液压与气动课程改革研究

发表时间:2020/5/21   来源:《基层建设》2019年第34期   作者:王丽萍
[导读] 摘要:“液压与气动”专业与生产实际结合紧密,理论性和实践性都非常强。
        山西省农业机械化学校
        摘要:“液压与气动”专业与生产实际结合紧密,理论性和实践性都非常强。要求学生既掌握液压与气动系统的工作原理,又要具备各类机床、工程机械、冶金机械、包装机械等液压与气动系统的安装调试、使用维护、故障诊断和排除的职业能力,同时还要具备良好的职业素质,这些能力的培养需要大量的实践。近年来,我校该课程已从纯理论课程过渡为理实一体化课程,并尝试以知识为基础,以能力为核心,构建新的理实一体化课程内容体系,确保教学内容的合理性、实用性和先进性,实现课堂理论教学和实践教学的一体化,多媒体演示和实践操作并行,学生主动参与,以学生为主体的教学模式,让学生在“做中学,学中做”,将课堂交给学生,对学生进行思维训练,强化学生的创新能力。通过各种教学方法的运用,引领学生学会学习,学会工作,通过具体工作任务,训练学生的动手实践能力、刻苦钻研能力及团队协作能力。
        关键词:液压与气动;课程;改革
        1液压与气动课程的现状
        液压与气动课程的现状可以从以下几方面进行分析。首先,很多学校往往重液压轻气动且与当前工业自动化的实际应用相脱节,而就目前大部分教材还都以液壓为主、气动为次,甚至由于课时有限直接删掉了气动内容只讲液压部分,这显然与专业课程学习“以就业为导向”的人才培养目标不符合。其次,部分学校总是以验证性实验为主这不能充分调动学生的积极性,一味的采用整机固定式实验台所做实验多为验证性实验,是难以培养学生独立思考、自主学习的习惯和解决问题的思维方法。学生照着实验指导书一步一步地进行实验,实际上就是机械式模仿。并不能充分调动学生的动手兴趣与积极性。同时实验项目设计缺乏层次性且没有体现因材施教,同样是普遍存现的问题,一味的重复操作会使学生容易产生单调枯燥感,进一步扼杀了部分学有余力的学生进一步探索求知的愿望。除此之外,很多学校的实践教学条件有限难以让每位学生有动手实践的机会,由于资金或场地所限还有班级学生人数较多,液压与气动的教学设备难以做到每人一台。这样就让部分学习散漫的学生有了不动手的理由,也不利于形成团结协助的学习团队。
        2采用理实一体化的教学模式,促进理论与实践相结合
        对于一些泵、阀等常用元件的外形、内部结构,由于教材呈现的仅仅是平面图,仅靠读图和教师讲授还不足以让学生想象出来,可在实训室采用实物观摩、结构拆装与现场讲授、演示相结合的方式进行教学。在介绍元件的工作原理、典型回路的工作过程时,可在计算机上使用FluidSIM软件进行仿真,然后在实训台上搭建实际回路进行验证。这种将理论教学和实践教学有机结合为一体的教学形式,能化抽象为形象,使学生易于获得直观、感性的认识,加深了理论知识的理解,激发了学生学习的积极性,同时提高了学生动手能力。
        3构建液压与气动虚拟仿真实验平台
        液压与气动虚拟仿真实验平台秉持虚实结合的原则,结合数字化、网络化和可视化等现代技术,利用计算机模拟、仿实技术或虚拟现实技术等,以实际液压装备为对象,创建系统动力学模型、三维模型,重塑实际工程装备系统,对其进行模拟、仿真操作。学生通过该实验平台充分认识和学习液压系统装备的基本组成和工作原理。通过设置的实验内容,可进行液压系统装备的关键元件装配、液压系统构建、整机装备的模拟操作以及系统运动控制相关实验等。

虚拟仿真实验平台辅助传动与气动实践教学,具有以下优点:
        3.1始终关注信息化时代背景下的学生需求,重点实行基于不同液压装备项目案例的互动式、研讨式教学,倡导自主式、合作式、探究式学习。倡导学生发散思维和创造力的培养。该平台对每个实验项目并没有按成程序化模式设计,而是每一步都需要经过学生的思考,故每个学生完成相同实验所需的步骤数、实验时间和内容并不完全相同。
        3.2虚拟仿真教学项目资源呈现方式多样,可通过现代信息技术促进教学准备、线上讨论、线下交流。以完成教学要求和内容为目标,综合应用多媒体、大数据、三维建模、人工智能、人机交互、传感器、超级计算、虚拟现实、增强现实、云计算等网络化、数字化、智能化技术手段,提高实验教学项目的吸引力和教学有效性。
        3.3在实验过程中,设置闯关环节,完成任务才能进入下一步,培养学生在实验过程中积极思考的能力、协调动手的实践能力和善于探索的创新能力,充分调动学生参与实验教学的积极性和主动性,激发学生的学习兴趣和潜能,增强学生的创新创造能力,培养学生的自主设计能力和进行实验的主动性。
        4教师教学能力需提升
        “液压与气动”实施理实一体化教学,要求授课教师既具有深厚的液压与气压传动方面的理论知识,同时还要有较强的实践技能。不仅仅要具备液压气动控制系统的分析调试故障排除的能力,还要有继电器控制技术、PLC控制技术等方面的知识与实践技能。故教师需要加强学习,提升理实一体化教学能力。比如利用理实一体化教室配置的“THPYC-IA型液压传动与PLC实训装置”和“THPQD-I型气动与PLC实训装置”进行教学,需要满足如下要求,才能担任主讲教师:①能够进行液压元件与气动元件的正确选用;②能够装调液压基本控制回路、气动基本控制回路;③能够识读液压、气动系统原理图,具有典型液压、气动系统的分析能力;④能够分析并排除常见液压、气动系统的故障;⑤能够设计、连接、调试继电器控制的电气线路,并能解决所出现的电气故障;⑥能够设计、连接、调试PLC控制的电气线路,编制梯形图,并能解决所出现的程序故障以及电气故障。
        5结语
        实践证明,采用该种方法进行实践教学不仅可以使教学更加具有针对性、实用性,是学生在学习的过程中更为直观,同时也有利于学生对专业技术能力的应用,极大地提高了学生的学习主动性和积极性,更有助于拓展学生的思路和挖掘学生的创新意识与创新能力,从而提高学生的综合素质,使学生在毕业之后更容易进入工作角色,更好地服务于工作岗位。
        参考文献
        [1]马飞,王明杰,郑武强.《液压与气动技术》信息化教学改革与实践——以河南水利与环境职业学院为例[J].科技风,2019(10):22.
        [2]魏红梅,王肖英.基于CDIO工程教育理念的液压与气动技术课程教学改革探究[J].西部素质教育,2018,4(19):174-175.
        [3]虞启辉,方桂花,谭心.以“卓越工程师”为导向的液压与气压传动课程教学改革研究[J].科技资讯,2018(1).
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