“液压与气动技术”课程改革研究与实践

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　　【摘 要】“液压与气动技术”是很多专业的核心课程，它相对学生学生所学习的其他学科来讲理论性和实践性往往很强。为此，在教学过程中教师应根据企业岗位需求并结合本校学生的实际情况，采用“教学做一体化”教学模式来对学生进行教育指导，同时改革和优化考核评价体系，从而为我国培养出更多优秀的技术性人才。
　　【关键词】液压与气动技术；课程改革；研究与实践
　　前言
　　液压与气动技术与机械制图、机械零件、模块化生产系统、自动装配生产线等课程有着密切联系，同时也是一门综合性较强的课程，更是学生所学专业课程中较难掌握的一门课程。为此，笔者认为在教学过程中教师应根据培养目标、企业岗位需求，并结合学生的实际学习情况来对课程进行教改和探索，从而找出最适学生学习和就业需求的课程内容及实践环节，最终为我国培养出满足市场需求的技术性人才。
　　1液压与气动技术”课程的现状
　　液压与气动技术”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[1]。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“液压与气动技术”课程改革研究与实践的有效措施
　　2.1顺应时代需求，突出气动技术
　　课程内容应顺应现代企业自动化生产的实际需求，增加气动部分的内容突出气动技术的重要性。学生学习液压与气动课程的目标主要是认识常见的元件及回路，懂得常用元件的工作原理及选用，理解常见回路的运行原理与应用特点。所以我们在实践教学中作出大胆的改革，删除了部分工程应用较少的实验，如液压元件性能、回路性能验证性实验，增加了气动元件与回路认识、气动回路设计、气电控制方面的实验[2]。气动部分实践教学的课时占总实践教学课时的一半以上。
　　2.2进行多学科融合，体现机电一体化
　　将电气控制、PLC控制、传感器技术等其他技术进行多学科融合。主要体现在大多数综合性、设计性实训项目的任务内容都包含气路设计、电气控制回路设计PLC控制设计3个部分[3]。通过综合运用所学过的专业知识搭建各类机电液一体化、机电气一体化系统，可锻炼学生机电系统的整体构思设计能力、机电设备的故障诊断能力。
　　2.3采用开放式、可拆卸的柔性实验设备，重视二次开发
　　对“液压与气动实训室”进行了高起点的规划建设，实训室配置了电液压、电气动实训设备各4台，液压或者是气动综合实训设备的构成，实训设备采用组合式模块结构，由电源模块、按钮模块、继电器模块、PLC模块及元件拆装模块5个部分构成基础实训台，在基础实训台的基础上经过二次开发，增加了电动机、等拓展模块[4]。元件库里配套的液压、气动元件齐全，均采用工业标准件。常用元件使用灵活的快换接头和软管连接。拆装方便且密封性好；各元件上装有带弹性插脚的底板，实训时可直接在通用铝型材卡板上组装，操作简单方便；液压、气动回路可采用继电器控制、PLC控制；电控回路采用带防护功能的专用连接导线。在此实训台上，学生可根据需要自行选择各种元件，构建各种回路，对液压/气动回路的原理验证、系统设计与分析具有很大的辅助功能。
　　2.4设计以任务为导向的实践项目，体现层次梯度
　　实践项目以任务为导向难度上体现层次梯度便于教学内容的裁剪。实验实训项目遵循渐进式的认知规律并按认知性项目、验证性项目、综合性项目、设计性项目的思路进行设计。项目内容从基本元件的认识与使用、简单回路连接、复杂控制回路联动、机械、电气、PLC综合系统的构建、机电一体化系统的设计与故障查找，从简单到复杂从单一到综合各项目难度层层递进，既可加深学生对基础概念与理论的理解与掌握，更重要的是培养了学生发现问题、分析问题的能力。实验实训项目以任务为导向每个任务设置基本任务，在基本任务之上还有旨在进一步提高的若干个拓展任务。基本任务体现了对所学基础知识的理解和运用，要求每个学生都要完成。拓展任务对基本任务进行了延伸，供学有余力的学生选做。教师可根据学生的专业要求与能力层次进行灵活选择，从而使得教学更具有针对性和适应性。
　　2.5结合软件仿真设计与设备实操，提高实训效率
　　采用国内外知名的液压与气动教学实验仿真软件FluidSIM进行回路设计、运行控制和结果演示。Flu-idSIM由FESTO公司和Paderborn大学联合开发，包括用于液压系统设计的FluidSIM-H和用于气动系统设计的FluidSIM-P2个子软件，专用于液压、气动回路及电路的设计以及联合仿真。该软件内置丰富的元件库、图片、练习、动画和教学影片等多样化的教学资源，既具有气液电一体化的仿真功能，也可以进行直观的多媒体教学，对教师教学和学生自学起到很好的辅助作用。采用FluidSIM进行回路设计和仿真的优点是促进课程内容的学习和理解，通过查找元件使学生对元件的符号更加熟悉，通过回路设计使学生对液压、气动系统的构成、元件的选用理解更深刻，通过仿真使学生对元件及回路的工作原理感受更加形象、直观，从而确保每位学生都有动手的机会，提高了实训效率。
　　2.6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。
　　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]陈建萍.基于交通特色的机电专业《液压与气动基础》项目化教学改革探讨[J].轻工科技，2018，34（09）：143-144+153.
　　[4]王慧，郝慧芬.液压与气动技术专业平台课程教学改革与实践[J].山东工业技术，2018（11）：248.
　　（作者单位：包头钢铁职业技术学院）
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