《液压传动与控制》教学改革的尝试.pdf

第2 3 卷第6 期 2 0 1 0 年 月 机电产品开簋与剀新 D e v e l o p m e n t I n n o v a t io no fM a ch in e r y E l e ct r ica lP r o d u ct s V 0 1 2 3 N o 6 N o v 2 0 10 文章编号 1 0 0 2 6 6 7 3 2 0 1 0 卜1 8 l 0 3 液压传动与控制 教学改革的尝试 吕晓杰 尹开勤 林国志 青岛滨海学院机电工程系 山东青岛2 6 6 5 5 5 摘要 应用型本科教育是一种专业性通才教育 其人才的培养规格突出表现在实践动手能力强 基础 知识扎实 学习能力强 适应能力快 创新意识高 综合素质好的高层次的实用性 技能性 职 业性的专才基础之上的通才教育 与该目标相适应 应用型本科阶段的专业教学改革势在妊行 否则学生难以承受进入现实和未来市场就业或创业的压力 为此 我们对 液压传动与控制 教 学作了相应的改革和尝试 取得了比较明显的效果 关键词 液压传动 教学改革 教学模式 应用型本科教育 中图分类号 G 4 2 0文献标识码 A d o i 1 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 2 6 6 7 3 2 0 1 0 0 6 0 7 0 S o u n d f a n a t ic T e a ch in gO p t iz im iz e dinM a g o rT e a ch in gP a t t e r n sf o rA p p f ie dU n d e r g r a d u a t e L VX ia o 一 论 Y l NK a i Q in L I NG u o Z h i Q in g d a oB in h a iU n iv e r s it y q in g 出oS h a n d o n g2 6 6 5 5 5 C h in a A b s t m d A p p l ica t io n o r ie n t e dU n d e r g r a d u a t e e d u ca t io n isak in do fp r o f e s s io n a lG e n e r a lE d u ca t io n T h ecu l t iv a t es t a n d a r do fa p p l ica t io n o r ie n t e dt a l e n t sr e f l e ct so nG e n e r a lE d u ca t io no nt h ef o u n d a t io no fp r a ct ica l s k il l 丘1 1 o ccu p a t io n a ls p e cia l is t w it hh ig hp r a ct ica la b il it y s t r o n g b a s ick n o w l e d g e h ig h l e v e la b il it yt Ol e a r n a d a p ta b il it y in n o v a t io na n dh ig hco m p m h e n s iv eq u a l it y A d a p tt Ot h isg o d e d u ca t io n a lr e f o r m o na p p l ica t io n o r ie n t e du n d e r g r a d u a t e e d u ca t io nisim p e r a t iv e o rt h es t u d e n t sw il lb eu n b e a r a b l ein t or e a l it ya n dt h ef u t u r ee m p l o y m e n tO r t h ee s t a b l is h in g b u s in e s sm a r k e t T h e r e f o r e w eh a v em a d e 瓤咀 r e l e v a n tr e f o r ma n da t t e m p to nt e a ch in go f a n dh a v er e ce iv cdo b v io u se f f e ct K e yw o r d s h y d r a u l ict r a n s m is s io n e d u ca t io n a lr e f o r m t e a ch in gm o d e l a p p l ica t io n o r ie n t e du n d e r g r a d u a t e e d u ca t io n 0 引言 自2 0 世纪6 0 年代以来 由于液压传动具有其他传 动方式不可替代的许多特性 目前作为一项工程技术被 广泛应用于机械制造 工程机械 冶金机械 矿山机 械 建筑机械等领域 在自动化技术中也被广泛采用 因此 液压传动与控制 课程就成为机械类专业学生 必须掌握的一门专业基础课程 但是 由于 液压传动 与控制 的内容繁杂 理论抽象传统的理论教学模式使 得学生学习起来难度很大 更谈不上作为一项技术熟练 运用 因此 为了适应知识经济时代的教育思想和观 念 对人才培养要做到知识 能力 素质协调发展 尤 其是加深对学生实践能力与创新精神培养 我们对 液 压传动与控制 课程的教学作了相应的改革和尝试 取 收稿日期 2 0 1 0 1 0 2 7 作者简介 吕晓杰 1 9 7 9 女 辽宁省阜新人 助教 硕士研究生 主要研究方向 流体传动与控剜 得了明显的效果 1 根据特点和目标 合理调整内容 应用型本科教育是一种专业性通才教育 它既关注 学生系统 扎实的基础理论知识学习与储备 即科学家 素质的塑造 为学生未来长期的发展奠定坚实基础 同 时更是一种以能力为本的教育 是为学生进入现实和未 来市场就业或创业做准备的教育 即工程师能力的培养 与训练 它所关注的焦点 在于尽可能地提高受教育者 适应当前与未来产业发展与技术变革的创新性能力 因 而 应用型本科人才的培养规格突出表现在实践动手能 力强 基础知识扎实 学习能力强 适应能力快 创新 意识高 综合素质好的高层次的实用性 技能性 职业 性的专才基础之上的通才教育哪 与该目标相适应 课程的教学目标是让学生掌握液压传动的 基本原理 液压元件的结构和性能 以及在操纵 控制 等方面的具体应用 培养学生能读懂典型液压系统图 1 8 1 综合研究 初步具备分析一般液压系统工作过程 排除简单故障的 基本技能 针对这一情况 液压传动与控制 课程应 适当降低理论的难度和深度 对于教学内容中过繁过深 的理论推导 分析和计算内容进行压缩 从应用的角度 合理调整教学内容 因此 我们将教学内容分为四个部 分 液压传动的基本原理和系统组成 该部分重点让 学生理解液压传动的原理 掌握液压传动的系统组成 以及各组成元件的图形符号 液压系统组成元件的结 构 分类 工作原理及性能 重点是元件的结构及工作 原理 液压系统基本回路的组成和工作原理 应在掌 握液压元件的工作原理和性能的基础上 分析回路工作 过程和工作特点 重点掌握一些基本回路的分析方法 典型的液压传动系统分析 重点让学生掌握液压系统 的分析方法 2 发挥多媒体优势 激发兴趣 强化抽象 思维能力 I 教育家托尔斯泰曾经说过 成功的教学需要的不是 强制 而是激发学生的兴趣 兴趣是最好的老师 有 了兴趣就有了情绪 有了情绪就有了动力 我院是三类本科院校 在校学生抽象思维能力较 差 对传统的教学模式有一定的抵触心理 因此 在专 业教学中 充分发挥多媒体教学的优势 激发学生内在 的学习动机与兴趣 运用图 文 声 色并茂的效果感 染学生 启发学生的思维 丰富想象力 创造力 表现 力 使学生加深对液压传动的感受和理解 使课堂教学 丰富多彩 生动直观 为了丰富多媒体教学的内容 我们收集 制作了大 量的视频动画资料 创设现场情境 引导学生 走近实 践 和 走进实践 单纯的理论教学与实践结合起来 学生更易于理解 例如 在介绍叶片泵的工作原理时 先利用动画演示泵体的装配过程 该过程中能够对各组 成零件进行各角度的转换 如图一所示 让学生清楚的 看清零件的全貌 同时能完成泵工作起来之后各构件的 相对运动过程 演示之后让同学从结构上总结叶片泵工 作的吸压油过程及特点 并与齿轮泵做比较 得出叶片 泵在减少脉动 提高压力 降低受力不均衡方面的改进 1 8 2 图l 叶片泵的结构动画 措施 在液压基本回路教学中应用V B V C 和F L A S H 开发了大量的动画 生动的再现了流体在回路中的运行 过程 学生一看就能理解 在典型液压系统环节中搜集 了如汽车起重机 动力滑台 塑料注塑机和汽车起升台 液压系统的现场工作视频和F L A S H 仿真动画 让同学 仿佛身临其境 效果很好 3 行动导向教学法的实践 随着中国经济与世界经济的接轨 现代企业对从业 人员提出了更新 更高的要求 不仅要求有理论知识 更强调动手能力 所以 现在高校学生的培养模式应以 适应社会需要为培养目标 在重视必需的基础理论知识 学习的同时 要加强学生的技术应用能力的培养 传统 的教学只注重教的过程 而忽视了 学 与 练 的有 机结合 常常使学生的理论学习和技能培养严重脱节 不能满足现代企业对人才培养的要求 行动导向教学法 是目前我国教育界专家比较推崇的一种教学模式 行动 导向教学法具有很强的针对性 以教会学生 学会学 习 学会工作 为目标而开展教学活动 教学活动是围 绕着某一课题 问题或项目开展的 是以 学习任务 为载体 引导学生自主学习和探索的过程 使用行动导 向教学法 将能更好地培养学生的综合能力 专业能 力 方法能力 社会能力和个性能力 行动导向教学 法的实质在于有意义的学习与有意义的活动有机结合 以实现教学效果的最优化 其目的在于有效地提高学生 的综合素质 特别是能力素质 使学生学会学习 学会 应用 学会创新闭 3 1 以问题为引导 激发兴趣 提高动手能力 问题引导是行动导向教学法的一种 教师提出问 题 激起学生的学习兴趣 学生按照教师给定的引导问 题自主学习 掌握解决实际问题所需要的理论知识 在 教学中 把书中抽象的原理和具体的实物应用相联系 建立具体的对应关系 实现理论与实践的统一 例如 在对控制元件各种阀类的学习中 学生普遍认为元件结 构太复杂 难以把握其应用特点 而实际上最重要的是 对元件应用的要求对其结构的把握是次要的 因此我采 取了让学生分组试验自己总结元件应用特点的方法 以 溢流阀为例其具体操作是 溢流阀的单独实验 总结 其启闭特性和溢流特性 溢流阀的成组使用对系统压 力的调整范围 要求自己设计试验方案 写出总结并与 理论相结合 回到理论上来 例如 如图2 所示组建试 验回路测试溢流阀成组使用对系统压力的控制 在泵的 出口放置压力检测仪表 调整节流阀的开口度可以得到 不同的负载 观察压力调整情况 这样下来 学生都能 参与方案设计 实验操作 结论分析 知识的把握再也 综合研究 圈2 溢流阀成组使用对系统压力的控制实验原理圈 不是传统教学中的老师单纯灌输方式 是自己实践得来 的 学生的成就感增加了 兴趣也就浓了 3 2 以课题项目为载体 提高学生的专业能力 项目教学是行动导向教学法的一个重要组成部分 项目教学法是以项目目标为导向 进行项目研究 项目 方案制定 项目行动计划的制定 项目实施 项目调 试 项目评估 这种教学方法能使学生通过项目实践 体验项目的操作过程 同时在项目实施过程中获得与专 业相关的知识 提高专业技能 市场上液压传动与控制专业的应用领域大致有三个 方向 从结构上对基本元件的性能进行改进 对现有的 液压传动设备进行操作和维护 进行液压传动控制系统 的开发 三者对学生专业素质的要求高度有所不同 方 向也有所不同 因此针对不同的方向有针对性 有目的 性地设计一些设计项目 并且提出学习目标 进行任务 分析 以引起学生的注意 例如 针对元件结构改进首 先要对现今该元件的结构特点充分的把握 因此设计了 基本元件的三位造型这个课题 要求学生独立完成元件 的拆装 测量 三维实体造型 然后分析其工作中关键 结构存在的优点和不足 提出改进想法 图3 4 所示 即为学生的直动式溢流阀的三位造型成果 完成的很 好 对第二个发展方向提出了要求同学分别对学校现有 的注塑机 数控车床 磨床和汽车起重机 推土机的液 压系统原理进行分析 绘制液压原理图 同时要练习基 圈3 阀芯三维造型 图4 直动式溢流阀三维实体装配图 本操作 针对第三 个发展方向 要完 成对上述提到的工 程机械或工程设备 的动作分析 提出 自己的方案 绘制 液压原理图 与现 行设备上的系统对 照找到不足 经过 这样的锻炼学生的 发展方向明确了 另外他们的成果在 以后的教学中能作为教学素材在各个教学环节中使用 I也可在下次开展项目教学时对学生起到示范作用 4 延伸课堂教学 创建网络课堂 I随着计算机网络的普及和推广 基于互联网络的教 学活动已成为教学领域发展的必然趋势 网络教学以其 可实现远距离教学 不受时间地点限制等优点迅速发展 I 起来 为弥补本科学员课堂教学时数少的不足 便于学 l 员自主学习 我们建设了 液压传动与控制 网络课 l 程 该网络课程采用了本院网络教学应用系统 主要内 容包括课程基本信息 电子教材 电子教案 试题库 动画资源和其他相关课程资源的连接等 该种教学方 式更能让学生充分享有自主权 针对个人的学习情况选 择不同的环节学习 避免了大课堂教学无针对性浪费时 间的弊端 同时也增强了学生自