学时已缩减至48学时甚至更少。如何处理好教学学时与应达到的教学目标这一矛盾,是这门课程教改面临的首要问题。

2.新知识内容的增加

近年来液压技术发展迅速,出现了很多新型液压元件和静液压传动装置等新液压传动系统,代表着液压传动技术的发展趋势和发展方向。是选择成熟的传统元件和传统系统,还是选择新型元件和新液压系统作为教学的发展方向是教学中面临的新问题。

3.学习困难

液压传动要以流体力学为理论基础,所以概念、原理较抽象,理论性深,学生较难理解和掌握。同时它又和生产实际紧密结合在一起,是一门实践性较强的课程,造成学生学习困难,即便学会应用也难。因为液压传动的各类元件和工作介质都是在封闭的管路内工作,既不像其它机械传动直观易懂,更不像电气传动辅有各种仪表,测试非常方便,再加上其设备故障的隐蔽性、多样性、不确定性和因果关系复杂性等特点,其课程学习和技术掌握更显示其困难程度。

二、教学方法探讨

1.明确培养目标,调整教学内容

在教学中,要坚持理论与实践并重,强调基础,重视实践技能的培养,增强学生的实践技能和动手能力,使学生在学校获得一定的工程经验,为以后走上工作岗位打下良好的基础,增强学生的社会竞争力。根据培养目标要求,我们对课程内容进行了取舍,减缩过繁过深的理论推导、分析和计算等内容,删除偏离教学目标的设计计算等内容,突出应用型、技能型内容,增加必要的实用知识和实例,具体需要改变的教学手段如下。

(1)删减冗长的理论阐述和公式

推导计算过多的理论阐述和公式推导会占据大量教学课时,容易导致理论和实践的比例失调。我个人认为,与工程应用联系不紧密的理论和与岗位技能不相适应的计算内容可大胆删去,只要求学生掌握最基本的理论和计算公式,如伯努利原理、能量方程等。

(2)增加典型液压系统实例

为使学生具有一定维修和调试液压设备的技能,必须加强学生对生产设备液压系统分析能力的培养。通过大量实例分析,可使学生举一反三,触类旁通。为此我们老师要额外增加实例的个数,如可以增加如组合机床滑动台液压系统、外圆磨床液压系统、液压机液压系统之类的系统实例给学生演示或由学生自己学习操作。

(3)按模块目标重组教材内容

打破现有教材按章节划分的结构,将教学内容重新组合成3个模块。即基础模块:介绍基本原理、液压元件结构等。应用模块:介绍液压元件工作性能及常见液压回路形式等。排故模块:以典型回路为主介绍常见故障及查找方法等。这3个模块以应用为目标,相互联系,相互作用。学生对液压系统有了初步认识后,就能深入理解液压元件的原理和比较各元件工作性能的差异,进一步提高分析应用能力。

2.根据课程性质,改革教学手段

“液压传动”课程理论抽象而实践性又很强。因为液压传动的过程是在封闭的系统中完成的,要建立起直观性的认识是比较困难的。但是这个专业又贴近生产实际,应用性很强。一般的液压设备在日常生活中很少见到,所以学生缺乏感性认识,加上随着教学的改革,本课程的教学时数已经缩减,故而传统的教学手段很难适应新形势下的教学任务了,只有使教学方法多样化,并加强实践环节,才能改善教学效果。

(1)多媒体辅助教学

随着计算机技术的讯速发展和教育信息化的日益普及,计算机辅助教学已经越来越得到学校的重视和欢迎。动画、图像、文字、声音并茂的多媒体教学,可使抽象的教学内容直观、生动,使学生容易接受。例如,有一个高校运用了一套动画系统(如下图1示)在讲解行程控制顺序动作回路时,采用动画演不如图1所不:用红色代表高几油,绿色代表低压油,油粒子的运动方向表示了液压油的运动方向。启动后,电磁铁1得电,用红色表T,液压缸1的活塞压倒行程开关1S时,电磁铁2得电,液缸2的活塞向右运动,动画把两个液压缸的运动过程表现的栩栩如生,加上讲解,控制过程压一目了然。多媒体技术给学生创造了一个虚拟的环境,学生可以看到只有在实验室、实习场地才能看到的控制过程学生一看就懂,一听就明白。极人地调动了学生学习的积极胜,教学效果事半功倍。同时多媒体教学可大大缩短理论教学学时。

(2)理论联系实践教学

在进行液压元件教学时,还需要理论联系实际,加强实践性教学。如在讲解过程中配以实物拆装演示,在学习齿轮泵、叶片泵时,教师利用课件一边讲解结构原理,一边进行实物的拆装。然后再让学生分组拆装,教师巡回指导,提出一些关于结构特点、易发生的故障及排除的方法等问题,让学生进行研究和讨论。最后由教师来分析总结,并对动手能力强和善于思考的学生进行表扬。这样有利于开展互动教学,要比在课后安排拆装实验效果更好。

(3)加强实验教学,提高学生的创新能力“液压传动”课程实验的目的在于使学生掌握基本的实验方法及实验技能,学习科学研究的方法。为此,我们改革了实验教学体系,在完成传统实验的基础上,设计并实现了典型实验和综合型实验,综合实验属于开放型实验,鼓励学生自己设计回路进行实验,以锻炼学生的动手能力。注重培养学生的独立实验能力和创新能力。

三、结束语

通过对高校机械类专业“液压传动”课程的教学改革,使课程的教学紧紧围绕着工程应用这个中心,注重应用和实践。实践证明,通过该课程的教学改革,不仅增强了学生的学习兴趣,提高了教学效果,而且能取得了明显的优良效果。

参考文献:

液压传动课程设计总结篇2

关键词:液压与气压传动;实践教学;改革;实施

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)37-0126-02

随着我国现代工业的迅猛发展以及知识的不断更新和融合,使液压与气压传动技术在各个领域的应用也越来越广泛,已成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志之一。所以各高校都将液压与气压传动课程作为工科大类的必修专业基础课程,来满足行业技术发展对人才的需求。为适应行业发展和多元化市场对人才质量的需求,加快实践教学改革的探索研究,已成为各高校教学的一项紧迫任务。

就地方农业高校而言,工学类专业的发展受到很多因素限制。如何优化现有资源,改革实践教学,促进专业建设,提高教学质量,是我校农业工程类学科一线教学人员一直不断探索和研究的问题。本文以液压与气压传动课程为例,从以下几个方面介绍自己实践教学改革的实施与体会。

一、提高了学生专业学习兴趣

液压与气压传动课程具有较强的实践性,难度较大,易挫伤学生学习的自信心,使学生失去学习兴趣,实践能力更得不到锻炼和提高。通过改革本课程实践教学的内容和方式,不仅可以使学生知道学什么,有什么用,而且把抽象的理论内容在实践环节具体化。同时在实践环节中采用团队协作、分组讨论、轮流答辩等方式,极大提高了学生的学习兴趣,同时也培养了学生的创新意识和动手能力。

液压与气压传动课程实践教学改革实施对象为吉林农业大学交通运输专业、自动化专业、机械制造及其自动化专业、农业机械化及其自动化专业的本科生,并对实践教学改革的实施效果进行了相关调查(如表1所示)。通过调查结果表明:四个专业的学生对液压与气压传动课程实践教学改革的满意度高达99%以上,无不满意同学。说明同学们对新实践教学内容认可,对新实践教学形式喜欢,符合他们的兴趣,利于课程的学习和实践能力的培养。同时我们也与部分学生进行了交流,探究满意度高的主要原因:一是工学类学生多数为男生,基础兴趣较浓厚,探知欲望比较强;二是新的实践教学内容促进了知识融合,对学生其他课程知识的学习起到加深和巩固的作用;三是液压与气压传动知识贯穿整个高年级的学习过程,直到最后毕业,强化了课程基础知识;四是新实验创造了团队协作、探讨问题的和谐氛围,培养了动手能力,提高了思维能力;五是新实践教学体系与实际应用结合,使学生深刻体会到该技术在实际生产中的重要作用,进一步强化了学生的学习兴趣。总之,通过对液压与气压传动课程实践教学改革的实施,学生满意度高,达到了以学生为本的要求,也符合学生个性化的培养,实践效果良好。

二、巩固了学生多学科专业知识

液压与气压传动新实验内容基本为综合性实验,如:鼓风炉加料装置实验。给出学生该实验的回路图(如图1所示),让学生选择所需的气动元件,根据回路图用气管将元件进行连接,组成回路。并让学生完成能够实现鼓风炉加料装置的电磁铁动作顺序表(如表2所示),检查确认无误后,绘制电气连线图(如图2所示),根据电气连线图进行继电器部分连接。仔细检查后,按下启动按钮,并打开气泵放气阀,调节减压阀压力。通过手动控制继电器控制按钮最终实现鼓风炉加料。

除此之外,还可利用PLC等自动化程度较高的控制系统实现液压与气压传动的自动化控制,如:模拟机床动作实验(如图3所示)。根据液压回路图学生自行连接,按照液压回路功能要求进行PLC外部接线(如图4所示)。为了实现系统不同功能,学生也可自行设计程序来加以实验,最后通过点击启动按钮运行系统,以此检验液压系统功能实现情况。

课程设计或毕业设计作为液压与气压传动实践教学的延伸,内容可根据自己专业进行拟定。将机、电、液、气等知识融合。如:机械设计制造及其自动化和农业机械化及其自动化专业,可以结合实际应用机械设备或农用机械将液压或气动系统设计融入其中作为整体设计内容的一部分。自动化专业可以拟定相关液压或气动设备将继电器控制或PLC控制等知识融合。交通运输专业可以结合车辆载运工具,在完成基本机械设计基础之上增加相关液压或气动系统设计。

通过实践教学内容改革,把机-电-液或机-电-气知识相互融合,巩固了工学类学生多学科的专业知识,为综合能力的培养起到了促进作用。

三、强化了学生综合能力

构建综合实验内容,组建了学生实验队伍。通过综合实验内容完成的整个过程,培养了学生团结协作的精神和合作能力。在液压与气压传动回路组装调试和继电器电线连接阶段锻炼了学生实际动手能力。在系统运行过程中如果出现不满足系统运行要求的情况,整个团队会进行每一步的排查,发现问题,讨论、分析问题,直到解决问题,使学生多种实践能力得到锻炼和培养。结合PLC自动控制系统的编程,锻炼了学生的设计能力及创新思维。最后通过小组答辩过程锻炼学生的表达能力等。

总之,通过液压与气压传动实践教学的改革,锻炼了学生的思维,培养了学生多种实践能力。对于此类实验教学内容需要学时较多,所以开放式的实践教学更利于强化学生综合能力的培养。

四、增强了教师专业素质和能力

通过液压与气压传动课程实践教学改革的实施,打破了传统实践教学模式,促进了实践教学的改革深化。因此,对教师自身的专业素质和能力也提出了更高的要求。承担实践教学任务的教师应具有强烈的职业认同感,能在本职岗位上成就事业和实现自身价值。还应具备较高的业务素质、丰富的理论水平、较强的科学研究能力和创新能力。只有具有创新精神和创新意识的教师,才能对学生进行启发式教育,培养学生的创新能力。不仅如此,随着科学技术的发展,教师还应不断加强学习,不断提高业务水平和综合素质,才能培养出更多满足市场需求的优秀人才。

液压与气压传动课程实践教学的改革不仅增强了教师专业素质和能力,而且促进了液压实验室的硬件建设和发展。对其他承担实践教学任务的教师也具有一定的辐射作用。

五、结束语

综上所述,在液压与气压传动课程实践教学的过程中,通过改革实验内容、延伸实践教学环节等举措,实现了学生从被动学习到主动学习的转变,提高了学生对专业知识的学习兴趣,培养了学生的综合创新能力,改革实施效果良好。也使我们深刻体会到以学生为核心,以创新能力培养为目标,才能适应新时期对高素质人才的需求。

参考文献:

[1]张洪,孙明,许鸿,范训冲.基于卓越工程计划的“液压与气压传动”实验教学改革[J].实验技术与管理,2014,17(2):127-129.

液压传动课程设计总结篇3

【关键词】液压与气压传动教学改革实践探索

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)3-0064-02

液压与气压传动是利用液体或气体的压力传递力和运动的一种传动,由于它具有其他传动方式不可替代的许多特性,因此被广泛应用于机械制造、工程机械、冶金机械、石油化工、交通运输、矿山机械 、建筑机械等各个工程技术领域。随着微电子技术和控制理论学科的发展,液压气压传动的应用领域越来越广,从军用到民用,从重工业到轻工业,到处都有液压气压传动与控制技术。

《液压与气压传动》是机械类专业的一门重要专业技术基础课。由于机、电、液(气)一体化技术的迅速发展,为适应形势需要,必须突破旧的教学模式,优化整合教学内容,改进教学方法,改革考核方式。

一、明确培养目标,优化整合教学内容。

我院属于高等职业技术院校,主要培养面向工业生产第一线的应用型专门人才。学生走向工作岗位后,遇到有关液压和气压传动的问题一般是关于设备的安装、调试、维修和保养等项目,很少接触到系统的设计校核计算工作。因此,根据职业岗位和技能要求,优化整合教学内容,增强内容的针对性和适应性。

1.合理删减教材,做到重点突出。

首先,从课程内容总体看,本课程包括液压与气压两个方面,以液压传动内容为主,气压传动为辅,学生只要掌握了液压传动的基本知识和技能,对气压传动理解就很容易;其次,对于教材中过繁过深的理论推导过程、分析和计算内容进行删减,公式推导过程省略,只要求学生掌握最基本的理论公式,学会如何正确应用即可。

2.增加典型液压系统实例

为使学生具有一定调试和维修液压设备的技能,必须加强学生对生产设备液压系统分析能力的培养。通过大量实例分析,可使学生举一反三,触类旁通。同时,更好地把零散的液压知识有机地联系起来,得以灵活应用。为此可以将教材中的3个实例增加到5个,即组合机床动力滑台液压系统、外圆磨床液压系统、液压机液压系统、注塑机液压系统和起重机液压系统。

二、改进教学方法,提高教学效率。

《液压与气压传动》课程理论抽象而实践性又很强。因为液压传动的过程是在封闭的系统中完成的,要建立起直观的认识是比较困难的。但是这个专业贴近生产实际,应用性很强。一般的液压设备在日常生活中很少见到,所以学生缺乏感性认识,加上随着教学的改革,本课程的教学时数已经缩减,故而传统的教学手段很难适应新形势下的教学任务了。只有改革传统的教学方法和手段,使教学方法多样化,并加强实践环节,才能改善教学效果。

1.多媒体辅助教学

《液压与气压传动》课程的结构图、原理图特别多,有的还比较复杂。过去的教学手段比较单一,主要是通过教学挂图、教学模型等辅助教学。老师虽然下了很大的功夫,但学生却听得一头雾水,渐渐失去了学习的兴趣。图文并茂的多媒体教学的出现,使抽象的教学内容变得直观、生动。特别是加入平面动画以后,元件的动作、状态及液压油的流动过程,都可直观地展现在学生面前,使学生容易接受、乐于接受。例如在讲解换向阀的工作原理时,只靠挂图,学生对于什么是“通”、什么是“位”,以及阀芯动作以后,到底是哪些通道接通,哪些通道断开,这些基本原理总是不容易理解。而动画制作的多媒体课件,阀芯动作后的位置,液流的流经路线,这些都一目了然,甚至比实验、实习还要直观。极大地调动了学生学习的积极性,教学效果事半功倍。同时通过多媒体技术,还可以把不同教学内容按教学目标的要求组成一个有机的整体,极大地增加了授课的信息量,使教学过程的辅助时间大大缩短,提高了课堂教学的效率和教学质量,较好地解决了学时减少而内容增加的矛盾。

2.理论联系实践教学

在进行液压元件教学时,还需要理论联系实际,加强实践性教学。如在讲解过程中配以实物拆装演示,在学习齿轮泵、叶片泵时,教师利用课件一边讲解结构原理,一边进行实物的拆装;然后再让学生分组拆装,教师巡回指导,提出一些关于结构特点,易发生的故障及排除的方法等问题,让学生进行研究和讨论;最后由教师来分析总结,并对动手能力强和善于思考的学生进行表扬,这样让学生在接触理论的同时,通过自己动手拆装掌握一些实践知识。这种教学方法,不但加深了学生对理论的理解,还提高了学生的动手能力,同时有利于开展互动教学,这比在课后安排拆装实验效果好得多。

3.加强实验教学,提高学生的创新能力。

《液压与气压传动》课程实验的目的在于使学生掌握基本的实验方法及实验技能,学习科学研究的方法;验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识;使学生对液压传动系统中常见的元件的内部结构、工作原理等有一个更加深刻的理解和认识,并能自行组装液压基本回路。通过液压传动实验,使学生初步具备液压元件、液压回路的组装和测试的综合能力,正确处理实验数据和分析实验结果的能力,运用所学的理论解决实际问题的能力,提高学生的综合素质。为今后在工程实际中处理液压传动系统的问题奠定坚实的基础。为此,改革了实验教学体系,在完成传统实验的基础上,设计并实现了典型实验和综合型实验,综合实验属于开放型实验,鼓励学生自己设计回路进行实验,以锻炼学生的动手能力。注重培养学生的独立实验能力和创新能力。

三、改革考核方式,加强过程考核。

本课程最终考核方法采取理论与实践相结合的形式,理论教学包括理论考试成绩、上课表现、完成作业情况三部分,实践部分包括实践技能、实习报考、实习态度三部分。考虑到高职教育人才培养目标的要求,所以总评成绩理论部分占50%,实践部分占50%,通过这样的考核方法,一方面督促学生上课认真学习,下课及时完成作业,掌握丰富的理论知识,另一方面,又重视学生的实践动手能力的培养,有效地提高了学生的学习积极性。

四、结 论

通过几年的教学改革与实践,使教学质量有了明显提高,取得了显著的教学效果。改革总是需要不断地探讨、摸索和总结,希望将来我们会发现更多更好的教学模式来改进液压与气压传动课程的教学。

参考文献

1 姜佩东.液压与气动技术[M].北京:高等教育出版社,2000

2 赵学清.《液压传动》课程的教改初探[J].机械职业教育,2004(11)

液压传动课程设计总结篇4

《液压与气动技术》课程教学整体设计的内容包括设计依据、教学目标、学习资料、教学团队、教学准备、教学内容、教学的组织与方法、考核评价、教学反馈。

一、设计依据

教育部关于“十二五”职业教育教材建设的基干意见》、《机电一体化技术专业人才培养方案》、《电气自动化技术专业人才培养方案》《机械制造与自动化技术专业人才培养方案》和这些专业的《液压与气动技术课程准》。

二、教学目标

1、知识目标:(1)液气压传动的工作原理、液气压传动的组成、液压系统图、职能符号、优缺点等; (2)液压传动基础中液压油的性质及选用,液体静力学和动力学基础;管路液体的压力损失计算等; (3)具有液压元件结构、原理、功用、拆装、选用及控制维护能力; (4)具有气压元件结构、原理、功用、选用及控制维护能力; (5)具有液压基本回路设计、连接、调试维护能力; (6)具有综合设计和控制维护液压基本回路能力; (7)具备对项目设计进行总结、整理、归纳的书面表达及口头表达能力; (8)培养学生查阅手册、检索资料的能力。

2、能力目标:

(1)通过实物拆装可以锻炼学生的拆卸、装配能力,掌握元件各个部件之间的装配顺序、定位要求,部件的加工间隙、加工精度等知识。 (2)具有检测,调试,维护常见机械设备液压系统的能力; (3)具有设计一般复杂程度的液压系统的综合能力; (4)参与诊断并排除工程机械常见的液压气压故障的初步能力。

3、方法能力和社会能力目标:

(1)培养学生逻辑思维能力与发现问题和解决问题的能力,使学生从习惯思维中解脱出来,引导启发学生的创造性思维能力。 (2)培养学生刻苦钻研的学习态度,善于思考的学习方法,脚踏实地的工作作风。 (3)使学生具备在专业方面可持续发展的能力。 (4)使学生具备正确的价值观与评定事物的能力。 (5)使学生具备良好职业道德和诚信的与人交往沟通的能力。 (6)培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与创新设计意识。

三、学习资料

1、教材:

《液压与气动技术》(第四版)、邹建华主编,华中科技大学出版社、2014.9

2、参考资料:

《液压与气压传动》,左健民主编,机械工业出版社,2012.5

《液压与气动技术》(第三版),张宏友主编,大连理工大学出版社、2009.2

3、拓展性学习材料:

《液压工程手册》 雷天觉主编 机械工业出版社 2005年

《实用液压机械故障排除与修理大全》 陆望龙主编 湖南科学技术出版社 2006年

四、课程教学团队

课程教学团队由课程负责人、团队成员和企业专家组成。

(1)课程负责人:

课程负责人应熟悉液压与气动控制技术。熟悉高职教育规律,实践经验丰富,教学效果好,在本领域有一定影响,具备操作、维护、设计大型机床、大型工程机械控制设备的能力,具有高级职称的“双师”素质教师。

(2)教师专业背景与能力要求:

主讲教师:机电技术专业或相关专业毕业,具备中级以上职称,从事本专业教学工作5年以上。

兼职教师:机电一体化技术或相关专业毕业,在液压或气动相关行业工作5年以上,具备大型工程机械控制系统设备维护、设计能力。

(3)企业专家:

在液压与气动技术行业有一定的知名度,具备操作、维护、设计大型机床、大型工程机械控制设备的能力,具备高级技师或技师职称。

五、教学准备

1、教室:

多媒体教室(含计算机、投影仪等设备)、液压与气动仿真实训室。

2、实训条件:

液压与气动技术仿真实训室配置(表1)。

六、教学单元(模块)及内容(表2)

七、教学的组织与方法

1、直观教学法。在课堂上尽量采用实物、图片、动画演示等方法,将复杂的原理用简单的、感性的方法展现出来。

2、参与式教学、体验式学习 以学生为中心强调行动学习,“在做中学”。 以实训开始,先行后知的 “在做中学”,采用边提问、边实践、边讲解及指导的方法, 在“学”中“做”。

3、讨论交流法。课程教学中,经常将关键工业应用技术拿出与学生讨论,让每个学生积极参与,给学生机会发表自己的意见。

4、激励教学法。实训过程中,经常采用小组之间竞赛的方法,竞赛的结果记入考核成绩。鼓励团队合作精神和培养创造性解决问题的能力。

八、考核与评价

改革考核手段和方法,制定工学结合的课程学习阶段的考核量化标准,按量化指标对过程和结果实施考核。课程总体上以理论考试成绩占60%,学习活动过程占40%组成。在工作学习过程中关注学生动手能力和实践中分析和解决问题的能力,对在学习和应用上有创新的学生、对参与技能竞赛并取得较好成绩的学生应给予加分奖励。

九、教学反馈

本课程主要采用以下方法进行教学反馈,从而了解了解学生的学习情况,发现学生存在的问题,尽快地找出原因,研究对策加以解决。

(1)课程组老师常规教学提问反馈;

(2)召开学生坐谈会反馈;

(3)根据学生实训结果反馈;

液压传动课程设计总结篇5

关键词:《液压传动》;教学;心得体会

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0202-02

《液压传动》是机械工程类专业的专业基础课,对该门课程的掌握情况将直接影响到学生对后续专业课程的学习以及毕业设计,对学生毕业后从事与机械相关的工作也有很大的影响,因此,本门课程在机械类专业课程体系中占有特别重要的地位。笔者在专业课教学、毕业设计、实习等教学环节中,常常发现很多学过《液压传动》的学生对《液压传动》的相关知识掌握地并不扎实,甚至有些学生对液压传动的基本概念都不清楚,学生普遍反应《液压传动》是一门比较难学的课程。其实,《液压传动》的理论基础就是流体静力学和《流体动力学,流体动力学相对难理解一些,但本科的《液压传动》教学涉及到流体动力学的地方很少,这部分内容课堂上一带而过即可,流体静力学的基础知识就是帕斯卡定律,学理工的学生都很容易掌握,所以《液压传动》应该说并不难学,学生之所以没学好,我认为是这门课程有一个显著的特点,即实践性强,而学生恰恰没有这方面的实际经验,导致理解困难,因而教师在教授这门课程时,必须要采用与课程特点相适用的教学方法才能让学生容易理解并提高对这门课程的学习兴趣[1]。下面分享几点笔者从事多年《液压传动》课程教学的心得体会。

一、讲好绪论

绪论这一讲开好头,对后续的教学有极大地促进作用,在这一讲要达到以下几点教学效果:(1)让学生掌握液压传动的基本概念和基本原理;(2)了解液压传动的特点、发展和应用;(3)提起学生对本门课程的兴趣。

在讲液压传动的基本概念和原理时,我首先告诉学生传动的三种类型,即机械传动、流体传动和电气传动。液压传动是流体传动的一种,是目前工程实际普遍应用的一种形式,这样学生对本门课程就有了一个总体上的概念,然后通过“液压千斤顶”这个简单的例子把液压传动的基本原理讲清楚、讲透。通过液压传动基本原理的讲解,引出液压传动的特点及其发展和应用,特别是在工程机械、智能机械等学生比较熟悉和感兴趣的领域的应用,同时结合自己的科研项目,指出机械产品机电液一体化的发展趋势。为了让学生了解液压产品的发展现状,笔者在课堂上登陆了力士乐、阿托斯等代表国际先进液压水平的知名厂商的网站,浏览其产品。由于学生对工程机械相对了解一些,便以工程机械的行走马达、操作阀等关键元件的国内外价格差距和质量差距为例,指出国内与国外先进液压技术水平的差距,激发学生的学习热情和兴趣。

二、注重实验和联系工程实际

《液压传动》是一门实践性很强的课程,而学生基本没有相关的实践经验,因而在课程教学中要尤其重视实验课,注重与科研和实际的结合,这样学生才能对所学内容有感性的认识,明白所学知识的用途。在讲“压力单位兆帕”时,为了让学生有一个直观的概念,给他们看了一个用10MPa高压水切割岩石和水泥的实验照片(如图1所示),并提醒学生在以后从事液压实际工作时,要注意安全,切记要先让系统卸压再维修。再比如,讲“滑阀中位机能”时,要让学生深刻理解不同种类滑阀中位机能的特点、作用及正确选用,因此举了一个滑阀机能选用不当导致液压元件损坏的例子:学院的实验室有一个液压马达驱动大惯量飞轮的液压实验系统,马达的换向和停止采用一个三位四通电磁换向阀,做了几天实验后发现液压马达漏油严重,刚开始还以为是马达的质量问题,后来才发现是因为换向阀选了“O”型中位机能,换向阀由左位或右位打到中位时,马达进出油口被封死,转动的大惯量飞轮也被迫停止,导致液压系统产生了很大的液压冲击,马达密封被破坏,发生了漏油现象。笔者所在学校――中国矿业大学的各专业都有很强的矿业特色,在讲“典型液压系统”时,一般都是结合自己的科研项目,补充两个典型煤矿机械的液压系统,以开拓学生的视野,同时为后续《采掘机械》等专业课程的学习和毕业设计打下基础[2]。

上实验课是学生能够见到液压元件实物并自己动手操作和验证所学知识的主要途径,因而要特别重视实验课的教学,作为任课教师必须至少要带一组实验。为了提高实验课的教学效果,我要求学生每次实验课前要认真预习实验指导书,对难点问题,在课堂上预先讲解,这样学生对实验步骤和实验原理就比较清楚了,否则在实验课上教师怎么说学生就怎么做,会使学生不知其所以然,实验课的效果就大打折扣了。每次实验结束后,要求学生及时做实验报告,通过批改,对实验报告中反映出来的共性和难点问题进行详细讲解,必要时把关键问题在下次实验课上再进行验证。回路组合实验是要求学生自己动手组装回路的实验,我要求每个学生都要动手,在做完实验后,谁的手上没粘液压油,则该次实验不合格,从而鼓励学生在实验室搭建并验证自己设计的液压系统。

由于本门课程是大约一百名同学的大班课,把课堂教学放到实验室不现实,而实验课学时又不充裕,为了让学生对所学知识有直观地认识,我每次讲新的内容时,都从实验室拿几件相应的液压元件到课堂上,课前让学生先观察,课堂上再对照具体实物进行讲解,有效弥补了实验课教学学时不足的问题。

三、有效利用多媒体教学手段

本门课程和工程实际结合紧密,因而在教学中要尽量的把所讲内容具象化。在讲“液压传动的应用”时,给学生展示各领域液压设备的照片,有的还播放了视频;讲“各种液压元件”时,我也会播放相应典型产品的照片和视频。

液压元件的内部结构和工作原理在课程中占有很大的比重,这部分内容讲不好学生会感到枯燥无味,难以理解。对这部分内容,笔者一般结合液压元件的结构图和工作原理动画来讲解,利用结构图总结出液压元件的主要结构特点,再结合动画讲解其工作过程和工作原理,这样学生就很容易理解了,而且也提高了讲课效率。

如果学生对液压基本元件部分的知识掌握地不够扎实,液压基本回路和典型液压系统这部分内容就不容易理解,即使有的学生对液压元件部分学地比较好,对于复杂液压系统各基本回路间的相互关系和元件动作过程也不容易搞清楚,这部分内容我都用Fluidsim进行了动画模拟。Fluidsim软件是由德国FESTO公司和PADERBORN大学联合开发,专门用于液压、气压传动教学培训的软件[3]。利用Fluidsim做的液压基本回路和典型液压系统仿真程序能够直观地显示液流过程和对元件的工作状态进行控制,这样,不管液压系统多么复杂,其工作过程和原理都能直观地展示出来,不需要学生再想象各元件的动作和状态,对所讲内容很容易理解。

四、考核方法多样,注重过程考核

要让学生学好一门课程,一方面要激发学生的学习兴趣,另一方面也要加强督促,公平、合理考核。本门课程笔者采用了结课考试、实验、小设计和平时成绩综合考核的方式。

为了引起学生对实验课的重视,提高动手能力,实验成绩的评定不仅仅看实验报告,还要看学生在实验课上的表现,比如对动手能力强、清楚实验过程、独自设计液压回路并组装和验证的学生的实验成绩要给高分。除了平时布置作业,我一般还会安排两次过程考核,作为平时成绩的主要组成部分,一次是在课程中期利用一节课的时间安排一次小测验,一次是在课程即将结束时布置一次小的课程设计。课程设计以分组的形式进行,一组一个设计题目,设计的内容一般结合科研和工程实际,要求学生课后查阅资料,按照要求设计好后做出PPT,课堂上以小组答辩的形式考核,这种方式增强了学生的学习主动性,很受欢迎。

五、结语

通过上述教学手段和方法在《液压传动》课程中的应用,培养了学生的动手能力,激发了其学习兴趣,使得学生能更加直观地学习本门课程的内容,理解得更深刻,学习不再感觉枯燥,在学好本门课程的同时,也为毕业后从事相关工作打下了坚实的基础。

参考文献:

[1]赖云英.液压传动课程教学方法浅析[J].中等职业教育,2012,(7):40-42.

液压传动课程设计总结篇6

关键词:液压仿真;FluidSIM;教学改革;液压与液力传动

作者简介:吕刚(1976-),男,陕西西安人,西安建筑科技大学机电工程学院,讲师;贺利乐(1963-),男,陕西户县人,西安建筑科技大学机电工程学院,教授。(陕西西安710055)

基金项目:本文系西安建筑科技大学2011年重点教改项目“新办工程机械专业创新性应用型人才培养模式的研究与实践”(项目编号:JG011110)的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)16-0048-02

液压传动与液力传动具有其他类型的传动所不具备的优点,目前广泛应用于建筑机械、矿山机械、数控机床、汽车制造业、军事工业等诸多领域。因此,“液压与液力传动”课程已成为高等院校机械专业一门非常重要的专业基础课。但是,随着时代的发展,这门课的教学过程中出现的一些问题影响了教学效果,为此需要进行教学改革方面的研究与探索。

一、目前“液压与液力传动”教学中出现的问题

1.学时压缩

传统的“液压与液力传动”教学计划总课时在100学时(包括流体力学部分)以上,其中包括10个课时左右的实验学时。随着国家本科专业的调整以及多媒体教学方法的大规模应用,西安建筑科技大学(以下简称“我校”)的“液压与液力传动”课程的总教学学时由原先的64学时调整为56学时,实验学时也减少到6个学时。如何在这么短的学时内,达到国家教育部门要求的本科教学目标,是这门课教改面临的首要问题。

2.新知识和新内容的增加

近年来,随着液压技术、控制技术、液力传动技术的迅速发展,出现了插装阀、比例阀、伺服阀、多功能复合阀等新型液压元件和电液比例控制、伺服控制等新型控制系统。在教学过程中,是选择成熟的传统元件和传动系统,还是选择新型元件和新型液压控制系统作为教学的基本方向,这是教改面临的重要问题。

3.实验设施的缺乏

从2000年开始,国家在高校中进行扩招,高校在校生数量急剧上升,而各高校的实验室人员和设施的增长却跟不上学生数量的增长,导致做实验时常出现十几个学生共用一台实验器材的现象。此外,随着新技术的不断出现和物价的持续上涨,新型实验器材的价格也不断上涨,这制约着高校实验器材的购买和更新。

4.理论和实践的脱节

“液压与液力传动”是机械专业的专业基础课,是一门实践性很强的课程。在课堂教学中,学生只是通过课本和老师讲授来学习理论知识,学习起来普遍感到知识抽象、不易掌握。上完课后不能直接进行实际操作,等到上实验课时,知识点又遗忘得差不多了。

5.多媒体教学方法的不足

随着多媒体教学方法的推广,“液压与液力传动”纷纷改为多媒体授课,这有利于将抽象的知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动其学习积极性,发挥其创造性;有利于增大教学信息量,有效扩展课时容量,提高教学质量;有利于活跃课堂氛围,加深巩固所学内容,有助于师生之间的互动。

但是,多媒体教学并不是万能的。现在很多高校的“液压与液力传动”多媒体教学是采用PPT和Flas相结合的形式。多媒体课件已经根据课本提前做好,无法在课堂上根据需要而改动,这削弱了学生的主动参与性与创新性。而且课本上讲授的部分元件和回路是实验室所不具备的,这又造成了理论与实践的脱节。

面对以上问题,除了加大资金投入、政策扶持外,还要求广大教师充分利用现有条件,使用液压仿真技术来达到教学目标。

结合教学经验和工程实际,笔者认为液压仿真软件FluidSIM可以在课堂教学中解决这些问题。

二、FluidSIM软件介绍

现在应用的液压仿真软件有多种,如AMEsim、Matlab、Adams、FluidSIM等等。其中,FluidSIM软件由德国Festo公司和杜伊斯堡大学联合开发,专门用于液压传动和气压传动的教学与培训。它分为两个独立的部分:FluidSIM—H用于液压传动教学;FluidSIM—P用于气压传动教学。FluidSIM软件简单易学、入门快,不像其他几种软件一样要分析掌握数学模型,因此特别适合于本科生和初学液压传动与气压传动的人员。

下面结合换向阀锁紧回路的设计来介绍FluidSIM软件。

1.液压回路的设计

如图1所示,软件主界面左边区域为元件库,内有数百种标准的液压、气压、电气元件。右边区域为绘图区。

设计回路时可用鼠标直接拖拽元件库中所需元件到绘图区,鼠标双击元件图标或使用右键菜单可打开该元件的属性,修改元件的各种参数,然后将各元件连线,即可生成所需液压原理图。同时,该软件还提供元件列表和各元件实时运动状态图。

2.液压回路的仿真

液压系统原理图经检查无误后,启动仿真命令进行回路仿真。在仿真过程中,可用鼠标点击换向阀6两边的电磁铁来模拟换向阀的切换,仿真结果如图2所示。

图2中,粗线条为高压油路,细线条为低压油路。如图所示,当三位四通电磁换向阀6处于中位时,回路不通,液压油缸7的输出力和速度皆为零,此时压力表5显示压力为5Mpa,溢流阀4 开启卸荷。

在仿真过程中,通过观察元件运动状态图还可实时观察各元件的物理量值,如液压油缸的运动速度、输出力、换向阀的开闭等。这样能通过模拟演示预先了解所设计液压回路的动态变化,从而正确地估计所设计回路实际运行时的状态。另外该软件在仿真时还可显示液压回路中一些关键元件的状态量,如液压油缸活塞杆的行程位置、换向阀的主阀芯位置、压力表的压力、流量计的流量等。这些参数对设计液压回路的电气控制系统是非常重要的。

3.仿真查错功能

FluidSIM软件的一个优点就是它的仿真查错功能。在液压回路设计过程中,各元件连线时,软件将自动检查各元件之间的连接是否可行,从而避免了设计时出现一些低级失误。在仿真时,还可通过实时参数的显示和元件状态图及时发现设计中存在的错误,最大限度地优化回路。

4.辅助教学功能

FluidSIM软件中内置有大量液压元件的说明、插图、图片、影像资料和液压传动的辅助教学资源。点击软件主界面的“教学”下拉菜单,内有元件图片,教学影片等内容,可供课堂辅助教学和课后学生自学所用,如图3所示。

通过FluidSIM软件,可以在虚拟环境中设计液压回路并对其进行仿真,在仿真中显示和控制回路的动作。因此,可以及时发现理论设计中存在的错误,有助于设计出结构简单、工作可靠、效率高的最优回路。

三、FluidSIM软件在教学改革中的应用

由上例可知:FluidSIM简单易学,可按要求随时更换元件组成新回路并检查回路的连通是否可行,且元件库丰富,具有大量的辅助教学资料,便于本科生学习、理解和掌握“液压与液力传动”课程。

现结合笔者课堂教学经验,叙述FluidsSIM软件应用步骤:按教学大纲要求,使用多媒体课件讲述课本内容;课本内容讲完后,留一定时间让学生看书,使其理解、消化课本知识;使用FluidSIM软件演示课本所述元件和回路;当堂提问,了解学生掌握程度;要求学生对于所学内容举一反三,使用不同元件达到相同目的,并上讲台实际操作;对于要上实验课的内容,在课堂上先用FluidSIM软件进行演示,并要求学生思考,进行回路设计,在实验课中进行实验验证;结合本专业的“卓越工程师”培养计划和“机械创新设计大赛”,重点发掘培养学有余力、动手能力强、创新意识强的学生,指导他们学习理论知识,使用FluidSIM进行设计,在实验中进行验证。

四、结束语

对于教师而言,在课堂教学中使用FluidSIM软件可以更好地将理论知识和工程实际结合起来,在较少的学时内用多媒体手段演示液压元件和传动系统的实际工作过程,现场分析评价,启发学生的思维。

对于学生而言,学习掌握FluidSIM软件,可以理论联系实践,增加动手机会,提高学习兴趣,激发创新意识。学生可以充分发挥自己的想象力和创造力,利用该软件设计液压或气压回路并进行仿真,然后在实验室中进行现场安装、调试,验证设计正确与否。

总之,将FluidSIM软件应用于课堂教学和实验,可以改进教学方法,提高教学质量,最大程度地解决目前“液压与液力传动”教学中存在的一些问题,对于“液压与液力传动”课程的教学改革具有重大意义。

参考文献:

[1]贺利乐.液压与液力传动[M].北京:国防工业出版社,2011.

液压传动课程设计总结篇7

0引言

基于学习产出的教育模式(outcomesbased education,缩写为OBE),是一种面向市场需求的、重点强调学生能力培养和能力训练的教育模式。OBE带来的教育理念核心的变化是彻底摒弃以往“堆砌式”的课程体系构建方法,需面向行业需求,实时动态设计培养目标,并及时调整毕业能力要求,围绕学生毕业知识、能力、素质需达到的指标全面构建课程体系,进行教学设计以及教学资源的配置(如图1所示)。OBE教学理念下的教学质量监控与评价是以学生学习结果为唯一标准,要求课程设置、教学、考核评价都要依据培养目标,并与培养目标具有一致性[13]。从上面可以看出,OBE的教育理念充分说明了现代教育应面向产出、以学生为中心和持续改进。

本研究认为可以通过调研、不断地沟通与和反馈,实现面向产出和持续改进,并基于大数据科学地构建专业培养体系,打破传统“填鸭式”教学模式,真正地实现以学生为中心,使其从课堂到实验室,从理论到实践,完成从被动接受到主动学习的态度转变。这种转变需要什么样的教学设计支撑呢?这是OBE教学理念下急需解决的问题。目前,项目式教学是通过工学结合、任务驱动、项目导向的新型教学模式,是一种通过组织学生真实地参加项目设计、实施和管理,在项目实施过程中完成教学任务的过程,成为实践教学的有效手段[4]。在具体教学时,为了将理论与实践相结合,把教学内容融入到源于自动化生产实际的一个个具体项目中去,即 “项目式教学做一体化”,在实践教学中突出以学生“做”为主,培养学生能力[5]。然而,项目式教学需要更多的教学时间,为高效利用课堂时间,提出了翻转课堂的项目驱动式教学,采用项目与课堂融合的教学方法,强调学生自主学习,教师主要发挥咨询和协调人的作用[6]。

笔者以《液压与气压传动》课程为例,基于OBE教学理念,设计了教学目标和毕业能力,然后采用项目驱动式教学设计方法,以项目为主线,将课堂教学、实验、三级项目、考试、作业等各个教学环节高度融合起来,有效解决了课堂与项目脱节的问题,有效减少了作业抄袭现象,而且变验证性实验为实践性,激发了学生的兴趣,培养了学生综合能力,全面提高了教学质量。

1课程教?W目标

通过对机械类人才能力需求的大量企业调研,制定了机械类的培养目标和毕业要求。然后,依据机械类毕业要求,细分了考核指标点,《液压与气压传动》课程围绕这些指标点进行教学目标设计。本课程的教学目标如下所示。

1) 了解液压与气压传动技术的应用及发展现状,掌握液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件的典型结构和图形符号、工作原理和参数计算等。

2) 掌握典型液压泵、液压马达、液压缸、液压阀、液压辅件的工作特性和适用场合,能够针对不同工作要求选择合适的液压元件。

3) 初步掌握液压基本回路的组成,了解典型液压传动系统的工作原理及其在工程实际中的应用,并能综合运用所学知识进行实际液压系统的分析。

4) 面向复杂工程进行液压原理的设计与计算,成本核算及系统性能分析。

5) 能够掌握必要的实验技能,初步具备液压元件、液压回路的调试及测试能力,能够正确处理实验数据和分析实验结果。

6) 能够就液压元件及回路设计撰写分析报告与设计文件,并进行陈述发言,清晰地表达研究或设计的具体思想、思路、方案、所采取的措施和效果等。

本课程的毕业要求、指标点与课程教学目标的相互对应与支撑关系如表1所示。

2教学设计

基于OBE教学理念,在明确了《液压与气压传动》这门课的教学目标后,围绕该教学目标,积极开展了教学模式的创新设计,从教学方法、三级项目设计及教学环节等3个方面做了全新的尝试,具体见下文所示。

2.1“构建式”教学方法

“构建式”教学方法就像是师生共建的一栋高楼,教师只是传授本门课的关键知识点,即先把课程框架搭建好,然后引领学生完成墙体的填充和内部装饰。学生在建设过程中,积极主动地去汲取所需要的知识,各显神通地完成这座高楼的建筑任务。这种教学方法调动了学生的情绪,让学生成为主角,教师主要发挥指导和协调的作用。

“构建式”教学方法成功实施的核心是教师如何去构建一门课的知识框架,如何从传统课的知识点中取其精华。项目驱动式教学方法是解决以上问题的良方。通过在课程中设计项目,就可依据项目所需要的关键知识点进行传授,进而构建出知识框架。

2.2项目设计

本课程基于教学培养目标和毕业能力要求,进行项目构思。《液压与气压传动》课程的培养目标是让学生掌握液压元件原理及应用、液压系统设计、计算及分析方法,考虑工程实际要求、成本、选型等因素,还要锻炼学生的动手能力、团队协作能力、解决复杂工程问题的能力等。因此,本门课程项目设计时,以“××元件及其典型应用系统设计”为题,从元件认知入手,通过对液压元件的拆装,加深对其结构及工作原理的了解,在此基础上,利用教学实验台,进行液压元件的性能测试。在充分了解各个元件特性基础上,进行工程原理设计与计算,再通过仿真分析所设计系统是否符合要求,最后进行实验测试验证。围绕该项目,可梳理出两条主线,如图2所示。一条是教师根据项目进度,逐一讲授项目相关知识要点,可创设问题情境,启发思考,形成师生之间的双向投入,达到最佳的教学效果;另一条是学生实施项目,项目实施过程中采用翻转课堂,学生讲解项目进展,教师及时指出不合理的地方并说明理由。两条主线之间留有学生自主学习内容,通过项目激发学生的学习兴趣,主动学习项目相关知识。从图2可以看出,通过项目设计,教师明确了自己传授的知识点,把许多课堂时间留给学生,让学生根据项目需求去积极主动学习,而且项目贯穿于整个课堂,使教师的指点和学生的实施相得益彰,保证了项目的实施效果。

根据项目工作内容,建立合作性学习小组,教师要尊重学生个体间的差异,根据学生的知识基础、兴趣爱好、学习能力、心理素质等对学生进行综合评定,把学生分成若干项目小组,每个小组由2~3名学生组成。要充分尊重学生,由项目小组民主推荐一名组织能力强、学习基础好的学生担任小组长,带领学生学习,分配学习任务,通过组内学生的探究和互助活动共同完成项目,使每个小组成员都参与其中,既分工明确又保证了项目实施质量。小组合作学习使学生在融洽开放的学习氛围里,进行积极主动地交流合作,从而减轻思想压力,增强自信心,培养学生的竞争意识、集体观念和合作精神,使不同的学生都得到相应的发展。

2.3教学环节一体化设计

传统的课程教学环节主要包括课堂教学、实验、作业与考试等,而项目驱动式的课程教学除了以上几个环节外,还包括项目设计和实施,如果再按以往按部就班的教学模式,课时不够分配。所以,项目驱动式的课程教学不仅要重新设计教学环节内容还要使各个教学环节高度融合统一,能够在规定的学时数内高效、高质地完成教学任务。

1) 项目与课堂的融合。在项目设计时,将项目实施过程中所需要的知识点作为课程主要教学内容,使课堂自始至终围绕项目、服务于项目。课堂教学过程中设计了项目汇报、讨论等,在教学过程中,把课堂交于学生,以学生汇报为主,组内推举一名主汇报人,按教学进度进行项目内容的汇报展示,组内成员进行补充。教师还安排与学生的交流互动环节,并对学生的发言、讨论、成果展示进行积极、全面、细致、有深度的点评,培养了学生交流与表达的能力,形成了学生主导型的课堂。这种授课方式的实质就是要把学习的自主权还给学生,以全新的课堂载体,形成生生、师生之间的互动,促进思维之间的碰撞和学生自信心的提升、合作意识的形成等,为学生提供了更多自由发挥的空间和创作平台,不但能活跃课堂气氛,而且能加深学生对知识的记忆,更激发了学生主动学习的兴趣与潜能,夯实了学生的专业知识。

2) 项目与作业的融合。本课程的作业不再拘泥于课本上的习题,没有标准的参考答案,而是采用项目与作业融合的方式,更加偏重于工程应用。作业作为了项目的一部分,如实验室“寻宝”作业,让学生自己去实验室实验台上去寻找自己项目小组负责的液压元件,并记录型号、查阅资料,掌握其功用。通过这个新颖的作业形式,激发了学生们的求知欲和学习兴趣,同时学生对工程级液压系统有了一定的感性认知,开拓学生的工程视野。

3) 项目与实验的融合。传统的《液压与气压传动》课程的实验为验证性实验,主要包括元件拆装、典型液压元件的性能实验、典型回路的性能实验,老师讲学生听,学生参与很少且积极性不高。为了提高实验教学质量,贯彻OBE教学理念,将项目与实验融合,重新整理实验资源,把实验作为三级项目的实践环节,让学生主导去完成实验,教师主要发挥咨询和协调人的作用,如图3所示。充分实践“学中做,做中学”的当代教育模式,使学生在兴趣和项目的引导下,实现自我的提高和升华。

4) 项目与考试的融合。课程考试不再只是一张试卷,课程的考核内容包括作业、项目等内容,其中项目成绩要占到总成绩的25%以上。由于本门课是项目驱动的教学模式,课程所掌握的知识点都是围绕项目,因此试卷的内容以包含项目的主观题为主,客观题为辅。在考试内容中体现项目相关的理论与实践知识,以项目为核心驱动考试,加强学生对项目的重视。

3教学效果评价

本课程以60名学生为教学对象,实施项目驱动式的教学改革。根据教学目标,通过项目、作业、实验和考试等多种考核方式,对60名学生进行能力达成度分析。针对每个教学目标,分别统计项目、作业、实验和考?等对应该教学目标的总分数,并统计每个学生在项目、作业、实验和考试中在每个教学目标下的总分数。计算出每个教学目标下,每个学生的分数所占总分数的百分比,并进行加和取平均值,最后得到每个教学目标学生的达成度,进而提出改进措施,如表2所示。

另外,通过学生的问卷调查,不少学生表示,这种项目与课堂、作业、实验和考试相融合的教学环节一体化教学模式,较大提高了学生学习的主动性,锻炼了他们动手实践能力、组织和团队协作能力。由此可以看出,教学环节一体化教学模式对全面培养学生综合能力有明显的效果。

液压传动课程设计总结篇8

关键词:液压传动;教学改革;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)07-0085-02

液压传动课程是机械类专业的一门重要的专业基础课,具有实践性较强,与生产联系紧密等特点。液压技术渗透到各个领域,不断在工程机械、机床装备、冶金机械、塑料机械、船舶、汽车、航空等行业得到大幅度的应用和发展。但由于长期受到重理论轻实践思想观念的影响,学校缺乏对学生进行工程意识和动手能力的培养,因此,培养的人才难以适应当代社会及企业发展的需求。论文结合我校在液压传动方向教学中存在的问题,从理论教学和实践教学方面,探讨课程教学改革,培养学生获取知识的能力和创新意识,提高其分析、解决问题的工程能力。

一、液压传动课程教学中存在的问题

1.课程内容与课程体系不合理。目前在液压方面的课程主要分为《流体力学》和《液压传动》两门课程。课程设置较为单一,且课时总数较少,无法具体讲授重点和难点。且讲授《流体力学》和《液压传动》这两门课程为不同的教师单独教授,不能将这两门课程的相互关联分析透彻。同时随着液压技术和电气传动技术的发展,电液相结合是一种必然趋势,而当前的液压传动类课程和电气传动类的课程基本上是分开设置的,导致学生不能真正理解液压与电气的相互交叉优势,且侧重理论知识及专业知识的传授,缺乏工程实践训练和综合素质与能力的培养。

2.教学实践对学生工程素养的培养力度不够。多年来,实践教学平台依然选用专用的本科教学液压试验台,这种试验台的液压回路均已事先设计好,对学生而言只是单纯的记录数据,无创新可言。目前的本科教学平台设计的实验技术滞后于时展的技术,甚至部分实验手段和方法的原理也出现错误。比如液压动态流量的检测,大多本科教学平台采用容积式的流量计进行检测,事实上,由于容积式的流量计的动态响应较慢,根本不能检测动态流量。而超强的能力和素质对刚踏入社会的毕业生而言无疑是最大的筹码,但目前绝大多数毕业生在面临实际的工程项目问题时,多表现为动手能力差,不能独立思考,创新意识不强,缺乏团队合作精神和应有的工程意识及能力。

3.教学模式偏重于传统教学方式。目前,教学过程以教师为中心,按自拟的教学方案进行授课,照本宣科;但在教学过程中没有注重学生的兴趣,这些不利于学生对液压传动知识的掌握和运用。现行的教学仍沿用传统的灌输方式,缺乏启发式、讨论式的教学方式以及师生之间的互动交流,导致学生缺乏独立思考的能力和创新精神。

4.与企业社会沟通和交流过少。许多工科院校在实践培养环节上存在较多问题,如与相应的企业联系不够紧密,致使学生不仅不能明确区分课堂教学和企业生产、制造、检验和调试的不同;而且缺乏对基础设备、工艺装备技术及国家行业标准的了解,使其在工作过程中表现为自身的专业性不强。

二、教、学、做一体化教学内容改革

1.课程体系的改革。将《流体力学》与《液压传动》相结合,将流体力学的各个基本知识交叉在《液压传动》的基本知识内,并将电气传动中与液压课程交叉较多的知识点,全面提高实验学时数。液压系统由包含多种液压元件的各种回路组成,各种回路之间协调工作,完成液压系统的既定功能。在液压系统工作过程中,需要控制各种阀的开启、关闭和比例调节,这就需要通过适当的电气回路设计实现液压阀和液压回路的相应功能,因此液压传动的讲授还应与电气传动知识点相结合,真正地实现机电液一体化。

2.启发式、项目式与精讲相结合的教学方式。《液压元件》教学中教师发挥主导作用,学生发挥主动学习精神。新增课程《液压系统仿真和设计》在学生基本掌握新知识的基础上,只要求教师发挥主导作用,学生发挥主动学习精神,结合教师精讲使学生进一步加深对新知识的理解。在课程的教学中,除配备有综合性系统实验支持外,课程的教学内容实现讲授与现场教学(科研实验室进行)、讲授与研讨(专题讨论)、讲授与自主学习(科研论文及宣讲)等综合型教学模式,培养学生的综合素质。

3.强调实践与研究融入教学过程。在实施教、学、做一体化的教学中,将部分课堂放在实验室,讲解元件结构、原理时,直接使用实物,辅助动画教学,并让学生动手拆装,使学生对元件及系统设计有更为直观的理解,通过教、学、做一体化教学方式增加主动学习和动手实践的机会,强调分析问题和解决问题的能力。给学生科学实践的时间和空间,增加课内实践教学学时,教学中安排丰富的设计项目,让学生亲自动手和全情投入。设置讨论型、项目训练型课程,采用课堂教学、科研项目训练与学生论文宣讲相结合的教学模式激发学生的学习兴趣。

三、实践教学方法改革

建设完善的专业实验教学体系,包括基本型,综合型、设计型、创新性型实验等多个系列,注重培养学生的个人实践能力、团队合作能力以及调控系统能力。建立实验实践结合、课内课外结合、校内校外结合、理论实验互动,能促进学生能力培养,模块化、分层次的实验教学体系。在教学体系设计中,注重遵循教育规律,科学地设置实验类型,通过基础层、综合层、设计层和创新层实验项目的训练,全面培养学生的科学作风、实验技能以及综合分析问题的能力,使学生具有良好的创新精神和实践能力。如图1所示为流体传动与控制等基础课程模块化、分层次的实验教学体系。

第一层次为基础能力的培养。学生通过基础的实验项目的全面训练,掌握本学科实验的基本操作方法及技能,掌握液压元件的基本结构、拆装方法和工作原理,理解液压元件的基本性能测试方法,学校液压基本回路的控制特性,同时培养学生正确使用仪器、处理实验数据和写作实验报告的方法,达到培养学生严肃认真的实验精神的目的。第二层次为综合能力的培养。即学生通过提高型、综合型和设计型实验项目的训练,达到学生会自己设计实验内容,自组简易实验,实验后会总结经验,培养学生的综合实践能力和素质。第三层次为设计能力与自主思考的培养。通过增加大量的液压实训模型,比如挖掘机模型、叉车模型、推土机模型、起重机模型等,培养学生理论联系实际的能力,学生通过创新研究型实验项目的训练,培养学生对实际液压技术的观察能力、发现问题及分析问题的能力,并将所掌握的理论知识实验方法应用到实际中,培养其研究与解决问题的能力。第四层为创新能力的培养。该层是对课内实验教学的重要补充,通过创新研究型实验项目的训练,即由创新想法到创新设计,再到创新模型制作,最后形成产品创新的实践全程训练,培养学生提出自主创新课题、自主创新构思、创新设计和创新实践动手的能力。在实验过程中,鼓励学生自主命题,自行制定实验目标,进而完成自主设计、分析、实践、总结与汇报等全部环节。另一方面,可组织部分高年级学生,尤其是立志想读研究生的学生,参与教师的科研项目研究,辅助教师做一些试验性实验,为后期的科研实践打下基础。

传统的演示性、验证性实验已不能满足现代人才的要求。因此,在实验教学中,应引导学生向研究型、创新型发展,以小组为单位增加设计型和研究型实验。教师在实验中起指导性作用,以学生为主体,这样不仅能提高学生的动手实践能力,还有助于其创新思维的发展。

四、结束语

随着液压传动技术的迅速发展,不断地对教学改革提出新的目标和要求。本文从实际情况出发,提出了理论教学和实践教学相结合的方案,通过学生的实践环节和老师的科研环节,培养学生的创新思维和能力,有助于提高教学效果,培养学生的动手实践能力,实现教、学、做一体化的教学目标。

参考文献:

[1]李辉.液压与气压传动课程教学改革探索和实践[J].装备制造技术,2013,(1):202-203.

[2]左倩.液压传动实验教学改革的思考[J].廊坊师范学院学报,2009,9(5):125-126.

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