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液压传动课程设计8篇

时间:2022-06-14 21:48:22

液压传动课程设计

液压传动课程设计篇1

课题项目: 本文是兰州交通大学实验教改项目“液压与气压传动试验教学体系改革研究”[项目编号:2013231 ]。

作者简介: 刘晓琴,女,工学硕士,兰州交通大学机电工程学院讲师,研究方向:CAD/CAM。

摘 要: “液压传动”课程是机械类专业的一门重要技术基础课。利用三维CAD软件进行液压元件动画设计,利用Flash软件进行液压系统动画设计,改善了教学效果,提高了教学质量。

关键词: 多媒体动画;液压传动;Flash

近年来,液压与气压技术在工业生产的各个领域均有广泛的应用。在机械类高等教育的课程中,“液压传动”已成为一门重要的技术基础课。学好这门课程可为以后从事工程设计工作打下良好的基础。“液压传动”课程在兰州交通大学机械类专业课时设置为48学时(其中包括实验课8学时)。本课程主要介绍液压系统的基本原理,液压元件的基本结构、工作原理、特性及应用,液压系统基本回路,典型液压系统分析及液压系统的设计与计算方法[1]。“液压传动”课程包含的知识很多,如何利用有限的时间,来取得较好的学习效果,是专业教师一直在讨论的问题。

一、多媒体动画在“液压传动”课程教学中应用的必要性

“液压传动”课程最突出的特点是各种液压元件的结构图、原理图特别多,在讲课过程中,单纯依靠传统的教学方式已经很难满足教学要求,为此,我们专门制作了“液压传动”多媒体课件,在课件中增加了许多液压动画,通过多媒体教学,可激发学生的学习积极性,提高教学质量。

对液压元件进行三维设计和动画设计,可以使学生清楚地看到液压元件的内部结构和工作动态,看到液压系统处于不同工作状态时等。由于液压元件内部结构复杂,不易观测,过去需要反复讲解很多次的问题,现在借助于多媒体动画和图片进行讲解,学生很容易领会,教学效果事半功倍。另外,借助于多媒体动画教学,提高了教学效率和教学质量,使得课时压缩,教学任务比较紧张的问题得以解决。

二、多媒体动画在“液压传动”课程教学中的应用

液压传动教学动画设计主要包括:液压元件工作原理动画;液压元件拆装动画;液压基本回路动画;液压系统工作过程动画。液压元件工作原理动画和液压元件拆装动画可以借助于三维CAD软件完成;液压基本回路动画和液压系统工作过程动画则主要借助于Flash软件完成。下面介绍多媒体动画在“液压传动”课程教学中的应用实例。

1)利用三维CAD软件进行液压元件拆装动画制作。在“液压传动”课程的教学过程中,介绍各类液压元件是该课程的一项主要任务。液压元件种类繁多,主要有动力元件、执行元件、控制元件及辅助元件等四大元件。要在有限的学时中,掌握每一个液压元件的结构、原理及性能绝非易事。因此,为了达到更好的教学效果,可以利用三维CAD软件来完成液压元件的拆装动画,模拟液压元件的拆卸和装配过程,从而使学生能够更好地掌握液压元件的结构和工作原理,并学会如何选用液压元件。在课堂讲授过程中,通过多媒体动画对液压元件的内部结构进行讲解,学生理解起来就会很容易。另外,多媒体动画的生动画面,可以调节课堂气氛,激发学生的学习兴趣,从而取得更好的学习效果。

2)利用Flash软件进行液压回路动画设计。在“液压传动”课程的教学过程中,液压回路主要介绍液压基本回路和典型液压系统。液压回路在整个“液压传动”课程的学习中也占着举足轻重的地位。尤其是复杂液压系统中液压回路众多,理解起来不是很容易。根据液压回路的具体要求,采用标准的液压元件图形符号绘制出液压系统图,然后利用Flash软件进行液压回路动画设计,动态地演示液压元件的动作和油路的流动,从而使学生能够清楚地看到整个系统的进油路线与回油路线,以及此时液压换向阀的阀芯位置和阀口通断关系。理解回路的工作原理,为整个液压教学提供帮助。液压回路动画制作过程简单,界面简洁,但对于液压回路的学习却能起到很好的教学效果。

在“液压传动”课程的教学中,多媒体动画技术发挥了重要的作用。使得原本枯燥的课堂变得生动,使得原本抽象的原理变得形象,使得执行元件的动作顺序和油液的流动方向一目了然。从而极大地激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果。

参考文献:

液压传动课程设计篇2

关键词:液压与气压传动;课程体系;改革

Reform and practice of hydraulic and pneumatic transmission course system

Li Xiao, Xiao Tibing, Yang Xuerong, Wu Xiaohong, Huang Zhijian, Cheng Siyuan, Guo Zhongning

Guangdong university of technology, Guangzhou, 510006, China

Abstract: The hydraulic and pneumatic transmission course system consisting of theory teaching, comprehensive design experiment and mechatronic-hydraulic comprehensive design project was established in this study, in order to satisfy the requirement of cultivating applied personnel. The students’ initiative, creativity and the capability of analyzing and solving problem were improved by optimizing theory teaching content, giving comprehensive design experiment and project courses, and building multimedia teaching material, experiment equipment, and teaching website.

Key words: hydraulic and pneumatic transmission; course system; reform

液压与气压传动技术是20世纪40年展起来的一门新兴技术,它的出现极大地促进了工业自动化的高速发展,已广泛应用于机械制造、工程机械、冶金、石油化工、建筑、船舶、汽车等领域。液压与气压传动课程已成为工科院校机械类专业重要的专业基础课或专业课[1-3]。

多年来,液压与气压传动形成了较完整的“理论教学+验证实验+课程设计”课程体系。但随着改革的深入,它已经不能适应21世纪科技进步和社会发展对创新型、应用型人才的需求,存在的主要问题是:理论教学内容偏多,实验属验证性实验,课程设计缺乏实践性环节,学生学习缺乏主动性和创造性。因此,我们对液压与气压传动课程体系进行了改革,提出应构建“理论教学+设计综合实验+机电液综合设计项目”的课程体系,以加强实践性、设计性和综合性教学环节,提高学生的创新能力及分析和解决问题的能力。

1 课程体系构建

围绕培养创新型、应用型人才培养目标,有必要优化调整理论教学内容,改革实验教学和课程设计模式,构建注重实践教学的课程体系(如图1所示)。

图1 液压与气压传动课程体系

1.1 优化理论教学内容

理论教学是教学的核心,教学内容不仅要有适宜的深度和广度,还应突出知识重点。为此,我们删减了液体静力学、动力学的理论分析及液压元件的结构和静、动态特性分析等内容,增加流体力学基础知识和液压元件的工程应用及反映新技术成果的内容,将液压系统的设计计算和液压辅助元件部分归到课程设计中,以突出液压元件、液压基本回路组成原理和特点的重点理论教学内容。

1.2 开设综合实验设计

实验教学作为教学的重要组成部分,是连接知识与实践、实践与创新的桥梁。为了培养学生的设计、安装、调试等综合技能和创新能力,我们将验证性实验改为设计综合实验,实验内容分为认知性、设计性和综合性3个层次,每个层次都设置若干个实验项目(见表1)。教师可在各层次中选择适当比例的实验项目(未全列),按照由浅入深的原则组织实验教学内容。学生在进行每项实验时,先按照设计与实验项目要求,拟出实验原理图,然后自己动手安装、调试实验油路、电路和测试仪器,测试并保存实验结果,实验后整理实验数据,分析实验结果,提交实验报告。

表1 设计综合实验项目

1.3 开设机电液综合设计项目

课程设计是学生运用所学理论进行的创新性工程设计实践,但因设计题目单一,设计方案不能验证,学生设计时缺乏主动性和创新性。对此,我们将课程设计改为“机电液综合设计项目”,增加了设计方案验证环节和电气系统设计等实践性、综合设计性内容,让学生能综合运用液压传动及其他先修课程的理论知识,进行一项全面的机电液系统的综合设计实践,从而提高其实践能力和创新设计能力。图2为该项目的实施步骤。

图2 项目实施步骤

2 教学条件建设

按照新的课程体系,传统的理论和实验教材及实验设备已不能适应,因此有必要对其进行改革和重建,为学生主动性学习和创新能力的培养创造条件。

2.1 教材建设

利用纸质教材,让学生在有限的学时内掌握液压与气压传动技术确实有难度,原因是液压气动元件结构复杂,回路组成原理难懂。为此,我们编写了适合本课程教学特点的多媒体教材,并开发了配套的多媒体教学软件[4]。利用平面和立体动画、三维结构爆炸示图等多媒体素材,提高教学效果。如在讲授注塑机液压系统时,采用图3所示的原理图,教师可利用动画演示系统的液流方向及各执行元件的启停、慢速、快速等运动,还可分步演示各回路的动作,或自动播放整机的工作过程,学生很容易就能理解注塑机液压系统的复杂原理及特点。

图3 注塑机动画原理图

2.2 实验台建设

实验教学设备是重要的实践教学平台,其先进性与开放程度对培养学生的实践能力和创新意识有重要的作用。但原有的实验台结构固定、功能单一,只适于做简单的验证性实验。对此,我们建设了具有设计性、综合性特点的实验台。它由液压实验装置、电气装置和各种检测、控制等仪器组成。在该实验台上,学生可以动手组建各种液压回路、PLC控制系统或计算机控制电液比例系统,完成设计性、综合性实验,从而提高实验操作技能、创造力和分析解决工程技术问题的综合能力。

2.3 网络建设

为使学生能够充分利用网络资源,系统地学习液压与气压传动基本理论,提高学生学习主动性和学习效果,我们建立了液压与气压传动教学网站。网站内容包括课件、教案、习题、实验指导书、教学大纲和参考文献等多种素材。网络课件具有平面动画演示、三维结构爆炸示图演示等特点。学生可以在课后,利用网络资源学习液压与气压传动的原理、组成和系统设计方法,从而加深对液压与气压传动技术的理解。

3 结束语

围绕培养创新型、应用型人才目标,对液压与气压传动课程体系进行了改革尝试。实践证明,采用新的课程体系后,理论课师生互动性加强,学生学习兴趣浓厚,实验课学生主动性提高,工程设计能力和创新意识增强,教学质量明显提高。该项成果可为其他院校的课程体系改革提供参考。

参考文献

[1] 姚春东,高殿荣,刘劲军.液压与气压传动教学改革的探索与实践[J].教学研究,2006,29(2):155-156,160.

[2] 马胜钢,张建立,马泳涛,等.液压与气压传动课程教学改革探索[J].液压与气动,2008,12:12-14.

液压传动课程设计篇3

[关键词]液压与气压传动;精品课程;课程建设

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)04-0065-03

引言

随着“工业4.0”时代的到来和“中国制造2025”战略的提出,制造业的模式和思维将发生重大改变。[1][2]制造业升级换展对制造业人才的培养提出了更高的要求。作为制造业人才培养基地,广东海洋大学机械设计制造及其自动化专业为广东这一制造业大省的经济建设输送了大量的人才。在广东由制造业大省向制造业强省转变的过程中,人才培养是其中关键的一环。要培养高素质人才,让我们培养的人才能够适应时代的发展和国家的战略发展规划,就需要对课程体系进行一定的改革。

液压与气压传动是机械设计制造及其自动化专业的一门主要专业基础课,是专业必修课。液压与气压传动于2006年被遴选为广东海洋大学精品课程,经过近9年的建设,2015年被遴选为省级精品课程,这为液压与气压传动精品课程的深入建设提供了新的契机。精品课程建设是“质量工程”的重要内容之一,其建设的目的是通过先进教学方法与教学手段的运用,提高理论教学与实践教学质量,最大限度地调动学生学习的积极性与主动性。目前,其已成为高校教学质量和教学改革工作中非常重要的一部分。强化精品课程建设可完善人才培养模式和课程教学体系,推进课程教学改革,切实提高教育教学质量,同时,它还可以加强各学校之间相关课程的交流,实现优质教学资源共享。[3][4][5]

一、课程设计理念与思路

精品课程体现的是教学的优质与高效。教与学相结合,教学效果要放在首位。

液压与气压传动技术现已广泛应用于机床、工程机械、汽车、船舶、航空航天等各领域,成为自动化技术领域不可或缺的技术。液压与气压传动课程是机械类专业重要的专业基础课,是机械类专业的一门核心课程。对机械设计制造及自动化专业的学生来说,它起着承上启下的重要作用,在一定程度上影响着学生后续专业课程的学习。因此,液压与气压传动课程的设计理念与思路要体现应用型人才的培养,要重视理论和实践的结合,此外还要注重对学生创新能力的培养。

二、课程体系

液压与气压传动是机械设计制造及自动化专业的骨干课程,其以流体力学三大基本议程为基础,是学生公认的比较难学的一门课程。其对机械制造装备设计、机械制造技术基础、机电一体化、数控技术、机电一体化系统设计、自动化制造系统等课程起着重要的支撑作用,并与其他专业课共同构成完整的知识体系。随着液压技术与先进制造技术的发展,液压技术与电子技术结合越发紧密,如果授课内容不更新,落后于工厂的应用,不仅不利于培养学生的创新精神及工程实践能力,而且还会让学生丧失学习兴趣。在精品课程建设过程中,为使液压与气压传动课程的设置符合学生的学习规律,而且与时展相吻合,课程组将关注点放在教学内容的改革上。课程组依据课程自身综合性高、工程性强的特点,经过讨论选择,对课程内容进行梳理整合,采取了一些实践创新,目前已形成了面向工程的问题驱动型“课程理论教学―基础性实验―综合性实验―课程设计”的教学培养模式,搭建了相应的课程体系。

修订、完善教学、实验大纲。课程的重点在于让学生掌握液压元件的工作原理、应用条件和使用范围,让学生明白液压元件相关参数的意义和选择的依据。由于包括液压缸在内的液压元件已经标准化,因此新版大纲弱化了对连续性方式、伯努利方程和动量守恒方程公式推导的要求,只强调应用,同时对液压元件的设计也不再要求。

三、课程内容与教材建设

液压技术已广泛应用于机械行业的各大领域。机械类学生通过液压与气压传动这门专业基础课的学习,能掌握液压传动与气压传动的基本理论知识,掌握主要液压和气压元件的工作原理、性能、用途,能在设计系统时合理选用元件,能对一般的机电工程液压、气压系统和机电一体化产品的液压气动系统进行分析,具有常用液压和气动系统的分析与设计计算能力,能掌握液压、气动元件与系统动态特性的分析方法。通过本课程的学习,学生不仅能了解液压与气压传动的特点(既包括优点,也包括缺c),而且可以开阔思路,这有助于其以后从事机械设计的相关工作。

液压与气压传动精品课程的负责人张世亮教授依据多年的教学经验,编写了《液压与气压传动》教材。教材于2006年由机械工业出版社出版,并被评为21世纪机电类规划教材。

此外,在教学过程中,课程组的教师将新理论、新技术、新方法引入其中,同时结合科研项目将当今前沿的技术和方法融入教学中,这不仅使液压与气压传动课程的教学不拘泥于教材,还能结合当今能源紧缺的问题,增加液压传动中的节能技术。

液压传动与实践紧密相连。通过分层次教学,我们针对不同层次的学生,相应地增加了一些综合性、设计性实验,从而使得实验内容不再局限于验证性实验。这不仅提高了学生的学习兴趣,而且培养了学生的动手能力与创新能力。

四、教学方法与手段

在课堂教学中,课程组教师以学生为主体,依据不同教学内容、要求,采用启发式教学、问题探究式教学和前后对比式教学等不同方法,化难为易,强调课程的基础性与应用性。

采用启发互动式教学。在课堂教学中适当设问,不仅可以提高学生学习的积极性、主动性,而且还可以活跃课堂氛围,加深学生对关键问题的理解,体现学生学习的主动性,改变学生在课堂学习中的被动地位,教师的工作也由原来的知识信息传递转变为评估、建议与指导。比如在讲解溢流阀并联时,学生最初对这一内容并不太理解,这时教师可以通过启发式提问,比如:你们了解木桶效应吗?如果盛水的木桶是由许多块木板箍成的,那么木桶的盛水量是由什么决定的呢?通过这样的启发,很多离生活很远的溢流阀的问题都可以化解为离生活很近的木桶问题,这样学生的理解的难度就会大大降低。另外,我们还允许学生对任何听不懂的知识点随时提问,虽然这在一定程度上给任课教师带来了压力,但也会大大调动学生的积极性。

采用问题探究式教学。在某个知识点或某个原理学习之初,教师以学生为主体,让学生主动探索,自己找出规律,以彻底掌握这个知识点。采用探究式教学可充分发挥以学生为本的主体作用,把习题讲解穿插在知识点的介绍过程中,注重培养学生独立思考的能力。学生遇到困难后,能激发自身的求知欲。比如在讲授液压传动的应用场合时,如果空洞地介绍知识点,可能一般学生没什么兴趣。但如果是先播放一个视频,然后问学生:视频中的小猴子能把大熊猫举起来吗?通过此情景的设定,可以自然地引入课题,同时激发学生的学习兴趣,调动起学生强烈的求知欲。

采用对比式教学法。对比教学法可引导学生潜移默化地把相近、相似的结构、原理等进行比较、归纳,更好地理解掌握其中的共同点与区别,使学生在掌握某一知识点后可联想到另一知识点,从而提高教学效果。比如在讲授压力阀中的减压阀时,可以采用对比式教学法,让学生与之前讲过的压力阀中的溢流阀进行对比,从符号的表示方法开始,到其结构原理,再到鉴别方法,等等。

五、课程网络教学平台

科技的进步、信息化的发展使得我国的网民数量快速增长。网民中一个非常重要的群体就是在校的大学生,尤其是90后大学生。如今,他们的生活和学习已经离不开网络,网络教学平台、网络教学系统、网络教学资源和网络教学视频等应运而生。为此,教学也要适应现在的大学生对网络的依赖,利用好网络,而不是做网络的奴隶。为此,精品课程建设过程中需考虑并适应现在大学生的学习方式。在液压与气压传动课程教学改革的过程中,课题组最大限度地利用当前流行的教学技术与设施,在教学活动中充分运用包括计算机技术、网络技术和多媒体技术在内的多种教学手段,把“课堂教学、实验教学和网络教学”有机融合在一起。[6]液压与气压传动精品课程网站目前已经基本建设好,里边增添了很多动画。由于普通学生缺少工厂实践经验,通过动画演示可以帮助学生更好地理解阀的工作原理、阀受到控制后阀芯的运动、油路的通断液压油液的流动以及在液压油液的驱动下执行元件的运动等。通过动画、视频及音响等多种技术的结合,可增强学生的直观感受,让学生更充分理解液压元件工作原理及结构特点。

在液压与气压传动精品课程网站,学生除了可以获取课堂上的教学资源外,还能看到本课程的教学大纲、教学日历、电子教案、电子课件、授课视频、模拟测验题等。网站还有网络答疑交流模块,这促进了师生间的交流,提高了教师的教学质量。

六、结语

精品课程的建设是一个系统工程,涉及教学的方方面面,是一个不断发展、创新、完善的过程,我们应该在探索中发展,在发展中创新,在实践中完善。本文就液压与气压传动精品课程的设计理念与思路、课程培养体系、课程内容、教学方法与手段及网络教学平台建设进行了探讨,旨在通过不断实践、完善,把液压与气压传动精品课程建设成能够满足今学生需求的精品课程,以充分发挥精品课程的作用,实现优质教学资源共享,使我们培养的人才能够适应时代的发展和国家战略发展规划。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李晶.工业4.0:颠覆全球制造业的新思维[N].经济观察报,2014-08-25.

[2] 黄群慧,贺俊.中国制造业的核心能力、功能定位与发展战略[J].中国工业经济,2015(6): 5-17.

[3] 杨会良,张玉柯.大力开展精品课程建设切实提高教育教学质量[J].辽宁教育研究,2005(4):58-60.

[4] 赵宝华,郑振锋,张慧珍,等.加快人才培养模式和课程体系改革,全面提高人才培养质量[J].教育与教学研究,2012(2):64-66.

液压传动课程设计篇4

关键词 高职 液压 气动 课程 教学设计

由于液压传动和气压传动在各行业越来越普及,先进国家生产的工程机械、数控机床、自动生产线等90%以上都是采用的液压传动或气压传动的。客观上要求高职相关专业的学生必须掌握液压与气动技术。因此《液压与气动技术》课程被大多数的高职电气自动化技术和机电一体化专业列为核心课程。机械制造和数控等机械类专业也把它列为必修课程之一。如何让学生能在较短的时间内能掌握液压与气动技术的相关知识,形成液压与气动操作的安全意识和职业道德意识,具备相应的液压与气动操作技能,是该课程教师和学生努力的出发点和落脚点。为了达到这一目标,根据《教育部关于深化职业教育教学改革全面提高人才培养质量的若干意见》和自动化类、制造类的相关专业教学标准要求,结合作者多年来从事该门课程教学的经验,在对液压与气动技术课程的结构体系和教学内容进行深入研究的基础上,对《液压与气动技术》课程教学进行了全新的整体设计。

《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;

(4)问卷调查反馈。

由于《液压与气动技术》课程教学整体设计是在对液压与气动技术课程的结构体系和教学内容进行深入研究的基础上,根据《教育部关于深化职业教育教学改革全面提高人才培养质量的若干意见》和自动化类、制造类的相关专业教学标准要求提出的,考虑问题较为全面,并且非常切合实际,实施起来不仅方便而且可行。经过几年的实施,取得了较为明显的效果。大部分学生达到了能在较短的时间内能掌握液压与气动技术的相关知识,形成液压与气动操作的安全意识和职业道德意识,具备相应的液压与气动操作技能的目的。说明《液压与气动技术》课程教学整体设计是可行的,能够满足《液压与气动技术》课程教学要求,值得推广。

参考文献:

[1] 邹建华.液压与气动技术[M].武汉:华中科技大学出版社,2014.

液压传动课程设计篇5

关键词:PLC 液压传动 综合性 设计性

中图分类号:TH137 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(a)-0157-01

液压传动是机械专业的一门重要的专业基础课,基于课程的应用性很强,实验课程就显得非常重要。近年来随着我校教学改革的不断推进和课程建设的不断更新,学校在强化液压传动理论教学的同时更加注重实验教学的质量。实验教学作为课堂教学的补充,通过实验室使学生更好地理解液压传动的基本理论,培养学生的实际动手能力和创新能力。但就目前我校液压传动实验教学的内容和方法来说,能让学生进行设计和创新的机会较少,因此,需要对本课程的实验教学方法和内容作一些调整和创新,提出综合性、设计性实验的思路。

1 液压传动实验教学现状

实验教学的目的是配合理论教学,使学生在实验过程中巩固课堂上所学的理论并有所深悟。但传统的液压传动实验中,由于种种原因通常是教师演示,学生被动的根据实验指导书的内容进行常规的验证性实验,教学效果一般。在实验中我们发现传统的液压实验具有以下缺点:(1)液压回路和实验内容固定、功能单一;(2)采用按钮控制或继电器控制,实验数据手工处理,实验数据精度不高;(3)学生自主设计的机会少,创新性差等。

2 综合性、设计性实验

为改变我校液压传动实验教学的这些不足,液压传动实验室中引进了多种包含PLC的液压拼装实验台。新型实验台的液压系统采用多种控制方式(按钮控制,继电器控制,PLC控制),实验过程包括从系统设计、元件组装到控制编程、性能实现等全过程。要想利用新型实验台达到提高教学质量,培养学生独立思考和动手实践能力的目的,必须在实验教学方法和考核方式上做革新,开设综合性、设计性实验。综合性实验力求使机械专业的学生在掌握液压传动基本理论的同时,熟练掌握PLC控制技术在液压系统中的作用,对学生进行综合训练。设计性实验是对学生独立思考、发现问题、解决问题和探索创新能力进行训练,要求学生根据实验任务要求和实验条件自行设计实验内容,包括提出实验方案,选择实验仪器,确定实验内容和方法,实现实验内容,分析实验结果的全过程。开展综合性设计性实验必须改变以往“教师演示、学生模仿”的教学方式,学生不再按照实验指导书一步一步地做,而是根据教师下发的实验任务书选择综合性实验任务。在了解实验任务的目的和要求后,学生自行查阅资料理解一些课程中没有讲述的原理性知识,设计并逐步完成实验内容。通过液压传动和PLC控制技术这两门课程的交叉融合,在新型实验台上开设综合性设计性的液压系统实验,不仅能够提高实验教学质量,还可以培养学生的动手能力,给学生提供更多的创新机会。

3 综合性设计性实验的实施过程

综合性设计性实验的实施过程参照课程设计的过程,由教师给每个学生下发不同的实验任务书,学生可以利用液压传动实验室和机电控制实验室的相关实验器材,根据实验任务书的要求完成实验的全过程。具体的实施过程可以总结如下:第一,根据实验任务书确定实验方案。学生可以根据给定的实验目的和要求设计实验方案,根据液压传动和PLC控制技术课程及其它相关理论的综合知识,设计出具有综合性实验目的的实验方案。第二,提交方案设计说明书。方案设计说明书中不仅要包括实验的目的和意义、所选择的实验器材,还要包括详细的实验内容,即绘制出相应的电气控制原理图和液压传动系统原理图,并设计出电路搭接和回路搭接实验的详细步骤。所提交的实验方案必须经实验老师的审核后方可开始实验。第三,模拟和实验。因实验过程中涉及到PLC控制程序编写,为避免由于程序错误造成液压控制系统硬件的损坏,在实验过程中首先要进行的是运用S7-200软件进行编程和模拟,在模拟过程中发现错误及时调整,程序模拟正确后方可搭接液压控制和传动系统。选择合适的液压元件和电气控制元件,根据设计的系统原理图搭接液压系统的液压回路和控制电路。通电之前须经实验老师检查,以免因电路连接错误而烧坏电气元件。第四,编写实验报告。在完成某一液压控制系统的回路和电气控制设计、系统组装、系统调试和结果分析后,学生要编写这一综合性实验的实验报告,格式参考课程设计的说明书。

4 综合性设计性实验的效果分析

通过综合性设计性实验使得学生的动手实践能力和理论创新能力都有了很大的提高,并加强了多课程体系的融合。首先,提高了学生查阅资料的能力。在实验的设计和准备阶段,学生需要查阅大量的资料,通过借助多种工具查阅国内外最新的科技文献,提高了学生主动学习的能力和查找资料的能力。针对所查阅的资料进行系统的分析和研究,不仅学有所用,更拓宽了学生的知识面。其次,提高了学生主动学习和自主实验的能力。学生在拿到实验任务书之后就要确定实验方案,设计实验内容。实验形式和内容不受约束,学生可以大胆设想,充分发挥专业所长和个人想象力,对制定的实验方案进行反复推敲,对编制的程序严格模拟,在实验过程中发现错误及时修正,直至达到实验目的和要求。在整个实验过程中,教师只起到监督和检查的作用,完全依靠学生的自觉性和主动学习的态度,充分锻炼了学生自主实验的能力。再次,提高了学生科学研究的能力。综合性设计性实验要求学生自己动手完成实验中的各个环节,并能对自己的实验结果进行分析,很好地展现了学生的想象力、观察力、创新思维、独立思考和逻辑判断能力,这些正是当前研究型人才所必须具备的素养。最后,提高了学生创新的能力。传统的实验教学过程中,学生大多是依据实验指导书中的方法和步骤按部就班地做,缺乏思考和创新的机会。而现在采用综合性设计性实验教学模式,给了学生充分的思考和想象的空间,更有助于学生创新思维的形成。学生与学生之间,学生与教师之间可以随时进行交流和讨论,及时解决实验过程中遇到的难题,将学生的学习形式由被动改为主动,不仅锻炼了学生的创新能力,更让学生充分体会到了学习研究的乐趣和学有所用的成就感。

5 结论

通过改进后的综合性设计性实验,不仅让学生自己设计实验回路,还让学生动手搭建回路控制系统,使原有被动、按部就班的“看”实验变成学生主动设计、解决现实问题与实践环节结合的“做”实验。通过多学科的综合运用,有效地将液压传动和PLC控制技术的理论知识与实践结合了起来。新实验项目的开发,有利于提高学生学习的兴趣及积极性,激发学生思考问题、分析问题、解决问题的能力,为社会培养出所需要的学科交叉的综合型人才,可以更好的满足社会发展的需要。

参考文献

液压传动课程设计篇6

关键词 气压和液压传动教学 改革模式 存在问题

中图分类号:G424 文献标识码:A

1 目前我国气压和液压传动教学存在的问题

1.1 实验室欠缺,导致教学质量降低

气压和液压传动是一门专业性非常强的课程,老师在上课时面对面教授学生理论知识时,更要注重学生学会分析问题和解决问题能力的培养。我国目前存在大部分技工学校气压与液压传动实验室严重不足的情况,导致教学质量降低,老师的教学只能使用传统的教学,老师要把知识更好传授给学生吸收,只能利用多媒体课程来向学生展示其原理。

1.2 气压和液压传动学教学课时比较少

由于技工学校大部分专业的课程较多,气压和液压传动的总课时基本安排为80课时左右,老师要思考如何利用时间去给学生在有限的课时中快速学会气压和液压传动学的基本原理、典型的回路等,学会操作,以后能在生活或工作中使用。

1.3 不够重视教学工具,教学工具少

目前我国不管民办技工学校还是公办技工学校,资金主要用来采购学校各专业技能实训、学生考证的设备需求上,很多时候忽略了专业课程和专业基础课程的教学工具方面的需求,导致很多时候学习教具跟不上,比如:气压和液压传动种类繁多的元器件,如果学生没有实践操作,学生对其内部结构、原理等的学习都存在很大的困难。

2 必须改革目前我国技校气压和液压传动教学实操问题

工程机械、自动化生产线、数控等都涉及到气压和液压的传动原理,我国技工学校主要是培养技能复合型的专业人才,为将来社会担任维修、调试、装备、生产等方面的工作。本文气压和液压传动一体化教学,可以让学生能很快地适应各个岗位的需求,是当前学校教学改革之路的非常关键的问题。

一般传统教学方式为,灌输形式到验证、认知、技能、综合等几方面,学校教学要做到每个学生实操能力和动手能力有保证,还要让学生在气压和液压传动专业技能上得到综合性的提高。一般应用于传统教学模式上,结合实际教学办法去更新相应的教学项目,例如:老师让学生进行气压的操控就更能掌握,必须要让学生更了解气动原件的结构、性能等情况。让学生能独立地看懂气动系统结构图、典型的液压传动回路,懂得解决基本问题,具有一定的故障排除的能力。可以打破传统的机械、自动化、电子等课教学的界限,从而实现教学的多样化,完善实验教学,改善实验教学模式;为了保证气压和液压传动课程跟其他专业的密切联系,学校必须对实验教学的学习内容进行改革。为了培养高素养的人才,学校必须具备一流的实验设备,高素养的教师团队。应以学生为主的一体化教学模式去培养学生的创新能力、实操能力。

气压和液压传动一体化教学改革要体现以下几方面:(1)学校要明确一体化教学课程的目的是帮助学生更好地掌握其工作原理、结构、性能等,加强理解并能进行实操。一体化教学必须在老师的指导下进行,以学生为主体,以职业能力为培养目标。(2)学校开展一体化教学的改革可以改变以往传统的气压和液压传动课实验模式,以前实验教学主要是演示为主,只对所涉及到的原理才进行演示实践。而一体化教学可以改变以往学生的动手能力和思维分析创新能力的提高。

3 探索气压和液压传动教学改革

3.1 应用实践与理论为一体的教学模式

气压和液压传动课程是机械专业类一门理论比较抽象而实操性比较强的一门专业课,这门专业课以往传统的教学模式是实操课程与理论课程分开上课。采用实践、理论一体化的教学方式,教学中以气压和液压传动理论为基础,以气压和液压重点应用元件,以气压和液压基本回路为核心。例如通过实践公共汽车车门开关气动系统,可以让学生学会如何根据系统原理图选择元件组成系统,运行中系统各元件出现问题,学会如何调节让系统正常工作,或学会如何分析系统出现故障的成因,及怎样排除故障。

传统模式教学给学生介绍阀、泵等元件(下转第136页)(上接第87页)结构原理,由于其内部结构复杂,学生只通过老师的讲解或通过看图表是很难懂的。而在采用一体化教学方式学习阀、泵结构时,通过学生对阀、泵等元件的拆装,其解构一目了然,变抽象为具体。例:老师安排学生动手拆装齿轮泵,主要让学生更了解泵的组成后再用投影仪展示其工作原理图,引导学生去对照分析实物、原理图的区别。老师再给同学进行教学指导,学生在拆装过程中更容易明白泵的工作原理和结构。在学习典型回路工作原理和应用时,通过典型工作任务,在真实的工作情境中整体化地解决综合性专业问题的能力。提高了学生的动手能力,培养了学生的思考能力和解决问题的能力。

3.2 实验教学内容的优化

气压和液压传动课程的学习目标之一是让学生完成学习后具备液压系统的初步设计能力,包括液压元件的选用、回路设计等。为达到这个目标,应对气动和液压课程进行整理和分类,提炼典型工作任务。适当增加综合性、具有启发性的设计实验。例如老师设定液压回路设计实验要求等,学生以小组为单位自主选取实验元件,实验方案自拟,设计回路并进行调试运行。再由每组学生讲解设计回路,老师根据每组实验进行比较。通过实验实操,调动学生的学习积极性和创造性。培养学生的动手能力和综合运用能力、设计能力。

3.3 实践教学开放实验室有助于培养学生设计能力

气压和液压传动是一门专业性很强的课程,80课时的学习是不够的,学生要学习好该课程应在课程后加强实践。学校实行实验室定时开放,老师可以公布一些实验课程,学生可以根据自己的兴趣组成实验小组,可以提出不同的实验思路等。老师评阅后,与学生一起探讨,确定实验项目存在的问题、可行性,再由老师指导学生根据自己思路去设计回路,在液压教学实验台上进行实践,验证设计回路的正确性和可行性,可以很好地检验学生所学的知识和挖掘学生的潜能,培养学生的创新能力和动手能力。

3.4 考核课程方式的改革

大多数学校仍采用传统的期末考试总成绩占百分之六十的考核方式,造成部分学生平时不用功学习,不主动思考问题和参与实践。为改变现状,让学生真正认识到实践环节的重要性,将目前的考核模式改为实验教学过程考核为主,考核内容从实验的结果、实验的报告、实验时学生的态度,或者学生的答辩等方面。在实践教学中态度不好、缺课的同学按情况降低实践成绩或给予取消期末考试资格。只有这样才能真正调动学生的实践积极性,提高教学的实验效果。

4 结束语

随着科学的不断进步,新的教学办法、内容、模式不断更新,一体化的课程要不断地探索更合适的管理模式,组织企业实践专家共同提炼典型工作任务,优化实验的内容等,提高一体化教学水平,充分利用企业资源培养学生的实践能力和创新能力。

参考文献

液压传动课程设计篇7

关键词:液压传动;创新精神;工程实际

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0096-02

液压传动技术是融合了流体力学、机械设计、机械原理、电工电子和自动控制等多方面知识的综合性课程。由于液压传动具有机械传动和电力拖动所不可替代的许多特性,目前液压传动技术广泛应用于工程机械、数控加工中心、自动化生产线等工业生产的各个领域,是工业应用最为广泛的基础技术之一。为了实现从制造业大国向制造业强国的转变,大力发展液压传动技术以提升我国工业发展水平,已经成为全社会的共识。目前,液压传动技术在各个领域的广泛应用使得相关技术人才的需求急剧增加,开设“液压传动”这门课程业已成为社会发展对机械学科的迫切需求。同时,“液压传动”课程具有综合性和工程性高的特点,通过这门课程的学习,有助于学生将机械工程领域理论与实践相结合,提高学生创新精神和工程实践能力。[1]

“液压传动”课程作为一门机械学科的专业基础课程,在河南科技大学本科生教学中已有几十年的开设历史。然而,由于过去主要采取灌输式教学方法,教学效果并不理想。另外,过去的教学内容以理论教学为主,与工程实际结合不紧密,特别是对于代表着液压传动技术发展趋势和发展方向新型液压元件和装置介绍较少,授课内容落后于液压传动技术的快速发展,对学生的创新精神和工程实践能力的培养和教育不足。这种情况显然不能满足新时期国家对液压技术人才培养的要求,必须对“液压传动”课程的教学进行改革。本文从教学内容、教学方法和考核方法三个方面对河南科技大学(以下简称“我校”)“液压传动”课程的改革方案和实践做一介绍,意在相互交流,共同提高。

一、课程内容改革

根据我校属于教学研究型地方院校的定位和培养工业应用型人才的培养目标,笔者制订的“液压传动”课程的教学目标是:使学生掌握液压传动的基础理论知识,培养学生综合运用所学基础理论解决液压系统实际工程问题的能力。根据这一教学目标,笔者提出了“淡化理论推导,注重工程应用”的课程内容改革指导思想。“液压传动”课程教学内容可分为三方面:基础理论部分、液压元件部分和液压基本回路和典型系统部分。

作为“液压传动”基础理论的流体力学是液压传动课程学习的难点之一。这部分内容涉及众多液压传动的基本概念和原理性知识,理论性深且内容较抽象,学生理解和掌握较困难。根据我校培养应用型液压技术人才的培养目标,笔者重新设计了这部分教学内容,将教材中液压传动流体力学等理论性较强的内容进行压缩,着重介绍液压系统的组成原理,液压系统中压力、流量、流态、压力损失等基本概念,液压油的性质和选用,以及流体动力学三大基本方程等内容。在讲解过程中,不过多追求理论公式的推导,而将重心放在理论公式如何进行实际应用上,突出“学以致用”。这样既能让学生理解理论的来龙去脉和如何进行工程应用,又避免教学过程中枯燥繁琐公式推导,提高了学生学习的兴趣和效果。[2]

液压元件部分是本课程的主要教学内容之一,这部分内容主要结合机械制图、机械原理等已经学过的知识,重点介绍液压泵、液压缸、液压控制阀的工作原理、结构特点、主要参数。教学中注重联系工程实例介绍液压元件的使用和常见故障的分析,并通过液压元件拆装实验进一步增强学生对液压元件的结构、选型、使用、维护能力的培养。教学中对液压元件设计相关的性能分析、计算等内容进行删减,但简单补充电液比例阀、伺服阀等液压新技术的内容,使学生了解液压技术最新发展趋势和方向,开阔视野,培养兴趣。

液压基本回路和典型系统部分是“液压传动”课程中综合性应用内容,授课的重点是方向控制、压力控制、速度控制三大基本回路的组成、特点和应用,进而以工程中常见的动力滑台、液压磨床等典型液压系统为例,引导学生掌握识读机电设备液压系统图的方法和步骤。通过液压基本回路实验,使学生理论与实践相结合,初步具备分析液压回路的能力,深入理解液压基本回路的构成、使用和调整过程。同时,给学生介绍常见液压设备的使用、常见故障、设备维修方法,培养学生的工程实践能力。对于液压系统设计计算等内容则因应用较少而进行删减。

二、教学方法的改革

1.利用多媒体课件改善教学效果

“液压传动”课程中有大量液压元件的结构、液压回路工作原理要讲解,使用传统的挂图、模型等教具不仅不能直观反映液压元件具体结构的组成关系,也无法形象描述液压系统工作时各元件的动作过程,教师授课中费时费力,而学生感觉内容枯燥不形象,教学效果并不理想。当采用多媒体技术制作课件进行教学后,则能够将课堂教学内容以图形、文字、声音、动画集成的形式生动形象呈现在学生面前,获得较好的教学效果。[3,4]如对复杂的液压元件的结构,学生如果只看二维平面图纸,很难准确理解液压元件的组成和装配关系。当通过solidworks等三维机械设计软件把液压元件描述后,不仅可以明确展示液压元件的各个组成部分的结构,而且可以把各个零件的装配关系直观地反应出来,学生很容易理解和接受。又如对于液压回路的工作过程,通过flash 动画演示,可以将液流方向、各元件的动作和状态生动、清楚地展现出来,加深学生的理解和记忆,极大地提高了授课的生动性和学生积极性。多媒体课件也便于学生在课后复习时加深理解授课内容,取得了事倍功半的成效。

2.改进实验教学方式,培养学生工程能力

作为一门实践性很强的专业基础课,“液压传动”课程实验的目的是为了巩固和深化已学的理论知识,增强动手能力,使学生能够合理选择液压元件,掌握液压系统设计的一般方法,具备一定的处理工程实际中液压系统的问题、排除故障的能力。因此,从侧重培养学生理论联系实际、增强工程应用能力角度出发,笔者对实验内容进行了改进,一方面删减了部分理论验证和性能测试的实验,而增加了学生动手操作的液压元件的拆装实验,让学生直接、全面地认识液压阀、液压泵的结构和组成。另一方面,对液压回路及液压系统组装和调试实行开放性实验,教师只提出实验内容和要求,由学生根据对所学的知识自行拟定实验方案,选配液压元件,连接液压回路,自行发现问题和解决问题。通过实验方式的改进,学生激发了学习的兴趣,主动思考和主动参与的意识得到了增强,独立分析问题、解决问题的能力和工程意识得到了提高。

3.丰富教学手段,提高学生学习效果

液压传动中的许多概念比较抽象,学生在学习时常常会感到困难,为了帮助学生准确理解液压传动的理论,在教学过程中适当地采用“类比法、对照法、研讨法”等多种教学方法,可以调动学生的积极性,激发学习兴趣,收到事半功倍的效果。例如采用类比法,将液压系统与学生熟悉的“电工学”基本概念相类比,使得学生将液压系统中抽象枯燥的知识转化成易于理解的内容,提高了学习的兴趣和效率。又如对于溢流阀、减压阀、顺序阀等职能符号相近但功能迥异的液压元件,采用列表对照的方法将各自结构原理、职能符号、性能特点、适用场合对应讲解,不仅便于学生理解、区分,而且重点突出,条理清晰,便于掌握。在学习过程中,对某些容易出错的问题组织学生进行专项讨论,让学生谈谈对所论述问题的见解,提出解决问题的方法和设想等,这种方式不仅能够促使学生勤于思考,敢于提出独立见解,又能培养学生的创新意识和创造能力。

三、优化考核方法

考试是评判学生学习效果和教师教学质量的重要手段,考核办法对学生学习的自觉性有较大影响。为了提高学生主动学习的意识和所学知识的综合运用能力,笔者从理论知识考试、实验能力、学习态度等方面对学生成绩进行综合评定,而不是传统的只进行期末笔试的考核方法。理论知识考试注重考核学生对基础理论和概念的理解,占课程总成绩的70%。实验能力考核以实验报告和实验内容来反映学生对理论知识的掌握程度及综合运用能力,占课程总成绩的20%。学生平时课堂参与状况、作业完成情况以及出勤率反应出来的学习态度占课程总成绩的10%。通过考核方法的优化,既增强了学生学习的主动性,又为提高学生的实践能力创造了有利的条件。

四、结束语

作为我校机械专业的一门专业基础课程,“液压传动”在培养学生专业知识的综合应用能力、动手能力和创新能力中占有重要地位。本文根据我校的办学定位和人才培养目标,就“液压传动”课程在教学内容、教学方法和考核方法三个方面提出了一些教学改革的方案和建议,并在教学实践中取得了良好的效果,受到了同学们的欢迎。下一步将进一步探索如何使学生尽可能多地接触工程实际,提高工程应用能力。

参考文献:

[1]许福玲,陈尧明.液压传动与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2007.

[2]杨雪荣.液压传动课程教学探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2008,(S1):134-135.

液压传动课程设计篇8

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.

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