期刊在線(xiàn)咨詢(xún)服務(wù),立即咨詢(xún)
時(shí)間:2023-02-28 15:57:58
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇液壓課程設(shè)計(jì)總結(jié),它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
引言
液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比具有許多特殊優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用已涉及二十多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的不同場(chǎng)合。各理工科大、專(zhuān)院校都把《液壓傳動(dòng)》作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)必修課或?qū)I(yè)課程,并既有理論知識(shí)學(xué)習(xí),又有實(shí)際技能訓(xùn)練。在教學(xué)中安排《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì),其目的是使學(xué)生在鞏固、消化和吸收課堂基礎(chǔ)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步擴(kuò)大、加深對(duì)液壓傳動(dòng)知識(shí)掌握和運(yùn)用的深度、廣度,借助課程設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書(shū)、國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、和技術(shù)手冊(cè)等相關(guān)參考資料,提高掌握和使用制圖及編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)等手段來(lái)正確表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想和意圖的能力。
傳統(tǒng)的《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì)
各校《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì)開(kāi)展十幾年來(lái),設(shè)計(jì)題目一直是組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),具體如“臥式雙面多軸組合鉆床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“半自動(dòng)液壓專(zhuān)用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等,這些題目屬于已經(jīng)在工廠(chǎng)成熟應(yīng)用的、典型的液壓系統(tǒng)。對(duì)學(xué)生掌握負(fù)載計(jì)算、液壓缸參數(shù)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核、液壓基本回路的選擇、元件選擇、液壓系統(tǒng)性能估算等方面能起到較好的鍛煉。如HL-12型手扶拖拉機(jī)傳動(dòng)箱體兩個(gè)面的鉆孔加工,首先需根據(jù)設(shè)備要求分析液壓系統(tǒng)要完成的任務(wù),需要幾個(gè)執(zhí)行元件,這幾個(gè)執(zhí)行元件各自有什么動(dòng)作要求,相互之間有什么樣的關(guān)聯(lián)等等。同時(shí)還需了解有關(guān)機(jī)械制造工藝方面的知識(shí),雙面鉆多個(gè)不同直徑的孔,在已知孔個(gè)數(shù)、直徑、材料及硬度的情況下,如何計(jì)算負(fù)載。其次還需了解液壓動(dòng)力滑臺(tái)與液壓缸的連接形式,以確定液壓缸的結(jié)構(gòu)形式,以及根據(jù)滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度要求確定液壓系統(tǒng)的基本回路,根據(jù)機(jī)床的布局決定液壓系統(tǒng)采用分散結(jié)構(gòu)還是集中布置等等內(nèi)容,確實(shí)能達(dá)到課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練目標(biāo)。
新形勢(shì)下的《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì)
新形勢(shì)下,一方面液壓技術(shù)向高壓化、微型化、集成化、自動(dòng)化、機(jī)、電、液一體化的方向發(fā)展,使得液壓技術(shù)在機(jī)床、冶金、礦業(yè)、建筑、塑料等行業(yè)取得更廣泛的應(yīng)用,另一方面高校擴(kuò)招,學(xué)生人數(shù)增多,就業(yè)壓力增大,企業(yè)要求新人能直接上手設(shè)計(jì)、制造。這樣的形勢(shì)下,要求學(xué)生掌握的知識(shí)能夠更新?lián)Q代,了解多種類(lèi)型、典型的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),顯然傳統(tǒng)的《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì)已不能滿(mǎn)足需要。
那么,如何改進(jìn)《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì),使其適應(yīng)新形勢(shì)的需求?筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)已連續(xù)在三界學(xué)生中嘗試以下改革措施,取得了較好的教學(xué)效果。
首先需要明確對(duì)于課程設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足教學(xué)要求,不能完全等同于工廠(chǎng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。因此設(shè)計(jì)的題目應(yīng)來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐,但不宜與其完全等同,涉及的知識(shí)面不能太廣,資料應(yīng)比較齊全,使學(xué)生易于著手。課題的工作量應(yīng)使多數(shù)學(xué)生能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成并有時(shí)間查閱資料和獨(dú)立思考問(wèn)題。 轉(zhuǎn)貼于 基于這些考慮,液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)應(yīng)選題于生產(chǎn)實(shí)踐中已證明是切實(shí)有效的、性能較好的液壓傳動(dòng)典型系統(tǒng),以使學(xué)生今后舉一反三,模仿、推廣應(yīng)用和進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。
其次,結(jié)合本學(xué)院教師這幾年的科研,設(shè)置了多種類(lèi)型的題目,如與航天六院合作的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)安全脫模裝置中的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、與北京燕山石油化工(集團(tuán))公司合作的石蠟包裝碼垛生產(chǎn)線(xiàn)中的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)(獲科技進(jìn)步二等獎(jiǎng))、內(nèi)蒙古科技廳支柱項(xiàng)目軌道除沙車(chē)液壓除沙系統(tǒng)和液壓行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)、雙剪式液壓升降臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)等等。這些類(lèi)型的課程設(shè)計(jì)題目,使學(xué)生不僅掌握了液壓傳動(dòng)的基本理論知識(shí),而且對(duì)液壓傳動(dòng)更廣泛的應(yīng)用及本專(zhuān)業(yè)的其他學(xué)科有了更深入的了解。
例如雙剪式液壓升降臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),學(xué)生需了解雙剪式液壓升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行工況,負(fù)載計(jì)算需結(jié)合理論力學(xué)的相關(guān)知識(shí),是一難點(diǎn)。根據(jù)升降臺(tái)的最大負(fù)載、運(yùn)行速度及起升高度確定液壓缸的參數(shù)。為降低升降臺(tái)下降后的最小高度,減小安放空間,液壓缸如何放置很有講究。此外,需要根據(jù)升降臺(tái)的使用特點(diǎn)決定要解決的主要問(wèn)題來(lái)選擇液壓系統(tǒng)基本回路,如升降臺(tái)承載貨物、設(shè)備或工作人員,安全性很重要,所以系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)以安全性為第一,如用平衡回路實(shí)現(xiàn)升降臺(tái)在舉升位置可靠停留等。
在設(shè)計(jì)中,從液壓傳動(dòng)方案的分析和液壓原理圖的擬定,到主要液壓元件的設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇(如液壓缸、泵站的設(shè)計(jì),液壓馬達(dá)、泵閥的選擇),到液壓輔助裝置(油箱、濾油器、蓄能器、管路等)的計(jì)算、設(shè)計(jì)或選擇,再到液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的驗(yàn)算和校核;液壓系統(tǒng)圖的繪制;液壓部件裝配圖、零件工作圖的繪制,編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū),實(shí)現(xiàn)了完整的課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練的目的。
這樣的設(shè)計(jì)題目,雖解決了新形勢(shì)下對(duì)《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì)的要求,但短短兩周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間,要完成一個(gè)所需知識(shí)涵蓋了本課程的全部?jī)?nèi)容,并涉及人才培養(yǎng)目標(biāo)中的幾乎所有課程的課題,顯然有一定難度。我們的解決辦法是在本課程講授伊始,即液壓傳動(dòng)的現(xiàn)狀和發(fā)展模塊講授后,就布置設(shè)計(jì)課題,以便學(xué)生有足夠的時(shí)間查閱資料,溫習(xí)相關(guān)課程的有關(guān)內(nèi)容,自學(xué)未學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí),并帶著目標(biāo)學(xué)習(xí)《液壓傳動(dòng)》課程。[1]
新形勢(shì)下,教師應(yīng)當(dāng)使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中發(fā)揮主角的作用,學(xué)生在設(shè)計(jì)中遇到問(wèn)題應(yīng)首先自己考慮,提出自己解決問(wèn)題的方法與意見(jiàn),必要時(shí)與指導(dǎo)教師討論研究。不應(yīng)向指導(dǎo)老師索求答案或抄襲其他同學(xué)的設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)中,往往要經(jīng)過(guò)多次的核算修改才能達(dá)到較高的水平,故提倡“三邊“的設(shè)計(jì)方法,邊計(jì)算、邊繪圖、邊修改。這樣,利用新穎、成熟的設(shè)計(jì)題目,堅(jiān)持傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)要求,《液壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì)收到了非常好的教學(xué)效果。這些方法同樣可以應(yīng)用在機(jī)械專(zhuān)業(yè)其它課程的課程設(shè)計(jì)中,以適應(yīng)時(shí)代對(duì)高校課程改革的需求。
參考文獻(xiàn)
一、課程定位與設(shè)計(jì)思路
(一)課程的定位
《液壓傳動(dòng)》這門(mén)課程是工程機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程;它是以機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)、電工與電子等課程為基礎(chǔ),同時(shí)對(duì)后續(xù)的工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)分析與故障診斷,解決生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題都有極其重要的作用。所以它在先修和后續(xù)課程中起到承上啟下的作用。
幾乎所有的工程機(jī)械都包含有液壓傳動(dòng)知識(shí),該專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)的職業(yè)崗位有工程機(jī)械裝配、調(diào)試、維修和售后服務(wù)。根據(jù)崗位要求的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng),我們把該課程的目標(biāo)定位為:培養(yǎng)具有一定職業(yè)能力的從事工程機(jī)械使用保養(yǎng)、檢測(cè)、維護(hù)維修、運(yùn)行管理及技術(shù)服務(wù)等工作的高素質(zhì)技能型人才。
(二)課程的設(shè)計(jì)思路
基于該課程的定位,課程設(shè)計(jì)的思路從兩方面考慮。一方面,根據(jù)行業(yè)和崗位特點(diǎn),確定有效的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式;另一方面,針對(duì)中職學(xué)生的總體特點(diǎn),確定全新的課程教學(xué)模式。
將枯燥難懂的教學(xué)內(nèi)容融入工作過(guò)程中,整個(gè)課程由若干個(gè)學(xué)習(xí)情境構(gòu)成,每個(gè)學(xué)習(xí)情境包含不同的工作任務(wù)。希望同學(xué)們完成各個(gè)工作任務(wù)后對(duì)液壓知識(shí)從認(rèn)識(shí)了解到熟悉熟練。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中知識(shí)點(diǎn)的難度在逐步增加,但希望教師的講授程度逐步降低,從最初的講授者、引導(dǎo)者直到學(xué)習(xí)的陪伴者;學(xué)生的學(xué)習(xí)自主度逐步升高,從最初的凝聽(tīng)者、參與者直到學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者。
教學(xué)模式的確定遵照任務(wù)驅(qū)動(dòng)、實(shí)踐主導(dǎo)、能力拓展、教學(xué)做一體的原則,以典型任務(wù)為目標(biāo)配以行動(dòng)導(dǎo)向?yàn)橹敢?;以學(xué)為主體,導(dǎo)為主線(xiàn)實(shí)現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的理實(shí)一體化教學(xué)模式最終實(shí)現(xiàn)課程的知識(shí)目標(biāo):夠用為度;技能目標(biāo):從模仿到熟練;情感目標(biāo):職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。
二、教學(xué)內(nèi)容的選擇
課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的選擇有兩方面考慮。一方面,以“必須”“夠用”為度選取教學(xué)內(nèi)容;另一方面,根據(jù)崗位要求構(gòu)建若干學(xué)習(xí)情境,及各個(gè)實(shí)用典型任務(wù)。
每個(gè)工作任務(wù)包含任務(wù)目的,主要知識(shí)點(diǎn)及工作任務(wù)書(shū)三部分內(nèi)容。學(xué)生以小組學(xué)習(xí)的方式完成各任務(wù)工作過(guò)程及工作任務(wù)書(shū)。教學(xué)全部在專(zhuān)業(yè)的理實(shí)一體化教室完成,用四周半的時(shí)間實(shí)行整體連續(xù)性教學(xué)。
三、教學(xué)過(guò)程的組織與實(shí)施
根據(jù)對(duì)學(xué)情的分析,15個(gè)典型工作任務(wù)基本采用的是六步教學(xué)法,這是參照了德國(guó)行動(dòng)導(dǎo)向六步法,在理實(shí)一體化教學(xué)的實(shí)踐基礎(chǔ)上形成的。分為設(shè)疑定標(biāo),自主探究,合作交流,引導(dǎo)創(chuàng)新,自主展示,反饋評(píng)價(jià)六步。以第一個(gè)工作任務(wù)液壓千斤頂為例:
第一步,設(shè)疑定標(biāo):教師布置信息收集任務(wù),讓學(xué)生明白任務(wù)目標(biāo);學(xué)生收集傳動(dòng)的例子。
第二步,自主探究:教師從學(xué)生感興趣的生產(chǎn)實(shí)例引入,通過(guò)播放視頻,從生活中常見(jiàn)的液壓設(shè)備出發(fā),從而引發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的聯(lián)想,為什么液壓千斤頂是大力士?學(xué)生分組討論、觀(guān)察、研究千斤頂。
第三步,合作交流:教師設(shè)置千斤頂游戲,給出引導(dǎo)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生玩游戲的過(guò)程中如何觀(guān)察、體驗(yàn)、思考。學(xué)生小組合作完成游戲,根據(jù)老師設(shè)定的引導(dǎo)問(wèn)題,小組討論交流。
第四步,引導(dǎo)創(chuàng)新:教師根據(jù)重難點(diǎn)給出探討問(wèn)題,小組探討。巡視各組的探討情況,及時(shí)給出不同的意見(jiàn)和指導(dǎo)。學(xué)生按小組討論探討問(wèn)題。學(xué)生在老師的點(diǎn)撥下突破重難點(diǎn)。
第五步,自主展示:教師聽(tīng)各個(gè)小組的成果展示。學(xué)生以小組為單位自主展示小組探討結(jié)果。
第六步,反饋評(píng)價(jià):教師小結(jié)并點(diǎn)評(píng)各小組在合作、探討、展示中的表現(xiàn)。學(xué)生對(duì)本任務(wù)的完成情況進(jìn)行小組互評(píng)、自評(píng)。完成工作任務(wù)書(shū)。
四、教學(xué)方法和手段
學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中利用游戲法、興趣法、反饋法、設(shè)問(wèn)法等讓學(xué)生分組探討、自主學(xué)習(xí)、自我評(píng)價(jià)、理論聯(lián)系實(shí)際實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳遞、遷移和融合最終促成學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,職業(yè)素養(yǎng)。利用透明教具、解剖教具、多媒體、動(dòng)畫(huà)視屏、實(shí)物圖片等教學(xué)手段直觀(guān)多樣,激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。這樣的教學(xué)方法和手段達(dá)到了一定的效果,讓同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性和自覺(jué)性有所增加,整體反應(yīng)良好。
五、考核與評(píng)價(jià)
對(duì)這門(mén)課程的總體考核與評(píng)價(jià)分四個(gè)部分??记谂c文明安全生產(chǎn)占20%;小組內(nèi)表現(xiàn)(包括代表小組總結(jié)陳述,小組內(nèi)討論的積極性,任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果)占20%;操作表現(xiàn)占20%;期末考核占40%。其中期末考核包括操作,筆試,口試三部分。
該課程教學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的理實(shí)一體化教學(xué),教學(xué)模式注重學(xué)生能力拓展及多元化考核。
總之,教學(xué)設(shè)計(jì)是為了適應(yīng)職業(yè)教育的不斷深化改革,滿(mǎn)足學(xué)生零距離就業(yè)的教學(xué)要求,使學(xué)生能夠?qū)⒄n本上的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用很好結(jié)合。在具體實(shí)施過(guò)程中,我們還需不斷地總結(jié)分析并加以改進(jìn),讓我們的教學(xué)為培養(yǎng)高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)人才發(fā)揮更大的作用。
中圖分類(lèi)號(hào):TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)09(a)-0157-01
液壓傳動(dòng)是機(jī)械專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,基于課程的應(yīng)用性很強(qiáng),實(shí)驗(yàn)課程就顯得非常重要。近年來(lái)隨著我校教學(xué)改革的不斷推進(jìn)和課程建設(shè)的不斷更新,學(xué)校在強(qiáng)化液壓傳動(dòng)理論教學(xué)的同時(shí)更加注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室使學(xué)生更好地理解液壓傳動(dòng)的基本理論,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。但就目前我校液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和方法來(lái)說(shuō),能讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)較少,因此,需要對(duì)本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和內(nèi)容作一些調(diào)整和創(chuàng)新,提出綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的思路。
1 液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是配合理論教學(xué),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鞏固課堂上所學(xué)的理論并有所深悟。但傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,由于種種原因通常是教師演示,學(xué)生被動(dòng)的根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的內(nèi)容進(jìn)行常規(guī)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),教學(xué)效果一般。在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的液壓實(shí)驗(yàn)具有以下缺點(diǎn):(1)液壓回路和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定、功能單一;(2)采用按鈕控制或繼電器控制,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)手工處理,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度不高;(3)學(xué)生自主設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)少,創(chuàng)新性差等。
2 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
為改變我校液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的這些不足,液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室中引進(jìn)了多種包含PLC的液壓拼裝實(shí)驗(yàn)臺(tái)。新型實(shí)驗(yàn)臺(tái)的液壓系統(tǒng)采用多種控制方式(按鈕控制,繼電器控制,PLC控制),實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元件組裝到控制編程、性能實(shí)現(xiàn)等全過(guò)程。要想利用新型實(shí)驗(yàn)臺(tái)達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和動(dòng)手實(shí)踐能力的目的,必須在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和考核方式上做革新,開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)力求使機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在掌握液壓傳動(dòng)基本理論的同時(shí),熟練掌握PLC控制技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的作用,對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和探索創(chuàng)新能力進(jìn)行訓(xùn)練,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求和實(shí)驗(yàn)條件自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括提出實(shí)驗(yàn)方案,選擇實(shí)驗(yàn)儀器,確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的全過(guò)程。開(kāi)展綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)必須改變以往“教師演示、學(xué)生模仿”的教學(xué)方式,學(xué)生不再按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)一步一步地做,而是根據(jù)教師下發(fā)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)選擇綜合性實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在了解實(shí)驗(yàn)任務(wù)的目的和要求后,學(xué)生自行查閱資料理解一些課程中沒(méi)有講述的原理性知識(shí),設(shè)計(jì)并逐步完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過(guò)液壓傳動(dòng)和PLC控制技術(shù)這兩門(mén)課程的交叉融合,在新型實(shí)驗(yàn)臺(tái)上開(kāi)設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性的液壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),不僅能夠提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,還可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,給學(xué)生提供更多的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。
3 綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程
綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程參照課程設(shè)計(jì)的過(guò)程,由教師給每個(gè)學(xué)生下發(fā)不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū),學(xué)生可以利用液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室和機(jī)電控制實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材,根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)的要求完成實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。具體的實(shí)施過(guò)程可以總結(jié)如下:第一,根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)確定實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生可以根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笤O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,根據(jù)液壓傳動(dòng)和PLC控制技術(shù)課程及其它相關(guān)理論的綜合知識(shí),設(shè)計(jì)出具有綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膶?shí)驗(yàn)方案。第二,提交方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中不僅要包括實(shí)驗(yàn)的目的和意義、所選擇的實(shí)驗(yàn)器材,還要包括詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,即繪制出相應(yīng)的電氣控制原理圖和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖,并設(shè)計(jì)出電路搭接和回路搭接實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟。所提交的實(shí)驗(yàn)方案必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)老師的審核后方可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。第三,模擬和實(shí)驗(yàn)。因?qū)嶒?yàn)過(guò)程中涉及到PLC控制程序編寫(xiě),為避免由于程序錯(cuò)誤造成液壓控制系統(tǒng)硬件的損壞,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中首先要進(jìn)行的是運(yùn)用S7-200軟件進(jìn)行編程和模擬,在模擬過(guò)程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)調(diào)整,程序模擬正確后方可搭接液壓控制和傳動(dòng)系統(tǒng)。選擇合適的液壓元件和電氣控制元件,根據(jù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)原理圖搭接液壓系統(tǒng)的液壓回路和控制電路。通電之前須經(jīng)實(shí)驗(yàn)老師檢查,以免因電路連接錯(cuò)誤而燒壞電氣元件。第四,編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在完成某一液壓控制系統(tǒng)的回路和電氣控制設(shè)計(jì)、系統(tǒng)組裝、系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果分析后,學(xué)生要編寫(xiě)這一綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,格式參考課程設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)。
4 綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的效果分析
通過(guò)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)使得學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和理論創(chuàng)新能力都有了很大的提高,并加強(qiáng)了多課程體系的融合。首先,提高了學(xué)生查閱資料的能力。在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備階段,學(xué)生需要查閱大量的資料,通過(guò)借助多種工具查閱國(guó)內(nèi)外最新的科技文獻(xiàn),提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力和查找資料的能力。針對(duì)所查閱的資料進(jìn)行系統(tǒng)的分析和研究,不僅學(xué)有所用,更拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。其次,提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和自主實(shí)驗(yàn)的能力。學(xué)生在拿到實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)之后就要確定實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)形式和內(nèi)容不受約束,學(xué)生可以大膽設(shè)想,充分發(fā)揮專(zhuān)業(yè)所長(zhǎng)和個(gè)人想象力,對(duì)制定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行反復(fù)推敲,對(duì)編制的程序嚴(yán)格模擬,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)修正,直至達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師只起到監(jiān)督和檢查的作用,完全依靠學(xué)生的自覺(jué)性和主動(dòng)學(xué)習(xí)的態(tài)度,充分鍛煉了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力。再次,提高了學(xué)生科學(xué)研究的能力。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)環(huán)節(jié),并能對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,很好地展現(xiàn)了學(xué)生的想象力、觀(guān)察力、創(chuàng)新思維、獨(dú)立思考和邏輯判斷能力,這些正是當(dāng)前研究型人才所必須具備的素養(yǎng)。最后,提高了學(xué)生創(chuàng)新的能力。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生大多是依據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的方法和步驟按部就班地做,缺乏思考和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。而現(xiàn)在采用綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,給了學(xué)生充分的思考和想象的空間,更有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。學(xué)生與學(xué)生之間,學(xué)生與教師之間可以隨時(shí)進(jìn)行交流和討論,及時(shí)解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的難題,將學(xué)生的學(xué)習(xí)形式由被動(dòng)改為主動(dòng),不僅鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力,更讓學(xué)生充分體會(huì)到了學(xué)習(xí)研究的樂(lè)趣和學(xué)有所用的成就感。
5 結(jié)論
通過(guò)改進(jìn)后的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),不僅讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)回路,還讓學(xué)生動(dòng)手搭建回路控制系統(tǒng),使原有被動(dòng)、按部就班的“看”實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生主動(dòng)設(shè)計(jì)、解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題與實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合的“做”實(shí)驗(yàn)。通過(guò)多學(xué)科的綜合運(yùn)用,有效地將液壓傳動(dòng)和PLC控制技術(shù)的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合了起來(lái)。新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā),有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及積極性,激發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為社會(huì)培養(yǎng)出所需要的學(xué)科交叉的綜合型人才,可以更好的滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需要。
關(guān)鍵詞: 職業(yè)能力;微觀(guān)課程設(shè)計(jì);項(xiàng)目導(dǎo)向法;七步教學(xué)法
Key words: vocational ability;microscopic course design;project oriented method;seven-step teaching method
0引言
近年來(lái),高等職業(yè)教育的教學(xué)改革發(fā)展迅速,盡管“任務(wù)驅(qū)動(dòng),項(xiàng)目導(dǎo)向”的教學(xué)模式得到了眾多職業(yè)教育院校的認(rèn)可,但如何具體落實(shí)到教學(xué)培養(yǎng)的環(huán)節(jié)中呢?本文從微觀(guān)課程設(shè)計(jì)這個(gè)側(cè)面提出了一點(diǎn)方法和建議。主要以我院數(shù)控設(shè)備維護(hù)與應(yīng)用專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的《液壓與氣動(dòng)》課程為例,從微觀(guān)層面上進(jìn)行的課程學(xué)習(xí)資源與教學(xué)模式的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),靈活運(yùn)用教學(xué)方法及手段,從而提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力,鍛煉他們的綜合素質(zhì),提升就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
1職業(yè)能力及其對(duì)課程設(shè)計(jì)的要求
職業(yè)能力包括專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能,正確的行為方式,對(duì)工作和企業(yè)的責(zé)任心,遵守紀(jì)律、誠(chéng)實(shí)守信和樂(lè)于助人的品質(zhì)。目前,按照世界職教界比較一致的分類(lèi),職業(yè)能力可分為三大部分,即專(zhuān)業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力。
職業(yè)能力是知識(shí)與工作任務(wù)的聯(lián)系,純粹的知識(shí)不是職業(yè)能力,純粹的工作任務(wù)也不是職業(yè)能力,只有當(dāng)知識(shí)與工作任務(wù)相結(jié)合,個(gè)體能富有智慧地完成工作任務(wù)時(shí),才能說(shuō)他具備了職業(yè)能力。這就要求在高職課程中,打破以往僅僅關(guān)注“知識(shí)點(diǎn)”的觀(guān)念,引入結(jié)構(gòu)觀(guān)念,不僅要關(guān)注讓學(xué)生獲得哪些職業(yè)知識(shí),更要關(guān)注讓學(xué)生以什么結(jié)構(gòu)來(lái)獲得這些知識(shí)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)是要在知識(shí)與任務(wù)之間建立聯(lián)系,以職業(yè)情境中的實(shí)際問(wèn)題為中心,以知識(shí)與行動(dòng)的產(chǎn)生式表征方式來(lái)組織課程內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)學(xué)生在完成工作任務(wù)的過(guò)程中主動(dòng)建構(gòu)理論知識(shí)和實(shí)踐技能,從而有利于培養(yǎng)和提升學(xué)生的職業(yè)能力。
2圍繞職業(yè)能力創(chuàng)新微觀(guān)課程設(shè)計(jì)——以《液壓與氣動(dòng)》為例
2.1 從課程定位看學(xué)生所需的能力《液壓與氣動(dòng)》的課程性質(zhì)是“數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專(zhuān)業(yè)”的一門(mén)主干專(zhuān)業(yè)課,也是一門(mén)能直接用于工程實(shí)際技術(shù)學(xué)科。本課程在培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)所需數(shù)控設(shè)備調(diào)試及維護(hù)相關(guān)知識(shí)和技能起核心作用。它的前導(dǎo)課程有機(jī)械制圖,數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維護(hù),機(jī)加工實(shí)習(xí)。后續(xù)課程有數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù),電機(jī)、泵、閥的拆裝與維修實(shí)訓(xùn),課程設(shè)計(jì),頂崗實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)。
課程的目標(biāo)根據(jù)人才培養(yǎng)方案的要求,分為知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)三類(lèi)。本課程教學(xué)對(duì)專(zhuān)業(yè)目標(biāo)培養(yǎng)的作用在于:培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)理論和技能;培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力;培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力;對(duì)職業(yè)關(guān)鍵能力提高起到重要及核心的作用。
培養(yǎng)目標(biāo)集中在多種能力的培養(yǎng),從而本課程教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)顯現(xiàn)了:重點(diǎn)為培養(yǎng)學(xué)生自主解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。難點(diǎn)為學(xué)生綜合能力和自主能力的提高。
2.2 職業(yè)能力對(duì)微觀(guān)課程設(shè)計(jì)的要求如何解決這些難點(diǎn)和重點(diǎn),根本上就是培養(yǎng)學(xué)生的三個(gè)能力,即知識(shí)能力、方法能力和社會(huì)能力。從微觀(guān)課程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),就是要針對(duì)課程特色,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,充分利用實(shí)驗(yàn)室條件,應(yīng)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法激發(fā)學(xué)生,應(yīng)用項(xiàng)目及任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)他們的自主解決問(wèn)題的能力。借鑒德國(guó)職業(yè)教育的工作任務(wù)導(dǎo)向(項(xiàng)目導(dǎo)向)法,運(yùn)用七步教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)模式與教學(xué)方法改革,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和獨(dú)立工作能力,突出教、學(xué)、做一體化。
3實(shí)施案例——《典型氣動(dòng)系統(tǒng)》案例實(shí)施過(guò)程及分析
3.1 本案例教學(xué)內(nèi)容本案例選自侯會(huì)喜主編的北京理工大學(xué)出版社出版的《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》第12章第6節(jié)及知識(shí)擴(kuò)展的內(nèi)容,是這一個(gè)學(xué)習(xí)單元的最后一塊內(nèi)容,是對(duì)前面所學(xué)的內(nèi)容得以鞏固和應(yīng)用,是一堂實(shí)踐操作課。教材中與本節(jié)課對(duì)應(yīng)的實(shí)例由于比較單一,雖然也能讓學(xué)生掌握典型氣動(dòng)系統(tǒng)的分析方法,但是全理論的講述很難讓學(xué)生對(duì)所學(xué)過(guò)的知識(shí)融會(huì)貫通,只是被動(dòng)的聽(tīng),被動(dòng)的記錄。所以本案例的學(xué)習(xí)引入七步教學(xué)法,讓學(xué)生自己搜集資料、設(shè)計(jì)系統(tǒng)并進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握典型氣動(dòng)系統(tǒng)的分析及設(shè)計(jì)方法,舉一反三,為以后的課程設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。
3.2 學(xué)生情況分析參加本案例學(xué)習(xí)的是我校二年級(jí)第二學(xué)期的數(shù)控設(shè)備應(yīng)用及維護(hù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)已扎實(shí);專(zhuān)業(yè)技能已經(jīng)具備一定水平,但有待提高;學(xué)生的綜合素質(zhì)和自主學(xué)習(xí)并完成任務(wù)的能力需提高。學(xué)生正走向?qū)I(yè)能力自我構(gòu)建的“成熟期”。
第二學(xué)年的后半學(xué)期,主動(dòng)性強(qiáng),對(duì)知識(shí)的渴求欲望高;處理實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)變能力有待培養(yǎng);協(xié)作組織等關(guān)鍵能力正在構(gòu)建。學(xué)生正走向關(guān)鍵能力自我構(gòu)建的“成熟期”。
3.3 教學(xué)目標(biāo)確定基于學(xué)生的這些特點(diǎn)結(jié)合教材內(nèi)容,首先要營(yíng)造平等、寬松的教學(xué)氛圍,設(shè)法激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,把理論性較強(qiáng)的課本知識(shí)形象化、生動(dòng)化,引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)并把各科知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通。只有對(duì)授課對(duì)象也就是學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、心理特征進(jìn)行分析、掌握,才能制定出切合實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,結(jié)合學(xué)生特點(diǎn),將教學(xué)目標(biāo)定為認(rèn)知目標(biāo),技能目標(biāo),情感目標(biāo)三個(gè)方面。
認(rèn)知目標(biāo):①使用氣動(dòng)系統(tǒng)的安全注意事項(xiàng)。②氣動(dòng)系統(tǒng)的分析方法。
技能目標(biāo):①能認(rèn)識(shí)常見(jiàn)氣動(dòng)元器件,了解其特性,并合理選用。②能正確分析并設(shè)計(jì)氣動(dòng)控制系統(tǒng)回路圖。③系統(tǒng)布局合理。④能正確連接回路,連接正確、可靠。
情感目標(biāo):①通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),讓學(xué)生體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的力量,從而能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。②通過(guò)完成氣動(dòng)系統(tǒng)的搭建,讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅。并養(yǎng)成耐心細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。
3.4 教法設(shè)計(jì)主要采用直觀(guān)演示和啟發(fā)式教學(xué)方法,通過(guò)實(shí)例-創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境-提出問(wèn)題-探究設(shè)計(jì)-實(shí)踐應(yīng)用-歸納總結(jié)等環(huán)節(jié),體現(xiàn)“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的教學(xué)原則。采取的方法為七步教學(xué)法。
3.5 學(xué)法指導(dǎo)教師的教是為了不教而教,這要求教師在授課中不僅要讓學(xué)生聽(tīng)懂、學(xué)會(huì),還要指導(dǎo)他們的學(xué)習(xí)方法,不能讓學(xué)生離開(kāi)老師這根拐棍就不會(huì)走路了,必須學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)。
在本案例的講授中要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與,積極探究,善于思考,協(xié)作學(xué)習(xí),從而提高學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。形成主動(dòng)探究和協(xié)作學(xué)習(xí)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。
3.6 教學(xué)過(guò)程課前一周布置的準(zhǔn)備任務(wù):
①?gòu)?fù)習(xí)上2次課內(nèi)容(氣動(dòng)元件、氣動(dòng)回路的內(nèi)容),對(duì)本案例要用到的氣動(dòng)元器件及回路有相應(yīng)認(rèn)識(shí)。
②借閱相關(guān)資料。主要來(lái)自于圖書(shū)館與網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本案例的教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)形式,組織的整個(gè)教學(xué)過(guò)程一共分為9個(gè)環(huán)節(jié),除了第一個(gè)環(huán)節(jié)和最后一個(gè)環(huán)節(jié)以外全部用七步教學(xué)法的模式進(jìn)行:檢查課前任務(wù),導(dǎo)入課題——分組并布置工作任務(wù)(設(shè)計(jì)并在工作臺(tái)上模擬實(shí)現(xiàn)公共汽車(chē)車(chē)門(mén)的氣壓控制)——確定目標(biāo)(構(gòu)建電氣或氣動(dòng)回路)——收集信息——確定方案——實(shí)施(繪制回路圖并進(jìn)行實(shí)物連接)——檢查——整理演示——結(jié)束語(yǔ)。
4教學(xué)效果分析
從授課實(shí)踐來(lái)看,教學(xué)流程清晰、任務(wù)明確,七步教學(xué)法可操作性強(qiáng),且課堂氣氛活躍,學(xué)生的興趣調(diào)動(dòng)比較高,所有的學(xué)生都按照老師的任務(wù)去操作,并成功率較高。學(xué)生對(duì)這種教學(xué)持相當(dāng)肯定的態(tài)度,認(rèn)為這種方法對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的培養(yǎng)有很大幫助,小組教學(xué),小組討論可以集大家的智慧于一體來(lái)解決問(wèn)題,思維不會(huì)進(jìn)入瓶頸,很開(kāi)闊,很喜歡這種教學(xué)。
從能力培養(yǎng)來(lái)看,小組教學(xué)鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力;團(tuán)隊(duì)合作提高了學(xué)習(xí)效率,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;鍛煉了學(xué)生動(dòng)手操作,解決問(wèn)題的能力;鍛煉了學(xué)生搜集信息,自我學(xué)習(xí)的能力;鍛煉了學(xué)生與人交流,與人合作的能力。
5缺憾與建議
在課程實(shí)施過(guò)程中,由于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備臺(tái)套數(shù)的限制,比較適應(yīng)小班教學(xué);若是合班課程,每組人數(shù)過(guò)多,有部分學(xué)生的主動(dòng)性不能充分調(diào)動(dòng),不能實(shí)現(xiàn)“人人參與”。針對(duì)這種情況,作者提出以下改進(jìn)的建議。
5.1 分組時(shí),若每次任務(wù)的分工都一樣,會(huì)導(dǎo)致有的學(xué)生產(chǎn)生依賴(lài)思想,獨(dú)立學(xué)習(xí)能力下降。故每次課程將分組有意打亂,分工也每次不同,使學(xué)生體會(huì)每個(gè)角色的作用。
5.2 合班教學(xué)人數(shù)較多,教師一人很難對(duì)所有學(xué)生都能兼顧。故在學(xué)生中招聘了學(xué)生助教若干名,由班級(jí)中學(xué)習(xí)積極性較高的同學(xué)或是高年級(jí)同學(xué)擔(dān)任。由學(xué)生助教擔(dān)任作業(yè)檢查、討論指導(dǎo)和巡視的工作。學(xué)生助教和教師合作,很容易控制住教學(xué)的節(jié)奏,而且學(xué)生對(duì)助教的接受性更高,更利于展開(kāi)討論。同時(shí)對(duì)擔(dān)任助教的學(xué)生能力也是極好的培養(yǎng)。教師角色更多的體現(xiàn)為教學(xué)的組織者和管理者。
5.3 課堂教學(xué)與課后作業(yè)相結(jié)合。多種類(lèi)的課后作業(yè)作為課堂教學(xué)的補(bǔ)足,能很好的彌補(bǔ)設(shè)備臺(tái)套數(shù)的補(bǔ)足。課后作業(yè)有傳統(tǒng)的答題,小組讀書(shū)筆記,實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)物搭建以及虛擬拆裝等等。給學(xué)生分配好學(xué)生助教,定期參加助教組織的學(xué)習(xí)小組,討論問(wèn)題,解決問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
[1]姜大源.工作過(guò)程導(dǎo)向的高職課程開(kāi)發(fā)探索與實(shí)踐———國(guó)家示范性高等職業(yè)院校課程開(kāi)發(fā)案例匯編[M].北京:高等教育出版社,2008.
二、主講教師
本課程采用按章節(jié)由在專(zhuān)業(yè)方向和研究領(lǐng)域有專(zhuān)長(zhǎng)的教師擔(dān)任的方法。改革的初衷是車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的教師學(xué)員結(jié)構(gòu)合理不同教師的研究方向以及科研領(lǐng)域各有不同對(duì)汽車(chē)的某系統(tǒng)有長(zhǎng)期的、深入的研究,而且掌握專(zhuān)門(mén)的研究方法了解學(xué)術(shù)前沿。尤其是部分教師掌握了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和手段例如三維設(shè)計(jì)、有限元分析、汽車(chē)CAE方法等對(duì)機(jī)電液一體化有著較豐富的經(jīng)驗(yàn)。由這樣的教師擔(dān)任其所熟悉的系統(tǒng)的主講河以充分發(fā)揮其特長(zhǎng)更容易將科研與教學(xué)結(jié)合到一起,還可以將課程設(shè)計(jì)題目和教師科研課題結(jié)合起來(lái)使學(xué)生獲益更多。
實(shí)施過(guò)程中,精心選擇了8位主講教師。他們大多有著豐富的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)具有較高的職稱(chēng)和學(xué)歷在汽車(chē)相關(guān)部分有著較深入的研究。講課全程進(jìn)行錄音錄像,主講教師盡職盡責(zé),充分備課從真講課悉心指導(dǎo)。這種形式赴學(xué)生認(rèn)識(shí)了更多的專(zhuān)業(yè)教師頗略了不同教師的教學(xué)風(fēng)格,汲取了豐富的知識(shí)得到了學(xué)生普遍歡迎。
三、外聘專(zhuān)家
課程組在重要章節(jié)聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)骨干或?qū)<遗e行講座或設(shè)計(jì)技術(shù)指導(dǎo),經(jīng)過(guò)與我省專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和設(shè)計(jì)研究院等單位廣泛接觸初步選定了四個(gè)單位的專(zhuān)家他們分別在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)及總布置、汽車(chē)離合器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)、汽車(chē)變速器產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)與制造等領(lǐng)域有著多年的工作經(jīng)歷。當(dāng)然,這個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施,需要大量的前期準(zhǔn)備工作投入包括專(zhuān)家聯(lián)系、日程安排、接送、講座內(nèi)容設(shè)計(jì)等。專(zhuān)家講座讓學(xué)生一方面了解到了實(shí)際的企業(yè)研發(fā)過(guò)程、手段和方法,了解在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要格外注意的問(wèn)題學(xué)習(xí)專(zhuān)家的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn);另一方面也了解了行業(yè)現(xiàn)狀,企業(yè)對(duì)人才能力、知識(shí)結(jié)構(gòu)的需求,認(rèn)識(shí)到了自己的不足,促使其更加努力。不同的講解角度和新穎的內(nèi)容,極大地吸引了學(xué)生的注意力提高了學(xué)習(xí)效果。
四、課程設(shè)計(jì)
1.分組。通過(guò)廣泛征詢(xún)教師和同學(xué)的意見(jiàn)課程組研究決定本課程的課程設(shè)計(jì)分組進(jìn)行仿照專(zhuān)業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目小組的形式進(jìn)行。每一個(gè)項(xiàng)目組內(nèi)對(duì)于一個(gè)給定的項(xiàng)目要求分工明確。即任務(wù)分析、調(diào)研、資料查閱、設(shè)計(jì)、分析、繪圖、答辯、設(shè)計(jì)資料整理等工作由項(xiàng)目小組長(zhǎng)指定或抽簽確定但要保證每個(gè)同學(xué)在8個(gè)項(xiàng)目的工作過(guò)程中都從事過(guò)不同的工作。項(xiàng)目小組成員按照班級(jí)宿舍自然形成海個(gè)宿舍自成一組這樣便于小組成員之間的討論、工作協(xié)同和教師分散指導(dǎo)。
2.設(shè)計(jì)任務(wù)。以我國(guó)市場(chǎng)上常見(jiàn)的幾種汽車(chē)產(chǎn)品整車(chē)布置及底盤(pán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)為目標(biāo),按照汽車(chē)總體需求及總布置、離合器、機(jī)械式變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)橋、懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)系共8個(gè)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行最終形成一個(gè)相對(duì)完整的汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)??紤]到結(jié)構(gòu)的差別、用途上的差別等因素,實(shí)施過(guò)程中選取了6類(lèi)汽車(chē)進(jìn)行設(shè)計(jì)分別是:輕型貨車(chē)、中型貨車(chē)、重型貨車(chē)、城市公交車(chē)、公路長(zhǎng)途客車(chē)和中級(jí)轎車(chē)。每一部分的題目還要結(jié)合主講教師的具體要求,比如CAE應(yīng)用,電子控制系統(tǒng)應(yīng)用、液壓系統(tǒng)應(yīng)用等內(nèi)容。每一個(gè)項(xiàng)目完成進(jìn)行集中答辯胺照小組進(jìn)行,一人負(fù)責(zé)陳述全體成員接受質(zhì)詢(xún)。需要指出的是,為了鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,規(guī)定每一名同學(xué)至少進(jìn)行過(guò)一次答辯陳述和講解過(guò)程。
五、考核方式
1.汽車(chē)設(shè)計(jì)課程的考核方式開(kāi)卷考試+平時(shí)成績(jī)。分值比例為:各主講教師根據(jù)課堂表現(xiàn)及出勤情況給出平時(shí)成績(jī)最后求平均值期末開(kāi)卷考試成績(jī)。學(xué)生打分及教師給出的平時(shí)成績(jī)由5級(jí)分制轉(zhuǎn)為百分制。
2.汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)考核方式。考核內(nèi)容和形式主要包括戈1)組長(zhǎng)主要針對(duì)成員參加資料查閱、小組方案討論、設(shè)計(jì)過(guò)程、參與程度等環(huán)節(jié)給出每成員的成績(jī)(按照A日CO四個(gè)等級(jí)給出)。(2)各主講教師據(jù)本組總體情況給出本組的基本分?jǐn)?shù),結(jié)合教學(xué)指導(dǎo)過(guò)程和學(xué)生出勤情況、匯報(bào)效果等依次確定每個(gè)人的成績(jī)。(3)課程設(shè)計(jì)成果和答辯成績(jī)。課程設(shè)計(jì)最后完成所有材料的系統(tǒng)整理,完成整車(chē)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算和資料整理,撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)裝訂成冊(cè),整理設(shè)計(jì)圖紙并最終答辯。
隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展,它不僅將機(jī)械、電子、液壓、材料、軟件工程等多種成熟技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)開(kāi)發(fā)中,同時(shí),還將這些技術(shù)柔和在一起,形成具有自身特點(diǎn)的新興技術(shù)。特別是電子技術(shù)在汽車(chē)技術(shù)中的大量應(yīng)用,使得電子設(shè)備在整車(chē)制造成本所占比例達(dá)到30%以上。因此,在汽車(chē)的設(shè)計(jì)中,往往需要涉及到電子、軟件工程等一些非機(jī)械工程學(xué)科的領(lǐng)域。這就對(duì)高等學(xué)校汽車(chē)設(shè)計(jì)教學(xué)提出了更高要求,傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和模式已顯落后趨勢(shì)。本文在闡述汽車(chē)設(shè)計(jì)課程的特征的基礎(chǔ)上,分析了目前汽車(chē)設(shè)計(jì)教學(xué)存在的問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上提出了汽車(chē)設(shè)計(jì)教學(xué)的改進(jìn)方法,并進(jìn)行了相關(guān)教學(xué)實(shí)踐。
一、課程內(nèi)容及特征
傳統(tǒng)的汽車(chē)設(shè)計(jì)課程教學(xué)分為理論授和課程設(shè)計(jì)。理論授課一般在50~60學(xué)時(shí)。主要介紹汽車(chē)整車(chē)設(shè)計(jì)及底盤(pán)各總成設(shè)計(jì)所需的基本知識(shí),包括汽車(chē)總體設(shè)計(jì)、離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋、懸架、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系等各總成設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的要求、結(jié)構(gòu)方案分析、主要參數(shù)及零部件載荷的確定、強(qiáng)度計(jì)算方法、主要結(jié)構(gòu)元件的分析等。理論教學(xué)通常不講授課程設(shè)計(jì)的知識(shí)內(nèi)容,通過(guò)課程設(shè)計(jì)補(bǔ)充完善。該課程要求學(xué)生必須具備高等數(shù)學(xué),工程力學(xué),機(jī)械設(shè)計(jì)、汽車(chē)構(gòu)造、汽車(chē)?yán)碚摰戎R(shí)。
課程設(shè)計(jì)一般選擇理論教學(xué)中一兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立,難度適中的零部件進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)(如鋼板彈簧,轉(zhuǎn)向橋等),訓(xùn)練學(xué)生的載荷確定、強(qiáng)度分析和繪圖等方面的能力。課程設(shè)計(jì)在教師初步講解設(shè)計(jì)、校核方法的基礎(chǔ)上,以學(xué)生自學(xué)為主,教師答疑為輔,在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。解決問(wèn)題,訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。
總地說(shuō)來(lái),汽車(chē)設(shè)計(jì)是汽車(chē)專(zhuān)業(yè)課程的精髓所在。它綜合運(yùn)用了大學(xué)基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課,其涉及面廣,專(zhuān)業(yè)跨度大,授課難度較大。同時(shí),它是將理論知識(shí)應(yīng)用于設(shè)計(jì)實(shí)踐的典型課程,對(duì)教師的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也提出較高的要求。
二、課程教學(xué)目前存在的問(wèn)題
1.教學(xué)內(nèi)容陳舊
汽車(chē)設(shè)計(jì)的對(duì)象主要是傳統(tǒng)的零部件。而隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展,很多新型的結(jié)構(gòu)、零部件甚至總成在實(shí)際中已得到大量應(yīng)用,而汽車(chē)設(shè)計(jì)課程在新技術(shù)方面所涉及到的內(nèi)容較少。比如,變速器設(shè)計(jì)主要是針對(duì)傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器。而目前自動(dòng)變速器在車(chē)輛上得到大量的應(yīng)用。在美國(guó)和日本,自動(dòng)變速器車(chē)輛已經(jīng)占到了90%以上,在我國(guó)也將達(dá)到50%。在這樣的技術(shù)背景下,汽車(chē)設(shè)計(jì)課程在變速器設(shè)計(jì)部分關(guān)于自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)內(nèi)容非常有限,更談不液力變矩器、濕式多片離合器、行星齒輪等關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)。而這些內(nèi)容又是目前的變速器生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改革和創(chuàng)新所急需的掌握的技術(shù)。
2.設(shè)計(jì)思想單一,與實(shí)際脫節(jié)
汽車(chē)設(shè)計(jì)課程的主要是將載荷確定,強(qiáng)度計(jì)算,校核的傳統(tǒng)靜態(tài)機(jī)械設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到汽車(chē)零部件上,機(jī)械類(lèi)課程安排較多。而目前汽車(chē)設(shè)計(jì)所考慮的因素越來(lái)越多,除了強(qiáng)度壽命,還有法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、小型輕量化、NVH等等,這都需要在設(shè)計(jì)階段綜合考慮。因此,汽車(chē)設(shè)計(jì)越來(lái)越趨向于動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、一體化綜合設(shè)計(jì)的方向。而目前汽車(chē)設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容和方法還不具備這種設(shè)計(jì)思路。這就造成教學(xué)與實(shí)際的脫節(jié),使得學(xué)生在實(shí)際的工作中,設(shè)計(jì)知識(shí)單一,往往單純從機(jī)械設(shè)計(jì)的角度思考零部件乃至整車(chē)的設(shè)計(jì),與現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)理念存在較大的偏差,需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)適應(yīng)工作。
3.專(zhuān)業(yè)跨度大,授課難度大
目前的汽車(chē)設(shè)計(jì)雖然主要是以零部件的機(jī)械設(shè)計(jì)為主,但各個(gè)零部件之間的要求、結(jié)構(gòu)和工況都存在著較大的差異。這就要求教師熟悉汽車(chē)構(gòu)造、汽車(chē)?yán)碚摵蜋C(jī)械設(shè)計(jì)方法。如果考慮到機(jī)電一體化設(shè)計(jì),還需要教師具有汽車(chē)軟件工程、電子技術(shù)等方面的知識(shí),要求非常高,還要起到對(duì)本科課程總結(jié)和應(yīng)用的作用。所以汽車(chē)設(shè)計(jì)不僅是專(zhuān)業(yè)課程,也是總結(jié)提高的課程。其授課難度較大。
4.師資力量有待增強(qiáng)
參與課程設(shè)計(jì)的教師數(shù)量相對(duì)較少。一個(gè)班一般由2~3名教師進(jìn)行指導(dǎo),學(xué)生問(wèn)題較多時(shí),會(huì)出現(xiàn)排隊(duì)答疑的現(xiàn)象,使得沒(méi)有足夠的精力主動(dòng)檢查學(xué)生設(shè)計(jì)進(jìn)展情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題,造成一些共性的問(wèn)題無(wú)法及時(shí)糾正。近年來(lái),青年教師參與汽車(chē)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)逐漸增加。青年教師往往學(xué)歷較高,理論基礎(chǔ)深厚,但實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少,對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題理解不深刻,使得課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與答疑質(zhì)量受到一定影響,課程設(shè)計(jì)效果不理想。
三、課程教學(xué)改革
1.改進(jìn)汽車(chē)設(shè)計(jì)內(nèi)容及其相關(guān)課程
(1)增加先進(jìn)零部件設(shè)計(jì)
電子穩(wěn)定系統(tǒng)、自動(dòng)變速器、整車(chē)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)經(jīng)被廣泛應(yīng)用到當(dāng)今的汽車(chē)上。汽車(chē)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)不應(yīng)該僅僅拘泥于教材的內(nèi)容,還需要適當(dāng)增加一些現(xiàn)代汽車(chē)上應(yīng)用較為普遍又相對(duì)先進(jìn)零部件設(shè)計(jì)方法。
(2)增加法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容
在教學(xué)中,還應(yīng)強(qiáng)調(diào)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)的約束作用。在實(shí)際的汽車(chē)開(kāi)發(fā)中,法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是第一要素,如果不滿(mǎn)足要求,就會(huì)造成在量產(chǎn)階段變更設(shè)計(jì)甚至無(wú)法上市的后果。從目前的教學(xué)效果來(lái)看,學(xué)生在法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)方面的概念較弱??蛇m當(dāng)增加涉及安全(制動(dòng)、操縱穩(wěn)定性、燈光等)、環(huán)境要求以及經(jīng)濟(jì)性和排放等方面重要標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)內(nèi)容。
(3)改進(jìn)方式
①在不增加課時(shí)的前提下,壓縮一些傳統(tǒng)內(nèi)容的授課時(shí)間,增加新技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。
②學(xué)生課外自學(xué),完成課程作業(yè)。
③在自學(xué)的基礎(chǔ)上,以課堂討論、教師答疑、學(xué)生講課等互動(dòng)方式完成增補(bǔ)內(nèi)容教學(xué)。
④對(duì)相關(guān)課程(如《汽車(chē)構(gòu)造》、《汽車(chē)電器》等課程)加強(qiáng)現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的內(nèi)容,增加法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等課程內(nèi)容。
2.課程設(shè)計(jì)改革
課程設(shè)計(jì)的目的是使學(xué)生在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中,掌握設(shè)計(jì)方法,理會(huì)和理解汽車(chē)設(shè)計(jì)思想。由于課程設(shè)計(jì)的時(shí)間相對(duì)緊張,為了讓學(xué)生有充分的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)、消化和創(chuàng)新,可適當(dāng)減少課程設(shè)計(jì)的題目,提高難度。要求學(xué)生完成包括方案分析、參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制零件圖和總裝圖以及靈活運(yùn)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)等設(shè)計(jì)資料,鼓勵(lì)學(xué)生采取不同的設(shè)計(jì)方法。
3.教學(xué)方式改革
“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。這句名言在《液壓與氣動(dòng)》課程的理論與實(shí)踐相結(jié)合中體現(xiàn)更為突出。《液壓與氣動(dòng)》課程是高職院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)和機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的技術(shù)基礎(chǔ)課目,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。有效地利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備,增強(qiáng)學(xué)生理解能力,大大提高教學(xué)效果。
我校有“液壓系統(tǒng)壓力形成原理”實(shí)驗(yàn)臺(tái)、“液壓元件性能測(cè)試”實(shí)驗(yàn)臺(tái),這些只是做基礎(chǔ)部分實(shí)驗(yàn)用,而未改裝的QCS014拆裝式液壓系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái),有一定的局限性。學(xué)生對(duì)液壓回路及其元件實(shí)際應(yīng)用方面的知識(shí)只能通過(guò)老師在課堂上傳授或多媒體課件學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)起來(lái)還是比較抽象也不容易掌握,使部分學(xué)生對(duì)該課程的內(nèi)容缺乏感性認(rèn)識(shí),達(dá)不到理想的效果,也降低了學(xué)習(xí)的興趣。
為了適應(yīng)高職高專(zhuān)教育的現(xiàn)代化水平,陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,機(jī)電學(xué)院對(duì)QCS014拆裝式液壓系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了改造,改造后的實(shí)驗(yàn)臺(tái)除了可以進(jìn)行常規(guī)的液壓基本控制回路實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)外,還可以進(jìn)行液壓回路課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、以及利用可編程控制器(PLC)進(jìn)行液壓系統(tǒng)控制及中級(jí)工的培訓(xùn)等。是全液壓控制、繼電器控制液壓部分動(dòng)作和用PLC控制液壓部分動(dòng)作完美結(jié)合的典型實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
該實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用的是中壓系列液壓元件和快速接頭。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)臺(tái),學(xué)生不但可以根據(jù)需要快速搭建成各種手動(dòng)控制、半自動(dòng)控制及全自動(dòng)控制的液壓回路或液壓系統(tǒng)。而且還可以獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)科目設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)操作、安裝、調(diào)試、故障排除、編制控制程序等。這樣使學(xué)生得到理想的綜合訓(xùn)練,較好地滿(mǎn)足了當(dāng)前職業(yè)教育和素質(zhì)教育的要求,學(xué)生得到最大的收獲。
1 QCS014拆裝式液壓系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用實(shí)例
下面通過(guò)兩個(gè)實(shí)例說(shuō)明QCS014拆裝式液壓系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用。
1.1 液壓回路的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試 在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,一般由教師給學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)科目的內(nèi)容、要求,提供實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、液壓元件、電氣元件、電腦與軟件等。學(xué)生可根據(jù)所學(xué)的相關(guān)的理論知識(shí),自己擬定實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)方案,實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)步驟,獨(dú)立操作,安裝調(diào)試或測(cè)試,及時(shí)解決操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。
安裝液壓元件:定量葉片泵1臺(tái),單桿液壓缸2臺(tái), Y型溢流閥1臺(tái),調(diào)速閥2臺(tái),三位四通電磁換向閥2臺(tái),油箱1臺(tái),油管及管接頭多個(gè)。
要求:用這些液壓元件組成一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)“A缸進(jìn)B缸進(jìn)A缸退B缸退停止”順序動(dòng)作的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。
實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)步驟如下:①畫(huà)出液壓系統(tǒng)的工作原理圖,如圖1。②分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程,并作出電磁鐵動(dòng)作順序表,如表1。
a.A缸前進(jìn)時(shí),1YA通電,油液經(jīng)換向閥4的左端、調(diào)速閥6進(jìn)入A缸左腔,活塞向右移動(dòng);回油經(jīng)換向閥4直接回油箱,此時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥6調(diào)節(jié),完成A缸的進(jìn)給動(dòng)作。b.B缸前進(jìn)時(shí),1YA繼續(xù)保持通電,3YA通電,油液經(jīng)換向閥5的左端、調(diào)速閥7進(jìn)入B缸左腔,活塞向右移動(dòng);回油經(jīng)換向閥5直接回油箱,此時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥7調(diào)節(jié),完成B缸的進(jìn)給動(dòng)作。c.A缸退回時(shí),1YA斷電,2YA通電,3YA繼續(xù)保持通電,油液經(jīng)換向閥4的右端進(jìn)入A缸右腔,活塞向左移動(dòng);回油經(jīng)調(diào)速閥6中的單向閥,經(jīng)換向閥4流回油箱,完成A缸的退回動(dòng)作。d.B缸退回時(shí),1YA、3YA斷電,4YA通電,2YA繼續(xù)保持通電,油液經(jīng)換向閥5的右端進(jìn)入B缸右腔,活塞向左移動(dòng);回油經(jīng)調(diào)速閥7中的單向閥,經(jīng)換向閥5流回油箱,完成B缸的退回動(dòng)作。e.B缸退回到位停止,此時(shí)1YA、2YA、3YA、4YA均斷電。③根據(jù)工作原理圖,選擇液壓元件,在液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)上連接好回路。④開(kāi)機(jī)調(diào)試,調(diào)節(jié)調(diào)速閥的手柄,觀(guān)察液壓缸的速度變化,做好記錄。⑤實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)完畢,拆卸回路,將元件清理并歸位。
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,使學(xué)生進(jìn)一步了解液壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理及性能特點(diǎn)以及所起的作用和如何正確合理選用,還能提高學(xué)生對(duì)液壓回路的設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試等技能和實(shí)際動(dòng)手能力。
1.2 用PLC控制液壓系統(tǒng)并設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試 在此類(lèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中,教師給出控制內(nèi)容及要求,提供安裝設(shè)備,由學(xué)生根據(jù)所學(xué)的液壓及PLC理論知識(shí),自己擬定方案,步驟,設(shè)計(jì)液壓回路,在歐姆龍軟件中設(shè)計(jì)梯形圖,獨(dú)立操作,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題學(xué)生自己研究解決。
現(xiàn)有設(shè)備:電腦1臺(tái),裝有可編程控制器的QCS014設(shè)備1臺(tái),定量葉片油泵1臺(tái),單桿液壓缸1臺(tái),溢流閥1臺(tái),節(jié)流閥1臺(tái),三位四通電磁換向閥1臺(tái),兩位兩通電磁換向閥1臺(tái),油箱1臺(tái),油管及管接頭多個(gè),接近開(kāi)關(guān)5個(gè),數(shù)根導(dǎo)線(xiàn)。
要求:用這些元件組成一個(gè)用PLC控制實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)工進(jìn)快進(jìn)工進(jìn)快退原位停止”液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。
具體實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)步驟如下:①畫(huà)出該系統(tǒng)的工作原理圖,如圖2。②分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程,并作出電磁鐵動(dòng)作順序表,如表2。
■
a.快進(jìn)時(shí):由啟動(dòng)按鈕SB2給電,1YA、3YA通電,油液經(jīng)換向閥4的左端進(jìn)入液壓缸5的左腔,活塞右移;回油經(jīng)換向閥4、7流回油箱,實(shí)現(xiàn)第一次快進(jìn)。b.工進(jìn)時(shí):當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到接近開(kāi)關(guān)SQ2時(shí),使3YA斷電,1YA繼續(xù)保持通電,油液經(jīng)換向閥4的左端進(jìn)入液壓缸5的左腔,活塞繼續(xù)右移;回油經(jīng)換向閥4、節(jié)流閥6流回油箱,實(shí)現(xiàn)第一次工進(jìn),工進(jìn)速度由節(jié)流閥6調(diào)節(jié)。c.快進(jìn)時(shí):當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到接近開(kāi)關(guān)SQ3時(shí),1YA繼續(xù)保持通電、3YA通電,油液經(jīng)換向閥4的左端進(jìn)入液壓缸5的左腔,活塞繼續(xù)右移;回油經(jīng)換向閥4、7流回油箱,實(shí)現(xiàn)第二次快進(jìn)。d.工進(jìn)時(shí):當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到接近開(kāi)關(guān)SQ4時(shí),使3YA斷電,1YA繼續(xù)保持通電,油液經(jīng)換向閥4的左端進(jìn)入液壓缸5的左腔,活塞繼續(xù)右移;回油經(jīng)換向閥4、節(jié)流閥6流回油箱,實(shí)現(xiàn)第二次工進(jìn),工進(jìn)速度和第一次相同。e.快退時(shí):當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到接近開(kāi)關(guān)SQ5時(shí),1YA斷電、2YA、3YA通電,油液經(jīng)換向閥4的右端進(jìn)入液壓缸5的右腔,活塞左移;回油經(jīng)換向閥4、7流回油箱,實(shí)現(xiàn)快退。f.原位停止:當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到接近開(kāi)關(guān)SQ1時(shí),1YA、2YA、3YA均斷電,活塞運(yùn)動(dòng)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(jù)液壓系統(tǒng)工作原理圖,選擇液壓元件,在液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)上連接好回路。⑤根據(jù)液壓系統(tǒng)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(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn),在液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)上連接好電路。⑥開(kāi)機(jī)調(diào)試,調(diào)節(jié)節(jié)流閥的手柄,觀(guān)察液壓缸的工進(jìn)速度,做好記錄。⑦實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)完畢,拆卸回路,拆卸電路,將元件清理并歸位。
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)科目使學(xué)生進(jìn)一步了解液壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理及性能特點(diǎn)以及所起的作用和如何正確合理選用;了解歐姆龍軟件環(huán)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(kāi)關(guān)的工作原理及應(yīng)用并掌握電路中的線(xiàn)路連接方式。通過(guò)學(xué)生對(duì)液壓回路的設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試及歐姆龍軟件的應(yīng)用等技能提高實(shí)際動(dòng)手能力。
2 總結(jié)及QCS014拆裝式液壓系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展前景
液壓教學(xué)不只是單純教授學(xué)生理論知識(shí),更多應(yīng)該加強(qiáng)訓(xùn)練、提高學(xué)生自學(xué)能力、設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力、以及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,充分鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn),不僅可以加強(qiáng)對(duì)液壓理論知識(shí)方面的理解,而且也能掌握先進(jìn)的控制技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)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(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)綜合性能比較強(qiáng),在實(shí)踐教學(xué)中有著良好的應(yīng)用前景。
2.1 總結(jié) 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(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在實(shí)踐教學(xué)中的重要作用。②用舉例說(shuō)明法闡述了在該試驗(yàn)臺(tái)上完成液壓回路的設(shè)計(jì)、電磁鐵動(dòng)作順序表、安裝、調(diào)試的全過(guò)程。③用舉例法闡述了根據(jù)液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的控制要求,設(shè)計(jì)液壓回路;用可編程控制器建立輸入、輸出地址分配表并設(shè)計(jì)繪制梯形圖;安裝元件、連接導(dǎo)線(xiàn)、調(diào)試觀(guān)察結(jié)果。④總結(jié)了學(xué)生在實(shí)踐學(xué)習(xí)中收獲,體現(xiàn)了實(shí)實(shí)在在良好的教學(xué)效果,使學(xué)生對(duì)《液壓與氣動(dòng)》課程從朦朧到清晰的全過(guò)程。
2.2 QCS014拆裝式液壓系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用前景 以上是液壓基本元件以及PLC控制在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的應(yīng)用,也基本滿(mǎn)足了液壓教學(xué)的要求,然而,該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的功能完善性方面還有待進(jìn)一步的發(fā)展,還有很多的研究工作需要進(jìn)一步的探索。①模擬量元件的應(yīng)用。在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可以增加一些帶有模擬量的元件,應(yīng)用這些比例閥設(shè)計(jì)回路并且與PLC結(jié)合,緊貼技術(shù)發(fā)展要求。②插裝閥和疊加法的應(yīng)用。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)有著很大的發(fā)展空間,選用插裝閥和疊加閥,是該實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制方式更多樣化,科學(xué)化、先進(jìn)化。③液壓系統(tǒng)故障設(shè)置的開(kāi)發(fā)。能在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)上開(kāi)發(fā)“液壓系統(tǒng)故障設(shè)置”功能,可以模擬實(shí)際工程中出現(xiàn)的常見(jiàn)液壓故障,以便液壓專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)《液壓系統(tǒng)故障分析與排除》課程中學(xué)習(xí)更方便,更實(shí)際,更便于學(xué)生在將來(lái)的工作中學(xué)以致用,對(duì)液壓系統(tǒng)中的出現(xiàn)故障,進(jìn)行排除。
總之,該實(shí)驗(yàn)臺(tái)經(jīng)過(guò)第一次改裝后,增加了PLC控制,使QCS014拆裝式液壓系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展取得了一定的進(jìn)展,但隨著科技的不斷進(jìn)步,該實(shí)驗(yàn)臺(tái)也將不斷的融入新的元素,使該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的功能逐步完善化,更好的為液壓實(shí)踐教學(xué)服務(wù),培養(yǎng)優(yōu)秀的液壓技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn):
《機(jī)械基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,要求學(xué)生在“了解常用金屬材料的性能,熟悉常見(jiàn)機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零件的主要參數(shù)和工作原理”層面上學(xué)會(huì)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)。教師在確定教學(xué)內(nèi)容時(shí),應(yīng)根據(jù)學(xué)生今后從事的就業(yè)崗位,按照實(shí)用性原則確定課程的教學(xué)內(nèi)容,以“用得上、學(xué)得進(jìn)”為原則,盡量做到“收縮面,加強(qiáng)點(diǎn)”。如:增加實(shí)用性較強(qiáng)的金屬材料部分,保持常用機(jī)構(gòu)與機(jī)械零件部分基本不變;根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)的實(shí)際情況,堅(jiān)持“夠用為度”的原則,盡量選擇難易適中符合生產(chǎn)實(shí)際的知識(shí)進(jìn)行講授;刪除機(jī)械基礎(chǔ)的工程力學(xué)部分及機(jī)械零件中與其相關(guān)的計(jì)算等學(xué)生普遍感到抽象難懂的部分。這樣,經(jīng)過(guò)教師的不斷精簡(jiǎn),現(xiàn)在的機(jī)械基礎(chǔ)課程中的“常用金屬材料”和“常見(jiàn)機(jī)構(gòu)與機(jī)械零件”等兩部分內(nèi)容不是簡(jiǎn)單組合,而是“融為一體”,其內(nèi)容更貼切地符合當(dāng)前高職教學(xué)的要求,有利于提高教學(xué)效率和教學(xué)效果,有助于創(chuàng)新學(xué)生的思維。
二、靈活運(yùn)用,創(chuàng)新教學(xué)方法
《機(jī)械基礎(chǔ)》對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是一門(mén)實(shí)用性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,由于學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的認(rèn)知,因此教師在教學(xué)時(shí),要注意啟發(fā)學(xué)生積極思維,創(chuàng)新教學(xué)方法。
1.采用講授——現(xiàn)場(chǎng)參觀(guān)——總結(jié)實(shí)踐。教師在講授新課前在課堂上對(duì)課題的主要內(nèi)容及所涉及實(shí)物進(jìn)行“課題簡(jiǎn)述”,教師應(yīng)設(shè)計(jì)一些富于啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新學(xué)生思維的問(wèn)題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀(guān),通過(guò)觀(guān)察機(jī)器零部件的構(gòu)造、外形,使學(xué)生形成感性的印象和初步的認(rèn)知。同時(shí),教師或聘請(qǐng)企業(yè)的技術(shù)人員再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例,利用多媒體課件或相關(guān)掛圖對(duì)該零部件的工作原理進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)的講解和總結(jié),這樣學(xué)生就通過(guò)實(shí)踐——認(rèn)知——講授等循環(huán)反復(fù)地認(rèn)知過(guò)程,使學(xué)生對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)的一些抽象枯燥的理論知識(shí)融會(huì)貫通,取得良好的教學(xué)效果。例如,在液壓傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等教學(xué)中,若以看不到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)物進(jìn)行教學(xué),學(xué)生不易理解。而到現(xiàn)場(chǎng)利用拆開(kāi)實(shí)物進(jìn)行示教講解,學(xué)生可直接觀(guān)察設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和零部件動(dòng)作過(guò)程,從而很容易掌握液壓、齒輪的構(gòu)造及工作原理。
2.巧用類(lèi)比教學(xué)策略,幫助學(xué)生理解概念,掌握規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。對(duì)于一些新舊知識(shí)相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容,教師可以以通俗的語(yǔ)言對(duì)后面所學(xué)的知識(shí)與前面所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行類(lèi)比學(xué)習(xí),從而提高學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解能力。如學(xué)完直齒圓柱齒輪傳動(dòng)以后,教師引導(dǎo)學(xué)生用類(lèi)比法學(xué)習(xí)斜齒圓柱齒輪,學(xué)生通過(guò)對(duì)比學(xué)習(xí),達(dá)到舉一反三的目的,極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.充分發(fā)揮師生雙方的主觀(guān)能動(dòng)作用,創(chuàng)設(shè)情境,創(chuàng)新學(xué)生思維。在教學(xué)過(guò)程中,充分利用頭腦風(fēng)暴法、卡片法、小組工作法、項(xiàng)目教學(xué)法等形式多樣的教學(xué)方式,有針對(duì)性地重點(diǎn)施教、因材施教,從而有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
三、采取多媒體教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
由于機(jī)械基礎(chǔ)課程的理論知識(shí)比較深?yuàn)W和抽象,學(xué)生對(duì)機(jī)械構(gòu)造的奇妙世界充滿(mǎn)了好奇,但由于對(duì)機(jī)械的感性認(rèn)識(shí)較少,如果單靠黑板講解,學(xué)生往往難以理解和掌握,因此教師在上課時(shí)可以充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段和一些機(jī)械模型、教具掛圖以及制作生動(dòng)有趣的多媒體課件,通過(guò)直觀(guān)、形象、生動(dòng)鮮活的方式展示出來(lái),進(jìn)一步地激發(fā)學(xué)生的求知欲望,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如教師在講解曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄和連桿的兩次共線(xiàn)運(yùn)動(dòng)情況時(shí),教師可以通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)演示,證明曲柄存在的條件、死點(diǎn)位置、急回特性等問(wèn)題,使學(xué)生感受非常直觀(guān)。在講解齒輪泵的工作原理時(shí),利用多媒體課件的動(dòng)畫(huà)效果可將齒輪泵工作過(guò)程清晰地表現(xiàn)出來(lái),使學(xué)生能夠仔細(xì)觀(guān)察到齒輪泵密封容積的形成及密封容積的變化。通過(guò)多媒體課件演示可以形象生動(dòng)地啟發(fā)學(xué)生的積極思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》,國(guó)家教育部提出,對(duì)我國(guó)部分高校,特別是2000年以后升本的高校應(yīng)向應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型,以適應(yīng)高等職業(yè)教育的發(fā)展。然而,在長(zhǎng)期傳統(tǒng)高等教育發(fā)展模式下,轉(zhuǎn)型需要從結(jié)構(gòu)到形態(tài)、從形式到內(nèi)涵、從宏觀(guān)到微觀(guān)的整體性位移與變革。需要各專(zhuān)業(yè)的相關(guān)課程,特別是專(zhuān)業(yè)類(lèi)課程進(jìn)行調(diào)整和變革來(lái)充實(shí)本專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵。筆者所在高校即為一所應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型高校,對(duì)所教授的《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行了一些改革和調(diào)整,努力提高學(xué)生解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力,滿(mǎn)足企業(yè)工程師崗位要求。具體改革內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。
1當(dāng)前教學(xué)中存在的問(wèn)題
機(jī)電一化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程是機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)課、綜合課,通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)將學(xué)生所學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用,構(gòu)建起一座理論和實(shí)際間聯(lián)系的橋梁。然而,在當(dāng)前的教學(xué)過(guò)程中卻存在著一些明顯不足和缺陷,不適合應(yīng)用型本科培養(yǎng)目標(biāo)。(1)課程教學(xué)內(nèi)容滯后當(dāng)前應(yīng)用技術(shù);(2)課程章節(jié)相對(duì)獨(dú)立、內(nèi)在聯(lián)系不足;(3)課程教學(xué)方式和手段不適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求;(4)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)獨(dú)立進(jìn)行。
2改革措施和方法
2.1課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為一門(mén)新興的課程,具有明顯的時(shí)代特征。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,新型機(jī)電一體化產(chǎn)品研發(fā)成功后,很快就得到普及應(yīng)用。而目前機(jī)電一體化教材中的案例依然是十幾年前的數(shù)控機(jī)床和傳統(tǒng)的機(jī)器人等,學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候往往感覺(jué)知識(shí)陳舊,與當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。因此,筆者在講授過(guò)程中部分地淘汰掉這些陳舊案例,引入當(dāng)前企業(yè)中產(chǎn)品型號(hào)。例如,采用多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)床;在講授機(jī)床導(dǎo)軌時(shí)加入傾斜導(dǎo)軌與平導(dǎo)軌之間的比較;引入目前熱門(mén)的四軸飛行器和3D打印機(jī)等案例。通過(guò)新型案例的引入,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,拉近了課程與企業(yè)之間的聯(lián)系。
3改進(jìn)教學(xué)方法
針對(duì)機(jī)電一體系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程,如何使學(xué)生通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)逐步到達(dá)企業(yè)對(duì)機(jī)電工程師的崗位要求呢?最直接、有效的辦法就是將企業(yè)中的典型應(yīng)用項(xiàng)目搬到教學(xué)中來(lái)。項(xiàng)目式教學(xué),又叫任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué),是實(shí)施探究式教學(xué)模式的一種教學(xué)方式。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中,往往以課堂理論教學(xué)為主,課后作業(yè)也是理論計(jì)算或理論設(shè)計(jì)。雖然,學(xué)生掌握了扎實(shí)的理論基礎(chǔ),但面對(duì)實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),總是感覺(jué)無(wú)從下手。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐應(yīng)用和理論知識(shí)同等重要的課程,傳統(tǒng)的教學(xué)方式就顯得有失偏頗。因此,在教學(xué)過(guò)程中,采用了項(xiàng)目式教學(xué)方法,蘊(yùn)理論知識(shí)于項(xiàng)目實(shí)例中。例如,機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)一章,主要講解各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇、設(shè)計(jì)及其對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的影響等。在本章中采用了兩個(gè)項(xiàng)目實(shí)例:數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和無(wú)碳小車(chē)設(shè)計(jì)(全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練大賽題目)。在講解項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中介紹各種傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)、效率,齒輪、絲杠等結(jié)構(gòu)的間隙調(diào)整及其對(duì)數(shù)控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性和無(wú)碳小車(chē)運(yùn)行軌跡的影響等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中既掌握了基礎(chǔ)理論,又明白了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中是如何進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的,同時(shí)去除了枯燥的理論課學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)興趣。
4實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革
機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)主要包括課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩部分。隨著學(xué)校應(yīng)用型本科的轉(zhuǎn)型,加大了對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入,課程所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備逐漸齊備和完善。課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整,增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),由原來(lái)的單一性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),調(diào)整為認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在課程講授初期(一般在第二周),開(kāi)設(shè)了柔性制造系統(tǒng)和數(shù)控加工中心方面的認(rèn)知性實(shí)驗(yàn),對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)有一個(gè)總體了解;增加了液壓系統(tǒng)的PLC控制和伺服電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中務(wù)求學(xué)生自己設(shè)計(jì)、自己搭接系統(tǒng)、自己分析數(shù)據(jù),以達(dá)到最好的教學(xué)效果。對(duì)于課程設(shè)計(jì),先前教學(xué)中課程設(shè)計(jì)與理論教學(xué)是分開(kāi)進(jìn)行的,課程設(shè)計(jì)集中在學(xué)期的最后一周進(jìn)行。對(duì)此,筆者進(jìn)行了一些探索,在學(xué)期初,就下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),每組一題,同時(shí),允許學(xué)生采用大學(xué)生挑戰(zhàn)杯和創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽所設(shè)計(jì)題目作為課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)學(xué)期,隨著課程的進(jìn)行,完成課程設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容,在課程結(jié)束時(shí),學(xué)生也完成了整個(gè)課程設(shè)計(jì),并在學(xué)期最后一周進(jìn)行總結(jié),撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。同時(shí),分組向全班匯報(bào)設(shè)計(jì)過(guò)程,接受其他同學(xué)和老師的提問(wèn)與質(zhì)疑。
5結(jié)束語(yǔ)
為了滿(mǎn)足提高應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力的要求。根據(jù)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和不足,近年來(lái)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的理論與實(shí)踐教學(xué)的改革和實(shí)踐,取得了較好的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)過(guò)程中還將不斷探索新的思路、新的方法,以培養(yǎng)出更多更好的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。
參考文獻(xiàn):
[1]張健民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].第2版.北京:高等教育出版社,2012.
現(xiàn)代學(xué)徒制實(shí)行企業(yè)和學(xué)校結(jié)合交替式培養(yǎng)的模式,學(xué)生具備雙重身份:即在學(xué)校是學(xué)生,在企業(yè)是學(xué)徒工。依靠企業(yè)中的實(shí)踐與學(xué)校職業(yè)教育中的理論學(xué)習(xí)密切結(jié)合。每周1~2天在職業(yè)學(xué)校學(xué)習(xí)理論知識(shí),4~5天在企業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí),理論課與實(shí)踐課課時(shí)之比約為3∶7或2∶8。理論學(xué)習(xí)時(shí)間之短,要求專(zhuān)業(yè)課教學(xué)必須整合一切教學(xué)資源,以學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)技能為本,突出實(shí)踐性,大膽地創(chuàng)新教學(xué)模式。
一、推行實(shí)施性教學(xué)計(jì)劃與開(kāi)放性課程體系的創(chuàng)新
多數(shù)專(zhuān)業(yè)課實(shí)踐性較強(qiáng),抽象概念又多,設(shè)備及工藝裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。有些內(nèi)容在課堂上不能很好地表達(dá),教學(xué)效果必然差。所以實(shí)施性教學(xué)計(jì)劃的創(chuàng)新就是要把教材中實(shí)踐性強(qiáng)的內(nèi)容放到實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)中去完成,把抽象的知識(shí)由模糊變清晰,這樣才能取得事半功倍的效果。例如機(jī)電專(zhuān)業(yè),機(jī)械基礎(chǔ)中的軸的結(jié)構(gòu)可放在車(chē)工實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)中,指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手拆開(kāi)車(chē)床主軸箱,再講解;拉伸試驗(yàn)可放在實(shí)驗(yàn)室結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解、分析。
開(kāi)放性課程體系的創(chuàng)新主要突出開(kāi)放性。表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是進(jìn)行多元化整合課程模式,要求課程間整合形成模塊,課程內(nèi)實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能、態(tài)度整合,整合的突出特征,就是實(shí)行理實(shí)一體化,而理實(shí)一體化整合的有效途徑,是課程的項(xiàng)目化。讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做;二是積極創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,注重學(xué)科間知識(shí)的滲透,使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由單一到綜合,形成綜合職業(yè)能力,實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力的遞進(jìn)。例如,機(jī)電專(zhuān)業(yè)在機(jī)械制圖測(cè)繪綜合練習(xí)時(shí)改變以往測(cè)繪減速器,而測(cè)繪一副典型模具或車(chē)床尾座頂尖。又如金屬材料與熱處理課程在適當(dāng)位置插入常用零件如帶輪、鏈輪、齒輪、蝸輪蝸桿等零件的常用材料選擇及熱處理方法。
二、教學(xué)方法與教學(xué)手段的創(chuàng)新
現(xiàn)代學(xué)徒制要求盡量壓縮專(zhuān)業(yè)理論課的教學(xué)時(shí)間,以注重學(xué)生的智力發(fā)展和創(chuàng)造思維的形成為主。教學(xué)方法的改革就是全面推行素質(zhì)教育,用啟發(fā)式取代“灌輸式”,注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。對(duì)教材的主要內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)講清、講透,對(duì)次要內(nèi)容略講或不講,留給學(xué)生自學(xué)、思考。
1充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,加大直觀(guān)教學(xué)力度
為進(jìn)一步提高學(xué)生的觀(guān)察與思維能力,在專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中應(yīng)廣泛應(yīng)用多媒體技術(shù)。例如機(jī)械制圖中的圖樣表達(dá)方式,利用多媒體使學(xué)生能觀(guān)察到假想剖切、分離、旋轉(zhuǎn)、投影等整個(gè)過(guò)程。再如液壓系統(tǒng)分析,通過(guò)多媒體技術(shù)可以讓學(xué)生觀(guān)察到各控制閥的開(kāi)啟、油液的流動(dòng)方向、執(zhí)行元件的動(dòng)作的全過(guò)程。這樣既能有效地培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀(guān)察思維能力,又能使學(xué)生在寓教于樂(lè)中學(xué)到各種專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和技能。
2講練結(jié)合的教學(xué)方法,突出學(xué)生的主體性
講解與練習(xí)相結(jié)合是專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的有效方法之一。在講解過(guò)程中,精選授課內(nèi)容,在對(duì)重難點(diǎn)講深、講透的同時(shí),要著重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力,再讓學(xué)生自主練習(xí),在實(shí)際參與和反復(fù)練習(xí)中獲得知識(shí)與技能。比如定軸輪系傳動(dòng)比分析是機(jī)械基礎(chǔ)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在分析過(guò)程中著重講清傳動(dòng)比的定義和對(duì)公式的理解與運(yùn)用。難點(diǎn)在于怎樣靈活地確定首輪和末輪,再對(duì)公式進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)變和運(yùn)用。那么在教學(xué)中得首先分析一種基本形式的定軸輪系例題,然后讓學(xué)生自主練習(xí)一次。再以機(jī)械手表中的齒輪傳動(dòng)為例,討論首輪和末輪的確定,告訴學(xué)生其實(shí)末輪也可以作為首輪,首輪也可以作為末輪,只要對(duì)分析問(wèn)題有利,可以作適當(dāng)?shù)募僭O(shè)。然后讓學(xué)生動(dòng)手練習(xí),老師巡視,以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并作相應(yīng)的提示。最后根據(jù)學(xué)生完成的情況進(jìn)行講解、答疑。
3引導(dǎo)與討論相結(jié)合的教學(xué)模式
在專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)中,有些內(nèi)容如果用引導(dǎo)和討論相結(jié)合的教學(xué)模式可能會(huì)起到更佳的效果,能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性和創(chuàng)造潛能。例如《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課中的基準(zhǔn)選擇的內(nèi)容是該課的重點(diǎn)和難點(diǎn),它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、夾具結(jié)構(gòu)及操作加工影響均很大。為培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造思維能力,可采用引導(dǎo)和討論的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。在講授基準(zhǔn)內(nèi)容時(shí),先提出以下問(wèn)題:什么是基準(zhǔn)?基準(zhǔn)有哪些類(lèi)型?選擇定位基準(zhǔn)要考慮選擇原則?接著讓學(xué)生觀(guān)看基準(zhǔn)選擇的教學(xué)錄像片,使學(xué)生對(duì)選擇定位基準(zhǔn)有一個(gè)直觀(guān)的認(rèn)識(shí)。然后結(jié)合實(shí)物、模型進(jìn)行講授和課堂討論,在講授過(guò)程中重點(diǎn)講解選擇原則。然后結(jié)合幾種不同形狀零件,讓學(xué)生自己分析,選擇基準(zhǔn)并在課堂上展開(kāi)討論。在討論過(guò)程中老師要注意引導(dǎo)、啟發(fā)和總結(jié)。通過(guò)課堂討論使學(xué)生能根據(jù)不同零件,不同加工方法,靈活地選擇不同的定位基準(zhǔn)。
三、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新
實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是向?qū)W生傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能的重要途徑。書(shū)本上所學(xué)的理論知識(shí)要通過(guò)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)消化、鞏固和提高。創(chuàng)新實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)主要從以下兩方面入手:
1課程設(shè)計(jì)與專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)相結(jié)合
課程設(shè)計(jì)與專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)相結(jié)合是在學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)前布置有關(guān)的課程設(shè)計(jì)題目。讓學(xué)生帶著問(wèn)題、帶著任務(wù)進(jìn)行實(shí)習(xí),這樣就能讓學(xué)生把觀(guān)察到的、大量的原本是零散、無(wú)序的內(nèi)容,按課程設(shè)計(jì)的要求清楚地表述出來(lái)。而教師在學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程中的作用則是引導(dǎo)學(xué)生收集有關(guān)資料、數(shù)據(jù)、參數(shù)等,以便實(shí)習(xí)結(jié)束后能結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。這樣理論聯(lián)系實(shí)際的課程設(shè)計(jì)不再是紙上談兵,而是理實(shí)一體化,既充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又讓課程設(shè)計(jì)結(jié)合了企業(yè)的實(shí)際需求,取得了雙贏的教學(xué)效果。