時間:2022-04-22 01:12:34
序論:在您撰寫液壓傳動課程設計總結時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
引言
液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比具有許多特殊優點,其應用已涉及二十多個專業領域的不同場合。各理工科大、專院校都把《液壓傳動》作為相關專業的技術基礎必修課或專業課程,并既有理論知識學習,又有實際技能訓練。在教學中安排《液壓傳動》課程設計,其目的是使學生在鞏固、消化和吸收課堂基礎理論知識的基礎上,進一步擴大、加深對液壓傳動知識掌握和運用的深度、廣度,借助課程設計任務指導書、國家有關標準、和技術手冊等相關參考資料,提高掌握和使用制圖及編寫設計計算說明書等手段來正確表達自己的設計思想和意圖的能力。
傳統的《液壓傳動》課程設計
各校《液壓傳動》課程設計開展十幾年來,設計題目一直是組合機床液壓系統設計,具體如“臥式雙面多軸組合鉆床液壓系統設計”、“半自動液壓專用銑床液壓系統設計”等,這些題目屬于已經在工廠成熟應用的、典型的液壓系統。對學生掌握負載計算、液壓缸參數計算、結構設計及校核、液壓基本回路的選擇、元件選擇、液壓系統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,首先需根據設備要求分析液壓系統要完成的任務,需要幾個執行元件,這幾個執行元件各自有什么動作要求,相互之間有什么樣的關聯等等。同時還需了解有關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、直徑、材料及硬度的情況下,如何計算負載。其次還需了解液壓動力滑臺與液壓缸的連接形式,以確定液壓缸的結構形式,以及根據滑臺運動速度要求確定液壓系統的基本回路,根據機床的布局決定液壓系統采用分散結構還是集中布置等等內容,確實能達到課程設計的訓練目標。
新形勢下的《液壓傳動》課程設計
新形勢下,一方面液壓技術向高壓化、微型化、集成化、自動化、機、電、液一體化的方向發展,使得液壓技術在機床、冶金、礦業、建筑、塑料等行業取得更廣泛的應用,另一方面高校擴招,學生人數增多,就業壓力增大,企業要求新人能直接上手設計、制造。這樣的形勢下,要求學生掌握的知識能夠更新換代,了解多種類型、典型的液壓系統設計,顯然傳統的《液壓傳動》課程設計已不能滿足需要。
那么,如何改進《液壓傳動》課程設計,使其適應新形勢的需求?筆者所在的教學團隊已連續在三界學生中嘗試以下改革措施,取得了較好的教學效果。
首先需要明確對于課程設計應滿足教學要求,不能完全等同于工廠的產品設計。因此設計的題目應來源于生產實踐,但不宜與其完全等同,涉及的知識面不能太廣,資料應比較齊全,使學生易于著手。課題的工作量應使多數學生能在規定的時間內獨立完成并有時間查閱資料和獨立思考問題。 轉貼于 基于這些考慮,液壓傳動課程設計應選題于生產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,以使學生今后舉一反三,模仿、推廣應用和進一步創新發展。
其次,結合本學院教師這幾年的科研,設置了多種類型的題目,如與航天六院合作的固體火箭發動機安全脫模裝置中的液壓系統設計、與北京燕山石油化工(集團)公司合作的石蠟包裝碼垛生產線中的液壓系統設計(獲科技進步二等獎)、內蒙古科技廳支柱項目軌道除沙車液壓除沙系統和液壓行走系統設計、雙剪式液壓升降臺液壓系統設計等等。這些類型的課程設計題目,使學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用及本專業的其他學科有了更深入的了解。
例如雙剪式液壓升降臺液壓系統設計,學生需了解雙剪式液壓升降臺的結構及運行工況,負載計算需結合理論力學的相關知識,是一難點。根據升降臺的最大負載、運行速度及起升高度確定液壓缸的參數。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基本回路,如升降臺承載貨物、設備或工作人員,安全性很重要,所以系統的設計應以安全性為第一,如用平衡回路實現升降臺在舉升位置可靠停留等。
在設計中,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計計算和選擇(如液壓缸、泵站的設計,液壓馬達、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、設計或選擇,再到液壓傳動系統的驗算和校核;液壓系統圖的繪制;液壓部件裝配圖、零件工作圖的繪制,編寫設計計算說明書,實現了完整的課程設計訓練的目的。
這樣的設計題目,雖解決了新形勢下對《液壓傳動》課程設計的要求,但短短兩周的課程設計時間,要完成一個所需知識涵蓋了本課程的全部內容,并涉及人才培養目標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,即液壓傳動的現狀和發展模塊講授后,就布置設計課題,以便學生有足夠的時間查閱資料,溫習相關課程的有關內容,自學未學過的相關知識,并帶著目標學習《液壓傳動》課程。[1]
新形勢下,教師應當使學生在課程設計中發揮主角的作用,學生在設計中遇到問題應首先自己考慮,提出自己解決問題的方法與意見,必要時與指導教師討論研究。不應向指導老師索求答案或抄襲其他同學的設計計算數據。在設計中,往往要經過多次的核算修改才能達到較高的水平,故提倡“三邊“的設計方法,邊計算、邊繪圖、邊修改。這樣,利用新穎、成熟的設計題目,堅持傳統的課程設計要求,《液壓傳動》課程設計收到了非常好的教學效果。這些方法同樣可以應用在機械專業其它課程的課程設計中,以適應時代對高校課程改革的需求。
參考文獻
[1] 朱元右·改革液壓課程教學培養學生創新精神·理工高教研究[J] ·2003,22(6):128-129
關鍵詞:課程設計 實踐教學 效果評價
液壓傳動課程設計是在學完流體力學、液壓傳動等課程之后,進行的一個重要的實踐教學環節。它一方面要求學生通過設計鞏固教材中所學到的具體內容,同時獲得綜合運用過去所學全部課程進行液壓系統及具體零部件結構設計的能力;此外,也為以后做好畢業設計進行一次綜合訓練和準備。
1 課程設計的目的、內容和步驟
通過液壓傳動課程設計,要求學生在以下各方面得到鍛煉:一能熟練運用液壓傳動課程中的基本理論及在生產實習中學到的實踐知識,按所給機床工作運動要求,正確設計液壓系統,選擇液壓元件,繪制工況圖,保證滿足機床所需運動和各項性能,提高理論聯系實際的設計與計算能力;二能提高結構設計能力。要求學生通過對液壓缸的結構設計,能按照性能要求設計合理的液壓缸的基本結構,掌握結構設計的具體方法與步驟。三能學會使用手冊及圖表資料,掌握與本設計有關的各種資料名稱、出處,并做到熟練運用,提高獨立工作的能力。
液壓傳動課程設計的主要內容為按照要求設計某專用機床的液壓系統。包括繪制液壓缸負載圖及工況圖、液壓傳動系統原理圖、選擇標準液壓元件、繪制液壓缸裝配圖、課程設計說明書等。
大致步驟為明確設計要求,制定基本方案、繪制液壓系統圖、確定液壓系統的主要參數、液壓元件的選擇與專用元件設計、液壓系統性能驗算、設計液壓裝置,編制技術文件等。
2 課程設計的現狀及存在的問題
我校液壓傳動課程設計針對機械設計制造及其自動化專業的學生,在大三下學期或大四上學期開始,一般集中安排在兩周時間內完成。最近幾年,我校每年該專業的學生人數大約為260-300人左右,而教研室課程組教師只有7-8人,這樣每個老師帶學生數為40人左右,其工作任務非常繁重。每個老師又分為5-6組,這樣大約有7-8人在做同一個課程設計題目,教師要同時指導多位學生,平均分配給每個學生的教學時間很少,難以及時對學生進行個別指導,由此引發了很多問題。第一,每組同學圖紙抄襲現象嚴重。現在圖紙繪制全部為電腦繪圖,每組學生中往往只有少數幾個同學在認真計算數據,其他同學等待在別的同學圖紙基礎上改圖或者直接拿來用。第二,液壓缸的圖紙繪制不注重具體結構要求,人云亦云,雷同嚴重。液壓缸的結構設計中緩沖裝置、排氣裝置、密封裝置等到底需不需要設計,很多同學沒有考慮自己的系統要求,只是看別人怎樣自己就怎樣。這樣的問題嚴重影響了課程設計的效果。
3 改革嘗試
針對上述問題,教研室課程組教師進行了課程設計改革探討,并在每班中選出幾個學習好的學生進行調查和討論,為進一步做好課程設計提出了幾個改革方案。在2012年液壓傳動課程設計中進行了嘗試性改革。首先,在課程設計開始前,主講教師統一布置課題及劃分組別。要充分發揮學生自身的主動性和創造性,提高他們的實踐能力,消除學生們的依賴心理。要讓他們明確自己是這個實踐活動的主體,從領會題目、查閱資料、確定實現方法到設計計算乃至圖紙繪制完成,都要親歷親為,這樣在今后遇到類似問題時,他們就會獨立思考、找出解決問題的辦法。其次,進一步細化組別,防止抄襲現象發生。要求每個老師多設題目或同一題目不同參數,最好2-3人一個組別。加強管理,注意平時出勤,采取教師點名和各組組長監督等措施,讓學生在有限的時間里多出成績。再次,購買具有各種結構的液壓缸,要求學生在繪制液壓缸圖紙時,必須到實驗室弄清楚實際液壓缸結構。認真觀察或拆裝,力求做到按照要求繪制所需結構。對于少數基礎特差的學生,可以直接要求他們測繪液壓缸具體結構,然后畫出來,加深他們對液壓缸結構的理解。最后,答辯方式也要改革。采用基本知識問答加上圖紙答辯的方式,再結合期末成績等綜合考察方式給出具體課程設計成績。這樣,學生的等靠思想會進一步減少,由被動設計轉變到主動設計。
4 效果評估
在2012年秋季學期的液壓傳動課程設計中,我們大膽采用了以上的改革方式,從學生的繪圖質量、答辯情況以及說明書中計算能力等來看,效果相當不錯。一方面學生的積極性大幅提高,求知欲也被充分激發,獨立課程設計能力更是得到很好的鍛煉。學生掌握了液壓系統設計的步驟和方法,熟悉查閱各種文獻資料和國家技術標準的步驟和方法,能正確選用計算公式和數據,鞏固了機械制圖的原理和方法;另一方面學生在設計過程中培養了嚴密的邏輯思維能力和實事求是的科學態度,逐步樹立起正確的設計思想,嚴謹的工作學習作風,提高了綜合運用所學知識,獨立分析和解決實際問題的能力。
5 結束語
精品課建設任重而道遠,而其中的課程設計環節又尤為重要。要把一門課程真正建設成為具有一定特色和較高教學水平的示范性課程,成為課程中的“精品”,還需要我們不斷摸索和實踐。如何發現并改進課程設計教學中存在的問題,從而提高課程設計的教學效果是值得教學工作者共同研究和探討的問題。作為教師,我們只有擁有廣博的知識,創新的思維,不斷提高自身素質,提升教師的人格魅力,加強修煉教學態度、教學藝術、教學能力、教學質量等方面,在教學實踐中認真思考和總結,改進教學方法,才能使教學水平不斷提高。
參考文獻:
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[2]李世海,高兆宏,張曉宜.創新教育新探[M].北京:社會科學文化出版社,2005.
[3]許干,胡濤.課程設計教學改革的思考[J].科技信息,2007(18).
關鍵詞:PLC 液壓傳動 綜合性 設計性
中圖分類號:TH137 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(a)-0157-01
液壓傳動是機械專業的一門重要的專業基礎課,基于課程的應用性很強,實驗課程就顯得非常重要。近年來隨著我校教學改革的不斷推進和課程建設的不斷更新,學校在強化液壓傳動理論教學的同時更加注重實驗教學的質量。實驗教學作為課堂教學的補充,通過實驗室使學生更好地理解液壓傳動的基本理論,培養學生的實際動手能力和創新能力。但就目前我校液壓傳動實驗教學的內容和方法來說,能讓學生進行設計和創新的機會較少,因此,需要對本課程的實驗教學方法和內容作一些調整和創新,提出綜合性、設計性實驗的思路。
1 液壓傳動實驗教學現狀
實驗教學的目的是配合理論教學,使學生在實驗過程中鞏固課堂上所學的理論并有所深悟。但傳統的液壓傳動實驗中,由于種種原因通常是教師演示,學生被動的根據實驗指導書的內容進行常規的驗證性實驗,教學效果一般。在實驗中我們發現傳統的液壓實驗具有以下缺點:(1)液壓回路和實驗內容固定、功能單一;(2)采用按鈕控制或繼電器控制,實驗數據手工處理,實驗數據精度不高;(3)學生自主設計的機會少,創新性差等。
2 綜合性、設計性實驗
為改變我校液壓傳動實驗教學的這些不足,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設計、元件組裝到控制編程、性能實現等全過程。要想利用新型實驗臺達到提高教學質量,培養學生獨立思考和動手實踐能力的目的,必須在實驗教學方法和考核方式上做革新,開設綜合性、設計性實驗。綜合性實驗力求使機械專業的學生在掌握液壓傳動基本理論的同時,熟練掌握PLC控制技術在液壓系統中的作用,對學生進行綜合訓練。設計性實驗是對學生獨立思考、發現問題、解決問題和探索創新能力進行訓練,要求學生根據實驗任務要求和實驗條件自行設計實驗內容,包括提出實驗方案,選擇實驗儀器,確定實驗內容和方法,實現實驗內容,分析實驗結果的全過程。開展綜合性設計性實驗必須改變以往“教師演示、學生模仿”的教學方式,學生不再按照實驗指導書一步一步地做,而是根據教師下發的實驗任務書選擇綜合性實驗任務。在了解實驗任務的目的和要求后,學生自行查閱資料理解一些課程中沒有講述的原理性知識,設計并逐步完成實驗內容。通過液壓傳動和PLC控制技術這兩門課程的交叉融合,在新型實驗臺上開設綜合性設計性的液壓系統實驗,不僅能夠提高實驗教學質量,還可以培養學生的動手能力,給學生提供更多的創新機會。
3 綜合性設計性實驗的實施過程
綜合性設計性實驗的實施過程參照課程設計的過程,由教師給每個學生下發不同的實驗任務書,學生可以利用液壓傳動實驗室和機電控制實驗室的相關實驗器材,根據實驗任務書的要求完成實驗的全過程。具體的實施過程可以總結如下:第一,根據實驗任務書確定實驗方案。學生可以根據給定的實驗目的和要求設計實驗方案,根據液壓傳動和PLC控制技術課程及其它相關理論的綜合知識,設計出具有綜合性實驗目的的實驗方案。第二,提交方案設計說明書。方案設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,還要包括詳細的實驗內容,即繪制出相應的電氣控制原理圖和液壓傳動系統原理圖,并設計出電路搭接和回路搭接實驗的詳細步驟。所提交的實驗方案必須經實驗老師的審核后方可開始實驗。第三,模擬和實驗。因實驗過程中涉及到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,在模擬過程中發現錯誤及時調整,程序模擬正確后方可搭接液壓控制和傳動系統。選擇合適的液壓元件和電氣控制元件,根據設計的系統原理圖搭接液壓系統的液壓回路和控制電路。通電之前須經實驗老師檢查,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的回路和電氣控制設計、系統組裝、系統調試和結果分析后,學生要編寫這一綜合性實驗的實驗報告,格式參考課程設計的說明書。
4 綜合性設計性實驗的效果分析
通過綜合性設計性實驗使得學生的動手實踐能力和理論創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,提高了學生查閱資料的能力。在實驗的設計和準備階段,學生需要查閱大量的資料,通過借助多種工具查閱國內外最新的科技文獻,提高了學生主動學習的能力和查找資料的能力。針對所查閱的資料進行系統的分析和研究,不僅學有所用,更拓寬了學生的知識面。其次,提高了學生主動學習和自主實驗的能力。學生在拿到實驗任務書之后就要確定實驗方案,設計實驗內容。實驗形式和內容不受約束,學生可以大膽設想,充分發揮專業所長和個人想象力,對制定的實驗方案進行反復推敲,對編制的程序嚴格模擬,在實驗過程中發現錯誤及時修正,直至達到實驗目的和要求。在整個實驗過程中,教師只起到監督和檢查的作用,完全依靠學生的自覺性和主動學習的態度,充分鍛煉了學生自主實驗的能力。再次,提高了學生科學研究的能力。綜合性設計性實驗要求學生自己動手完成實驗中的各個環節,并能對自己的實驗結果進行分析,很好地展現了學生的想象力、觀察力、創新思維、獨立思考和邏輯判斷能力,這些正是當前研究型人才所必須具備的素養。最后,提高了學生創新的能力。傳統的實驗教學過程中,學生大多是依據實驗指導書中的方法和步驟按部就班地做,缺乏思考和創新的機會。而現在采用綜合性設計性實驗教學模式,給了學生充分的思考和想象的空間,更有助于學生創新思維的形成。學生與學生之間,學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,將學生的學習形式由被動改為主動,不僅鍛煉了學生的創新能力,更讓學生充分體會到了學習研究的樂趣和學有所用的成就感。
5 結論
通過改進后的綜合性設計性實驗,不僅讓學生自己設計實驗回路,還讓學生動手搭建回路控制系統,使原有被動、按部就班的“看”實驗變成學生主動設計、解決現實問題與實踐環節結合的“做”實驗。通過多學科的綜合運用,有效地將液壓傳動和PLC控制技術的理論知識與實踐結合了起來。新實驗項目的開發,有利于提高學生學習的興趣及積極性,激發學生思考問題、分析問題、解決問題的能力,為社會培養出所需要的學科交叉的綜合型人才,可以更好的滿足社會發展的需要。
參考文獻
關鍵詞:《液壓傳動》;教學;心得體會
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)53-0202-02
《液壓傳動》是機械工程類專業的專業基礎課,對該門課程的掌握情況將直接影響到學生對后續專業課程的學習以及畢業設計,對學生畢業后從事與機械相關的工作也有很大的影響,因此,本門課程在機械類專業課程體系中占有特別重要的地位。筆者在專業課教學、畢業設計、實習等教學環節中,常常發現很多學過《液壓傳動》的學生對《液壓傳動》的相關知識掌握地并不扎實,甚至有些學生對液壓傳動的基本概念都不清楚,學生普遍反應《液壓傳動》是一門比較難學的課程。其實,《液壓傳動》的理論基礎就是流體靜力學和《流體動力學,流體動力學相對難理解一些,但本科的《液壓傳動》教學涉及到流體動力學的地方很少,這部分內容課堂上一帶而過即可,流體靜力學的基礎知識就是帕斯卡定律,學理工的學生都很容易掌握,所以《液壓傳動》應該說并不難學,學生之所以沒學好,我認為是這門課程有一個顯著的特點,即實踐性強,而學生恰恰沒有這方面的實際經驗,導致理解困難,因而教師在教授這門課程時,必須要采用與課程特點相適用的教學方法才能讓學生容易理解并提高對這門課程的學習興趣[1]。下面分享幾點筆者從事多年《液壓傳動》課程教學的心得體會。
一、講好緒論
緒論這一講開好頭,對后續的教學有極大地促進作用,在這一講要達到以下幾點教學效果:(1)讓學生掌握液壓傳動的基本概念和基本原理;(2)了解液壓傳動的特點、發展和應用;(3)提起學生對本門課程的興趣。
在講液壓傳動的基本概念和原理時,我首先告訴學生傳動的三種類型,即機械傳動、流體傳動和電氣傳動。液壓傳動是流體傳動的一種,是目前工程實際普遍應用的一種形式,這樣學生對本門課程就有了一個總體上的概念,然后通過“液壓千斤頂”這個簡單的例子把液壓傳動的基本原理講清楚、講透。通過液壓傳動基本原理的講解,引出液壓傳動的特點及其發展和應用,特別是在工程機械、智能機械等學生比較熟悉和感興趣的領域的應用,同時結合自己的科研項目,指出機械產品機電液一體化的發展趨勢。為了讓學生了解液壓產品的發展現狀,筆者在課堂上登陸了力士樂、阿托斯等代表國際先進液壓水平的知名廠商的網站,瀏覽其產品。由于學生對工程機械相對了解一些,便以工程機械的行走馬達、操作閥等關鍵元件的國內外價格差距和質量差距為例,指出國內與國外先進液壓技術水平的差距,激發學生的學習熱情和興趣。
二、注重實驗和聯系工程實際
《液壓傳動》是一門實踐性很強的課程,而學生基本沒有相關的實踐經驗,因而在課程教學中要尤其重視實驗課,注重與科研和實際的結合,這樣學生才能對所學內容有感性的認識,明白所學知識的用途。在講“壓力單位兆帕”時,為了讓學生有一個直觀的概念,給他們看了一個用10MPa高壓水切割巖石和水泥的實驗照片(如圖1所示),并提醒學生在以后從事液壓實際工作時,要注意安全,切記要先讓系統卸壓再維修。再比如,講“滑閥中位機能”時,要讓學生深刻理解不同種類滑閥中位機能的特點、作用及正確選用,因此舉了一個滑閥機能選用不當導致液壓元件損壞的例子:學院的實驗室有一個液壓馬達驅動大慣量飛輪的液壓實驗系統,馬達的換向和停止采用一個三位四通電磁換向閥,做了幾天實驗后發現液壓馬達漏油嚴重,剛開始還以為是馬達的質量問題,后來才發現是因為換向閥選了“O”型中位機能,換向閥由左位或右位打到中位時,馬達進出油口被封死,轉動的大慣量飛輪也被迫停止,導致液壓系統產生了很大的液壓沖擊,馬達密封被破壞,發生了漏油現象。筆者所在學校――中國礦業大學的各專業都有很強的礦業特色,在講“典型液壓系統”時,一般都是結合自己的科研項目,補充兩個典型煤礦機械的液壓系統,以開拓學生的視野,同時為后續《采掘機械》等專業課程的學習和畢業設計打下基礎[2]。
上實驗課是學生能夠見到液壓元件實物并自己動手操作和驗證所學知識的主要途徑,因而要特別重視實驗課的教學,作為任課教師必須至少要帶一組實驗。為了提高實驗課的教學效果,我要求學生每次實驗課前要認真預習實驗指導書,對難點問題,在課堂上預先講解,這樣學生對實驗步驟和實驗原理就比較清楚了,否則在實驗課上教師怎么說學生就怎么做,會使學生不知其所以然,實驗課的效果就大打折扣了。每次實驗結束后,要求學生及時做實驗報告,通過批改,對實驗報告中反映出來的共性和難點問題進行詳細講解,必要時把關鍵問題在下次實驗課上再進行驗證。回路組合實驗是要求學生自己動手組裝回路的實驗,我要求每個學生都要動手,在做完實驗后,誰的手上沒粘液壓油,則該次實驗不合格,從而鼓勵學生在實驗室搭建并驗證自己設計的液壓系統。
由于本門課程是大約一百名同學的大班課,把課堂教學放到實驗室不現實,而實驗課學時又不充裕,為了讓學生對所學知識有直觀地認識,我每次講新的內容時,都從實驗室拿幾件相應的液壓元件到課堂上,課前讓學生先觀察,課堂上再對照具體實物進行講解,有效彌補了實驗課教學學時不足的問題。
三、有效利用多媒體教學手段
本門課程和工程實際結合緊密,因而在教學中要盡量的把所講內容具象化。在講“液壓傳動的應用”時,給學生展示各領域液壓設備的照片,有的還播放了視頻;講“各種液壓元件”時,我也會播放相應典型產品的照片和視頻。
液壓元件的內部結構和工作原理在課程中占有很大的比重,這部分內容講不好學生會感到枯燥無味,難以理解。對這部分內容,筆者一般結合液壓元件的結構圖和工作原理動畫來講解,利用結構圖總結出液壓元件的主要結構特點,再結合動畫講解其工作過程和工作原理,這樣學生就很容易理解了,而且也提高了講課效率。
如果學生對液壓基本元件部分的知識掌握地不夠扎實,液壓基本回路和典型液壓系統這部分內容就不容易理解,即使有的學生對液壓元件部分學地比較好,對于復雜液壓系統各基本回路間的相互關系和元件動作過程也不容易搞清楚,這部分內容我都用Fluidsim進行了動畫模擬。Fluidsim軟件是由德國FESTO公司和PADERBORN大學聯合開發,專門用于液壓、氣壓傳動教學培訓的軟件[3]。利用Fluidsim做的液壓基本回路和典型液壓系統仿真程序能夠直觀地顯示液流過程和對元件的工作狀態進行控制,這樣,不管液壓系統多么復雜,其工作過程和原理都能直觀地展示出來,不需要學生再想象各元件的動作和狀態,對所講內容很容易理解。
四、考核方法多樣,注重過程考核
要讓學生學好一門課程,一方面要激發學生的學習興趣,另一方面也要加強督促,公平、合理考核。本門課程筆者采用了結課考試、實驗、小設計和平時成績綜合考核的方式。
為了引起學生對實驗課的重視,提高動手能力,實驗成績的評定不僅僅看實驗報告,還要看學生在實驗課上的表現,比如對動手能力強、清楚實驗過程、獨自設計液壓回路并組裝和驗證的學生的實驗成績要給高分。除了平時布置作業,我一般還會安排兩次過程考核,作為平時成績的主要組成部分,一次是在課程中期利用一節課的時間安排一次小測驗,一次是在課程即將結束時布置一次小的課程設計。課程設計以分組的形式進行,一組一個設計題目,設計的內容一般結合科研和工程實際,要求學生課后查閱資料,按照要求設計好后做出PPT,課堂上以小組答辯的形式考核,這種方式增強了學生的學習主動性,很受歡迎。
五、結語
通過上述教學手段和方法在《液壓傳動》課程中的應用,培養了學生的動手能力,激發了其學習興趣,使得學生能更加直觀地學習本門課程的內容,理解得更深刻,學習不再感覺枯燥,在學好本門課程的同時,也為畢業后從事相關工作打下了堅實的基礎。
參考文獻:
[1]賴云英.液壓傳動課程教學方法淺析[J].中等職業教育,2012,(7):40-42.
【關 鍵 詞】 課程設計;液壓傳動;理實一體
一、課程定位與設計思路
(一)課程的定位
《液壓傳動》這門課程是工程機械專業學生必修的一門專業基礎課程;它是以機械制圖、機械基礎、電工與電子等課程為基礎,同時對后續的工程機械的液壓系統分析與故障診斷,解決生產實踐問題都有極其重要的作用。所以它在先修和后續課程中起到承上啟下的作用。
幾乎所有的工程機械都包含有液壓傳動知識,該專業對應的職業崗位有工程機械裝配、調試、維修和售后服務。根據崗位要求的職業能力和職業素養,我們把該課程的目標定位為:培養具有一定職業能力的從事工程機械使用保養、檢測、維護維修、運行管理及技術服務等工作的高素質技能型人才。
(二)課程的設計思路
基于該課程的定位,課程設計的思路從兩方面考慮。一方面,根據行業和崗位特點,確定有效的教學內容和教學形式;另一方面,針對中職學生的總體特點,確定全新的課程教學模式。
將枯燥難懂的教學內容融入工作過程中,整個課程由若干個學習情境構成,每個學習情境包含不同的工作任務。希望同學們完成各個工作任務后對液壓知識從認識了解到熟悉熟練。整個教學過程中知識點的難度在逐步增加,但希望教師的講授程度逐步降低,從最初的講授者、引導者直到學習的陪伴者;學生的學習自主度逐步升高,從最初的凝聽者、參與者直到學習的主導者。
教學模式的確定遵照任務驅動、實踐主導、能力拓展、教學做一體的原則,以典型任務為目標配以行動導向為指引;以學為主體,導為主線實現任務驅動的理實一體化教學模式最終實現課程的知識目標:夠用為度;技能目標:從模仿到熟練;情感目標:職業素養的養成。
二、教學內容的選擇
課程設計教學內容的選擇有兩方面考慮。一方面,以“必須”“夠用”為度選取教學內容;另一方面,根據崗位要求構建若干學習情境,及各個實用典型任務。
每個工作任務包含任務目的,主要知識點及工作任務書三部分內容。學生以小組學習的方式完成各任務工作過程及工作任務書。教學全部在專業的理實一體化教室完成,用四周半的時間實行整體連續性教學。
三、教學過程的組織與實施
根據對學情的分析,15個典型工作任務基本采用的是六步教學法,這是參照了德國行動導向六步法,在理實一體化教學的實踐基礎上形成的。分為設疑定標,自主探究,合作交流,引導創新,自主展示,反饋評價六步。以第一個工作任務液壓千斤頂為例:
第一步,設疑定標:教師布置信息收集任務,讓學生明白任務目標;學生收集傳動的例子。
第二步,自主探究:教師從學生感興趣的生產實例引入,通過播放視頻,從生活中常見的液壓設備出發,從而引發學生對本課程的聯想,為什么液壓千斤頂是大力士?學生分組討論、觀察、研究千斤頂。
第三步,合作交流:教師設置千斤頂游戲,給出引導問題,引導學生玩游戲的過程中如何觀察、體驗、思考。學生小組合作完成游戲,根據老師設定的引導問題,小組討論交流。
第四步,引導創新:教師根據重難點給出探討問題,小組探討。巡視各組的探討情況,及時給出不同的意見和指導。學生按小組討論探討問題。學生在老師的點撥下突破重難點。
第五步,自主展示:教師聽各個小組的成果展示。學生以小組為單位自主展示小組探討結果。
第六步,反饋評價:教師小結并點評各小組在合作、探討、展示中的表現。學生對本任務的完成情況進行小組互評、自評。完成工作任務書。
四、教學方法和手段
學習任務的過程中利用游戲法、興趣法、反饋法、設問法等讓學生分組探討、自主學習、自我評價、理論聯系實際實現知識的傳遞、遷移和融合最終促成學生養成良好的學習習慣,職業素養。利用透明教具、解剖教具、多媒體、動畫視屏、實物圖片等教學手段直觀多樣,激發同學們的學習興趣。這樣的教學方法和手段達到了一定的效果,讓同學們的學習積極性和自覺性有所增加,整體反應良好。
五、考核與評價
對這門課程的總體考核與評價分四個部分。考勤與文明安全生產占20%;小組內表現(包括代表小組總結陳述,小組內討論的積極性,任務執行的結果)占20%;操作表現占20%;期末考核占40%。其中期末考核包括操作,筆試,口試三部分。
該課程教學設計的特點是以任務驅動的理實一體化教學,教學模式注重學生能力拓展及多元化考核。
總之,教學設計是為了適應職業教育的不斷深化改革,滿足學生零距離就業的教學要求,使學生能夠將課本上的理論知識和實際應用很好結合。在具體實施過程中,我們還需不斷地總結分析并加以改進,讓我們的教學為培養高素質的專業人才發揮更大的作用。
【參考文獻】
(武漢理工大學華夏學院湖北武漢430223)
摘要:圍繞“地方本科院校轉型發展實踐與政策研究報告”重在培養應用技術型人才的目標,從實驗教學、課程設計兩方面分析了實踐教學現狀,并提出了相應的改革措施;同時,結合機電專業人才培養目標及專業課程的設置,增加了設計性、綜合性的實訓環節,它將電氣控制、PLC控制和氣動系統有機結合起來,進一步提高了學生綜合分析問題和動手實踐的能力。
關鍵詞 :轉型發展;液壓與氣壓傳動;實踐教學
中圖分類號:TH137-4 文獻標識碼: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優勢,使得它在工程機械行業、汽車工業、現代農業、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、生物與醫學工程、軍事裝備、國防工程等領域獲得了廣泛應用,成為工業、農業、國防和科學技術現代化進程中不可替代的一項重要基礎技術,它具有綜合性、應用性及實踐性強的特點。
“應用技術大學(學院)聯盟”地方高校轉型發展研究中心2013年11月的《地方本科院校轉型發展實踐與政策研究報告》指出,“應用技術大學重在培養應用技術型人才,服務地方經濟發展”、“注重技術應用,突出實踐教學”。在該主旨下,如何改革《液壓與氣壓傳動》實踐教學內容與教學方法,激勵學生自主學習興趣,提高學生動手實踐能力,對地方性本科院校培養應用技術型人才具有重要的意義。
1實踐教學現狀分析
1.1實驗內容陳舊、設備落后
當前武漢理工大學華夏學院液壓傳動實驗內容主要分為典型液壓泵、液壓閥的拆裝實驗(屬開放式實驗,學生自由安排實驗時間)和液壓泵、溢流閥以及進油節流調速回路的性能實驗。實驗課時共計6學時。結合課堂教學的理論知識,學生親自動手對常用液壓泵、液壓閥進行拆裝,可加深對其結構、工作原理的理解。液壓泵性能實驗,主要讓學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,一方面可根據理論知識,判斷實驗數據的正確性,另一方面反過來可驗證課本理論知識的準確性。溢流閥性能實驗,主要讓學生了解溢流閥穩定工作狀態下的靜態特性,學會溢流閥靜態特性中的啟閉特性、壓力穩定性、卸荷壓力等測試方法,得出溢流閥的啟閉特性曲線。進油節流調速回路性能實驗,主要讓學生得出不同通流截面積下的速度-負載特性曲線,并能分析它們的調試性能。不管是拆裝實驗還是性能實驗,均屬于認知性與驗證性實驗,不利于提高學生的設計和綜合應用能力。實驗內容過多地側重于液壓元件的性能測試,弱化了對液壓系統基本回路的實踐,不利于學生綜合應用能力的培養。實驗設備落后、直觀性差,學生對實驗缺乏興趣。
1.2課程設計整體質量不高
課程設計是液壓傳動實踐教學環節必不可少的組成部分,主要考查學生對理論知識的綜合分析與應用的能力。課程設計環節時間僅一周,但設計的內容包括明確液壓系統設計要求、分析液壓系統工況、確定液壓缸主要參數、論證系統方案、擬定液壓系統原理圖、通過計算選擇液壓元件、驗算液壓系統主要性能等。學生要在一周的時間內翻閱大量文獻資料,獨立完成一個質量較高的課程設計,難度非常大。
2實踐教學改革
2.1實驗教學
引進新的實驗得設備,開發新的實驗內容。目前用得較多是快插任意組合式液壓傳動綜合教學實驗臺。改進實驗教學方法,將典型液壓泵、液壓閥的拆裝實驗穿插在理論教學中,將理論教學遷至實驗室進行現場教學,學生對照實物學習,能更好、更快地消化吸收新知識,同時還能提高學習興趣和積極性。將實驗安排在相應的理論教學過程中,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,保證每臺實驗設備3人左右,盡量要求每位學生親自動手操作。加強實驗內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,讓學生充分認識到實驗的重要性。
2.2課程設計
課程設計選題應結合液壓傳動的技術特點,立足于服務地方經濟發展,選擇工程實踐性較強的課題作為設計題目。比如工程機械行業常見設備:混凝土泵車、挖掘機、叉車等某一子液壓系統作為課程設計題目。由于課程設計時間短,要提高課程設計整體質量,靠學生的“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,負載整個團隊的統籌、協調工作。由組長根據組員意見挑選課程設計題目,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責的設計內容進行考評。這樣,不僅能提高學生分析問題、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
根據“地方本科院校轉型發展實踐與政策研究報告”重在培養應用技術型人才的特點,結合實驗內容與課程設計的局限性,開發設計性、綜合性的實踐環節勢在必行。綜合實訓是將過去簡單的、獨立的實踐環節轉變為綜合性、設計性的大型實踐訓練,旨在實踐中提高學生查閱資料、發現問題、提出問題和解決問題的能力。因此,根據機電專業人才培養目標及專業課程的設置,開發了新的綜合實訓內容即“基于PLC控制的氣壓系統設計與開發”,它將電氣控制、PLC控制和氣壓傳動有機地結合起來,實現了多學科之間的交叉融合。綜合實訓學時為2周,實訓分為三個階段,第一個階段確定實訓團隊(每個團隊3~5人)及其課題,下發任務書,給定已知條件,動員學生利用圖書館、網絡等查閱資料;第二階段理論設計,根據現有實驗器材和已知條件,設計氣壓傳動系統及其電氣控制電路,PLC控制的硬件和軟件設計;第三階段在實訓平臺上搭建氣壓傳動系統,完成控制系統接線,輸入控制程序,驗證設計結果。實訓平臺如圖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。
綜合實訓不僅加深了學生對課程理論知識的理解,強化了學生動手操作和實踐的能力,激發了學生學習的興趣和積極性,同時還培養了團隊合作意識,為以后進入企業工作打下基礎。
3總結與展望
液壓與氣壓傳動課程是工科機械類專業一門非常重要的專業基礎課,也是一門實踐性很強的課程,根據地方本科院校應用技術型人才培養目標,應不斷改革和創新實驗內容、實踐教學方法,提高學生工程實踐能力。除此之外,在轉型發展大環境下,學校應健全校企合作機制,引進當地企業高端技術人才來校講課或將學生送進企業進行技術培訓或在校內建立校企合作培訓班,落實“培養應用技術型人才,服務地方經濟發展”的辦學宗旨。盡管這些目前較難實現,但相信在后續轉型發展中,這些問題都能迎刃而解。
參考文獻
1劉振天.地方本科院校轉型發展與高等教育認識論及方法論訴求[J].中國高教研究,2014(6)
2倪君輝.地方本科院校液壓與氣壓傳動課程教學改革與實踐[J].中國教育技術裝備,2014(20)
關鍵詞:高職教學;液壓傳動控制技術;任務驅動法;應用實踐
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.048
1 課程設計
(1)課程介紹。液壓傳動控制技術是高職教育的重要學科,主要是教授學生液壓元件的基礎知識,使學生正確識別各類液壓元件,詳知各個液壓元件的工作原理,在此基礎上能夠獨立的診斷和排除液壓設備的故障。該技術具有較強的實踐意義,常常應用于工業生產和實踐中,對于保障工業生產的連續性和安全性有著十分重要的作用。
(2)設計思路。教師應將液壓傳動控制技術教材上的內容進行歸納和細分,在上課之前向學生布置相關任務,學生之間可以自由形成學習小組,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。各個小組中還應選出一名學生負責在課堂上講述方案設計理念和問題的解決思路,最終由教師對各個小組的表現予以總結和點評。通過師生之間的討論交流探索出最佳的方案,以達到完成任務的根本目的。教師還應經常安排實驗課程,讓學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合到一起,以快速提高學生的實踐能力。
(3)設計流程。1)任務引入。以液壓缸的選擇為例,根據液壓缸的特點和工作原理為特定的工作環境選擇出性價比最高的液壓缸;2)制定方案。學生可以到書籍和網絡上搜集資料,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境,根據任務要求的工作環境制定具體方案;3)課堂討論。教師可以借助現代化的教學設備組織實施教學,運用多媒體將學生制作的液壓缸課件進行演示,為其他學生提供清晰的參考素材,促使學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,以提高學生的課堂參與度,加深學生對知識的理解和掌握程度;4)總結評估。在各個小組都演示完畢后,教師要對每個小組的表現進行客觀的評價,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,綜合各個小組的發言總結出最具有實踐價值的實施方案。教師還應對液壓缸的相關知識進行拓展延伸,例如運用類比教學法將液壓馬達與液壓缸放到一起教學,比較二者的相似點和不同點,促使學生對液壓馬達形成系統的認識,以便于學生對液壓傳動控制技術該門學科的整體理解和運用;5)結果應用。在實驗室模擬液壓缸的工作環境,讓學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,用科學可靠的數據說明各個方案的優劣,使學生更為信服。
2 任務驅動法的教學優勢
(1)提高了學生的學習能力。傳統的液壓傳動控制技術課程只需要學生帶著耳朵,在課堂上認真聽講,而不需要學生提問和發言,學生與教師之間缺乏交流和互動。這種教學方式很難吸引學生參與其中,學生對于晦澀難懂的知識無法理解和掌握,很難產生學習興趣,導致課堂效率十分低下。采用任務驅動法使學生做好課前預習,學生會對將要學習的知識有個大致的了解,在課堂上能夠更快的理解知識內容,同時通過查閱資料會提高學生的自主學習能力,有助于學生日后的獨立學習。
(2)有助于學生的全面發展。液壓傳動控制技術是理科知識,與機電、自動化等學科密不可分,以往的高職教育只重視培養學生的理性思維,卻忽視了訓練學生的表達能力。采用任務驅動法激勵學生在課堂上發言,在課下參與討論,能夠顯著提高學生的語言表達能力,而且采用分組競賽的教學形式很好的培養了學生競爭和合作的意識。除此之外,學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,所以說任務驅動法對于促進學生的全面發展大有助益。
3 實施任務驅動法的必備條件
(1)對教師的要求。任務驅動教學法將高職教學的課堂環境由靜態轉變為動態,教師無法像以往一樣完全掌控課堂,也不能預知學生將要提出的問題,因此需要教師具備良好的職業素養和應變能力,能夠對學生提出的問題作出細致、精準的回答,切實的幫助學生解決各類實際問題。教師應該鼓勵學生大膽提問,對于簡單的問題也不要敷衍或是苛責學生,要平等對待每一位學生,表揚性的話語要多于批評和指責,讓學生感受到教師的關心和愛護,從而逐漸積累學習液壓傳動控制技術的興趣。教師還應經常與企業和工廠的技術人員交流,不斷完善自身的知識和技能,并根據企業的崗位要求設置課堂任務,使液壓傳動控制技術教學更具有實踐價值。
(2)對教材的要求。以往的教材注重知識的系統性、漸進性,忽略了學科間的聯系和理論聯系生產實際,知識應用于生產的要求。任務驅動法對教材的要求較高,綜合起來應滿足下面5個條件:1)應具有一定的學習價值和實踐意義;2)能將某一教學課題的理論知識和實踐技能結合在一起;3)與企業實際生產過程或實現的商業經營活動有直接的關系;4)學生有獨立進行計劃工作的機會,可以自行組織、安排自己的學習行為;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》的理論知識,保證學生學習知識的完整性。
4 小結
液壓傳動控制技術是機電一體化專業中的必學科目,將任務驅動法應用到該科目中能夠顯著提高學生的各項能力,促進學生的全面發展,使學生成為符合企業需要的復合型人才。高職教師應該加大對任務驅動教學法的研究,并將其推廣應用到其他科目中,讓其他專業的高職學生都能夠從中獲益,使高職學生在就業時具備更為明顯的優勢,以幫助學生早日找到心儀的工作,為企業和工廠輸送更多的復合型人才,從而創造高校、企業、學生的和諧共贏局面。
參考文獻:
[1]韓京海,張春陽.項目教學法在“液壓與液力傳動”中的教學實踐[J].中國電力教育,2011(04).