時間：2023-03-22 17:32:25
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇液壓傳動課程設(shè)計范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
引言
液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比具有許多特殊優(yōu)點，其應(yīng)用已涉及二十多個專業(yè)領(lǐng)域的不同場合。各理工科大、專院校都把《液壓傳動》作為相關(guān)專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)必修課或?qū)I(yè)課程，并既有理論知識學(xué)習(xí)，又有實際技能訓(xùn)練。在教學(xué)中安排《液壓傳動》課程設(shè)計，其目的是使學(xué)生在鞏固、消化和吸收課堂基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，進一步擴大、加深對液壓傳動知識掌握和運用的深度、廣度，借助課程設(shè)計任務(wù)指導(dǎo)書、國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、和技術(shù)手冊等相關(guān)參考資料，提高掌握和使用制圖及編寫設(shè)計計算說明書等手段來正確表達(dá)自己的設(shè)計思想和意圖的能力。
傳統(tǒng)的《液壓傳動》課程設(shè)計
各校《液壓傳動》課程設(shè)計開展十幾年來，設(shè)計題目一直是組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計，具體如“臥式雙面多軸組合鉆床液壓系統(tǒng)設(shè)計”、“半自動液壓專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計”等，這些題目屬于已經(jīng)在工廠成熟應(yīng)用的、典型的液壓系統(tǒng)。對學(xué)生掌握負(fù)載計算、液壓缸參數(shù)計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核、液壓基本回路的選擇、元件選擇、液壓系統(tǒng)性能估算等方面能起到較好的鍛煉。如HL-12型手扶拖拉機傳動箱體兩個面的鉆孔加工，首先需根據(jù)設(shè)備要求分析液壓系統(tǒng)要完成的任務(wù)，需要幾個執(zhí)行元件，這幾個執(zhí)行元件各自有什么動作要求，相互之間有什么樣的關(guān)聯(lián)等等。同時還需了解有關(guān)機械制造工藝方面的知識，雙面鉆多個不同直徑的孔，在已知孔個數(shù)、直徑、材料及硬度的情況下，如何計算負(fù)載。其次還需了解液壓動力滑臺與液壓缸的連接形式，以確定液壓缸的結(jié)構(gòu)形式，以及根據(jù)滑臺運動速度要求確定液壓系統(tǒng)的基本回路，根據(jù)機床的布局決定液壓系統(tǒng)采用分散結(jié)構(gòu)還是集中布置等等內(nèi)容，確實能達(dá)到課程設(shè)計的訓(xùn)練目標(biāo)。
新形勢下的《液壓傳動》課程設(shè)計
新形勢下，一方面液壓技術(shù)向高壓化、微型化、集成化、自動化、機、電、液一體化的方向發(fā)展，使得液壓技術(shù)在機床、冶金、礦業(yè)、建筑、塑料等行業(yè)取得更廣泛的應(yīng)用，另一方面高校擴招，學(xué)生人數(shù)增多，就業(yè)壓力增大，企業(yè)要求新人能直接上手設(shè)計、制造。這樣的形勢下，要求學(xué)生掌握的知識能夠更新?lián)Q代，了解多種類型、典型的液壓系統(tǒng)設(shè)計，顯然傳統(tǒng)的《液壓傳動》課程設(shè)計已不能滿足需要。
那么，如何改進《液壓傳動》課程設(shè)計，使其適應(yīng)新形勢的需求？筆者所在的教學(xué)團隊已連續(xù)在三界學(xué)生中嘗試以下改革措施，取得了較好的教學(xué)效果。
首先需要明確對于課程設(shè)計應(yīng)滿足教學(xué)要求，不能完全等同于工廠的產(chǎn)品設(shè)計。因此設(shè)計的題目應(yīng)來源于生產(chǎn)實踐，但不宜與其完全等同，涉及的知識面不能太廣，資料應(yīng)比較齊全，使學(xué)生易于著手。課題的工作量應(yīng)使多數(shù)學(xué)生能在規(guī)定的時間內(nèi)獨立完成并有時間查閱資料和獨立思考問題。 轉(zhuǎn)貼于 基于這些考慮，液壓傳動課程設(shè)計應(yīng)選題于生產(chǎn)實踐中已證明是切實有效的、性能較好的液壓傳動典型系統(tǒng)，以使學(xué)生今后舉一反三，模仿、推廣應(yīng)用和進一步創(chuàng)新發(fā)展。
其次，結(jié)合本學(xué)院教師這幾年的科研，設(shè)置了多種類型的題目，如與航天六院合作的固體火箭發(fā)動機安全脫模裝置中的液壓系統(tǒng)設(shè)計、與北京燕山石油化工（集團）公司合作的石蠟包裝碼垛生產(chǎn)線中的液壓系統(tǒng)設(shè)計（獲科技進步二等獎）、內(nèi)蒙古科技廳支柱項目軌道除沙車液壓除沙系統(tǒng)和液壓行走系統(tǒng)設(shè)計、雙剪式液壓升降臺液壓系統(tǒng)設(shè)計等等。這些類型的課程設(shè)計題目，使學(xué)生不僅掌握了液壓傳動的基本理論知識，而且對液壓傳動更廣泛的應(yīng)用及本專業(yè)的其他學(xué)科有了更深入的了解。
例如雙剪式液壓升降臺液壓系統(tǒng)設(shè)計，學(xué)生需了解雙剪式液壓升降臺的結(jié)構(gòu)及運行工況，負(fù)載計算需結(jié)合理論力學(xué)的相關(guān)知識，是一難點。根據(jù)升降臺的最大負(fù)載、運行速度及起升高度確定液壓缸的參數(shù)。為降低升降臺下降后的最小高度，減小安放空間，液壓缸如何放置很有講究。此外，需要根據(jù)升降臺的使用特點決定要解決的主要問題來選擇液壓系統(tǒng)基本回路，如升降臺承載貨物、設(shè)備或工作人員，安全性很重要，所以系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)以安全性為第一，如用平衡回路實現(xiàn)升降臺在舉升位置可靠停留等。
在設(shè)計中，從液壓傳動方案的分析和液壓原理圖的擬定，到主要液壓元件的設(shè)計計算和選擇(如液壓缸、泵站的設(shè)計，液壓馬達(dá)、泵閥的選擇)，到液壓輔助裝置(油箱、濾油器、蓄能器、管路等)的計算、設(shè)計或選擇，再到液壓傳動系統(tǒng)的驗算和校核；液壓系統(tǒng)圖的繪制；液壓部件裝配圖、零件工作圖的繪制，編寫設(shè)計計算說明書，實現(xiàn)了完整的課程設(shè)計訓(xùn)練的目的。
這樣的設(shè)計題目，雖解決了新形勢下對《液壓傳動》課程設(shè)計的要求，但短短兩周的課程設(shè)計時間，要完成一個所需知識涵蓋了本課程的全部內(nèi)容，并涉及人才培養(yǎng)目標(biāo)中的幾乎所有課程的課題，顯然有一定難度。我們的解決辦法是在本課程講授伊始，即液壓傳動的現(xiàn)狀和發(fā)展模塊講授后，就布置設(shè)計課題，以便學(xué)生有足夠的時間查閱資料，溫習(xí)相關(guān)課程的有關(guān)內(nèi)容，自學(xué)未學(xué)過的相關(guān)知識，并帶著目標(biāo)學(xué)習(xí)《液壓傳動》課程。[1]
總結(jié)
新形勢下，教師應(yīng)當(dāng)使學(xué)生在課程設(shè)計中發(fā)揮主角的作用，學(xué)生在設(shè)計中遇到問題應(yīng)首先自己考慮，提出自己解決問題的方法與意見，必要時與指導(dǎo)教師討論研究。不應(yīng)向指導(dǎo)老師索求答案或抄襲其他同學(xué)的設(shè)計計算數(shù)據(jù)。在設(shè)計中，往往要經(jīng)過多次的核算修改才能達(dá)到較高的水平，故提倡“三邊“的設(shè)計方法，邊計算、邊繪圖、邊修改。這樣，利用新穎、成熟的設(shè)計題目，堅持傳統(tǒng)的課程設(shè)計要求，《液壓傳動》課程設(shè)計收到了非常好的教學(xué)效果。這些方法同樣可以應(yīng)用在機械專業(yè)其它課程的課程設(shè)計中，以適應(yīng)時代對高校課程改革的需求。
參考文獻
二、學(xué)習(xí)者特征分析
1.知識水平
學(xué)生已經(jīng)掌握了機械原理、流體力學(xué)的基本知識，掌握了液壓實訓(xùn)設(shè)備的基本操作技能，學(xué)習(xí)了安全操作規(guī)程及實訓(xùn)室7S管理制度。
2.心理特點
學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)缺乏興趣，愿意動手操作;注意力集中時間較短，思維活躍，好奇心強，有參與課堂的熱情。
三、職業(yè)崗位能力分析
液壓設(shè)備維修工崗位職責(zé)要求：液壓系統(tǒng)基本組成及液壓系統(tǒng)工作原理，能閱讀液壓系統(tǒng)原理圖，能處理常見的故障。
四、教學(xué)目標(biāo)
1.專業(yè)技能目標(biāo)
能夠看懂一些常用的液壓元件圖形符號，能夠根據(jù)系統(tǒng)工作循環(huán)和動作要求及圖紙讀懂液壓系統(tǒng)原理圖。
2.知識目標(biāo)
了解液壓元件的作用及圖形符號的意義;掌握液壓傳動系統(tǒng)的組成及工作原理;能閱讀液壓系統(tǒng)原理圖。
3.情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生熟悉液壓設(shè)備的工作環(huán)境，提高自主學(xué)習(xí)能力和表達(dá)溝通能力，加強團隊協(xié)作，形成崗位意識。
4.教學(xué)重難點
液壓傳動的工作原理。
5.教學(xué)策略
液壓系統(tǒng)的基本組成借助教具、flas、圖片等多種表現(xiàn)形式，把抽象的內(nèi)容生活化具體化;充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生通過自己觀察、對比、分析、總結(jié)，掌握換向閥的工作原理。采用逆向講授，正向梳理、歸納、提升、總結(jié)一般液壓系的組成。教學(xué)難點液壓傳動工作原理采用逆向講授，正向梳理方法，結(jié)合初中物理學(xué)所講的連通器模型，揭示液壓傳動系統(tǒng)最基本的工作原理。
五、教學(xué)策略選擇與設(shè)計
本著學(xué)生聽得懂、學(xué)得會、記得住為原則，采用PBL教學(xué)模式，從終端問題開始，向上形成逆向問題鏈，并逐一解決。
六、教學(xué)方法
1.基于問題的學(xué)習(xí)方法
以問題為學(xué)習(xí)的起點：以問題為主軸架構(gòu)，問題來源于專業(yè)領(lǐng)域遇到的真實問題。以學(xué)習(xí)為中心：學(xué)生背負(fù)學(xué)習(xí)責(zé)任，側(cè)重小組協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，教師的任務(wù)是指導(dǎo)學(xué)習(xí)技巧，課程單元結(jié)束時進行小組評價，教師總結(jié)。
2.分組教學(xué)法
將學(xué)生分為4個小組，在以小組為單位的學(xué)習(xí)過程中取長補短，共同學(xué)習(xí)，共同進步，增進感情交流。理實一體教學(xué)，即理論學(xué)習(xí)與實踐操作相結(jié)合。
七、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備
1. 教學(xué)地點
液壓實訓(xùn)室（理實一體化）。
2.教學(xué)資源準(zhǔn)備
液壓實訓(xùn)設(shè)備（液壓泵站、手動三位四通換向閥、油管、液壓缸）4套，換向閥教具1個，多媒體教學(xué)設(shè)備、教學(xué)課件、學(xué)習(xí)任務(wù)書、拓展閱讀資料。
八、教學(xué)過程
1.導(dǎo)課
本次的主題：液壓體系的構(gòu)成與特色。主題的描繪：液壓體系一般是經(jīng)過于液體壓力來推進液壓缸的活塞運動來完結(jié)預(yù)訂的價值。本主題是：要經(jīng)過于“液壓體系示例”作為學(xué)生直觀出現(xiàn)液體壓力是怎么樣發(fā)生的、進行傳遞的以及如何進行操控的。與此同時，講述中也闡明了其主要特色。
2.授課
液壓體系構(gòu)成及特色，液壓傳動體系的構(gòu)成及圖形的符號。
3.邏輯關(guān)系
液壓體系，完成運動，壓力操控，方向操控，速度控，雜質(zhì)濾網(wǎng)。
4.事件
轎車揉捏作廢機
5.轎車作廢體系定論
（1）液壓體系是由動力設(shè)備、操控調(diào)節(jié)設(shè)備、履行設(shè)備、輔佐設(shè)備所構(gòu)成。
（2）液壓體系是以有壓力的液壓油作為介質(zhì)轉(zhuǎn)換和傳遞能量的設(shè)備。
（3）典型元件：泵、閥、缸、濾網(wǎng)等。
中圖分類號：TH137 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（a）-0157-01
液壓傳動是機械專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，基于課程的應(yīng)用性很強，實驗課程就顯得非常重要。近年來隨著我校教學(xué)改革的不斷推進和課程建設(shè)的不斷更新，學(xué)校在強化液壓傳動理論教學(xué)的同時更加注重實驗教學(xué)的質(zhì)量。實驗教學(xué)作為課堂教學(xué)的補充，通過實驗室使學(xué)生更好地理解液壓傳動的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新能力。但就目前我校液壓傳動實驗教學(xué)的內(nèi)容和方法來說，能讓學(xué)生進行設(shè)計和創(chuàng)新的機會較少，因此，需要對本課程的實驗教學(xué)方法和內(nèi)容作一些調(diào)整和創(chuàng)新，提出綜合性、設(shè)計性實驗的思路。
1 液壓傳動實驗教學(xué)現(xiàn)狀
實驗教學(xué)的目的是配合理論教學(xué)，使學(xué)生在實驗過程中鞏固課堂上所學(xué)的理論并有所深悟。但傳統(tǒng)的液壓傳動實驗中，由于種種原因通常是教師演示，學(xué)生被動的根據(jù)實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容進行常規(guī)的驗證性實驗，教學(xué)效果一般。在實驗中我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的液壓實驗具有以下缺點：（1）液壓回路和實驗內(nèi)容固定、功能單一；（2）采用按鈕控制或繼電器控制，實驗數(shù)據(jù)手工處理，實驗數(shù)據(jù)精度不高；（3）學(xué)生自主設(shè)計的機會少，創(chuàng)新性差等。
2 綜合性、設(shè)計性實驗
為改變我校液壓傳動實驗教學(xué)的這些不足，液壓傳動實驗室中引進了多種包含PLC的液壓拼裝實驗臺。新型實驗臺的液壓系統(tǒng)采用多種控制方式（按鈕控制，繼電器控制，PLC控制），實驗過程包括從系統(tǒng)設(shè)計、元件組裝到控制編程、性能實現(xiàn)等全過程。要想利用新型實驗臺達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和動手實踐能力的目的，必須在實驗教學(xué)方法和考核方式上做革新，開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗。綜合性實驗力求使機械專業(yè)的學(xué)生在掌握液壓傳動基本理論的同時，熟練掌握PLC控制技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的作用，對學(xué)生進行綜合訓(xùn)練。設(shè)計性實驗是對學(xué)生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和探索創(chuàng)新能力進行訓(xùn)練，要求學(xué)生根據(jù)實驗任務(wù)要求和實驗條件自行設(shè)計實驗內(nèi)容，包括提出實驗方案，選擇實驗儀器，確定實驗內(nèi)容和方法，實現(xiàn)實驗內(nèi)容，分析實驗結(jié)果的全過程。開展綜合性設(shè)計性實驗必須改變以往“教師演示、學(xué)生模仿”的教學(xué)方式，學(xué)生不再按照實驗指導(dǎo)書一步一步地做，而是根據(jù)教師下發(fā)的實驗任務(wù)書選擇綜合性實驗任務(wù)。在了解實驗任務(wù)的目的和要求后，學(xué)生自行查閱資料理解一些課程中沒有講述的原理性知識，設(shè)計并逐步完成實驗內(nèi)容。通過液壓傳動和PLC控制技術(shù)這兩門課程的交叉融合，在新型實驗臺上開設(shè)綜合性設(shè)計性的液壓系統(tǒng)實驗，不僅能夠提高實驗教學(xué)質(zhì)量，還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，給學(xué)生提供更多的創(chuàng)新機會。
3 綜合性設(shè)計性實驗的實施過程
綜合性設(shè)計性實驗的實施過程參照課程設(shè)計的過程，由教師給每個學(xué)生下發(fā)不同的實驗任務(wù)書，學(xué)生可以利用液壓傳動實驗室和機電控制實驗室的相關(guān)實驗器材，根據(jù)實驗任務(wù)書的要求完成實驗的全過程。具體的實施過程可以總結(jié)如下：第一，根據(jù)實驗任務(wù)書確定實驗方案。學(xué)生可以根據(jù)給定的實驗?zāi)康暮鸵笤O(shè)計實驗方案，根據(jù)液壓傳動和PLC控制技術(shù)課程及其它相關(guān)理論的綜合知識，設(shè)計出具有綜合性實驗?zāi)康牡膶嶒灧桨浮５诙峤环桨冈O(shè)計說明書。方案設(shè)計說明書中不僅要包括實驗的目的和意義、所選擇的實驗器材，還要包括詳細(xì)的實驗內(nèi)容，即繪制出相應(yīng)的電氣控制原理圖和液壓傳動系統(tǒng)原理圖，并設(shè)計出電路搭接和回路搭接實驗的詳細(xì)步驟。所提交的實驗方案必須經(jīng)實驗老師的審核后方可開始實驗。第三，模擬和實驗。因?qū)嶒炦^程中涉及到PLC控制程序編寫，為避免由于程序錯誤造成液壓控制系統(tǒng)硬件的損壞，在實驗過程中首先要進行的是運用S7-200軟件進行編程和模擬，在模擬過程中發(fā)現(xiàn)錯誤及時調(diào)整，程序模擬正確后方可搭接液壓控制和傳動系統(tǒng)。選擇合適的液壓元件和電氣控制元件，根據(jù)設(shè)計的系統(tǒng)原理圖搭接液壓系統(tǒng)的液壓回路和控制電路。通電之前須經(jīng)實驗老師檢查，以免因電路連接錯誤而燒壞電氣元件。第四，編寫實驗報告。在完成某一液壓控制系統(tǒng)的回路和電氣控制設(shè)計、系統(tǒng)組裝、系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果分析后，學(xué)生要編寫這一綜合性實驗的實驗報告，格式參考課程設(shè)計的說明書。
4 綜合性設(shè)計性實驗的效果分析
通過綜合性設(shè)計性實驗使得學(xué)生的動手實踐能力和理論創(chuàng)新能力都有了很大的提高，并加強了多課程體系的融合。首先，提高了學(xué)生查閱資料的能力。在實驗的設(shè)計和準(zhǔn)備階段，學(xué)生需要查閱大量的資料，通過借助多種工具查閱國內(nèi)外最新的科技文獻，提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力和查找資料的能力。針對所查閱的資料進行系統(tǒng)的分析和研究，不僅學(xué)有所用，更拓寬了學(xué)生的知識面。其次，提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)和自主實驗的能力。學(xué)生在拿到實驗任務(wù)書之后就要確定實驗方案，設(shè)計實驗內(nèi)容。實驗形式和內(nèi)容不受約束，學(xué)生可以大膽設(shè)想，充分發(fā)揮專業(yè)所長和個人想象力，對制定的實驗方案進行反復(fù)推敲，對編制的程序嚴(yán)格模擬，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)錯誤及時修正，直至達(dá)到實驗?zāi)康暮鸵蟆Ｔ谡麄€實驗過程中，教師只起到監(jiān)督和檢查的作用，完全依靠學(xué)生的自覺性和主動學(xué)習(xí)的態(tài)度，充分鍛煉了學(xué)生自主實驗的能力。再次，提高了學(xué)生科學(xué)研究的能力。綜合性設(shè)計性實驗要求學(xué)生自己動手完成實驗中的各個環(huán)節(jié)，并能對自己的實驗結(jié)果進行分析，很好地展現(xiàn)了學(xué)生的想象力、觀察力、創(chuàng)新思維、獨立思考和邏輯判斷能力，這些正是當(dāng)前研究型人才所必須具備的素養(yǎng)。最后，提高了學(xué)生創(chuàng)新的能力。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過程中，學(xué)生大多是依據(jù)實驗指導(dǎo)書中的方法和步驟按部就班地做，缺乏思考和創(chuàng)新的機會。而現(xiàn)在采用綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)模式，給了學(xué)生充分的思考和想象的空間，更有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與教師之間可以隨時進行交流和討論，及時解決實驗過程中遇到的難題，將學(xué)生的學(xué)習(xí)形式由被動改為主動，不僅鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力，更讓學(xué)生充分體會到了學(xué)習(xí)研究的樂趣和學(xué)有所用的成就感。
5 結(jié)論
通過改進后的綜合性設(shè)計性實驗，不僅讓學(xué)生自己設(shè)計實驗回路，還讓學(xué)生動手搭建回路控制系統(tǒng)，使原有被動、按部就班的“看”實驗變成學(xué)生主動設(shè)計、解決現(xiàn)實問題與實踐環(huán)節(jié)結(jié)合的“做”實驗。通過多學(xué)科的綜合運用，有效地將液壓傳動和PLC控制技術(shù)的理論知識與實踐結(jié)合了起來。新實驗項目的開發(fā)，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及積極性，激發(fā)學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力，為社會培養(yǎng)出所需要的學(xué)科交叉的綜合型人才，可以更好的滿足社會發(fā)展的需要。
摘要：圍繞“地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展實踐與政策研究報告”重在培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的目標(biāo)，從實驗教學(xué)、課程設(shè)計兩方面分析了實踐教學(xué)現(xiàn)狀，并提出了相應(yīng)的改革措施；同時，結(jié)合機電專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)課程的設(shè)置，增加了設(shè)計性、綜合性的實訓(xùn)環(huán)節(jié)，它將電氣控制、PLC控制和氣動系統(tǒng)有機結(jié)合起來，進一步提高了學(xué)生綜合分析問題和動手實踐的能力。
關(guān)鍵詞 ：轉(zhuǎn)型發(fā)展；液壓與氣壓傳動；實踐教學(xué)
中圖分類號：TH137-4 文獻標(biāo)識碼：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．07．0033
0引言
由于液壓傳動獨特的技術(shù)優(yōu)勢，使得它在工程機械行業(yè)、汽車工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、采礦與冶金工程、油氣探測與加工、土木水利工程、航天與海洋技術(shù)、生物與醫(yī)學(xué)工程、軍事裝備、國防工程等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化進程中不可替代的一項重要基礎(chǔ)技術(shù)，它具有綜合性、應(yīng)用性及實踐性強的特點。
“應(yīng)用技術(shù)大學(xué)（學(xué)院）聯(lián)盟”地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展研究中心2013年11月的《地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展實踐與政策研究報告》指出，“應(yīng)用技術(shù)大學(xué)重在培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才，服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展”、“注重技術(shù)應(yīng)用，突出實踐教學(xué)”。在該主旨下，如何改革《液壓與氣壓傳動》實踐教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生動手實踐能力，對地方性本科院校培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才具有重要的意義。
1實踐教學(xué)現(xiàn)狀分析
1．1實驗內(nèi)容陳舊、設(shè)備落后
當(dāng)前武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院液壓傳動實驗內(nèi)容主要分為典型液壓泵、液壓閥的拆裝實驗（屬開放式實驗，學(xué)生自由安排實驗時間）和液壓泵、溢流閥以及進油節(jié)流調(diào)速回路的性能實驗。實驗課時共計6學(xué)時。結(jié)合課堂教學(xué)的理論知識，學(xué)生親自動手對常用液壓泵、液壓閥進行拆裝，可加深對其結(jié)構(gòu)、工作原理的理解。液壓泵性能實驗，主要讓學(xué)生了解測試液壓泵基本性能（如壓力、流量、容積效率以及總效率）的方法，得出泵的性能曲線，一方面可根據(jù)理論知識，判斷實驗數(shù)據(jù)的正確性，另一方面反過來可驗證課本理論知識的準(zhǔn)確性。溢流閥性能實驗，主要讓學(xué)生了解溢流閥穩(wěn)定工作狀態(tài)下的靜態(tài)特性，學(xué)會溢流閥靜態(tài)特性中的啟閉特性、壓力穩(wěn)定性、卸荷壓力等測試方法，得出溢流閥的啟閉特性曲線。進油節(jié)流調(diào)速回路性能實驗，主要讓學(xué)生得出不同通流截面積下的速度－負(fù)載特性曲線，并能分析它們的調(diào)試性能。不管是拆裝實驗還是性能實驗，均屬于認(rèn)知性與驗證性實驗，不利于提高學(xué)生的設(shè)計和綜合應(yīng)用能力。實驗內(nèi)容過多地側(cè)重于液壓元件的性能測試，弱化了對液壓系統(tǒng)基本回路的實踐，不利于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。實驗設(shè)備落后、直觀性差，學(xué)生對實驗缺乏興趣。
1．2課程設(shè)計整體質(zhì)量不高
課程設(shè)計是液壓傳動實踐教學(xué)環(huán)節(jié)必不可少的組成部分，主要考查學(xué)生對理論知識的綜合分析與應(yīng)用的能力。課程設(shè)計環(huán)節(jié)時間僅一周，但設(shè)計的內(nèi)容包括明確液壓系統(tǒng)設(shè)計要求、分析液壓系統(tǒng)工況、確定液壓缸主要參數(shù)、論證系統(tǒng)方案、擬定液壓系統(tǒng)原理圖、通過計算選擇液壓元件、驗算液壓系統(tǒng)主要性能等。學(xué)生要在一周的時間內(nèi)翻閱大量文獻資料，獨立完成一個質(zhì)量較高的課程設(shè)計，難度非常大。
2實踐教學(xué)改革
2．1實驗教學(xué)
引進新的實驗得設(shè)備，開發(fā)新的實驗內(nèi)容。目前用得較多是快插任意組合式液壓傳動綜合教學(xué)實驗臺。改進實驗教學(xué)方法，將典型液壓泵、液壓閥的拆裝實驗穿插在理論教學(xué)中，將理論教學(xué)遷至實驗室進行現(xiàn)場教學(xué)，學(xué)生對照實物學(xué)習(xí)，能更好、更快地消化吸收新知識，同時還能提高學(xué)習(xí)興趣和積極性。將實驗安排在相應(yīng)的理論教學(xué)過程中，比如液壓泵性能實驗，在液壓泵知識點全部講完之后，立馬進行液壓泵性能實驗，這樣不僅能避免學(xué)生對理論知識的遺忘，反過來可進一步強化對理論知識的記憶，加深對理論知識的理解。為了提高學(xué)生親自動手能力，每次進行實驗時，按小組進行，一班分成2～3組，保證每臺實驗設(shè)備3人左右，盡量要求每位學(xué)生親自動手操作。加強實驗內(nèi)容在課程中所占的分值，比如：在課程考試試卷中，增加實驗考題或者提高實驗在平時成績中的考核比例，讓學(xué)生充分認(rèn)識到實驗的重要性。
2．2課程設(shè)計
課程設(shè)計選題應(yīng)結(jié)合液壓傳動的技術(shù)特點，立足于服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展，選擇工程實踐性較強的課題作為設(shè)計題目。比如工程機械行業(yè)常見設(shè)備：混凝土泵車、挖掘機、叉車等某一子液壓系統(tǒng)作為課程設(shè)計題目。由于課程設(shè)計時間短，要提高課程設(shè)計整體質(zhì)量，靠學(xué)生的“單打獨斗”是不行的，必須依賴團隊的力量。因此，實際操作過程中，可將3～5人分為一個團隊，每個團隊挑選一個組長，負(fù)載整個團隊的統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)工作。由組長根據(jù)組員意見挑選課程設(shè)計題目，并定期匯報整個團隊的成果以及遇到的難題，帶課老師及時給予解答并做好考評登記。答辯時，以小組為考核對象，對其中的每個成員所負(fù)責(zé)的設(shè)計內(nèi)容進行考評。這樣，不僅能提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，同時還能提高團隊合作能力。
2．3綜合實訓(xùn)
根據(jù)“地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展實踐與政策研究報告”重在培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的特點，結(jié)合實驗內(nèi)容與課程設(shè)計的局限性，開發(fā)設(shè)計性、綜合性的實踐環(huán)節(jié)勢在必行。綜合實訓(xùn)是將過去簡單的、獨立的實踐環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合性、設(shè)計性的大型實踐訓(xùn)練，旨在實踐中提高學(xué)生查閱資料、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。因此，根據(jù)機電專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)課程的設(shè)置，開發(fā)了新的綜合實訓(xùn)內(nèi)容即“基于PLC控制的氣壓系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)”，它將電氣控制、PLC控制和氣壓傳動有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)了多學(xué)科之間的交叉融合。綜合實訓(xùn)學(xué)時為2周，實訓(xùn)分為三個階段，第一個階段確定實訓(xùn)團隊（每個團隊3～5人）及其課題，下發(fā)任務(wù)書，給定已知條件，動員學(xué)生利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等查閱資料；第二階段理論設(shè)計，根據(jù)現(xiàn)有實驗器材和已知條件，設(shè)計氣壓傳動系統(tǒng)及其電氣控制電路，PLC控制的硬件和軟件設(shè)計；第三階段在實訓(xùn)平臺上搭建氣壓傳動系統(tǒng)，完成控制系統(tǒng)接線，輸入控制程序，驗證設(shè)計結(jié)果。實訓(xùn)平臺如圖1所示，它由電源模塊、PLC模塊、氣動元件模塊、按鈕模塊、繼電器模塊等組成，采用雙面布置，多個團隊可同時進行實訓(xùn)。
綜合實訓(xùn)不僅加深了學(xué)生對課程理論知識的理解，強化了學(xué)生動手操作和實踐的能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，同時還培養(yǎng)了團隊合作意識，為以后進入企業(yè)工作打下基礎(chǔ)。
3總結(jié)與展望
液壓與氣壓傳動課程是工科機械類專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門實踐性很強的課程，根據(jù)地方本科院校應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)不斷改革和創(chuàng)新實驗內(nèi)容、實踐教學(xué)方法，提高學(xué)生工程實踐能力。除此之外，在轉(zhuǎn)型發(fā)展大環(huán)境下，學(xué)校應(yīng)健全校企合作機制，引進當(dāng)?shù)仄髽I(yè)高端技術(shù)人才來校講課或?qū)W(xué)生送進企業(yè)進行技術(shù)培訓(xùn)或在校內(nèi)建立校企合作培訓(xùn)班，落實“培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才，服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展”的辦學(xué)宗旨。盡管這些目前較難實現(xiàn)，但相信在后續(xù)轉(zhuǎn)型發(fā)展中，這些問題都能迎刃而解。
參考文獻
1劉振天．地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展與高等教育認(rèn)識論及方法論訴求［J］．中國高教研究，2014（6）
1.應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)特點
隨著知識經(jīng)濟時代的到來，經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及社會轉(zhuǎn)型對人才的需求越來越大，對人才的質(zhì)量要求不斷提升，對人才需求的層次和規(guī)格呈多樣化的趨勢。在這些因素的影響下，高等教育由精英教育轉(zhuǎn)向大眾化教育。應(yīng)用性高等教育就是隨著這種轉(zhuǎn)變應(yīng)運而生的一種新的教育類型，且貫穿于高等教育的各個層次，豐富了高等教育體系的內(nèi)涵。應(yīng)用型本科與一般普通本科相比具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用型特征。在培養(yǎng)規(guī)格上，應(yīng)用型本科培養(yǎng)的不是學(xué)科型、學(xué)術(shù)型、研究型人才，而是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才；在培養(yǎng)模式上，應(yīng)用型本科以適應(yīng)社會需要為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線，涉及學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案，以應(yīng)用能力為主旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)體系，重視學(xué)生的應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
應(yīng)用型本科院校是為社會培養(yǎng)所需要的工程應(yīng)用型人才服務(wù)的。因此，應(yīng)用型本科院校的工程教育必須面向企業(yè)，根據(jù)工程應(yīng)用型本科人才的特色，不斷探索和創(chuàng)新工程應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式，與時俱進，為社會培養(yǎng)出更多更好的工程應(yīng)用型本科人才。
2.機械類專業(yè)的液壓實踐教學(xué)的探索
在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的課程設(shè)置中，《液壓與氣壓傳動》是機電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包含課內(nèi)實驗與課程設(shè)計。由于該課程具有較強的實踐性和應(yīng)用性，因此實踐教學(xué)極具重要性。通過實踐，讓學(xué)生獲得感性知識，加深學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的動手能力，強化技能培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力。在實踐教學(xué)過程中，應(yīng)注重如下方面的內(nèi)容：
2.1 教學(xué)觀念
在實驗教學(xué)過程中，尊重學(xué)生的個性和興趣，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)自主成才。讓學(xué)生在全面發(fā)展與個性發(fā)展的有機統(tǒng)一中，學(xué)有所長，加強學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。
2.2 教學(xué)形式
液壓實驗教學(xué)過程中，教學(xué)形式從以“教”為中心轉(zhuǎn)向以“學(xué)”為中心，讓學(xué)生成為實驗活動的主體，以教師指導(dǎo)為主的實驗形式轉(zhuǎn)向以輔導(dǎo)、監(jiān)控、考核的學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主。
2.3 教學(xué)內(nèi)容
實踐教學(xué)內(nèi)容的安排盡量注意理論與實際應(yīng)用的緊密結(jié)合，力求達(dá)到通過實驗活動，促使學(xué)生進行專業(yè)知識與相關(guān)知識的整合，將零散的知識轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷ヘ炌ǖ南到y(tǒng)的知識；同時引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)過的知識轉(zhuǎn)化為自身的能力與素質(zhì)，真正實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合。
2.3.1 課內(nèi)實驗
液壓課內(nèi)實驗，是學(xué)生借助于儀器設(shè)備和液壓元件，通過裝拆、搭接、使用以獲得直接經(jīng)驗、培養(yǎng)技能、技巧的一種教學(xué)形式。實驗的目的在于驗證、鞏固課堂所學(xué)的基本概念和基本理論，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維、開發(fā)創(chuàng)新潛能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、強化綜合能力的訓(xùn)練，提高學(xué)生運用所學(xué)專業(yè)知識和現(xiàn)代科技手段解決各種實際問題的能力和實踐操作能力。液壓實驗的內(nèi)容主要包括三個層次：
（1）基礎(chǔ)性實驗：這類實驗主要是認(rèn)知性或演示性實驗，用于學(xué)生對該實驗所涉及專業(yè)知識的全面理解，實驗的目的就是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進行基本技能的訓(xùn)練和鞏固所學(xué)的理論知識，讓學(xué)生了解液壓傳動系統(tǒng)的組成、工作原理和搭建一個液壓傳動系統(tǒng)的全過程。
（2）綜合性實驗：這類實驗主要是驗證性或模擬性實驗，用于對理論教學(xué)中的重要結(jié)論進行驗證，利用實驗教學(xué)環(huán)境重現(xiàn)與真實系統(tǒng)工作活動過程相近的氛圍。根據(jù)理論教學(xué)的要求，完成實驗操作，解決系統(tǒng)故障。讓學(xué)生通過實驗提高學(xué)習(xí)興趣，明確學(xué)習(xí)方向和自己的不足，增強學(xué)習(xí)的動力。
（3）創(chuàng)新性與設(shè)計性實驗：這類實驗項目一般來自教師的科研課題或?qū)W生根據(jù)自己提出的科研設(shè)想在實驗室中進行開發(fā)和研究，是實踐教學(xué)的高級層次，實驗的目的在于開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力與綜合技能，提高學(xué)生解決實際問題的能力和實踐操作能力。
2.3.2 課程設(shè)計
液壓與氣壓傳動課程設(shè)計內(nèi)容為設(shè)計中等復(fù)雜程度液壓設(shè)備的液壓傳動裝置，確定液壓傳動方案，正確合理地選用液壓元件，熟練地運用液壓基本回路、組合成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)。
這種實踐教學(xué)的目的是鞏固和深化已學(xué)知識，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計計算的一般方法和步驟。通過課程設(shè)計，熟悉、運用有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計手冊和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力和綜合分析問題、解決問題的能力；并通過課程設(shè)計，對學(xué)生在計算、制圖、運用設(shè)計資料以及經(jīng)驗估算、考慮技術(shù)決策、CAD制圖等方面的基本技能進行一次訓(xùn)練，以提高學(xué)生的綜合設(shè)計的能力。
2.4 教學(xué)方法
實踐教學(xué)應(yīng)由淺入深、由簡單到復(fù)雜、由被動操作到主動設(shè)計或模擬再到創(chuàng)新性的綜合運用，逐漸加深教學(xué)內(nèi)容的深度、廣度和綜合程度，使其符合學(xué)生認(rèn)識規(guī)律和教學(xué)規(guī)律。改革“灌輸式”和過分偏重講授的教學(xué)方法，實施啟發(fā)式、討論式、研究式的教學(xué)方法。強調(diào)學(xué)生主動、積極地參與，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能與培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識的能力，發(fā)揮團隊的作用與形成學(xué)習(xí)型組織，同時利用生產(chǎn)實際中的案例進行教學(xué)活動，加深對所學(xué)知識的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。
2.5 教學(xué)手段
實現(xiàn)傳統(tǒng)手段與現(xiàn)代化手段相結(jié)合，手工手段與信息技術(shù)手段相結(jié)合，模擬仿真手段與實際操作手段相結(jié)合，形成一套豐富多彩、相互補充、相互完善的教學(xué)方法體系。
開發(fā)設(shè)計計算機輔助教學(xué)課件，實現(xiàn)液壓元件及液壓回路的電腦動畫演示，提高教學(xué)效果。利用案例教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果；通過演示及模擬等現(xiàn)場教學(xué)，讓學(xué)生切身體驗工作環(huán)境，了解液壓技術(shù)在生產(chǎn)上的應(yīng)用。
2.6 考核方法
建立多元化的實驗考核辦法，對不同的實驗類型可采用不同的考核方法，同時也可針對學(xué)生不同的學(xué)習(xí)階段采取不同的實驗考核形式。
具體考核采用過程性與終結(jié)性相結(jié)合的方法，即結(jié)合課程特點與教學(xué)要求，建立以基本理論和基本技能為基礎(chǔ)，以綜合運用能力為重點，以學(xué)習(xí)態(tài)度為參照的綜合考評體系，注重考評方式的多樣化和考評指標(biāo)的規(guī)范化，以保持對學(xué)生學(xué)習(xí)成績和教師教學(xué)效果檢驗的客觀公正性。
基礎(chǔ)性實驗和專業(yè)特色的綜合性實驗主要從考勤、實驗過程檢查和實驗報告三個方面綜合考核并確定成績。
創(chuàng)新性與設(shè)計性實驗一般單獨考試和記分，采用對申請優(yōu)秀的實驗小組以現(xiàn)場展示、提問、學(xué)生作簡單答辯的方法考核后再確定最終成績。
2.7 管理方式
隨著以“教”為中心的教學(xué)模式向以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)換，實踐教學(xué)的管理方式從以教師管理為主轉(zhuǎn)向以學(xué)生自我管理為主。在創(chuàng)新設(shè)計類實驗中，實驗內(nèi)容策劃、組織與實施應(yīng)由學(xué)生來完成。實踐教學(xué)過程中的協(xié)調(diào)、監(jiān)督、控制與評估等工作可由教師配合學(xué)生來實現(xiàn)。
3.實踐操作能力的培養(yǎng)及案例
實踐能力主要是指將理論知識應(yīng)用于實際工作的能力。在學(xué)校，大學(xué)生通過實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)——實驗、實習(xí)、設(shè)計(論文)、科研等活動，對所學(xué)的理論知識進行實驗、驗證，將理論知識回到實踐中去檢驗，對所學(xué)的理論進行綜合、運用、轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新，逐步培養(yǎng)起實踐能力。實驗課是其中很重要的實踐環(huán)節(jié)之一，其主要作用與形式如下：
3.1 有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力——基礎(chǔ)性實驗
基礎(chǔ)性實驗主要是通過實驗讓學(xué)生了解液壓傳動的基礎(chǔ)知識、掌握基本的操作技能，加深對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用。
如：液壓元件拆裝實驗中，讓學(xué)生明確液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，液壓元件性能的優(yōu)劣，直接影響液壓系統(tǒng)的正常工作，通過對液壓元件的拆裝，加深對元件的結(jié)構(gòu)和工作原理及性能特點的了解。并能對液壓元件的加工及裝配工藝有一個初步的認(rèn)識。拆裝過程中，學(xué)生選用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆筒牧希瑢σ簤涸M行拆解，觀察及了解各零件的作用，了解液壓元件的名稱、型號和主要技術(shù)性能參數(shù)及其工作原理，再按一定的步驟裝配還原液壓元件。以此，加強學(xué)生的動手能力和思維能力，培養(yǎng)工程意識。
3.2 想象能力與邏輯思維能力的培養(yǎng)——綜合性實驗
綜合性實驗主要是通過觀察現(xiàn)象，驗證、鞏固和補充課堂講授的理論知識，使學(xué)生對液壓傳動系統(tǒng)中常見的元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、適用場合等有一個更加深刻的理解和認(rèn)識，具備正確處理實驗數(shù)據(jù)的能力，并能自行組裝液壓基本回路，為今后在工程實際中設(shè)計性能優(yōu)良的液壓傳動系統(tǒng)打下堅實的基礎(chǔ)。
本類液壓實驗可在實驗室進行可視、仿真操作及實體回路實驗，驗證液壓元件與回路的性能，直觀了解液壓元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作過程、控制原理及液流狀態(tài)。
通過綜合性實驗，促使學(xué)生進行專業(yè)知識與相關(guān)知識的整合，將零散的知識轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷ヘ炌ǖ南到y(tǒng)的知識；同時引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)過的知識轉(zhuǎn)化為自身的能力與素質(zhì)，學(xué)習(xí)運用所學(xué)理論解決實際問題的方法與途徑。
3.3 創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)——系統(tǒng)設(shè)計
本實踐教學(xué)環(huán)節(jié)要求學(xué)生根據(jù)給定的工作要求，通過分析、計算及查閱相關(guān)資料，能夠合理設(shè)計一個較完整的液壓回路，繪制出液壓原理圖，再根據(jù)原理圖選擇合適的液壓元件，并進行校驗，以實現(xiàn)系統(tǒng)功能。
通過液壓系統(tǒng)設(shè)計，使學(xué)生了解并掌握液壓元件的作用、液壓系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)工作原理，以此加強培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際及實際分析問題的能力及實際動手能力，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力，有利于學(xué)生個性發(fā)展，使更多優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出。
4.結(jié)束語
近年來，在《液壓與氣壓傳動》課程的實踐教學(xué)中，以學(xué)生系統(tǒng)掌握常用實驗方法為基礎(chǔ)，建立與理論教學(xué)相輔相承、相對獨立的實踐教學(xué)體系，根據(jù)國家教委提倡的素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育思想，注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自主成才的教育。校內(nèi)有上千名本科生參與了液壓實踐教學(xué)，取得較好的教學(xué)效果。
參考文獻：
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.048
1 課程設(shè)計
（1）課程介紹。液壓傳動控制技術(shù)是高職教育的重要學(xué)科，主要是教授學(xué)生液壓元件的基礎(chǔ)知識，使學(xué)生正確識別各類液壓元件，詳知各個液壓元件的工作原理，在此基礎(chǔ)上能夠獨立的診斷和排除液壓設(shè)備的故障。該技術(shù)具有較強的實踐意義，常常應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實踐中，對于保障工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性有著十分重要的作用。
（2）設(shè)計思路。教師應(yīng)將液壓傳動控制技術(shù)教材上的內(nèi)容進行歸納和細(xì)分，在上課之前向?qū)W生布置相關(guān)任務(wù)，學(xué)生之間可以自由形成學(xué)習(xí)小組，每組6-8人，小組成員分工合作，在課余時間搜集資料，共同制定解決方案。各個小組中還應(yīng)選出一名學(xué)生負(fù)責(zé)在課堂上講述方案設(shè)計理念和問題的解決思路，最終由教師對各個小組的表現(xiàn)予以總結(jié)和點評。通過師生之間的討論交流探索出最佳的方案，以達(dá)到完成任務(wù)的根本目的。教師還應(yīng)經(jīng)常安排實驗課程，讓學(xué)生通過動手實踐驗證方案的可行性，使理論和實踐真正的結(jié)合到一起，以快速提高學(xué)生的實踐能力。
（3）設(shè)計流程。1）任務(wù)引入。以液壓缸的選擇為例，根據(jù)液壓缸的特點和工作原理為特定的工作環(huán)境選擇出性價比最高的液壓缸；2）制定方案。學(xué)生可以到書籍和網(wǎng)絡(luò)上搜集資料，通過教材明晰液壓缸的種類、特點、工作原理和具體的工作環(huán)境，根據(jù)任務(wù)要求的工作環(huán)境制定具體方案；3）課堂討論。教師可以借助現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備組織實施教學(xué)，運用多媒體將學(xué)生制作的液壓缸課件進行演示，為其他學(xué)生提供清晰的參考素材，促使學(xué)生積極參與到討論中，檢查該方案是否合理，指出其中的不足之處，同時對自身的方案加以完善，以提高學(xué)生的課堂參與度，加深學(xué)生對知識的理解和掌握程度；4）總結(jié)評估。在各個小組都演示完畢后，教師要對每個小組的表現(xiàn)進行客觀的評價，對各個小組成員的辛勤付出加以肯定，指出方案中需要改進的地方，綜合各個小組的發(fā)言總結(jié)出最具有實踐價值的實施方案。教師還應(yīng)對液壓缸的相關(guān)知識進行拓展延伸，例如運用類比教學(xué)法將液壓馬達(dá)與液壓缸放到一起教學(xué)，比較二者的相似點和不同點，促使學(xué)生對液壓馬達(dá)形成系統(tǒng)的認(rèn)識，以便于學(xué)生對液壓傳動控制技術(shù)該門學(xué)科的整體理解和運用；5）結(jié)果應(yīng)用。在實驗室模擬液壓缸的工作環(huán)境，讓學(xué)生將各自選擇的液壓缸放到實驗臺上，檢驗其是否能夠正常工作；如果液壓缸不能工作，那么說明該方案不具備可行性；如果液壓缸可以工作，那么對其工作效率進行計算，參考液壓缸的工作效率與市場價格，用科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)說明各個方案的優(yōu)劣，使學(xué)生更為信服。
2 任務(wù)驅(qū)動法的教學(xué)優(yōu)勢
（1）提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。傳統(tǒng)的液壓傳動控制技術(shù)課程只需要學(xué)生帶著耳朵，在課堂上認(rèn)真聽講，而不需要學(xué)生提問和發(fā)言，學(xué)生與教師之間缺乏交流和互動。這種教學(xué)方式很難吸引學(xué)生參與其中，學(xué)生對于晦澀難懂的知識無法理解和掌握，很難產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致課堂效率十分低下。采用任務(wù)驅(qū)動法使學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)，學(xué)生會對將要學(xué)習(xí)的知識有個大致的了解，在課堂上能夠更快的理解知識內(nèi)容，同時通過查閱資料會提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有助于學(xué)生日后的獨立學(xué)習(xí)。
（2）有助于學(xué)生的全面發(fā)展。液壓傳動控制技術(shù)是理科知識，與機電、自動化等學(xué)科密不可分，以往的高職教育只重視培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，卻忽視了訓(xùn)練學(xué)生的表達(dá)能力。采用任務(wù)驅(qū)動法激勵學(xué)生在課堂上發(fā)言，在課下參與討論，能夠顯著提高學(xué)生的語言表達(dá)能力，而且采用分組競賽的教學(xué)形式很好的培養(yǎng)了學(xué)生競爭和合作的意識。除此之外，學(xué)生在查閱資料時還可以鍛煉信息的采集和篩選能力，從而快速的提取自身需要的資料，所以說任務(wù)驅(qū)動法對于促進學(xué)生的全面發(fā)展大有助益。
3 實施任務(wù)驅(qū)動法的必備條件
（1）對教師的要求。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法將高職教學(xué)的課堂環(huán)境由靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)，教師無法像以往一樣完全掌控課堂，也不能預(yù)知學(xué)生將要提出的問題，因此需要教師具備良好的職業(yè)素養(yǎng)和應(yīng)變能力，能夠?qū)W(xué)生提出的問題作出細(xì)致、精準(zhǔn)的回答，切實的幫助學(xué)生解決各類實際問題。教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生大膽提問，對于簡單的問題也不要敷衍或是苛責(zé)學(xué)生，要平等對待每一位學(xué)生，表揚性的話語要多于批評和指責(zé)，讓學(xué)生感受到教師的關(guān)心和愛護，從而逐漸積累學(xué)習(xí)液壓傳動控制技術(shù)的興趣。教師還應(yīng)經(jīng)常與企業(yè)和工廠的技術(shù)人員交流，不斷完善自身的知識和技能，并根據(jù)企業(yè)的崗位要求設(shè)置課堂任務(wù)，使液壓傳動控制技術(shù)教學(xué)更具有實踐價值。
（2）對教材的要求。以往的教材注重知識的系統(tǒng)性、漸進性，忽略了學(xué)科間的聯(lián)系和理論聯(lián)系生產(chǎn)實際，知識應(yīng)用于生產(chǎn)的要求。任務(wù)驅(qū)動法對教材的要求較高，綜合起來應(yīng)滿足下面5個條件：1）應(yīng)具有一定的學(xué)習(xí)價值和實踐意義；2）能將某一教學(xué)課題的理論知識和實踐技能結(jié)合在一起；3）與企業(yè)實際生產(chǎn)過程或?qū)崿F(xiàn)的商業(yè)經(jīng)營活動有直接的關(guān)系；4）學(xué)生有獨立進行計劃工作的機會，可以自行組織、安排自己的學(xué)習(xí)行為；5）有明確而具體的成果展示。
在編寫教材的過程中，需要按照這5個條件設(shè)計項目，同時也需要在各個項目中滲透整個《液壓傳動控制技術(shù)》的理論知識，保證學(xué)生學(xué)習(xí)知識的完整性。
4 小結(jié)
液壓傳動控制技術(shù)是機電一體化專業(yè)中的必學(xué)科目，將任務(wù)驅(qū)動法應(yīng)用到該科目中能夠顯著提高學(xué)生的各項能力，促進學(xué)生的全面發(fā)展，使學(xué)生成為符合企業(yè)需要的復(fù)合型人才。高職教師應(yīng)該加大對任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的研究，并將其推廣應(yīng)用到其他科目中，讓其他專業(yè)的高職學(xué)生都能夠從中獲益，使高職學(xué)生在就業(yè)時具備更為明顯的優(yōu)勢，以幫助學(xué)生早日找到心儀的工作，為企業(yè)和工廠輸送更多的復(fù)合型人才，從而創(chuàng)造高校、企業(yè)、學(xué)生的和諧共贏局面。
參考文獻：
中圖分類號：G640 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2012）12-0026-02
作為工科院校的機械類課程設(shè)計，是相應(yīng)某門課程整個教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的一個實踐環(huán)節(jié)，是應(yīng)用所學(xué)理論知識并結(jié)合前期相應(yīng)課程進行的一次綜合性應(yīng)用練習(xí)，是對理論教學(xué)的補充和拓展，也是對該課程理論教學(xué)效果的一次檢驗。通過課程設(shè)計環(huán)節(jié)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，也可以更好地理解和掌握理論知識，加強理論與實際的結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自主創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神，使學(xué)有所用，能為學(xué)習(xí)確立短期目標(biāo)，是培養(yǎng)應(yīng)用型與創(chuàng)新型人才的一個重要途徑。
然而，如何評價課程設(shè)計質(zhì)量，即給定學(xué)生課程設(shè)計的成績，一直是個難題。由于課程設(shè)計具有模糊性和綜合性，在給定學(xué)生課程設(shè)計成績過程中，存在著諸多不確定因素。成績評定后，很難做到符合實際，有失公平和準(zhǔn)確性。課程設(shè)計沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)答案，評定時又含有較多的主觀性判斷，所以難免會出現(xiàn)成績評定不夠合理的現(xiàn)象。有效值分析評價法具有直觀、全面、易控、多級分析和便于量化等優(yōu)點，將該評價法用于課程設(shè)計質(zhì)量評價，能夠做到科學(xué)、公平、公正、準(zhǔn)確。本文以《液壓傳動》課程設(shè)計及《機械設(shè)計》課程設(shè)計為實踐依據(jù)，進行應(yīng)用研究。
一、有效值分析法在課程設(shè)計成績評定中的
應(yīng)用
（一）建立課程設(shè)計評價目標(biāo)系統(tǒng)
依據(jù)系統(tǒng)論觀點，把評價目標(biāo)看成系統(tǒng)，且系統(tǒng)可以進行分解。課程設(shè)計的整個過程為一個系統(tǒng)，確定課程設(shè)計的評價目標(biāo)。
總目標(biāo)：Z-課程設(shè)計質(zhì)量；
第一級分目標(biāo)：Z1-計算說明書質(zhì)量，Z2-圖紙質(zhì)量，Z3-答辯質(zhì)量，Z4-平時成績，Z5-設(shè)計態(tài)度與能力；
第二級分目標(biāo)：
Z11-完整，Z12-頁數(shù)，Z13-工整，Z14-設(shè)計內(nèi)容； Z21-數(shù)量，Z22-規(guī)范，Z23-整潔，Z24-正確合理；
Z31-表述，Z32-回答問題正確率，Z33- 按順序答，Z34-態(tài)度；Z41-出勤率，Z42-答疑，Z43-進度；
Z51-設(shè)計態(tài)度，Z52-設(shè)計能力。
第三級分目標(biāo)：
Z111-封面，Z112-目錄， Z113- 正文，Z114- 參考文獻；Z141-計算正確，Z142-內(nèi)容完整， Z143- 步驟完整；Z221-圖幅，Z222-布圖 ，Z223- 線條，Z224-標(biāo)準(zhǔn)件與規(guī)定畫法， Z225-標(biāo)題欄 ；Z311-時間，Z312-清晰程度， Z313-語音，Z314- 儀態(tài)；Z321-回答問題，Z521-理論知識掌握程度，Z522-自主設(shè)計，Z523- 計算機應(yīng)用，Z524-查閱資料；
第四級分目標(biāo)：
Z1141- 格式，Z1142- 數(shù)量，Z1143- 符合實際，Z5231- 文本編輯，Z5232- 軟件使用，Z5233- 操作，Z5234-自主創(chuàng)新
系統(tǒng)的評價目標(biāo)樹如圖1所示。
圖1 評價目標(biāo)樹
（二）分配評價目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)
在進行有效值分析時，要按百分比（0與1之間的數(shù)）對各目標(biāo)加權(quán)。總目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)為1，所屬同一目標(biāo)的下一級分目標(biāo)加權(quán)系數(shù)之和為1。比如，總目標(biāo)加權(quán)系數(shù)與第一級分目標(biāo)加權(quán)系數(shù)的關(guān)系為
g=g1+g2+…+gn=1
根據(jù)課程設(shè)計的實踐經(jīng)驗并經(jīng)過問卷調(diào)查進行加權(quán)系數(shù)的分配。
第一級分目標(biāo)加權(quán)系數(shù)分配：
g1=0.20，g2=0.20，g3=0.30，g4=0.20，g5=0.10；
第二級分目標(biāo)加權(quán)系數(shù)分配：
g11=0.12，g12=0.30，g13=0.28，g14=0.30；g21=0.30，g22=0.2，
g23=0.10，g24=0.40；g31=0.35，g32=0.35，g33=0.10，g34=0.20；g41=0.50，
g42=0.30，g43=0.20；g51=0.45，g52=0.55；
第三級分目標(biāo)加權(quán)系數(shù)分配：
g111=0.20，g112=0.20，g113=0.40，g114=0.20；g141=0.40，
g142=0.30，g143=0.30；g221=0.10，g222=0.20，g223=0.30，g224
=0.30，g225=0.10；g311=0.10，g312=0.60，g313=0.10，g314=
0.20；g521=0.30，g522=0.35，g523=0.20，g524=0.15；
第四級分目標(biāo)加權(quán)系數(shù)分配：
g1141=0.40，g1142=0.30，g1143=0.30；g5231=0.25，g5232
=0.45，g5233=0.20，g5234=0.10；
分配完各個目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)之后，再計算出各級分目標(biāo)相對總目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)，計算方法如下（以第二級分目標(biāo)Z11相對總目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)為例）
gz11=g1×g11=0.20×0.12=0.024
將分目標(biāo)相對總目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)填寫在方框的右下角，可得到如圖2所示的加權(quán)系數(shù)分配圖。
（三）特性量的分?jǐn)?shù)評定
所謂特性量是指通過分析獲得的能夠表征評價目標(biāo)的參量。特性量可以是數(shù)值上的特性值，也可用文字表達(dá)。不同課程的課程設(shè)計特性量是不同的，下面以液壓傳動課程設(shè)計為依據(jù)，結(jié)合機械設(shè)計課程設(shè)計的經(jīng)驗，對課程設(shè)計評價目標(biāo)的特性量進行評分賦值。
液壓傳動課程設(shè)計是依附于液壓傳動課程理論教學(xué)的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。能夠科學(xué)、公正、準(zhǔn)確評定出學(xué)生課程設(shè)計成績，也就完全體現(xiàn)出該實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，對保障教學(xué)質(zhì)量和提高教學(xué)水平具有非常重要的意義。
由圖1目標(biāo)樹可知最后一級的評價目標(biāo)共有37個，對這些目標(biāo)按10分制進行分?jǐn)?shù)評定。10分制賦值比較確切，在多目標(biāo)評價中用得最多。根據(jù)不同的評價目標(biāo)，給出不同的特性量，并對應(yīng)著不同的分?jǐn)?shù)，也稱作價值。本文給出第一級分目標(biāo)Z1（計算說明書）的11個評價目標(biāo)特性量分?jǐn)?shù)評定表，見表1。
（四）評定課程設(shè)計成績
根據(jù)學(xué)生整個課程設(shè)計完成情況，給出特性量，再由表1取相應(yīng)價值等級分?jǐn)?shù)，列出評價表，如表2所示，每個學(xué)生一張表。
表2 評價表
根據(jù)學(xué)生的課程設(shè)計評價表，可累加成總價值。其加權(quán)總價值為
式中，Wij為第j個學(xué)生第i個課程設(shè)計評價特性量的價值；gi為第i個評價標(biāo)準(zhǔn)的加權(quán)系數(shù)；Wgij為學(xué)生課程設(shè)計第i個評價特性量的加權(quán)價值。
將每個學(xué)生的總價值分別計算出后，由高到低進行排序，做出價值曲線，然后按照一定的比例，把總價值數(shù)按優(yōu)、良、中、及格和不及格分成相應(yīng)5個區(qū)間，落在的那個區(qū)間，就為相應(yīng)的課程設(shè)計成績。
課程設(shè)計是對學(xué)生綜合能力的訓(xùn)練與考核，其成績評定是一項嚴(yán)肅認(rèn)真、全面細(xì)致的工作。應(yīng)用有效值分析法評價課程設(shè)計質(zhì)量，即評定學(xué)生的成績，雖然指導(dǎo)教師的工作量增大，但可以做到科學(xué)、公平、公正、全面。這就要求教師在課程設(shè)計過程中，認(rèn)真把好每一關(guān)，掌握學(xué)生真實情況和大量的信息。有了規(guī)范課程設(shè)計成績評定方法，可利用計算機做成評價模型，提高效率，減輕工作量。運用本文提出的評價目標(biāo)樹及加權(quán)系數(shù)分配，結(jié)合課程設(shè)計實際要求，制定出特性量分?jǐn)?shù)評定表，就可方便地進行其他相關(guān)課程設(shè)計的質(zhì)量評價。
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2多種教學(xué)方法結(jié)合
機械基礎(chǔ)課程實踐性強，傳統(tǒng)的理論教學(xué)采用“填鴨式”的教學(xué)方法，教學(xué)過程中教師和學(xué)生之間缺乏互動，學(xué)生被動接受知識，學(xué)生感到枯燥乏味，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。采用多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。對于工程力學(xué)基礎(chǔ)、工程材料基礎(chǔ)知識、基本概念等采用講授式教學(xué)法。教學(xué)過程中教師要注意和學(xué)生的良好互動，避免注入式教學(xué)。機械設(shè)計中的常用機構(gòu)、機械傳動、軸系難度大和實際聯(lián)系密切，采用討論式教學(xué)。理論知識講解前，選擇和生產(chǎn)實際常見的議題，在學(xué)生充分討論后，教師再講解，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，避免了“教師教、學(xué)生被動學(xué)”的單一教學(xué)模式，達(dá)到事半功倍的效果。采用典型案例教學(xué)法，如以齒輪軸為典型案例，通過材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度校核、公差與配合的選擇、機械加工工藝制定等環(huán)節(jié)，可以把工程力學(xué)、工程材料、互換性與技術(shù)測量、機械設(shè)計、機械加工的相關(guān)知識聯(lián)系在一起，架起了課程的橋梁，知識結(jié)構(gòu)相互銜接，課程體系更加完善。
3采用多種教學(xué)手段提高教學(xué)效率
機械基礎(chǔ)課程的研究內(nèi)容比較抽象，相當(dāng)一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)時因缺乏空間想象力和工程設(shè)計而產(chǎn)生厭學(xué)情緒[4]。課程學(xué)時少，內(nèi)容多，采用現(xiàn)代教育技術(shù)方法，通過運用多種媒體，提高課堂效率，有效提高教學(xué)效果。講解平面連桿機構(gòu)、機械傳動、金屬切削機床、輪系、液壓系統(tǒng)原理時，由于學(xué)生沒有實際生產(chǎn)經(jīng)歷，缺乏相應(yīng)的想象能力，采用動畫技術(shù)，生動形象，讓零部件運動起來，使抽象理論直觀化；講解連接、軸系、切削加工方法、液壓元件時，采用實物、幻燈片、圖片展示教學(xué)內(nèi)容，生動形象，增加學(xué)生感性認(rèn)識，拉近書本知識和生產(chǎn)實際的距離，加深學(xué)生對理論知識的理解，更好地突出教學(xué)重點和難點。
4增加綜合設(shè)計實驗教學(xué)內(nèi)容
課程的實驗課時為4學(xué)時，傳統(tǒng)的實驗為認(rèn)知實驗，實驗設(shè)備是機械基礎(chǔ)陳列柜和模型，以演示講解為主，時間多集中安排在課程中期。改革后，開放實驗室，學(xué)生自主實驗，不占實驗課時，時間安排每個模塊的理論課講授之前，學(xué)生遞交實驗報告。通過認(rèn)知實驗使學(xué)生建立機械零配件的結(jié)構(gòu)、機械加工、液壓傳動系統(tǒng)的感性認(rèn)識，對機械基礎(chǔ)知識有一個初步了解。增加綜合設(shè)計實驗內(nèi)容[5]。①軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗。軸系結(jié)構(gòu)是回轉(zhuǎn)機械的重要組成部分，軸系結(jié)構(gòu)的性能決定機械的性能和壽命。軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐性強，涉及內(nèi)容多，靈活性大，是課程的重點和難點。通過拆卸、結(jié)構(gòu)分析、裝配、調(diào)整、結(jié)構(gòu)設(shè)計的全過程，學(xué)生掌握軸系設(shè)計的步驟和方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力。②機械傳動方案的創(chuàng)新組合設(shè)計、分析實驗。傳動方案的設(shè)計是創(chuàng)新設(shè)計的主要內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)教師的要求，選擇傳動類型、自行設(shè)計傳動方案，根據(jù)設(shè)計方案自行組裝，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力和動手能力。通過開設(shè)綜合設(shè)計實驗，在創(chuàng)新實驗的環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過方案構(gòu)思和改進、實驗操作和觀察，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新設(shè)計能力[6]。
5增加具有食品工程教育特色的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
增加工程訓(xùn)練，訓(xùn)練時間安排在理論課開課后第6周。工程的本質(zhì)是一種社會實踐，在科學(xué)的基礎(chǔ)上增加工程訓(xùn)練的內(nèi)容。學(xué)生知識面窄、面向工程實際不足，沒有足夠的工程訓(xùn)練，現(xiàn)代工程設(shè)計思想、方法和綜合應(yīng)用多方面的知識解決工程實際問題的能力不足。工程訓(xùn)練中，學(xué)生學(xué)習(xí)金屬加工工藝知識，自己動手操作各種設(shè)備，使用多種量器具，增強動手能力，激發(fā)創(chuàng)新欲望，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。增加課程設(shè)計，時間安排在理論課結(jié)束后進行。課程設(shè)計是實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的知識分析和解決問題及獨立思考的能力。課程設(shè)計時間1周，工作量大、時間緊。采用接近工程實際的題目：一級減速器設(shè)計或小型食品加工機械等。每個學(xué)生的任務(wù)書各不相同，設(shè)計方案和設(shè)計思路完全由學(xué)生組織設(shè)計，充分發(fā)揮以學(xué)生為主的教學(xué)理念。學(xué)生基本具備機械傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算、材料的選擇、會查閱資料，能夠正確使用國家標(biāo)準(zhǔn)，繪制工程圖的能力。通過課程設(shè)計鞏固所學(xué)知識，掌握機械方面的設(shè)計方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程意識、分析問題和解決問題的綜合能力。
6考核方式
改革課程考核方式，實行教學(xué)全過程多次考核和考查，提高平時成績在總成績中的比例[7]。理論考核采用閉卷考試，成績占課程成績的70%；實驗考核成績占課程成績的30%。細(xì)化實驗考核內(nèi)容，從實驗準(zhǔn)備、實驗過程、實驗效果、實驗報告多方面考核，注重實驗過程和創(chuàng)新能力的考核；工程訓(xùn)練、課程設(shè)計單獨考核。
中圖分類號：G712 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）02-0168-03
液壓傳動系統(tǒng)仿真實訓(xùn)教學(xué)的目的及意義
《液壓與氣壓傳動》是一門集機械原理、機械設(shè)計、流體力學(xué)、檢測技術(shù)和自動控制等多方面知識于一體的綜合性課程，相關(guān)技術(shù)在機床、工程機械、交通運輸、冶金機械、農(nóng)業(yè)機械、塑料機械、鍛壓機械、航空、航天、兵器、石油與煤炭等許多領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛。故該課程是機械類專業(yè)一門極其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，且其實踐性很強，旨在培養(yǎng)學(xué)生具有讀懂一般機械液壓系統(tǒng)原理圖，并且獨立運用所學(xué)知識綜合分析和解決工程實際中機電液控制系統(tǒng)、液壓與氣動等相關(guān)問題的能力，以及設(shè)計中等復(fù)雜程度以下液壓系統(tǒng)的能力。但基本概念難以理解、元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)工作過程抽象等，一直是這門課程教學(xué)的難題。實踐教學(xué)則一般停留在演示性和驗證性實驗上，很難構(gòu)建新的回路，具有一定的局限性和欠缺。基于FluidSIM軟件的仿真實訓(xùn)教學(xué)可以幫助解決這一系列問題。
FluidSIM軟件內(nèi)置各種標(biāo)準(zhǔn)液壓、氣動、電氣等元件庫，具有方便快捷的繪圖、設(shè)計功能和先進的機電液控制系統(tǒng)仿真功能。在實踐教學(xué)中應(yīng)用FluidSIM軟件對回路進行模擬運行和檢驗，能使學(xué)生清晰地了解各元件在回路各個運動階段的工作過程，加深對元件和回路原理的理解。利用FluidSIM軟件對液壓回路及控制系統(tǒng)進行仿真實驗，使機械、液壓、電氣有機結(jié)合，能進一步加深學(xué)生對機電液控制系統(tǒng)的理解，并使學(xué)生能靈活地運用已經(jīng)掌握的知識分析和解決實際問題。FluidSIM仿真軟件使用獨立的液壓及控制元件，很容易連接成不同的液壓控制回路。對這些元件不同的組合，可以得到不同回路，學(xué)生可以方便快捷地搭建各類電、液控制回路，能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生整體構(gòu)思設(shè)計能力和綜合運用知識的能力。FluidSIM仿真軟件還可對系統(tǒng)進行準(zhǔn)確的動作和工作參數(shù)的模擬及測試，可以真實地反映、模擬現(xiàn)場實際，為設(shè)備的維護、故障分析提供依據(jù)。
液壓傳動系統(tǒng)仿真實訓(xùn)的設(shè)計思路
所設(shè)計的仿真實訓(xùn)內(nèi)容呈現(xiàn)出不同的層次梯度：從基礎(chǔ)到提高；從基本元件認(rèn)識、簡單回路連接到復(fù)雜控制回路聯(lián)動；從液壓回路的單模塊到機械、電氣、PLC、液壓集成的綜合模塊，從功能演示、原理驗證、操作互動到探索實驗、自我設(shè)計。進而從讓學(xué)生能掌握扎實的基礎(chǔ)知識，獨立運用所學(xué)知識分析和解決問題，到按照要求設(shè)計出符合實際工況的一般中等復(fù)雜程度的機電液控制回路。
加強學(xué)生對液壓傳動系統(tǒng)的組成、工作過程和特點的理解和各液壓元件結(jié)構(gòu)、原理、工作性能、連接方式和功用的認(rèn)知，以及對仿真軟件的安裝與搭建液壓回路的基本操作方法的學(xué)習(xí)，由仿真實訓(xùn)指導(dǎo)書和仿真實訓(xùn)報告書中的實訓(xùn)報告要求體現(xiàn)。分析液壓系統(tǒng)原理圖，深度理解液壓控制閥在液壓基本回路中所起的作用，解讀系統(tǒng)工作過程和狀態(tài)；在同一動作要求下發(fā)散思維，修改元件的組合或電氣控制程序，設(shè)計出不同的液壓回路；根據(jù)工況要求，設(shè)置簡單的PLC控制程序，使用常見的液壓元件、電氣元件等元器件進行設(shè)計、搭建各類電液控制回路，這些由仿真實訓(xùn)指導(dǎo)書和仿真實訓(xùn)報告書中的思考題、選做思考題體現(xiàn)。選做思考題由教師根據(jù)實際教學(xué)情況選定，供有興趣的學(xué)生選做。所設(shè)計的思考題要有很大的自由度，課堂考核標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具有一定的靈活性，學(xué)生根據(jù)自己的理解和想法搭建出合理的控制回路，所得結(jié)果只要理由充分、設(shè)計合理、考慮全面都應(yīng)取得較好成績。
液壓傳動系統(tǒng)仿真實訓(xùn)的內(nèi)容
我們當(dāng)前設(shè)計的基于FluidSIM軟件的液壓傳動系統(tǒng)仿真實訓(xùn)包括8個單元，最后一個單元為仿真實訓(xùn)考核。實訓(xùn)時間為4周。具體內(nèi)容如表1所示。
仿真實訓(xùn)項目的實施
根據(jù)以上仿真實訓(xùn)項目的設(shè)計內(nèi)容和思路，對實訓(xùn)課的上課方法、情景設(shè)置等都做了一些調(diào)整，并將課堂考核融入到實訓(xùn)項目的實施過程中，提高學(xué)生的完成能力。以實訓(xùn)五“差動連接回路”項目為例，其實施過程如下：
（一）教師借助仿真狀態(tài)圖，演示差動連接回路使液壓缸快速運動的工作原理
如圖1（a）和圖1（b）所示，當(dāng)液壓缸活塞沒有觸碰到行程開關(guān)S1時，電磁閥處中位工作，液壓泵輸出的液壓油同時與液壓缸的左右兩腔相通，回路呈差動連接狀態(tài)；當(dāng)觸碰到行程開關(guān)S1時，電磁閥處左位工作，液壓缸左腔進油，右腔回油，活塞桿繼續(xù)伸出；當(dāng)觸碰到行程開關(guān)S1時，電磁閥處右位工作，活塞桿縮回。由液壓缸的仿真狀態(tài)圖圖1（c）可以很清楚地看到，液壓缸伸出的過程中，其差動連接階段的位移曲線斜率明顯大于非差動連接階段，充分說明了在不增加泵流量的前提下增加了供給無桿腔的油液量，使活塞快速向右運動。
（二）在教師引導(dǎo)下，學(xué)生在FluidSIM仿真軟件界面中搭建滿足工況要求的差動連接回路
工況要求提出由行程控制液壓缸動作：快進—工進—快退，如圖2（a）所示，速回路實現(xiàn)工進；采用換向閥實現(xiàn)快退。再進一步考慮用行程開關(guān)控制電磁換向閥實現(xiàn)快進和工進的換接，以及工進和快退的換接。原理圖設(shè)計如圖2（b）所示。
（三）根據(jù)PLC控制電路知識，完成液壓缸動作編程
學(xué)生通過系統(tǒng)原理圖和液壓缸的動作，得出電磁鐵的動作順序，如圖2（c）所示，再綜合以前所學(xué)PLC知識進行編程。其程序如圖2（d）所示。
（四）根據(jù)PLC程序選擇和連接電氣元件，其電氣控制原理圖如圖2（e）所示，完成由行程開關(guān)控制的液壓缸動作。然后進行仿真調(diào)試，檢驗系統(tǒng)工作是否滿足工況要求，液壓缸的仿真狀態(tài)圖如圖2（f）所示。
從設(shè)計搭建回路到編程到仿真完成液壓缸動作，教師起引導(dǎo)作用，學(xué)生有較大自由度。學(xué)生可以提出自己的想法和方案，采用仿真調(diào)試的手段來驗證，并記錄在報告中。課下將仿真實訓(xùn)報告書上交，教師記分作為實訓(xùn)平時成績。
（五）教師引導(dǎo)學(xué)生在課堂上通過搭建回路，對其仿真、分析、調(diào)試，完成實訓(xùn)報告中的發(fā)散型和設(shè)計型思考題，并根據(jù)學(xué)生的完成情況當(dāng)堂打分，作為課堂考核的平時成績
思考題如下：（1）M型中位機能的三位四通電磁換向閥在該回路中起何作用？采用O型中位機能的三位四通電磁換向閥是否可行？為什么？（2）該系統(tǒng)中，二位三通電磁換向閥可以用兩位兩通電磁閥代替嗎？如果可以，繪制回路圖。（3）該系統(tǒng)中，若將二位三通電磁換向閥換為二位三通機動換向閥，液壓缸動作是否能滿足工況要求？PLC控制程序須如何修改？（4）若采用P行中位機能的三位四通電磁換向閥實現(xiàn)差動連接，要求工況動作不變，若可行，繪制回路圖，給出PLC控制程序或電氣原理圖。（5）試設(shè)計一個回路能滿足該工況要求，請繪制系統(tǒng)原理圖，給出PLC控制程序梯形圖或電氣原理圖。此題由教師根據(jù)實際教學(xué)情況選定，由有興趣的學(xué)生選做。
仿真實訓(xùn)項目實施效果
FluidSIM軟件信息量大、內(nèi)容新穎、功能齊全。在仿真實訓(xùn)項目的實施過程中，教師可以很好地將專業(yè)理論和實踐相結(jié)合，不僅增強學(xué)生的感性認(rèn)識和學(xué)習(xí)興趣，而且增加學(xué)生實踐和動手的機會。其先進的仿真功能，直觀、逼真的仿真效果，能加快學(xué)生對液壓元件、液壓基本回路、簡單的機電液一體化系統(tǒng)的理解速度，進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。利用軟件對液壓與氣動回路及控制系統(tǒng)進行仿真實驗，能使機械結(jié)構(gòu)和傳動、液壓氣動技術(shù)、可編程控制器等知識有機地結(jié)合起來。通過為液壓系統(tǒng)設(shè)置控制電路，學(xué)生可以實現(xiàn)綜合練習(xí)，激發(fā)出創(chuàng)新意識，培養(yǎng)整體構(gòu)思能力。由于加大了平時學(xué)習(xí)成績的比例，能提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)過程的重視。實訓(xùn)教學(xué)的開展，也促進教師不斷學(xué)習(xí)，在對軟件的熟悉、運用和實訓(xùn)項目的設(shè)計、實施過程中，教師提高了自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)。
仿真實訓(xùn)項目方案的進一步優(yōu)化
在本課程的仿真實訓(xùn)教學(xué)的實施過程中，我們也對項目的設(shè)計方案和內(nèi)容進行了思考。仿真實訓(xùn)項目的設(shè)計方案、內(nèi)容可做出更進一步的優(yōu)化：可改進基礎(chǔ)知識呈現(xiàn)的方式方法，使其更具直觀性，增強綜合實例中各科知識之間的關(guān)聯(lián)性。對學(xué)生在認(rèn)知過程中所提出的想法，教師應(yīng)循序漸進地引導(dǎo)，要加以肯定，以調(diào)動學(xué)生的積極性。應(yīng)考慮增加強化機電液綜合模塊的選做實訓(xùn)項目和工程實際運用較多較簡單的機電液控制系統(tǒng)的例子，簡化后作為選做的實訓(xùn)項目，以滿足部分興趣濃厚、有想法、積極性較高的學(xué)生。還可將傳感器技術(shù)、邏輯電路控制技術(shù)、計算機控制技術(shù)等融入其中，模擬工程實際例子形成綜合實訓(xùn)系統(tǒng)，深層次地加強學(xué)生對綜合知識的運用能力，使學(xué)生開拓眼界，拓寬知識面，為日后進一步深入學(xué)習(xí)、從事專業(yè)工作做好鋪墊。
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課程設(shè)計是教學(xué)中非常重要的實踐環(huán)節(jié)，它不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高實踐創(chuàng)新的能力 [1 ]，而且是學(xué)生將所學(xué)的專業(yè)理論知識應(yīng)用于實際的最佳途徑 [2 ]。然而，目前針對課程設(shè)計進行改革實踐的研究并不多，大多集中在畢業(yè)設(shè)計改革上。課程設(shè)計是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中最為關(guān)鍵的教學(xué)環(huán)節(jié)之一，在整個實踐教學(xué)中起到了承上啟下的作用，既是專業(yè)課程的綜合應(yīng)用，又是畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)和鋪墊。因此，課程設(shè)計要具有綜合性強和接近工程實際的特點，通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力及團隊合作精神，實現(xiàn)符合產(chǎn)業(yè)需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求。因此，課程設(shè)計工程化改革已勢在必行，使其具有綜合性強和接近工程實際的特點。
一、 “卓越工程師”教育培養(yǎng)計劃
教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。該計劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù) [3 ]。“卓越計劃”具有三個特點： 一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；三是強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。
在中國從制造大國向制造強國轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，工科院校創(chuàng)建以培養(yǎng)機械類卓越工程師為導(dǎo)向的教育模式，更加強化了學(xué)生的服務(wù)企業(yè)的工程意識及工程素質(zhì) [4 ]。
二、教育理念的深刻變革
結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，我校在實踐中凝煉出“大德育、大工程、大實踐”（簡稱“三大”）教育理念，其中，“大德育”是先導(dǎo)，體現(xiàn)做人的素質(zhì)，“大工程”是背景，體現(xiàn)社會需求，“大實踐”是核心，體現(xiàn)做事的能力 [5，6 ]。
“三大”教育理念要在課程設(shè)計中加以落實，使卓越工程師培養(yǎng)與課程設(shè)計更好地結(jié)合，是應(yīng)用型本科院校不可忽視的重要問題。課程設(shè)計要面向社會需求，核心是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和工程實踐能力，確保知識、能力、素質(zhì)的綜合發(fā)展，把學(xué)生能力培養(yǎng)貫穿到課程設(shè)計的全過程中。
三、課程設(shè)計依托校企合作
目前多數(shù)學(xué)校都在一定規(guī)模進行校企合作，且多集中在畢業(yè)設(shè)計階段。在近幾年畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)過程中，我們發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生的機械專業(yè)基礎(chǔ)知識還比較扎實，但工程素質(zhì)較差，對性能指標(biāo)的要求、成本控制等沒有概念，僅僅局限于要求功能的實現(xiàn)，這是不滿足“卓越工程師”培養(yǎng)計劃要求的。
我校作為黑龍江省唯一一所以礦業(yè)工程為特色的本科院校，立足“大礦業(yè)”特色，根據(jù)專業(yè)特色加強與煤礦企業(yè)的聯(lián)系，與黑龍江省四大礦業(yè)集團都建立了多方位的人才培養(yǎng)基地。通過與雞西煤礦機械有限公司合作，成功申報了國家級工程實踐教育基地。工程實踐教育基地的建設(shè)和發(fā)展為實踐教學(xué)改革提供有力的保障。在制定課程設(shè)計規(guī)范和要求時，聘請企業(yè)的專家和技術(shù)人員共同擬定符合社會需求的，體現(xiàn)應(yīng)用性和創(chuàng)新性的課程設(shè)計文件規(guī)范。
選擇和適當(dāng)簡化企業(yè)的真實項目，引入課程設(shè)計，開發(fā)出一系列與生產(chǎn)實際緊密相關(guān)的課程設(shè)計題目，實現(xiàn)實踐教學(xué)與企業(yè)接軌，要求學(xué)生進行系統(tǒng)全面的調(diào)研和分析，確定設(shè)計方案。
四、系統(tǒng)化的設(shè)計原則
課程設(shè)計采取小組分工形式，組內(nèi)成員分別調(diào)研后討論，確定總體設(shè)計方案，再由組長根據(jù)組內(nèi)成員的特長進行局部計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計等的分工，每個小組成員之間的工作都是相互關(guān)聯(lián)的，這樣達(dá)到互相監(jiān)督、共同進步的目的。同時也培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作意識和互幫互助的工作作風(fēng)。
對于礦山機械課程設(shè)計，分為提升運輸機械設(shè)計、采掘機械設(shè)計和礦井通風(fēng)機械設(shè)計三部分，學(xué)生根據(jù)個人興趣和就業(yè)意向選擇其中的一部分進行設(shè)計。例如進行礦井提升設(shè)備選型時，要求學(xué)生對當(dāng)前礦井所用的提升設(shè)備進行調(diào)查，吸取實踐經(jīng)驗以改進設(shè)計工作。做設(shè)計要有發(fā)展的觀點，既要考慮到當(dāng)前，也要考慮到長遠(yuǎn)。對于主提升設(shè)備，一般對第一水平要留有20%左右的富余能力。另外在選型設(shè)計時往往要提出幾個方案進行比較。再如順槽帶式輸送機的選型設(shè)計，首先應(yīng)清楚順槽運輸多為幾臺帶式輸送機搭接運輸，所以必須根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，即按要求的輸送能力并考慮各臺設(shè)備之間搭接轉(zhuǎn)載運輸時結(jié)構(gòu)及尺寸上的要求，合理地確定每臺帶式輸送機的形式及鋪設(shè)長度。原則是設(shè)備投資及運轉(zhuǎn)費用最少，即最經(jīng)濟同時也要便于管理。井下電機車運輸選型設(shè)計，應(yīng)考慮運輸量、采煤方法，裝煤點集中、貯煤量大和運距較長時，應(yīng)選用較大噸位的機車，否則選用小噸位機車。另外還考慮運輸人員、材料和線路維修等業(yè)務(wù)配備小噸位機車。本課程設(shè)計包括選型計算和繪圖兩部分，學(xué)生可按設(shè)計任務(wù)書中給定的原始數(shù)據(jù)進行計算。繪圖部分，如提升機房布置圖、機房布置形式及帶式輸送機裝置圖可參考相關(guān)手冊選用，并結(jié)合調(diào)研情況進行相應(yīng)的設(shè)計。設(shè)計及計算步驟力爭完整、清晰、簡潔，圖紙繪制符合制圖標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)要求。
對于液壓傳動課程設(shè)計，考慮學(xué)時及設(shè)計工作量，將典型液壓系統(tǒng)的設(shè)計分解為總體設(shè)計和典型的液壓元件的選型和設(shè)計。將學(xué)生分成幾個小組，組內(nèi)成員協(xié)作完成整個課程設(shè)計內(nèi)容。其中液壓缸是液壓傳動中的典型的應(yīng)用最廣泛的元件，因此每組內(nèi)都要求有液壓缸的設(shè)計計算和繪圖。液壓缸是液壓傳動的執(zhí)行元件，它與主機及主機的工作結(jié)構(gòu)有著直接的聯(lián)系。不同的機型和工作機構(gòu)對液壓缸則有不同的工作要求。因此在設(shè)計液壓缸之前，首先應(yīng)了解主機的用途和工作條件、工作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點、負(fù)載值、速度、行程大小和動作要求、液壓系統(tǒng)所選定的工作壓力和流量等作為設(shè)計原始依據(jù)的主要內(nèi)容，這就要求學(xué)生在設(shè)計前充分到企業(yè)和生產(chǎn)實際中了解和分析總結(jié)。
五、課程設(shè)計改革實踐效果
經(jīng)過對我校機械工程學(xué)院兩屆學(xué)生進行課程設(shè)計改革試點，發(fā)現(xiàn)多數(shù)同學(xué)能夠按照指導(dǎo)教師要求深入企業(yè)，詳細(xì)調(diào)研，全面分析，確定出合理的設(shè)計方案。計算內(nèi)容完整，圖紙繪制規(guī)范。這期間，企業(yè)教師的指導(dǎo)起到了非常關(guān)鍵的作用，他們將設(shè)計經(jīng)驗無私地告訴學(xué)生，使學(xué)生少走了許多彎路。學(xué)生由循序漸進地完成一個系統(tǒng)設(shè)計，掌握了系統(tǒng)設(shè)計思路，大大提高學(xué)生綜合設(shè)計能力。
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