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浅谈现代产业转型升级中液压与气压传动课程教学改革措施

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  【摘 要】面对现代产业转型升级的专业技术人才需求和要求,结合液压与气压传动课程的工程性和应用性,提出本课程的教学改革意见,注重培养学生分析解决问题和工程实践的能力,主要包括课程的目标与要求、课程理论教学的优化、课程实验教学环节的改革和课程考核方式的优化四个方面。
  【关键词】液压与气压传动;教学改革;教学优化
  中图分类号: TH137-4;TH138-4;G712 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)11-0103-002
  DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.047
  【Abstract】Faced with the needs of professional and technical talents in the transformation and upgrading of modern industries, the educational reform opinion of hydraulic and pneumatic transmission course has been put forward in combination with the engineering and application properties of this course. It is suggested to develop the students’ ability of analyzing and solving problems and the ability of engineering practice. The main contents are as follows: the course objective and requirements, the optimization of theoretical education, the reform of experimental education and the optimization of assessment methods.
  【Key words】Hydraulic and pneumatic transmission; Educational reform; Educational optimization
  0 前言
  液壓与气压传动因其本身的技术优势而被广泛应用于各类工业领域,如机床、工程机械、农业机械、汽车、化工、轻工、食品和军事工业等,成为现代产业转型升级中必不可少的重要组成部分[1-2]。因此,国内众多院校的机械类专业都开设了液压与气压传动这门专业课。
  近年来,随着工业自动化程度的不断提高,社会经济发展对具备液压与气压传动专业技术知识的应用型人才的需求日益增加,这向广大院校提出了更高的人才数量和质量的供给要求[3-4]。在深化教学体制改革和优化人才培养基本前提下,笔者从课程目标与要求、理论教学、课程实验、考核方式四个方面初步探讨液压与气压传动课程的教学改革。
  1 课程的目标与要求
  液压与气压传动课程是机械类专业的一门理论与实践紧密结合的、综合性应用技术的专业必修课。任务是使学生了解和掌握液压与气压传动的基本结构、基本工作原理、基本分析方法和基本实验技能。课程涉及到理论力学、流体力学、机械原理、机械设计、电工学等诸多课程的知识点,涉及到机械产品的设计、制造、性能检测等诸多方面。培养学生分析问题、解决问题的能力,为进一步学习后续课程和直接应用于生产实践打下扎实的基础。课程的内容是机电一体化知识体系的重要组成部分,是机械类专业人才必须具备的基础知识与基本能力。学生修读完本课程,应达到以下要求:(1)了解液压与气压传动的基本概念,掌握其工作原理;(2)掌握流体静力学和动力学的基础理论知识,了解管路系统液体流动的特性;(3)掌握常用液压和气压元件的功用、工作原理、基本结构,能正确计算并合理选用;(4)掌握由若干元件组合起来以完成规定工作的各种调压、无级调速、有级调速、换向、多缸控制、计数、安全保护等基本回路;(5)能分析并正确说明典型的液压传动、气压传动系统;(6)掌握典型液压基本回路的实验方法。
  2 课程理论教学的优化
  液压与气压传动课程的内容多、知识面广、难度比较大,课程的理论教学需从课程教材、教学内容和教学方法三方面着手改革。
  首先,教材选用要合适,若选用内容不太合适的教材,学生学习起来会比较困难,教学效果也不明显,难以达到课程的目标和要求。机械类专业的学生学习本课程之前,已经学习了多门关联的其他课程,具备了相关的知识储备。因此,本课程的教材应淡化其他课程已经涉及到的理论推导和论证,结合工程实际案例,引导学生积极思考,加强逻辑思维训练,激发学生学习兴趣,突出培养学生分析、解决问题和工程应用的能力,从而提高教学效果。
  其次,随着现代产业的转型升级,气压传动技术以高可靠性和低成本等优势在工业自动化领域迅猛发展,这对本课程的教学内容提出了新要求。在目前教学内容的基础上,融入更多地工程实际案例,加强学生对所学知识的应用,突出课程的工程性和实用性。例如,一方面借助典型液压系统案例,帮助学生回顾和串联已学课程的零散知识点,充分理解和掌握各类元件的特点、功能和应用场合,从而培养和加强学生分析通用设备、专用设备、工业生产线等的液压与气压传动系统的能力。
  最后,本课程教学涉及到大量简图、实物图、表格、国家标准等,实用性很强,传统的板书教学工作量大、耗时久,教学内容也显得呆板枯燥,难以调动学生的学习积极性,教学效果不佳。多媒体中教学中大量的简图、动画演示、实物图片、视频剪辑等,直观、形象地展示了课程的基本要求、重点、难点和繁点,加深了学生对基本原理和概念的理解和掌握,增强了教学效果,提高了教学效率。   3 课程实验教学环节的改革
  实验教学环节是液压与气压传动课程的重要组成部分。通过开展实验,可以加深学生对理论教学所学知识的理解和应用,培养学生发现、分析和解决问题的能力,做到学以致用。
  传统的课程实验,主要是针对液压元件的性能测试和验证,以及对回路的简单拆卸和安装,缺少对理論教学知识的实验验证,难以培养学生的创兴能力和工程应用能力。此外,部分实验主要以学生“看”为主,“做”为辅,如果学生对理论知识理解不够透彻,那么在实验过程就会缺乏对液压和气压传动技术的认识,观察过程也只是行于表面,缺少实质效果。
  因此,实验教学应以学生为主体,老师作为顾问。学生在开展实验时,应先根据实验目的和要求绘制原理图,再动手安装和调试回路,记录、整理和分析实验数据,撰写并提交实验报告。实验内容除了基本的典型项目之外,还应结合当下的社会经济需求进行更新,如专用设备、非标自动化、机器人等。否则,实验内容与工程应用将缺乏联系,无法有效地培养学生的动手和创新能力。必要时可以建立校企联合实训基地,加大校企合作培养学生的力度,有针对性地开展参观、实习环节,让学生更加直观地认识各类液压(气压)泵、阀、缸,在生产实际中了解它们的工作原理、性质作用和应用领域,加深学生对本课程的理解和重视。
  4 课程考核方式的优化
  因为本课程具有较强的实用性和实践性,所以传统的卷面考核方式不能完全体现学生对知识的掌握情况。本课程的考核应该更加学生的学习过程考核,由平时考核、提问、作业、实验操作和实验报告和期末考核进行综合评定。有效实施以知识、能力为中心的全方位、全过程监控与管理的考核方法,摒弃期末一张卷的做法。课程考试主要包括:
  (1)平时考核。阶段性利用下课前的几分钟进行至少6次课堂测验,了解学生对重要知识点的掌握情况。测验成绩作为平时成绩记载,占课程终评成绩的12%。
  (2)课堂提问。采取随机提问的方式,督促学生课外自修。既了解学生的预习情况,又部分代替了出勤点名。学生回答情况,作为平时成绩记载,占课程终评成绩的8%。
  (3)作业。从教材每章习题中选择典型的题目,布置课外必做的作业。其他题目学生选做,并予以适当加分。教师认真批阅每个学生的每一道题目。每题的成绩,汇总作为平时成绩记载,占课程终评成绩的20%。
  (4)实验操作和实验报告。鼓励学生创新,根据学生自选自创的实验内容,采集数据、动手操作的表现,以及独立完成实验报告等情况,分别记录每人每项实验的操作成绩、实验报告成绩、自创项目内容的加分成绩,汇总作为平时成绩记载,占课程终评成绩的20%。
  (5)期末考核。试卷题目多类型、多小题、全面覆盖,综合应用和分析类占较大比例,期末卷面成绩占课程终评成绩的40%。
  5 结语
  现代产业转型升级的背景下,社会、企业对具有液压与气压传动专业技术的应用型人才的需求日益增加,课程教学目标、要求、内容、方法和评价制度也应与时俱进,注重培养学生的综合应用和创新能力。
  【参考文献】
  [1]杨尔庄.中国液压气动工业的现状与展望[J].液压气动与密封,2010(1):5-9.
  [2]王蕴,刘继广,王乐.《液压与气压传动》课程教学浅析[J].大陆桥视野,2016(10):314.
  [2]刘振天.地方本科院校转型发展与高等教育认识论及方法论诉求[J].中国高教研究,2014(6):11-17.
  [3]谭娟.浅谈在转型发展中《液压与气压传动》实践教学[J].科技创业,2018(7):83-84.
  ※基金项目:江苏省首批中外合作办学高水平示范性建设工程(MOE32UK2A20121234N)。
  作者简介:戴晨伟(1989—),男,江苏泰州人,讲师,工作于苏州科技大学,研究方向为高效精密磨削加工。
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