《液压传动》是机械类专业学生必修的一门实践性非常强的专业基础课。由于我院面向高等职业教育, 强调技术型、应用型人才的培养, 为适应培养目标的具体要求, 对液压传动课程的教学进行了改革与尝试。
1 整合优化教学内容
我院主要培养面向工业生产一线的应用型人才, 毕业生走向工作岗位以后, 主要从事机械设备的使用、维修、管理等工作, 遇到有关液压传动的问题通常是液压设备的安装、调试和保养等项目, 很少接触到液压系统的设计、校核计算。因此教学上加强了应用性和实践技能训练, 以就业为导向, 以能力为本位, 对教学内容进行了整合优化。
1.1 重组教学模块
打破现有教材的章节划分结构, 把教学内容重新组合成4个模块:基础知识 (介绍流体力学基本理论) 、液压元件 (介绍液压元件的基本原理、结构和工作性能等) 、基本回路 (介绍常见液压回路、液压系统和液压设备等) 、典型回路 (以典型液压回路为主, 介绍液压系统电气控制方法、常见故障及其排除方法等) 。
1.2 删改教学内容
删减流体力学中的四大基本方程冗长的理论阐述和公式推导计算过程, 只要求掌握基本理论和公式。适当减少液压基本理论和液压元件性能分析等教学内容, 加强对元件的认识、拆装、使用和液压系统的调试等实践性教学。取消液压传动系统的设计与计算, 增加典型液压系统实例分析。
1.3 调整实验内容
加强实践教学环节, 改进实验内容和方法, 推行多层次实验教学, 删减理论验证和性能测试的实验。在增加液压系统调试及液压回路分析的基础上, 进行设计性和综合性实验, 鼓励学生尝试创新及开放性实验。
2 改善教学方法, 丰富教学手段
《液压传动》课程理论抽象而实践性又很强。因为液压或者气压传动的过程都是在封闭且不可视的系统内部完成的, 对于高职或者专科学生来讲, 要建立直观性的认识还是比较困难的;课程内容虽然贴近生产实际, 应用性很强, 但是一般的液压设备在日常生活中很少见到, 学生相对缺乏感性认识;再加上随着教学的改革, 课程的教学课时已经缩减, 采用传统的教学手段很难实现教学目标和教学任务。因此必须改善教学方法和手段, 使教学方法多样化, 并加强实践环节, 才能改善教学效果。
2.1 改善教学方法
首先确立面向教学对象的教学理念。针对现有学生的学习基础, 采用学生易于理解并接受的教学方法, 渐进式地强化教学过程, 从而达到预定的教学要求和教学目标。教学内容上注重由浅入深, 由简单到复杂。对关键技术采用螺旋式分层递进的方式。先讲授液压传动系统, 再讲授气压传动系统, 注重这两种传动和控制方式的共性的抽取和个性比较。针对高职或者专科学生不善于独立做题的现实, 专门在课堂教学上设置习题课环节, 通过对大量不同类型习题的解释和分析, 培养学生分析问题和解决问题的能力。
其次在课堂教学中追求大信息量和强时代感。教学过程中努力使理论知识和实际发展相结合, 注重对当前学科重点及今后发展趋势的阐述和把握。由于教学队伍拥有坚实的科研开发能力和知识背景, 对于当前液压和气压传动技术的新技术、新进展了然于胸, 因此, 在课堂教学中能够理论联系实际, 善于捕捉当前市场主流、成熟和实用的技术, 同时兼顾先进性和前瞻性。
最后采用集成式的教学方法, 紧密联系专业的其他主干课程。在讲授《液压传动》课程的时候, 注重从控制论的角度, 把液压和气压传动作为实现控制的一种方式进行切入, 和PLC、机械传动等其他控制方式进行纵向联系和横向比较。
例如:在借助液压千斤顶讲解“液压和气压传动”的工作原理时, 把千斤顶抽象成是一个力的传递和放大环节, 让学生与机械传动中的杠杆作比较。从而引导学生从“放大环节”这一控制论的角度, 把液压传动和机械传动中共性的规律归纳出来, 更好地理解教学内容。
又如, 在讲解“节流调速回路”中溢流阀的分流作用时, 为了让学生便于理解, 把《电工学》中并联回路中不同电阻对应不同电流的特性与节流调速回路中溢流阀及节流阀的调节作用做比较, 从而引出“液阻”这个概念, 取得了很好的教学效果。
2.2 丰富教学手段
《液压传动》课程教学中要引用大量的液压元件结构、基本回路和系统工作原理图, 传统教学中, 教师多是在黑板上画图, 或者利用挂图、模型等教学工具, 授课时不仅费时费力, 而且教学内容呆板枯燥, 教学效果并不理想。多媒体课件教学能够提供形象生动的图文资料, 将图形、文字、声音、动画集为一体, 充分形象地表达课堂教学的内容, 可以大大提高课程的生动性, 极大地刺激学生的学习积极性。因此, 在液压传动课程教学中要注意充分、恰当地使用现代教学技术手段, 运用多媒体课件与挂图、板书等传统教学方法相互补充。
在课程教学中, 课程的教学大纲、教学进度计划、授课教案、实验指导书、习题等全部在网络上发布, 教学中制作并采用的多媒体课件及教学录像也同时全程上网。基于互联网技术的互动式CAI (计算机辅助教学) 系统正在开发与研制中。
同时, 现代化的通讯手段, 使学生和教师的沟通更加便捷, 全方位的教学环境已突破了传统的教室这一地域局限, 利用互联网技术, 通过互动反馈式的双向教学沟通努力营造教师随时“在线”的效果。
2.3 改革考核方式
考试是评判学生学习效果和教师教学质量的手段, 结合职业教育的特色, 课程全面改革“期末一张卷”的传统考核方法, 实行以知识、能力为中心的开放式、全程化考核, 以综合应用技能考核为主线, 建立理论、实践和应用相结合的考核体系。
一是对基础理论、概念的理解, 注重考核思维能力和技能。二是考核标准的多元化、开放化, 比如在液压回路的设计方面, 可以有多种标准答案, 鼓励学生超出教材与课堂讲授的内容范围。三是复式量化的考核方法, 对学生平时课堂参与状况、回答问题情况、作业完成情况, 特别是实践教学中的能力表现等情况进行全面考核, 并加大日常、实践考核的权重 (日常、实践考核占40%, 期末占60%) 。
3 创新实验教学
《液压传动》课程实验的目的在于使学生掌握基本的实验方法及实验技能;验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识;加深学生对液压元件的结构、工作原理的理解和认识, 能自行组装液压基本回路。通过课程实验, 学生应该具备液压元件、液压回路组装和测试的综合能力, 正确处理实验数据和分析实验结果的能力, 初步具备处理工程实际中液压传动系统问题和排除故障的能力。
实验教学与理论教学是一个完整的教学体系, 两者有机结合, 互为补充。但是, 传统的实验教学中, 学生通常只是被动的根据实验指导书的内容, 进行常规的观摩性、验证性实验, 只学会一些简单操作, 缺少实际综合设计能力的训练, 无法解决工程实际中液压系统的问题和故障。
通过课程教学改革, 以“层次性、开放性和综合性”为指导思想开展课程实验。删减部分理论验证和性能测试的实验, 增加液压系统调试及液压回路组装实验, 并在此基础上, 进行设计性和综合性实验, 鼓励学生尝试创新及开放性实验。
实验内容要求呈现出不同的层次递进要求:可以完成从功能演示、原理验证、操作互动到自我设计、探索实验、综合集成的不同层次的实践教学, 以满足课程实验、课程设计、学生创新实践和毕业设计等诸多教学环节的不同要求;实验装置既可满足从单模块到全系统的综合实验, 又可以实现从机械、电气、PLC到液压与气动控制技术的综合集成。
同时, 充分利用现有设备, 以大量的拆装实验、实训活动实现液压元件的教学过程, 积极开发新实验模块。鼓励学生自行设计相应回路, 运用实验台现场安装、调试、检测所设计的回路, 验证回路的正确性和可靠性, 并在其基础上开发新功能新模块。
另外, 加强校外实习基地建设, 加快理论与实践相结合, 促进创新型机械类人才的培养。学校实验室不可能大量购置实验设备, 充分利用校外实习基地的技术和设备力量, 校企联合, 建设好稳定的校外实习基地。课堂教学、实验室学习和实习基地实训三位一体, 以最快速度将理论转化为实践动手能力, 培养出创新型、开拓型人才。
4 结语
通过教学改革, 《液压传动》课程内容上注重理论与实际应用的结合, 兼顾先进性与前瞻性, 将基础理论与应用实践进行了综合并形成框架, 根据理论与实践并举的原则设计并重新构建了课程内容体系结构。运用多样化的教学方法和手段, 调动学生积极性和主动性, 增强运用知识的能力。借助设计性实验和创新性实验, 启迪学生的创新思维, 提高学生对实验的兴趣和课程的教学质量, 更好地实现课程教学目标。
摘要：液压传动是一门具有很强理论性和实践性的应用性课程, 结合高等职业教育培养技术型、应用型人才的教学目的, 从教学内容、教学方法和实验教学三个方面对课程进行了改革与尝试, 经过近几年的教学实践, 逐步形成了一种新的教学模式, 教学效果良好, 教学质量有明显提高。
关键词：液压传动,职业教育,改革与尝试,新模式
参考文献
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