液壓傳動課程設計范文

導語：如何才能寫好一篇液壓傳動課程設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：液壓傳動  課程設計  改革

基金項目：2010年精品課程建設項目

 

一、引言

液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比具有許多特殊優點，其應用已涉及二十多個專業領域的不同場合。各理工科大、專院校都把《液壓傳動》作為相關專業的技術基礎必修課或專業課程，并既有理論知識學習，又有實際技能訓練。在教學中安排《液壓傳動》課程設計，其目的是使學生在鞏固、消化和吸收課堂基礎理論知識的基礎上，進一步擴大、加深對液壓傳動知識掌握和運用的深度、廣度，借助課程設計任務指導書、國家有關標準、和技術手冊等相關參考資料，提高掌握和使用制圖及編寫設計計算說明書等手段來正確表達自己的設計思想和意圖的能力。

二、傳統的《液壓傳動》課程設計

各校《液壓傳動》課程設計開展十幾年來，設計題目一直是組合機床液壓系統設計，具體如“臥式雙面多軸組合鉆床液壓系統設計”、“半自動液壓專用銑床液壓系統設計”等，這些題目屬于已經在工廠成熟應用的、典型的液壓系統。對學生掌握負載計算、液壓缸參數計算、結構設計及校核、液壓基本回路的選擇、元件選擇、液壓系統性能估算等方面能起到較好的鍛煉。如HL-12型手扶拖拉機傳動箱體兩個面的鉆孔加工，首先需根據設備要求分析液壓系統要完成的任務，需要幾個執行元件，這幾個執行元件各自有什么動作要求，相互之間有什么樣的關聯等等。同時還需了解有關機械制造工藝方面的知識，雙面鉆多個不同直徑的孔，在已知孔個數、直徑、材料及硬度的情況下，如何計算負載。其次還需了解液壓動力滑臺與液壓缸的連接形式，以確定液壓缸的結構形式，以及根據滑臺運動速度要求確定液壓系統的基本回路，根據機床的布局決定液壓系統采用分散結構還是集中布置等等內容，確實能達到課程設計的訓練目標。

三、新形勢下的《液壓傳動》課程設計

新形勢下，一方面液壓技術向高壓化、微型化、集成化、自動化、機、電、液一體化的方向發展，使得液壓技術在機床、冶金、礦業、建筑、塑料等行業取得更廣泛的應用，另一方面高校擴招，學生人數增多，就業壓力增大，企業要求新人能直接上手設計、制造。這樣的形勢下，要求學生掌握的知識能夠更新換代，了解多種類型、典型的液壓系統設計，顯然傳統的《液壓傳動》課程設計已不能滿足需要。

那么，如何改進《液壓傳動》課程設計，使其適應新形勢的需求？筆者所在的教學團隊已連續在三界學生中嘗試以下改革措施，取得了較好的教學效果。

首先需要明確對于課程設計應滿足教學要求，不能完全等同于工廠的產品設計。因此設計的題目應來源于生產實踐，但不宜與其完全等同，涉及的知識面不能太廣，資料應比較齊全，使學生易于著手。課題的工作量應使多數學生能在規定的時間內獨立完成并有時間查閱資料和獨立思考問題。基于這些考慮，液壓傳動課程設計應選題于生產實踐中已證明是切實有效的、性能較好的液壓傳動典型系統，以使學生今后舉一反三，模仿、推廣應用和進一步創新發展。

其次，結合本學院教師這幾年的科研，設置了多種類型的題目，如與航天六院合作的固體火箭發動機安全脫模裝置中的液壓系統設計、與北京燕山石油化工（集團）公司合作的石蠟包裝碼垛生產線中的液壓系統設計（獲科技進步二等獎）、內蒙古科技廳支柱項目軌道除沙車液壓除沙系統和液壓行走系統設計、雙剪式液壓升降臺液壓系統設計等等。這些類型的課程設計題目，使學生不僅掌握了液壓傳動的基本理論知識，而且對液壓傳動更廣泛的應用及本專業的其他學科有了更深入的了解。

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[關鍵詞] 課程設計；機電液一體化；CDIO；人才培養

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634（2013）02-0053-03

機電液一體化綜合專業課程設計是針對機電控制工程專業課程設置的實踐性教學環節，是學生面向工程、理論聯系實際的重要專業實踐與訓練，其效果是檢驗專業課程體系及知識體系科學性和完善性的有效途徑，同時也是能力型學生培養的一個重要平臺。燕山大學機電控制工程專業引進CDIO教學模式[1，2]，立足專業特色，充實實驗條件，對傳統的設計主導型課程設計進行革新，借助于現代化計算機模擬技術，通過不斷實踐和完善，逐步形成了“理論+實踐+學生團隊主導”型的課程設計教學模式，取得了一定效果。

1 綜合課程設計培養目標

流體傳動與控制是燕山大學傳統的優勢特色專業之一，創辦于1977年。30多年來，堅持“液壓”專業特色，緊跟社會、經濟和科技文化發展對人才的需求以及人才自身發展的需要，培養目標由單一的液壓專業技術工程人才轉變為“專業素質+綜合素質”的高級工程技術人才。綜合課程設計也順應這一大的目標，重視專業素質培養，同時也加強機、電、液、控四大知識群的綜合運用，如圖1所示。突出實踐環節，挖掘學生個人能力，強調團隊合作精神，注重培養學生交流與表達能力，力爭通過課程設計提高學生的綜合素質。

2 綜合課程設計改革方案

2.1 綜合課程設計改革理念

為培養基礎理論扎實、綜合素質高、工程實踐能力和創新能力強的應用型、復合型高級工程技術人才，打破傳統以個人為主進行的基于液壓傳動系統設計計算的工程題目，建立基于團隊的“設計+仿真+實施+測試+分析”的工程項目系統化設計體系，創立基于過程管理監督的考核細則，培養打造綜合素質過硬的師資團隊，為課程設計的高質量實施奠定基礎。

2.2 綜合課程設計改革方案

1）綜合課程設計選題。良好的開端是成功的一半，綜合課程設計選題直接決定了課程設計的實施效果。機電液一體化綜合課程設計要求教師必須明確團隊每個工程項目的選題依據、科學意義和應用價值，合理設計項目實施內容和進度，事先完成項目設計與實踐。鼓勵教師從橫縱向科研抽取題目，讓學生去實踐，要求必須有實踐環節，實驗室條件不能實現的要借助于計算機模擬，此類項目需加大分析工作量。2011年機電液一體化課程設計選題情況為：實驗項目占90%，模擬項目（無實踐環節）僅占10%；源于工程實踐項目的占84%，自擬項目占26%；通過相似實驗方案實現的占70%，真實實驗方案占30%。

2）綜合課程設計考核。根據CDIO教學模式的需要，綜合課程設計考核改變“指導教師評分+答辯評分”的傳統模式，建立了“組內互評+指導教師評分+現場答辯+結題答辯”四位一體的基于過程的考核模式。對于二級項目考核內容主要分為學生組內互評（20分）、指導教師評分（30分）、實驗現場答辯（30分）以及結題答辯（20分）四大部分。每組學生平均分不超過16分，最高分與最低分的分差不小于5分。重點考察學生在整個項目完成過程中貢獻的大小。實驗現場答辯重點考察項目完成的質量、項目講解清晰度以及現場實際操作能力等。結題答辯從提交報告質量、設計圖紙質量以及回答問題準確性等方面進行考評。為防止組內學生有“搭車”現象，實驗現場答辯和結題答辯的答辯人采取臨時抽簽方式決定。最高與最低分差的限制不僅建立了團隊內“趕學幫超”的學習氛圍，而且激發了教師的責任感，同時也有助于提高學生團隊協作和處理問題的能力。

3）綜合課程設計師資培養。基于CDIO教學模式的機電液一體化綜合課程設計改革，不僅是對傳統課程設計教學方法和教學模式的挑戰，更是對專業教師綜合素質的一次挑戰。機電液一體化課程設計體現了機、電、液、控四大知識群綜合運用，這就要求教師不僅專業知識過硬，還要具備較好的機械設計、電氣傳動和控制理論等領域的知識，同時還要有一定的工程實踐經驗，這樣才能順利地指導學生。所以，綜合素質過硬的師資隊伍是高質量完成CDIO模式下課程設計的保證，加強教師的培養以及不斷提高教師自主學習意識是有效進行教學改革的長遠大計。

為全方位提升教師教學能力，實行青年教師導師制，為新開授或新開課的青年教師配備一年的導師，使青年教師盡快成長為教學骨干；堅持崗位培訓制，要求每位青年教師都要到機械學院的所有實驗室定崗工作一個教學周期，并且到工程訓練中心頂崗實習3個月或到企業頂崗實習，使得本專業100%的青年教師均具有企業工作經驗和較強實踐能力；設立開放基金，利用國家級和省級精品課撥入經費，設立“液壓控制系統”專項開放基金，每項金額2000～5000元，用于資助教師進行教改立項，使各教師的教改新思想得到發揮并實踐；設立出國培訓基金，用于資助副教授以上職稱的青年教師到國（境）外大學、科研院所等進行學術訪問促進學術創新；鼓勵并資助課程組所有教師參加國際、國內流體傳動與控制會議，使教師了解本領域的最新成果及發展動態；加強和本領域國內外知名企業的交流和合作，對教師進行專業實踐技能培訓。通過以老帶新、政策激勵和提供良好平臺的方式，滿足了老師更新儲備知識和技能的需求，使老師的整體水平適應教學發展的需要。

3 綜合課程設計實踐

3.1 實踐支撐

實踐是工程項目的重要環節，建立項目式工程教育模式就是希望學生能夠學中做、做中學，把理論和實踐緊密結合。要想達到這個效果就要有過硬的實驗條件。為了解決此問題，燕山大學與博士力士樂中國公司建立了知識合作伙伴關系，共同建設了液壓氣動技術培訓基地，作為綜合課程設計的實驗平臺，為學生提供了液壓電控系統搭建及測試、控制器編程、系統調試、元件測試等全面的實驗條件，能夠滿足項目設計實驗需求。該實驗平臺解決了本專業方向的學生只有在工廠實習階段才能全面了解元件和系統的問題，使基礎教學言之有物，提高了教學效率。

3.2 典型案例

本專業課程設計主要是以液壓傳動系統、液壓伺服與比例控制系統、氣壓傳動及控制三門專業主干課為主的專業綜合課程設計。主要項目分液壓元件三維虛擬設計、液壓伺服系統設計、液壓傳動系統設計及氣壓傳動及控制四大類。下面以液壓元件三維虛擬設計和液壓傳動系統設計為例來展示CDIO教學模式下機電液綜合課程設計的實施案例。

1）液壓元件三維虛擬設計。圖2所示為“液壓泵性能實驗”課程設計，通過“元件拆裝-測繪-三維設計-實驗測試”項目體系訓練，使學生能夠深入理解和掌握液壓主要元件的原理、結構及性能參數，掌握液壓泵實驗系統設計、計算以及電氣控制系統設計，通過三維設計及實驗平臺的搭建既能培養學生液壓元件的三維設計能力還能提高學生的動手操作能力和工程實踐能力。

2）油氣系統設計與實驗。“油氣系統設計與實驗”課程設計要求學生完成油氣機電液系統的設計、計算、選型、購件、組裝以及實驗，還要求學生利用現代化計算機模擬手段進行油氣系統流場模擬，從而指導實驗參數的設置。學生實施過程見圖3。

本課程設計特色是指導教師將在研的企業項目和課程設計很好地結合，通過此課程設計不僅讓學生掌握典型液壓傳動系統的設計計算方法及其優缺點，更重要的是讓學生直面實際工程要求，鞏固學生專業知識，拓展工程實踐能力，增強學生從事工程的自信心，提高分析解決問題的能力；培養學生端正嚴謹的科研態度、高度的團隊協作意識和能力以及刻苦鉆研的精神。

課程設計是高等工程教育的重要實踐環節之一，對培養高級工程技術人才發揮著不可忽視的作用。在充分研究與吸收CDIO國際工程教育理念的基礎上，運用CDIO教育理念對機電液控一體化綜合課程設計改革方案及實踐情況進行了歸納，對大學工程專業課程設計改革具有參考價值。

參考文獻

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【關鍵詞】液壓傳動與氣動技術；教學改革

1.結合教學現狀，優化整合教學內容

本課程的主要任務是培養學生分析、設計液壓與氣動基本回路，安裝、調試、使用、維護液壓與氣動系統及診斷和排除液壓與氣動系統故障三項能力。現在我們所使用的教材為人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫的。該教材的優點在于：一是緊緊圍繞教學目標，選取了機械制造、數控加工、模具制造工作中涉及的液壓氣動知識作為知教學內容；二是每一個單元設置一個典型的工作任務，按照工作任務的要求，將學生需要掌握的元器件和控制回路的結構、原理、分析方法、故障排除方法、設計方法等有機的融入其中。但缺點在于開篇缺少了對液壓傳動流體力學基礎部分的講解，學生對液壓傳動的原理缺少認知。因此，有必要對該部分基礎知識作補充講解，介紹液壓、氣壓傳動系統組成、液體的性質、流量、流速、壓力、液阻、壓力損失等基本概念，以及液壓油選用等內容。

另外，傳統教學計劃中總教學課時在100學時以上，現在隨著教學計劃的改革，以及學生每學期的考工實習時間的占用，教學學時已縮減至60學時左右。因此，要處理好教學學時與教學目標這一矛盾，需要對教學內容進行精簡。一是以完成典型任務為目標，在闡述基本概念和基本理論的同時，重點突出其技術的應用和實用，大量刪減理論偏深、偏多的推導及證明。二是重點介紹液壓元件工作原理、作用、基本回路的特性等。三是講解液壓系統的分析與維護，識圖典型的較復雜的液壓系統，培養學生綜合分析的能力。四是對液壓新技術的內容作簡單介紹。

2.優化教學方法，依據學生主體原則，多種教學手段相結合

一是充分利用學校的設備資源來服務教學。在對該課程作入門講解時，可帶學生參觀平面磨床的工作情況，結合實際講解液壓系統的各個組成部分，使學生有一個直觀的認識。

二是充分利用以計算機技術為基礎的現代教學方法。在學生參觀實際的液壓系統工作情況時便感受到，各個液壓元件的內部結構不可見，對各個液壓元件進行拆裝實驗是不現實的，因此在學習時各個元件的工作原理及回路分析時應充分應用現代教學媒體。用視頻播放壓力機、注塑機等的工作過程，引出教學任務，滿足了學生的好奇心，也起到了很好的任務引入的作用。元件的工作原理和回路部分采用多媒體教學方法，用動畫形象生動地表現回路的中液壓油的流動方向，執行元件的運動等，控制過程一目了然，加上講解，可收到事半功倍的教學效果。

三是采用教學模型來講解。如講解壓力控制閥時如何區分減壓閥、溢流閥、順序閥實體時，可讓學生對照實物，總結三種閥的工作原理，組織學生討論；鼓勵學生發表意見，最后由教師總結歸納。第一步：認出減壓閥。減壓閥在靜止狀態（即未工作狀態）下時常開的，進、出油口相通；而溢流閥和順序閥在靜止狀態下時常閉的。根據這一特點，向各閥進出口注入清潔的油液，能從出油口順暢的排出大量的油液者，即為減壓閥，出油口不出油的為溢流閥或順序閥（或采用：吹氣法）。第二步：判斷是溢流閥還時順序閥。這兩種閥按結構都分為直動式和先導式兩種。直動式溢流閥有兩各油口，一是進油口P，一是出油口T：而直動式順序閥除了進、出油口之外，還有一個外泄油口Y。對于先導式溢流閥和先導式順序閥，由于先導式溢流閥有進出油口各一個，還有一個外控口，而且外控口在不用時用絲堵堵，所以在表面上看只有兩個孔。先導式順序閥除了有進、出油口外，還有一個外泄油口和一個外控口。所以，若油口數為兩個，則為直動式溢流閥。若油口數為三個，則為直動式順序閥。若油口數三個，但是其中一被絲堵堵住，則為先導式溢流閥。若油口數為四個，則為先導式順序閥。講解時參照實物引導式教學，學生也可對知識進行綜合的分析比較同時對知識點也達到很好的加深作用。

四是以典型的液壓系統為例，合理的安排實驗，實現項目化教學。在教學中，緊緊圍繞教學目標和教學內容，合理的安排實驗，使教學內容在實驗中變理論的抽象性為理論的應用性。在此，設置多個實驗。在此簡單說明幾個，如：

項目一、液壓機動力元件的選擇和拆裝。在該實驗中達到以下教學目標（1）能熟記液壓泵的工作原理和性能參數；（2）能分析齒輪泵的結構、工作特性及應用場合；（3）能正確選用和拆裝齒輪泵，加深對齒輪泵結構及工作原理的了解；（4）能檢測齒輪泵的工作壓力。

項目二、平面磨床工作臺液壓控制回路在該實驗中達到以下教學目標（1）能夠理解換向閥的工作原理和中位機能；（2）能進行換向回路的油路分析；（3）正確連接、安裝并運行基本換向回路。

項目三、吊裝機液壓控制回路。在該實驗中達到以下教學目標（1）能夠理解單向閥的類型、結構工作原理；（2）理解單向閥的用途；（3）能進行鎖緊回路的油路分析；（4）能夠正確連接、安裝并運行鎖緊回路。

項目四、送料裝置的控制系統設計。在該實驗中達到以下教學目標（1）熟悉氣動控制回路的表示及分析方法；（2）根據氣動控制系統回路圖找出各個元器件；（3）能進行管子的正確連接與系統回路的檢驗。

通過實驗，學生可以有效的將理論與實際相結合，同時也可以將考核模式多元化。采用日常成績、期末成績和實驗相結合的考核模式，以正面引導學生積極動手實驗，鼓勵學生發展個性與潛力，鍛煉實踐能力，為變學生被動學習為主動學習創造有利的條件。

3.學期末設置課程設計，達到融會貫通，綜合學習的效果

課程設計是學生理論聯系實際的重要實踐教學環節，是對學生進行的一次綜合性專業設計訓練。如：《液壓傳動與氣壓技術》課程設計任務書（一）。

設計一臺成型加工的液壓專用銑床，要求機床工作臺上一次可安裝兩只工件，并能同時加工。工件的上料、卸料由手工完成，工件的夾緊及工作臺進給由液壓系統完成。

（1）機床的工作循環為：手工上料工件自動夾緊工作臺快進 銑削進給（工進）工作臺快退夾具松開手動卸料。

（2）機床自動化要求：要求系統采用電液結合，實現自動循環，速度換接無沖擊，且速度要穩定，能承受一定量的反向負荷。

（3）完成：①按機床要求設計液壓系統，繪出液壓系統圖；②列出元件明細表；③列出電磁鐵動作順序表；④分析系統回路。

教師根據學生的設計態度、設計任務完成情況、圖紙的質量及質疑進行評定。課程設計的成績分為：優秀、良好、中等、及格，不及格五個等級。優秀者一般不超過人數的20%，優良比例一般不應超過60%。

4.結束語

本文闡述了在現代教學改革的形勢下，《液壓傳動與氣動技術》的幾種教學方法，科學設計教學內容，結合多媒體動畫及實物教學、合理安排項目實驗及課程設計等。經過一年多的實踐教學證明，這些方法提高了教學效果。

【參考文獻】

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【關鍵詞】改革；教材；實驗；考核

液壓傳動技術相對于機械傳動來說是一門新技術，隨著工業自動化的發展，單純的機械傳動難以滿足工業發展的需要。20世紀60年代后，原子能技術、空間技術、計算機技術、微電子技術等廣告的發展再次將液壓技術推向前進，使它發展成為包括傳動、控制、檢測在內的一門完整的自動化技術，在國外生產的95%的工程機械，90%的數控加工中心，95%以上的自動線都采用了液壓傳動。因此，采用液壓傳動的程度已經成為衡量一個國家工業水平的重要標志。因此國內高校都將《液壓與氣壓傳動》列為理工科專業的一門必修課程。

但是，面對新的課程體系課時逐漸減少的情況，《液壓與氣壓傳動》課程的講授和學習面臨新的難題。為此，本人結合我校的實際，從課程的主要任務、教材建設、講授方法和教師業務水平等方面來探討如何加強液壓與氣壓傳動的課程教學。

一、課程的主要任務

《液壓傳動》課程是機械、機電類專業的專業基礎課，是必修課程。通過本課程的學習，使學生熟悉液壓元件的結構原理，學會識別選用各類液壓元件，學會實踐動手搭接各種液壓元件的常用回路，熟悉液壓回路的功能和用途，學會處理生產實際中一般液壓傳動故障，學會分析解決一般機電設備的液壓系統常見問題的能力。最終使學生具有較強的實踐動手能力、獨立分析問題能力和解決問題能力，在這個過程中形成良好的職業習慣與職業素質。

二、課程改革內容

（一）加強教材建設，改革教學內容

液壓與氣壓傳動課程內容多，涉及面廣，整個教材的編排體系是以液壓系統的四大基本元件為基礎，先介紹各個元件的原理和結構，然后由各種元件組成液壓氣壓系統基本回路，最后例舉典型液壓系統和液壓系統的設計和計算。根據機械設計制造及其自動化專業人才和交通運輸專業人才培養目標，講授課程時，對內容進行了必要的取舍。理論教學以夠用為度，不一定越深越難越適合，會使學生感到課程太繁雜，而失去了學習的興趣；在常用元件教學中，理論聯系實際，除了必要的實驗課之外，做到實驗室經常開放，讓學生更多機會接觸各種基本的元件，以突出課程的實踐性；在典型的液壓系統教學中，繁雜的元件和復雜的回路往往使學生束手無策。以YT4543型動力滑臺液壓系統為例，應該教會學生閱讀和分析液壓系統的大致步驟。首先了解機床的用途和對液壓系統的要求，瀏覽系統各元件的類型、功能和各元件之間的關系；對子系統進行分析，分析各子系統之間的聯系，在全面讀懂系統的基礎上，歸納總結出YT4543滑臺的動作順序是快進一工進二工進死擋鐵停留快進原位停止。它的系統特點是，采用了限壓式變量泵和調速閥組成的容積節流調速回路，保證了穩定的低速流動，較好的速度剛性和較大的調速范圍；采用了限壓式變量泵和液壓缸差動連接來實現快進，可以得到較大的快進速度；采用了行程閥和順序閥實現快進與工進的換接，簡化油路，工作可靠，轉換的位置精度較高和做夠的換接精度采用換向時間可調的三位五通換向閥來切換主油路，提高了滑臺和換向平穩性，減少了能量損失[1]。

（二）加強現代教育技術在課程教學中的應用得到較大的快進

隨著現代信息技術的迅猛發展，利用多媒體技術輔助教學，其作用越來越大。液壓教學中，有大量的液壓元件和流體動態顯示。采用形象化和趣味性的動畫效果圖，使學生直觀的了解各種元件的結構和工作過程，甚至于一個復雜的液壓系統的工作原理也一目了然。

（三）提高教師的業務水平

作為教師，首先應該堅守職業道德，對學生負責，對課堂的每一分鐘負責；其次，教師應該具備扎實的專業知識，只有這樣，教師才能在教學中看得遠，在授課過程中準確判斷學生掌握的程度，做到收放自如。現代社會，信息量大、知識更新快，要樹立終身學習的思想，不能墨守一本書、一個大綱，要完善知識結構，教師應該及時更新教科書中陳舊知識。

（四）重視實驗教學[2]

液壓課程與實際工作聯系密切。提高實驗教學質量，則能夠提高學生動手能力，鞏固所學的理論知識。為此，可從以下一個方面入手，實驗教師要從思想重視實驗教學在整個教學活動中的重要性，不要認為實驗課是理論課的附庸，上或不上都可以；對實驗教師定期培訓，要建設一支熱愛實驗教學、熟練掌握現代實驗技術和能夠對實驗進行科學管理的高素質的實驗教學隊伍，對實驗教師進行集中培訓或者是深入企業參與實踐生產；打破傳統的教學模式，由具有雙師資格的教師或者是企業有經驗的人員來指導實踐教學，開展深入企業的教學活動，組織學生到施工現場、車間直接參與液壓系統的安裝、調試和檢修，進行液壓系統故障查找、排除，讓學生在真實的實踐環境中感受課程的魅力；學校或政府要大力支持設備的完善，改造落后的設備，實現資源共享；建立健全實驗課程體系。

（五）對某章節的課程設計

以設計“機床液壓系統的安裝調試”這節課的內容為例，談談這節課的設計。本課的主要目的是考查學生正確使用液壓元件的能力，對液壓元件的結構、特點和工作原理掌握的程度，掌握壓力控制回路的工作原理及組成的基本元件，考查并應用計算機完成液壓系統仿真。學習內容為組裝和調試壓力控制回路，利用Ansys軟件做系統仿真。原理是基礎，應用是關鍵。教學中，以講解壓力控制回路組成和原理作為基礎，教師同時和學生講授學生安全操作規范，提出本課程的目的和任務。學生根據任務分組討論，制定方案，教師答疑，確定實施方案，并用Ansys軟件做出該系統的方針模擬工作過程。最后對學生組裝的壓力控制回路進行測試，給出分數。這種教學模式，能夠切實提高學生工程實踐的能力，落實“工學結合”的教育模式。

（六）考核方式改革

傳統的液壓與氣壓傳動考試都重視筆試部分，而忽略了實踐能力。但是，實踐能力恰恰真正反映出學生對這門課的掌握程度和真實水平。所以考試方式的改革，必須加大實踐考試成績占總成績的比重，這樣才能引起學生的重視。分數的賦予比例由原來的理論∶實踐∶平時=80∶10∶10更改為理論∶實踐∶平時=50∶40∶10，把三者結合起來綜合評價，這樣可以引導學生重視實踐能力，以達到鞏固理論知識的目的。

三、結語

總之，《液壓與氣壓傳動》是一門比較復雜的課程，教學時掌握合適的教學方法，化繁為簡，積極調動教師教的積極性和學生學的積極性，確保本課程目標，培養學生的創新能力和應用能力，使學生理論水平和實踐能力，都具有一定的競爭力，才能盡快的適應社會，走上工作崗位。

參考文獻：

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關鍵詞：創新能力；TRIZ理論；教學環節

作者簡介：曹賀（1978-），女，遼寧昌圖人，黑龍江科技學院機械工程學院，副教授；劉訓濤（1975-），男，黑龍江雞西人，黑龍江科技學院機械工程學院，副教授。（黑龍江　哈爾濱　150027）

基金項目：本文系黑龍江省高教學會“十二五”規劃課題“TRIZ理論在本科教學中的應用與大學生創新能力培養的研究”（項目編號：HGJXHC110906）、黑龍江省教育科學規劃課題“基于卓越工程師培養的本科畢業設計改革的研究與實踐”（項目編號：GBC1211109）的研究成果。

中圖分類號：G642?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）31-0027-02

高校推行教學改革進行素質教育，構建新型人才培養模式，必須重點突出創新，必須堅持知識、能力和素質的辯證統一。專業知識的傳授是教育的主要內容之一，但知識不等于能力，更不等于綜合素質。理論教學包括基礎課和技術基礎課等一系列課程，實踐教學包括各類實驗、實習、課程設計、畢業設計等。[1]為適應新時期應用型人才培養的要求，必須要使創新能力培養貫穿于教學的每個環節。即將理論教學與實踐教學很好地融合，將創新能力培養貫穿其中。

一、大學生創新能力的培養有規可循

聯合國教科文組織叢書《教育——財富蘊藏其中》指出：“在社會和經濟迅速變革的世界里，可能更重視想象力和創造性。”大學生是創新人才的主力軍，蘊藏著強烈的創新潛能，需要去培養開發。大學生精力旺盛，朝氣蓬勃，樂于接受新事物，不愿意固守陳規，他們思想活躍，精力充沛，善于學習，創新欲望強。大學生這些積極的特點需要愛護并正確引導，培養、開發和挖掘大學生的創新潛能。

人的創造性是隨著人的大腦進化而進化的，其存在的形式表現為創新潛能，將創新潛能轉化為顯能，也就是創新能力，這就是創新的可開發性，即創新能力是可以激發和提升的，創新思維是可以通過訓練培養的。

TRIZ是解決發明問題的理論。TRIZ理論是前蘇聯阿奇舒勒等研究人員在分析研究了全世界250萬件專利的基礎上所提出的發明問題解決理論。TRIZ理論認為發明問題的基本原理是客觀存在的，發明問題具有可預見性。TRIZ研究人員發現，在一個工程領域中總結出的技術系統進化法則、發明原理及解決方案可在另一工程領域實現。[2]正是在進行這些研究的基礎上，形成了解決發明問題的系統化方法——TRIZ理論。其中的進化法則、40個發明原理、矛盾矩陣、物-場模型分析、76個標準解法、ARIZ等發明創造模型成為了開啟創新之門的“金鑰匙”。應用TRIZ理論時，首先要將待解決的問題抽象轉化為TRIZ問題，然后利用TRIZ的發明原理、標準解等工具，得出該TRIZ問題的解決方案模型，最后再通過類比應用轉化為該問題的最終解決方案。[3]

大學生的創新思維和創新能力的培養和開發可以借助TRIZ理論這個系統化的創新工具，將TRIZ理論融入到教學的各個環節當中，形成基于TRIZ理論的創新訓練框架。如圖1所示。

二、理論教學中結合TRIZ理論

創新能力是靠教育、培養和訓練激勵出來的。在課程教學中引導學生進行自我訓練，有意識地觀察和思考一些問題，如“為什么”、“做什么”、“應該怎樣做”、“是不是只能這樣”、“有沒有更好的方法”等。依托與日常生活及各行業聯系緊密“工程流體力學”和“液壓與氣壓傳動”等專業基礎課，在教學過程中引導學生思考現實生活中的各種現象，啟發學生根據需要提出問題，并采用發散性思維解決實際問題。[1]讓學生在課堂中用TRIZ理論進行思考、討論，拓展學生分析和解決問題的思路，激發創新意識，進行創新思維訓練。比如，在“液壓與氣壓傳動”課程中，適當地加入訓練學生發散思維的環節，請學生運用TRIZ中的發明原理及技術矛盾解決矩陣來設計某些液壓元件的改進形式，或改變回路的布置方式來實現同樣的功能。從而使學生更加深入透徹地了解和掌握課程內容。又如，在“工程流體力學”課程教學中，流體力學的現象很多，在講授流體力學現象的時候，不按常規的方式去解釋現象及其原理，而是采用科學發現的方式，通過現場實驗或flas直觀展示流體現象的整個過程，引導學生觀察和思考，從而解釋現象，揭示其原理，這比灌輸式的教學方法更能使學生印象深刻，同時鍛煉了學生分析和解決問題的能力。

三、實驗教學中引入TRIZ理論

綜合性設計性實驗主要是用來培養學生綜合運用所學理論分析問題和解決問題的能力。[4]這些實驗不同于驗證性實驗，需要學生充分發揮創新思維能力對實驗進行設計和分析。比如，在液壓傳動綜合實驗的教學中，首先由學生自擬實驗方案，選取實驗元件，設計回路。其次在液壓系統仿真軟件Automation Studio下進行系統模擬，該軟件具有對液壓系統虛擬設計、模擬、測試、分析等功能，通過模擬可以進一步完善、修改液壓系統的設計及分析等工作。最后在我校力士樂液壓實驗臺上安裝、調試系統，并進行相關參數測試。在綜合性設計性實驗的教學中引入TRIZ理論，啟發學生的創新思維來完成實驗內容。同時，鼓勵學生找出現有實驗方法的不足，怎樣利用這些不足？這樣可以幫助他們發現有價值的內容，提出改進的方向，增加系統的理想度，指導學生應用TRIZ理論中消除矛盾的規律找出可行性方案。

四、課程設計和畢業設計中應用TRIZ理論

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關鍵詞：液壓實驗臺 回路設計 液壓控制 PLC控制

“實踐是檢驗真理的唯一標準”。這句名言在《液壓與氣動》課程的理論與實踐相結合中體現更為突出。《液壓與氣動》課程是高職院校機械類專業和機電一體化專業學生必須掌握的技術基礎課目，具有很強的實踐性。有效地利用實驗設備，增強學生理解能力，大大提高教學效果。

我校有“液壓系統壓力形成原理”實驗臺、“液壓元件性能測試”實驗臺，這些只是做基礎部分實驗用，而未改裝的QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺，有一定的局限性。學生對液壓回路及其元件實際應用方面的知識只能通過老師在課堂上傳授或多媒體課件學習，學習起來還是比較抽象也不容易掌握，使部分學生對該課程的內容缺乏感性認識，達不到理想的效果，也降低了學習的興趣。

為了適應高職高專教育的現代化水平，陜西國防工業職業技術學院，機電學院對QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺進行了改造，改造后的實驗臺除了可以進行常規的液壓基本控制回路實驗實訓外，還可以進行液壓回路課程設計、畢業設計、以及利用可編程控制器（PLC）進行液壓系統控制及中級工的培訓等。是全液壓控制、繼電器控制液壓部分動作和用PLC控制液壓部分動作完美結合的典型實驗設備。

該實驗臺采用的是中壓系列液壓元件和快速接頭。通過該實驗臺，學生不但可以根據需要快速搭建成各種手動控制、半自動控制及全自動控制的液壓回路或液壓系統。而且還可以獨立地進行實驗實訓科目設計、實訓操作、安裝、調試、故障排除、編制控制程序等。這樣使學生得到理想的綜合訓練，較好地滿足了當前職業教育和素質教育的要求，學生得到最大的收獲。

1 QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺應用實例

下面通過兩個實例說明QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺在液壓傳動實驗、實訓教學環節中的應用。

1.1 液壓回路的設計、安裝與調試 在實驗實訓教學中，一般由教師給學生提出實驗和實訓科目的內容、要求，提供實驗實訓設備、液壓元件、電氣元件、電腦與軟件等。學生可根據所學的相關的理論知識，自己擬定實驗實訓方案，實驗實訓步驟，獨立操作，安裝調試或測試，及時解決操作過程中出現的問題。

安裝液壓元件：定量葉片泵1臺，單桿液壓缸2臺， Y型溢流閥1臺，調速閥2臺，三位四通電磁換向閥2臺，油箱1臺，油管及管接頭多個。

要求：用這些液壓元件組成一個可以實現“A缸進B缸進A缸退B缸退停止”順序動作的液壓傳動系統。

實驗實訓步驟如下：①畫出液壓系統的工作原理圖，如圖1。②分析運動過程，并作出電磁鐵動作順序表，如表1。

a.A缸前進時，1YA通電，油液經換向閥4的左端、調速閥6進入A缸左腔，活塞向右移動；回油經換向閥4直接回油箱，此時活塞運動速度由調速閥6調節，完成A缸的進給動作。b.B缸前進時，1YA繼續保持通電，3YA通電，油液經換向閥5的左端、調速閥7進入B缸左腔，活塞向右移動；回油經換向閥5直接回油箱，此時活塞運動速度由調速閥7調節，完成B缸的進給動作。c.A缸退回時，1YA斷電，2YA通電，3YA繼續保持通電，油液經換向閥4的右端進入A缸右腔，活塞向左移動；回油經調速閥6中的單向閥，經換向閥4流回油箱，完成A缸的退回動作。d.B缸退回時，1YA、3YA斷電，4YA通電，2YA繼續保持通電，油液經換向閥5的右端進入B缸右腔，活塞向左移動；回油經調速閥7中的單向閥，經換向閥5流回油箱，完成B缸的退回動作。e.B缸退回到位停止，此時1YA、2YA、3YA、4YA均斷電。③根據工作原理圖，選擇液壓元件，在液壓實驗臺上連接好回路。④開機調試，調節調速閥的手柄，觀察液壓缸的速度變化，做好記錄。⑤實驗實訓完畢，拆卸回路，將元件清理并歸位。

通過本實驗實訓項目，使學生進一步了解液壓元件的結構、工作原理及性能特點以及所起的作用和如何正確合理選用，還能提高學生對液壓回路的設計、組裝、調試等技能和實際動手能力。

1.2 用PLC控制液壓系統并設計、安裝、調試 在此類實驗實訓中，教師給出控制內容及要求，提供安裝設備，由學生根據所學的液壓及PLC理論知識，自己擬定方案，步驟，設計液壓回路，在歐姆龍軟件中設計梯形圖，獨立操作，發現問題學生自己研究解決。

現有設備：電腦1臺，裝有可編程控制器的QCS014設備1臺，定量葉片油泵1臺，單桿液壓缸1臺，溢流閥1臺，節流閥1臺，三位四通電磁換向閥1臺，兩位兩通電磁換向閥1臺，油箱1臺，油管及管接頭多個，接近開關5個，數根導線。

要求：用這些元件組成一個用PLC控制實現“快進工進快進工進快退原位停止”液壓傳動系統。

具體實驗實訓步驟如下：①畫出該系統的工作原理圖，如圖2。②分析運動過程，并作出電磁鐵動作順序表，如表2。

■

a.快進時：由啟動按鈕SB2給電，1YA、3YA通電，油液經換向閥4的左端進入液壓缸5的左腔，活塞右移；回油經換向閥4、7流回油箱，實現第一次快進。b.工進時：當活塞桿運動到接近開關SQ2時，使3YA斷電，1YA繼續保持通電，油液經換向閥4的左端進入液壓缸5的左腔，活塞繼續右移；回油經換向閥4、節流閥6流回油箱，實現第一次工進，工進速度由節流閥6調節。c.快進時：當活塞桿運動到接近開關SQ3時，1YA繼續保持通電、3YA通電，油液經換向閥4的左端進入液壓缸5的左腔，活塞繼續右移；回油經換向閥4、7流回油箱，實現第二次快進。d.工進時：當活塞桿運動到接近開關SQ4時，使3YA斷電，1YA繼續保持通電，油液經換向閥4的左端進入液壓缸5的左腔，活塞繼續右移；回油經換向閥4、節流閥6流回油箱，實現第二次工進，工進速度和第一次相同。e.快退時：當活塞桿運動到接近開關SQ5時，1YA斷電、2YA、3YA通電，油液經換向閥4的右端進入液壓缸5的右腔，活塞左移；回油經換向閥4、7流回油箱，實現快退。f.原位停止：當活塞桿運動到接近開關SQ1時，1YA、2YA、3YA均斷電，活塞運動停止。③繪制出PLC梯形圖并附輸入、輸出地址（I/O）分配列表，如圖3及表3。④根據液壓系統工作原理圖，選擇液壓元件，在液壓實驗臺上連接好回路。⑤根據液壓系統工作原理圖、梯形圖及輸入、輸出地址（I/O）分配列表，選擇接近開關和導線，在液壓實驗臺上連接好電路。⑥開機調試，調節節流閥的手柄，觀察液壓缸的工進速度，做好記錄。⑦實驗實習完畢，拆卸回路，拆卸電路，將元件清理并歸位。

通過本實驗及實訓科目使學生進一步了解液壓元件的結構、工作原理及性能特點以及所起的作用和如何正確合理選用；了解歐姆龍軟件環境，掌握梯形圖的制作及輸入、輸出地址（I/O）分配；了解接近開關的工作原理及應用并掌握電路中的線路連接方式。通過學生對液壓回路的設計、組裝、調試及歐姆龍軟件的應用等技能提高實際動手能力。

2 總結及QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺的發展前景

液壓教學不只是單純教授學生理論知識，更多應該加強訓練、提高學生自學能力、設計創新能力、以及實事求是的科學態度，充分鍛煉學生實際動手能力。通過實驗實訓，不僅可以加強對液壓理論知識方面的理解，而且也能掌握先進的控制技術，培養學生在機液電一體化綜合控制等方面的綜合能力。QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺綜合性能比較強，在實踐教學中有著良好的應用前景。

2.1 總結 本論文主要完成了以下方面的工作：①闡述了QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺在實踐教學中的重要作用。②用舉例說明法闡述了在該試驗臺上完成液壓回路的設計、電磁鐵動作順序表、安裝、調試的全過程。③用舉例法闡述了根據液壓系統和電氣系統的控制要求，設計液壓回路；用可編程控制器建立輸入、輸出地址分配表并設計繪制梯形圖；安裝元件、連接導線、調試觀察結果。④總結了學生在實踐學習中收獲，體現了實實在在良好的教學效果，使學生對《液壓與氣動》課程從朦朧到清晰的全過程。

2.2 QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺應用前景 以上是液壓基本元件以及PLC控制在該實驗臺上的應用，也基本滿足了液壓教學的要求，然而，該實驗臺的功能完善性方面還有待進一步的發展，還有很多的研究工作需要進一步的探索。①模擬量元件的應用。在該實驗臺上可以增加一些帶有模擬量的元件，應用這些比例閥設計回路并且與PLC結合，緊貼技術發展要求。②插裝閥和疊加法的應用。該實驗臺有著很大的發展空間，選用插裝閥和疊加閥，是該實驗臺控制方式更多樣化，科學化、先進化。③液壓系統故障設置的開發。能在該實驗臺上開發“液壓系統故障設置”功能，可以模擬實際工程中出現的常見液壓故障，以便液壓專業的學生在學習《液壓系統故障分析與排除》課程中學習更方便，更實際，更便于學生在將來的工作中學以致用，對液壓系統中的出現故障，進行排除。

總之，該實驗臺經過第一次改裝后，增加了PLC控制，使QCS014拆裝式液壓系統教學實驗臺的發展取得了一定的進展，但隨著科技的不斷進步，該實驗臺也將不斷的融入新的元素，使該實驗臺的功能逐步完善化，更好的為液壓實踐教學服務，培養優秀的液壓技術人才。

參考文獻：

[1]吳海榮.基于QCS014A實驗臺的液壓馬達選型設計[J].機床與液壓，2012（14）.

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關鍵詞：高職教育；液壓與汽動；課程項目化改造

作者簡介：劉棣中（1962-），男，江蘇宜興人，廣西水利電力職業技術學院機電工程系，實驗師；陳為民（1962-），男，廣西玉林人，廣西水利電力職業技術學院公共基礎部，副教授。（廣西南寧530023）

中圖分類號：G712     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）16-0050-02

高職課程教學既要體現職業性、開放性，又要體現實踐性，如何實現三者的融合，是高職院校課程改革、實現高職教育培養目標要解決的關鍵問題。教師作為高職課程教學的實施者，應該尋找自身存在的問題和突破口，把引入先進的教學理念、教學體系、教學內容和教學模式作為高職教育教學改革的重要內容，在課程教學中實施項目化改造、項目引導、任務驅動、一體化教學等卓有成效的教學模式，力求使整個專業培養過程達到工作過程導向，培養職業崗位能力的目標。課程項目化教學改革借鑒國外職業教育課程開發經驗，能夠實現高職課程學習與工作、學生與員工的融合，是突出高職辦學特色、促使課程改革走向優質的一條有效途徑。下面就廣西水利電力職業技術學院整體性教學改革中“液壓與氣動技術”課程實施任務驅動項目教學的案例，探討課程項目化改造的途徑。

一、課程項目化改造的必要性

“液壓與氣動技術”是機電類專業的核心課程，為機電類企業的生產與管理崗位培養具有機電設備的安裝、運行、維護、檢修能力的高端技能型人才。課程原來實施的是理論為主，實踐應用為輔，先理論后實踐的教學模式，教學內容是一堆枯燥的概念、公式、專業術語，學生難以理解；加之長篇累牘的文字敘述和模糊的二維圖形來描述液壓系統結構和組成，學生在學習時更感覺枯燥無味，教師在臺上滿堂灌，學生臺下昏昏欲睡；教學內容、教學過程缺乏與職業活動的聯系，導致教學效果不佳，影響了后續課程的學習與應用。針對高職學生活潑好動、怕理論而愛動手、形象思維能力強、抽象思維欠缺、基礎薄弱、自我控制能力較差的特點，必須遵循高職學生“從形象過渡到抽象，以感性引導理性”的認識規律，對“液壓與氣動技術”課程進行項目化改造，通過實施項目化教學以期達到提高課程教學效果，探索高職課程教學改革途徑的目的。

二、課程項目化改造的思路

課程項目化改造是指根據課程特點和職業能力培養需要。將課程的教學內容按照職業性、開發性、實踐性原則設計成能覆蓋整個工作領域或者某一工作過程，承載工作過程需要的所有知識的教學項目，根據項目整合和應用所學的知識，以項目實施、項目完成的方式引導課程內容的學習，以達到知識在應用中學習、鞏固和掌握的目的。所設計的項目源自實際生產過程，有利于培養學生的職業能力和崗位適應能力，便于激發學生探究的興趣和解決問題的動機。通過所有專業核心課程的項目化改造，課程體系逐步由傳統的學科體系向職業能力為導向轉變；專業培養目標逐步由傳授知識為主向培養職業能力為主轉變；課程開發逐步由以知識體系為主向以工作過程為導向轉變；教學組織逐步由以教師的“教”為主體向以學生的“學”為主體轉變；考試內容和考核方式逐步由考核學科知識向考核職業崗位要求的能力轉變，并由原來的終結性考核向過程性考核轉變。

三、課程項目化改造的實例

課程項目化改造就是根據高職教育的特點，遵循“從形象過渡到抽象，以感性引導理性”的認識規律，依據教學目標將課程內容情境化，以機電設備生產、操作、控制與維護過程為主線，以機電行業中機電設備的安裝、調試、運行與維護工作過程為基點進行課程重組，科學設計教學內容，使學生在真實的工作實踐中掌握液壓與氣壓傳動裝置的知識和技能。對“液壓與氣動技術”課程進行項目化改造，具體做法是根據專業培養目標廣泛征詢行業專家的意見，對就業崗位做出正確分析，結合社會與企業的具體情況分析各職業崗位的能力要求，確定課程的知識目標、能力目標和素質目標，圍繞課程的教學目標設計課程的教學項目，以項目貫穿教學內容為目標增刪、整合和序化教學內容。

1.明確課程定位

“液壓與氣動技術”是繼“機械制圖”、“機械設計基礎”、“電工技術”、“電氣控制與PLC應用”、“傳感器技術”等專業基礎課后開設的一門專業核心課程，該課程將前修課程的知識和能力進行序化和應用，同時，為后續課程設計、畢業設計及畢業后所從事的專業工作打下堅實的基礎。該課程是以機械制造與自動化、機電一體化技術等專業為主體，輻射其他機電類專業的一門重要的技術核心課程，在各專業的教學中起到知識應用與職業關鍵能力培養的作用。

2.確定課程教學目標

通過深入機電類行業企業調查本課程能力目標對應的具體崗位，廣泛聽取生產一線實踐專家對專業涵蓋的職業崗位群的工作過程分析，確定機電類專業核心課程“液壓與氣動技術”教學目標為：通過本課程的學習，學生系統地掌握液壓與氣壓傳動的基礎知識、基本原理和基本計算方法；初步具備機電一體化產品開發設計及技術改造的能力，具備簡單機電設備的安裝調試、維修的能力；能正確選用和使用液壓與氣動元件，并熟練地繪制出液壓與氣動回路圖，能分析、設計液壓與氣動的基本回路；能安裝、調試、使用、維護一般的液壓與氣動系統，能診斷和排除液壓與氣動系統的一般故障；認識到這門技術的實用價值，增強應用意識，逐步培養學生學習專業知識的能力以及理論聯系實際的能力，為學習后繼課程和進一步學習現代科學技術打下專業基礎；同時，培養學生的創新意識、嚴謹求實的科學態度以及自學能力。

3.設計課程的項目

本課程以液壓系統故障診斷與排除工作任務為基點進行課程項目化改造，用兩個綜合性項目：挖掘機液壓系統故障診斷與排除（下設3個子項目）、氣動PLC控制實驗系統故障診斷與維修貫穿全部教學內容。在項目設計過程中強調學生主體、師生互動、情境真實、理實一體化的教學方法，遵循學習性工作任務與生產實際密切相關，應用性強，工作任務的選擇由易到難，教師的傳授由多到少，學生自主學習程度由低到高的原則，把原課程知識點解散并重構于四個任務中，將相關的知識技能轉化為具體的訓練內容，設計出以項目為驅動、以實際工作過程為主線的教學模式，確保教學內容與實際工作的一致性。通過科學的設計教學內容，讓學生在真實的設備故障診斷與維修工作中掌握液壓系統結構組成、工作原理和故障診斷方法、液壓系統維修技能。詳見表1。

四、典型項目設計舉例

“液壓與氣動技術”課程以設備安裝調試與故障診斷維修為載體設計教學情境，使教學具有“任務驅動”及“教、學、做一體化”的特點，工作任務由安裝調試到故障診斷、維修，符合了由易到難的原則；項目的設計及教學模式的選擇強調學生主體、師生互動、情境真實的教學特點。下面以子項目1：“YC85-8挖掘機液壓傳動系統安裝與調試”為例介紹項目設計的思路。詳見表2。

五、課程項目化改造后的教學效果

根據戴士弘教授的“高職課程的能力本位、項目化改造”的精神和原則，圍繞著為專業服務和以培養學生能力為主的思想，對“液壓與氣動技術”進行了課程設計，課程項目化改造后直接以項目為載體，教學目標明確，打破了傳統的教學模式，在做中學、學中做，符合高職學生的特點和學習規律。同時，以項目任務的形式引入競爭機制，使學生的學習積極性和主動性得到充分發掘和提高，有效地提高了教學效果和學生能力，學生在后續學習和設計中的獨立性、工作能力和自信心得到了很大的提高。

六、結束語

實踐證明，課程項目化改造是教學改革的有效途徑。項目化教學使高職學生的學習狀態從“要我學”變為“我要學”，并有效地培養了學生的專業能力和崗位適應能力。但是，在課程項目化改造的過程中，大部分高職院校還普遍存在著課程體系仍然是公共課及專業基礎課、專業課三段式的傳統模式，師資及教學條件等無法滿足課程項目化改造的要求等難題，需要各校因勢利導，尋求多種途徑以彌補教學資源緊缺的問題，才能確保達到有效提高教學質量的目的。

參考文獻：

[1]戴士弘.職業教育課程教學改革[M].北京:清華大學出版社,2007.

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關鍵詞：高職高專；行業特色；綜合型技能；改革探索

中圖分類號：TH122-4；G712 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）007-000-02

一、引言

云南錫業職業技術學院依托行業企業辦學，積極推進校企融合、工學結合的辦學模式，堅持“質量立校、特色興校、人才強校、服務榮校”的辦學理念，加強與企業的融合育人、融合就業融合發展，注重學生動手能力的培養和職業崗位能力的訓練，培養適應現代工業企業生產所需的高素質技能型人才，為云南省地方經濟建設和有色金屬行業提供人才支撐和智力支持，努力建設成為輻射行業和地圖，綜合實力強、人才培養質量高、特色鮮明的升級骨干高職院校。高職學生的特點主要為：（1）個人理想和現實差異的心理矛盾（2）文化基礎差，入學成績普遍偏低（3）自身素質與高校要求不適應（4）人生目標模糊，學習的主動性與自覺性不高（5）心理問題日漸增多（6）學習觀念個性化、多樣化。針對上述高職學生的特點，如何使學生更好掌握《機械設計基礎》課程，以利于培養真正適應社會需要、行業需求的實用型人才作初步探索。

《機械設計基礎》是機械專業主干技術基礎課，主要包括機械原理和機械設計兩部分的內容。本課程的教學目標分知識目標，能力目標和素質目標三個層面，知識目標在于傳授常用機構和通用零件的知識，能力目標在于培養學生的創新設計能力，素質目標在于提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。但我校學生機械基礎知識較差，實驗學時基本為零，學生實踐知識匱乏。面對這種現狀，我們必須對《機械設計基礎》課程教學進行改革，從課程認知、課程體系、教學方法與手段、實驗與實踐環節等方面不斷地進行探索和實踐，以提高教學質量。

二、行業認知與課程定位

隨著近年來適齡入學人數的下降伴隨全國各地如雨后春筍般新起的高職高專又多。造成本校的招生工作帶來巨大的挑戰。為了保證學校的正常運行，對學生的文化成績也有所微調。由于錄取分數段較低而且錄取的機電一體化技術、機電設備維修與管理兩個專業存在文理混招大部分學生學習能力較差，學習的主觀能動性不足，都不太重視理論課程的學習。為了使學生在思想上能重視該課程的學習，提高學生學習的興趣，堅定他們學好這門課程的信心，行業認知非常重要。課程初期不僅要使學生充分了解該課程的主要內容、特點及重要性，還要做好行業專業認知及課程定位。針對行業認知，我們為學生介紹機械學科的含義、范疇、課程設置及就業前景，以激發學生的求知欲望；針對課程定位，我們一般會聯系身邊的科學、生動的實例，如汽車、千斤頂，電葫蘆、縫紉機、自行車和平衡車等，來激發學生學習和鉆研的興趣，使學生體會到該課程的重要性，由被動學習變為積極主動的學習。

三、課程體系的整合

高職院校針對人才培養目標和理論課時相對緊的特點，對《機械設計基礎》課程內容進行了整合。本課程涉及到工程制圖、工程力學（理論力學和材料力學）、工程材料與熱處理、機械基礎、液壓傳動和公差配合等，如何協調各課程之間的先后順序這一重要環節，理順各課程之間的關系，形成有條不紊的課程體系有著比較大的難度。例如，工程制圖、公差配合與鍵、銷、軸承等標準件的內容。材料力學與機械設計基礎中的強度、剛度設計校核。為了更好的適應現代科技的快速發展，對《機械設計基礎》課程中一些比較古典、抽象和深層次的內容進行刪除，增加電、液為動力的機構組合，結合礦山設備如顎式破碎機、浮選機、輸送機、液壓支架、掘進機、井架、絞車等行業設備有較全面認識。

四、教學方法與手段更新

我校學生學情不理想，基礎知識薄弱，已經習慣了老師在臺上講，學生在臺下聽的學習模式，這種課堂模式缺少了學生的能動和自主性，導致課堂氣氛沉悶，教學效果不佳。針對這種學情，我們教學設計要注意以下幾點：

（1）教學內容設計以“工程實際”為原則，輕理論重實用。例如，在講述鉸鏈四桿機構時，充分列舉在縫紉機踏板機構、火車車輪聯動裝置、公交車自動門的開啟和飛機起落架結構。（2）多媒體教學和常規講授教學合理地結合。多媒體教學手段的利用，使得常規板書教學中可以融入圖片、3D模型、動畫（四桿機構、凸輪、機械傳動、齒輪加工）等內容，直觀生動。而且多媒體教學在教師的解說和引導下，會調動學生的思考和探討，這樣課堂氣氛活躍，寓教于樂，學生受益不少。（3）理實一體化教學必須執行。學生大多數對機械產品不入門，對于常用零件和典型機構并不能深入了解，所以現場教學和實踐環節就必不可少。結合我校的辦學特點，可以深入各采選廠、冶煉廠請工廠的工程師進行現場教學，在現場通過觀察實際的機械設備，指定學生講述這里面的機械設計知識，最后由教師總結課程。

五、實驗與實踐環節的增加

《機械設計基礎》是一門理論+實踐的課程，要培養學生的思考技能和創新技能，就必須注重實驗、實踐教學。并且實踐教學主要以生活中實際相關聯的機械設備為主。

我校自開設機電一體化技術、機電設備維修與管理專業以來就已經充分配置了機械零件實驗室。其中有帶傳動、鏈傳動、齒輪、軸承、銷、鍵、聯軸器、離合器、平面四桿機構、凸輪結構、槽輪結構、軸系零件的組合、動平衡和減速器。在我多年的教學過程中，根據教學進度及時組織學生到實驗室進行參觀加強對理論知識的掌握，增加學生對所學內容的感性認識。同時，增加學生在實驗室動手的機會，根據我校機械零件實驗室具體的條件，我們安排了5個實驗項目：機構運動簡圖繪制、凸輪輪廓檢測（采用與相關軟件聯機）、齒輪范成原理、軸系零件組合和減速器拆裝實驗。

我校自2007年開設機電一體化專業以來一直缺乏《機械設計基礎》課程設計這一環節，造成學生在進行畢業設計時工程制圖讀圖和繪圖的能力較差，機械傳動的設計與校核基本不會。傳統的課程設計都是老師統一命題，不同的是給定的初始條件不同，但學生進行減速器設計的過程大同小異基本上按照網絡現有的或者參考書的照搬照抄。這樣的教學使得學生獨立思考的機會很少更沒有任何創新，缺乏學生對機械課程整個體系的全局認識。針對傳統的課程設計，并與國內外大型企業的應用軟件接軌，我建議使用UG、Solid works、Inventor等通用型3D軟件進行減速器的設計，學生在使用軟件進行減速器造型過程中可以加入自己的構思。將《機械設計基礎課程設計》任務分成兩部分：一是在進行《機械設計基礎》課程教學中就進行一些零件的軟件設計，二是在學期末進行兩周的校企合作的設計項目或技術革新項目，在項目完成過程中學生可以激發自身的創新設計理念。

六、結束語

針對高職高專自身的特殊性，《機械設計基礎》課程的教學在我校存在的問題，提出了幾種課程教學改革的措施；對行業認知和課程定位，課程體系的整合，教學方法和手段更新，實驗與實踐教學的增加。從培養目標實際出發以學生更好地就業充分調動學生學習的主動性、積極性，使他們學有所得，培養學生綜合運用知識的能力為后續的課程奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]云南錫業職業技術學院章程.

[2]莊嚴，郭在云.機械設計基礎[M].北京理工大學出版社，2012.

[3]胡迎花.高職高專《機械設計基礎》課程教學改革探索[J].科技創新導報，2009，20：164.

篇9

關鍵詞：工程機械概論；教學改革；工程實踐能力

一教學體系有序系統，優化教學結構

面對以具有機械制圖、機械原理、機械零件、電工與電子技術、微機控制原理、測試與傳感技術、液壓傳動等機械專業基礎知識的學生，作為工程機械專業的導論課，“工程機械概論”課程試圖綜合并引領工程機械底盤設計、工程機械底盤原理與性能、工程機械傳動與控制、工程機械發動機與底盤構造、工程機械運用與管理等后續專業課程的內容，專門闡述工程機械領域內各類專業知識的總體結構框架和它們之間相互關系，使學生明確各專業課程的作用和地位，為他們深入學習專業課起到提綱挈領和拋磚引玉的作用。

二教學內容合理整合，突出教學重點

工程機械種類繁多，用途各異，不可能在授課過程中逐一介紹，在本課程的教學過程中，為了使學生對于工程機械有一整體性的了解，授課過程中不是直接進入具體工程機械的學習介紹，而是專門安排一次綜述性質的知識講解，在這一講中首先從工程機械的服務領域、歷史的發展、從不同角度對工程機械的分類以及現代化工程接卸的發展趨勢進行闡述，在基本概念上讓學生對工程機械有一整體性的認識。隨著現代工程機械向自動化、智能化方向發展，及時收錄最新的工程機械產品，以主流設備為主，淘汰老舊的設備以及裝置。在后續課程中選取若干的工程施工中常用和典型的通用和專用工程機械，系統講授各類工程機械的各種裝置和總成的作業原理，包括動力、傳動、行走、作業（工作原理、構造性能、操縱控制方法和作業特點）等，以反映工程機械的整體知識。這樣的課程設計可以使學生對各種工程機械結構組成有一提高挈領的了解，使他們領會今后不論在設計或使用任何一種工程機械時，機器的各個總成和裝置都與此種機械的作用功能有著密切的連接，也有助于他們更好的理解各門專業課程的作用與地位。

三教學方式新穎多樣，強化實踐創新

鑒于目前較少的課時數和較大課程容量的現實狀況，只有通過網絡線上線下的混合式教學才能在有限的教學時間內不斷充實拓展學生的學習空間。對于本門課程，在教學過程中積極開展線上線下混合式教學，線上是指學生利用在線課程講解視頻、在線PPT、遠程虛擬仿真實驗等互聯網手段對基礎知識進行課前學習；線下則為在課堂上，教師不再講解基礎的或者簡單的理論知識，而將時間用于重點和難點問題的講解和答疑學生的問題，促使學生更好地掌握知識。例如在挖掘機械這一章節中，相關基礎知識學生可以通過班級群中的微課視頻和在線PPT進行學習，相關案例操作可以訪問我校反鏟式液壓挖掘機工作性能虛擬仿真實驗進行仿真操作，通過在線學習和仿真實驗操作，學生可以發現本節課程的重難點為工作裝置的工作原理和運動特點、挖掘包絡圖的線段組成和整機作業穩定性及相關概念；同時掌握整機作業挖掘力及其分布規律。教師在實際的課程教學中只針對重難點進行講解即可，同時在課后學生線上學習復習時進行線上輔導，學生主動學習和思考的能力得以培養，學習效果明顯提高。我校工程機械專業已通過工程教育專業認證，為培養學生工程實踐能力，在授課過程中注重工程實例講解，從小項目開始，以學生為主體，教師引導的教學方式，將學生分成若干個小組進行合作學習，以實際工作需求為導向分析學生需要掌握的基本技能，并將教學內容與教學目標進行細化，編制一個個的教學項目，并根據教學項目之間存在的邏輯關系來確定教學形式以及教學進度。通過提出問題、分析問題的方法來驅動學生自主查閱資料、提出問題，進而培養學生解決問題和主動實踐的能力，在分析過程中教師可以通過播放視頻、圖片以及一些真實的數據，模擬現場方式清晰地將工程實例呈現在課堂上，系統地擴展關聯性課程的學習，使學生在解決實際問題過程中建立一種“一點多面”的思維，有效地提高了解決工程實際問題的能力。這種任務驅動式或項目化的教學模式，可以大大激發學生的學習熱情，提高教學效果。

四教學評價客觀科學注重過程管理

傳統的終結性考核方式很難對學生的活動參與度、合作競爭意識、學習態度、學習興趣等方面進行有效評價，不利于學生個性化學習與發展需求的滿足。為更加科學客觀地進行教學評價，在本門課程的教學實踐中采取過程管理的形成性評價方式進行成績評定。在評價過程中以激勵性、導向性、批判性和多元性為原則，教師通過建立學生學習檔案，通過對自我評價、他人評價、階段性測評、課堂質疑、項目參與深度與頻率等因素進行考評給予學生成績。過程性評價可有效激發學生內在學習動力和主動學習的意識。通過分析學生學習檔案相關信息的分析進而進行教學內容和方式方法的有效調整與創新。

篇10

[關鍵詞]高職工科 理實課程整合改革

[中圖分類號]G [文獻標識碼]A

[文章編號]0450-9889（2013）02C-0079-02

一、國內汽車行業發展態勢和高職汽修課程現狀分析

汽車工業已經成為我國國民經濟的支柱產業，根據國家統計局數據顯示，2011年末全國汽車產銷量仍突破1800萬輛，連續蟬聯世界第一，我國汽車保有量突破2億輛。高速發展的汽車生產和售后維修業需要大量懂汽車機械技術、汽車電氣電子控制、微芯控制技術和售后服務技術的高技能復合人才。然而，我國目前高職汽修專業的課程存在許多問題。首先，由于長期受普通高等教育模式的影響，缺乏與行業、企業的有效合作，一些高職汽車類專業人才培養模式與行業標準相距較遠，而且專業教材滯后于汽車技術的發展。其次，學校普遍存在著專業教學設備陳舊、專業課程設置不合理、知識面狹窄、重機輕電和重理論輕實踐的現象，專業教學考核缺乏行業標準，人才培養目標與社會人才需求標準嚴重脫節。要改變這種狀況，就要基于行業技術動態標準，整合汽車專業課程設置，以解決目前突出的問題。一方面汽車行業、企業不認可學校的專業教學；另一方面學生難學、教師難教，教學低效，從而導致“就業難、用工荒”的供求失衡，這就是專業課程改革的兩個基本出發點。

目前，課程設計導致理論課的教學效果比較差，理論課在前、實踐課在后，學生學習理論時，由于缺乏實踐體驗，往往感覺理論知識很空洞、抽象，難以理解，因而不感興趣。盡管老師用了大量多媒體等現代教學手段，但仍然解決不了這一問題；而學生頂崗實習時，在沒有系統學習理論和基本技能的情況下，實習效果更不理想。這種理論與實踐脫節的教學課程體系，勢必造成教育資源的浪費。要實現教師“要他學”到學生“我要學”的轉變就必須對課程進行改革整合。

二、圍繞能力培養，加強課程整合

課程建設與改革是提高教學質量的核心，也是教學改革的重點和難點。然而，高職工科在課程設置上存在文化課比重偏大（約占30%以上）、專業實作課偏少和社會實踐的量不夠的現象。缺乏實訓課和社會實踐，學生的動手能力、專業技能和社會實踐能力難以得到培養和提高。因此，高職汽修教育要積極與行業企業合作開發課程，根據技術領域和職業崗位（群）的任職要求，參照相關的職業資格標準，改革課程體系和教學內容。建立突出職業能力培養的課程標準，規范課程教學的基本要求，改革教學方法和手段，融“教、學、做”為一體，強化學生能力的培養。本文就高職學生分數低、自我學習能力差和思維理解能力不強的現狀，結合學院實訓設備有限的條件，以汽修專業的課程整合為例探討課程整合實踐。

（一）純理論課程轉化為理實一體化的課程整合

1.汽車材料課程與汽車構造及拆裝課程的有機整合。汽車材料是一門純理論的專業基礎課，如果是單獨作為一門課程來上，學生會感覺枯燥乏味，但將其與汽車構造及拆裝課程整合到一個課程模塊，就完全是另一番景象，在拆裝汽車各部件時，講解各部件的名稱、作用、工作原理的同時就可以順便講解這些零部件所用到的材料及其剛度等，直接把材料的性能等概念知識融入模塊教學中，學生很容易理解。強制灌輸的教學方式改變后，激發了學生的學習興趣，提高了學生的綜合思維能力。

2.汽車機械基礎、液壓與氣壓傳動與汽車機械維修課程的滲透整合。汽車機械基礎課程涉及力學、機械傳動、液壓傳動等知識，液壓與氣壓傳動課程對汽修專業的學生來講，主要是掌握油閥和氣閥的結構、作用和工作原理，氣路、油路的走向以及機件的工作原理，這些都是邏輯思維比較縝密的知識，高職學生更加難以理解和掌握。為了解決這一難題，我們把三門課程整合，在講維修的過程中把涉及的配合間隙、力矩、氣路、油路等知識穿插在里邊，學生就比較容易接受，并能把各門課的知識、技能有機地融會貫通。例如，若先學完汽車機械基礎和液壓與氣壓傳動理論知識，再學汽車機械維修，學生由于汽車機械基礎和液壓與氣壓傳動的理論性太強，學習興趣不濃，學習效果差，這就使學生難將先前學過的知識、技能遷移到新課程的學習，這樣就浪費那兩門課的時間，而整合后既節省了時間，也培養了學生學會運用舊知識和技能建構新知識、新技能的能力，學會分析解決問題的能力，提高了學生的學習興趣和學習、工作效率，從而解決了老師因理論課難教、學生因理論課乏味難學的怪圈。

（二）強化理實一體化課程的整合。提高教學效率

理實一體化教學能提高學生的學習興趣，教學效果好。但在實踐過程中，原來定的一些課程單獨作為一門課程教學效果挺好，但實施“2+1”教學模式總感覺專業課時少、課程多，很難完成專業教學任務。為此，把兩門理實一體化課程進行整合，充分運用多媒體、網絡等現代化教學手段和實物教學手段，構建“理實一體”課堂，使學生動腦動手，理論實踐融會貫通，知識和技能同步養成。例如，對汽車空調課程和汽車電器與電子控制技術課程進行整合，適當地增加課時量。汽車空調和汽車電路知識本身就是分不開的，整合后還可以通過整車的運行情況，分析電路、氣路和水路等相關問題，這樣學生思考的問題就比較全面，而不是單一的汽車空調問題。、學生思考問題的思路開闊了，可以有效地解決問題，有利于培養學生的整車故障分析思維。同時，避免了汽車空調作為一門課程占72個學時的課時浪費；整合后，學生有更多的時間學習更多的知識和技能。

（三）完善課程整合，提高教學、教研、評價水平

高職工科專業課程教材的滯后性，決定了工科專業課程的內容難與發展的行業需求相吻合，這就要求我們在課程實施的過程中，對教學內容和考試內容不能僅僅依附于教材，要基于行業標準和學生個性能力發展，突出培養學生的“動手能力”和“崗位能力”。為此，我們應該根據“基礎統一、選修放開”的專業課程管理原則（例如，全體學生以“汽車維修工中級證”為“基礎統一”、“汽車維修工高級證”或技師證為“選修放開”），對基礎課程實行統一管理、統一考試，做到基礎統一。經過我們多年的實踐與完善，各自制定出比較詳細的課程標準（課程大綱），把教學的范圍和內容固定，教師根據大綱撰寫計劃和教案，避免出現課程內容丟失的現象。針對學生將來學習、發展所必需的課程，對其評價與考核可以在校內甚至更大范圍內實行統一管理。對選修課程實行選修放開，即培養學生的專業能力、崗位能力等方面的課程，其內容的編排以模塊為主，教學方法以項目教學為主，考核與評價則由社會、學校、教師、學生等方面結合，根據崗位能力要求進行自主選擇，適時考核，提倡更多地采用在工作現場對學生在工作過程中的表現進行的表現性評價。整合后的理實一體化課程評價和課程標準，避免了部分教師授課的隨意性（部分教師經常在一個模塊的教學中，會出現把整合進的內容忘記講解），也激發了教師自編教材，撰寫課程標準（課程教學大綱），把專業授課的范圍和內容固定，并根據大綱撰寫計劃和教案，提高了課程教學質量。

三、校企合作。優化工學結合～體化課程

工學結合的理論實踐一體化課程是將理論學習和實踐學習結合成一體的課程，它的核心特征是“理論學習與實踐學習相結合；促進學生認知能力發展和建立職業認同感相結合科學性和實用性相結合，符合職業能力發展規律與遵循技術、社會規范相結合學校教育與企業實踐相結合”，學生通過對技術（或服務）工作的任務、過程和環境所進行的整體化感悟和反思，實現知識和技能、過程與方法、情感態度與價值觀學習的統一。

在工學結合理實一體化課程中，我們主要采取的是項目課程、任務引領型課程和工作過程系統化與學習領域課程。

項目課程是師生通過共同實施的一個完整的“項目”工作而進行的教學活動，它既是一種課程的形態，又是一種教學方法。項目課程的基礎是學習任務，全程“學習與工作任務”，即“用于學習的工作任務和內容是工作的學習任務”。我們根據開設的課程性質選擇項目式教學的教材，便于教師的教學工作。例如，“柴油機的安裝調試”，我們安排學生在柳州恒達機械公司進行一周“課程實習”（每天安排1小時的理論，7小時的實訓），在實訓“項目”中，教師和企業專家指導，穿插講授相關的理論知識、專業技能和行業技術標準，加深了學生的理解和掌握，由于學生帶著“任務”，從而激發了興趣，調動了思維，強化了“動手”，提高了能力。

“任務”引領型課程，是指以工作任務為中心來組織課程內容，基本思路是用工作任務引領知識、技能和態度（的學習），改變把知識、技能與工作任務相剝離的傳統格局，讓學生在完成工作任務的工程中學習相關知識，發展綜合職業能力。

工作過程系統化課程是指讓學生有機會經歷完整的工作過程，獲得與實際工作過程有著緊密聯系的、帶有經驗性質的工作過程知識。

學習領域課程是把學習理解為理論和實踐一體化的職業能力發展過程，為學生提供一個能對理論和實踐進行整體化鏈接的綜合性工作任務和工作過程。例如，在安排汽車營銷、汽車4S店管理的教學中，根據汽修專業與東風柳汽、上汽五菱、柳州“廣本4S店”的合作，將這兩門課程整合，放到企業進行，使學生在企業的課程實習中身臨其境，在企業技術人員、教師的指導下，加深對課程教學知識、技能的掌握，既積累了工作經驗，也促進學生利用業余時間自學相關的汽車專業知識和技術，提高了綜合能力。

通過汽車專業的課程整合實踐，專業教學更貼近行業標準，緩解了學生難學、教師難教的弊病，學生學到了知識和技能，也了解了企業的運作，促進了職業素養的養成，提高了專業能力。當然，這些課程整合不能實現真正意義上的實習課程化，同時在管理方面存在一定的困難，特別是一年的“頂崗實習”，因為學生比較分散，教師不能在固定的實習單位指導，個別學生可能會出現偷懶的現象，在這方面的管理和后續的課程整合有待我們繼續改革實踐。

[基金項目]廣西新世紀教改項目（2012JGA416）