時間：2023-03-22 17:32:25
序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇液壓傳動課程設計范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
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。
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。
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。 轉貼于 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。
例如雙剪式液壓升降臺液壓系統設計，學生需了解雙剪式液壓升降臺的結構及運行工況，負載計算需結合理論力學的相關知識，是一難點。根據升降臺的最大負載、運行速度及起升高度確定液壓缸的參數。為降低升降臺下降后的最小高度，減小安放空間，液壓缸如何放置很有講究。此外，需要根據升降臺的使用特點決定要解決的主要問題來選擇液壓系統基本回路，如升降臺承載貨物、設備或工作人員，安全性很重要，所以系統的設計應以安全性為第一，如用平衡回路實現升降臺在舉升位置可靠停留等。
在設計中，從液壓傳動方案的分析和液壓原理圖的擬定，到主要液壓元件的設計計算和選擇(如液壓缸、泵站的設計，液壓馬達、泵閥的選擇)，到液壓輔助裝置(油箱、濾油器、蓄能器、管路等)的計算、設計或選擇，再到液壓傳動系統的驗算和校核；液壓系統圖的繪制；液壓部件裝配圖、零件工作圖的繪制，編寫設計計算說明書，實現了完整的課程設計訓練的目的。
這樣的設計題目，雖解決了新形勢下對《液壓傳動》課程設計的要求，但短短兩周的課程設計時間，要完成一個所需知識涵蓋了本課程的全部內容，并涉及人才培養目標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，即液壓傳動的現狀和發展模塊講授后，就布置設計課題，以便學生有足夠的時間查閱資料，溫習相關課程的有關內容，自學未學過的相關知識，并帶著目標學習《液壓傳動》課程。[1]
總結
新形勢下，教師應當使學生在課程設計中發揮主角的作用，學生在設計中遇到問題應首先自己考慮，提出自己解決問題的方法與意見，必要時與指導教師討論研究。不應向指導老師索求答案或抄襲其他同學的設計計算數據。在設計中，往往要經過多次的核算修改才能達到較高的水平，故提倡“三邊“的設計方法，邊計算、邊繪圖、邊修改。這樣，利用新穎、成熟的設計題目，堅持傳統的課程設計要求，《液壓傳動》課程設計收到了非常好的教學效果。這些方法同樣可以應用在機械專業其它課程的課程設計中，以適應時代對高校課程改革的需求。
參考文獻
二、學習者特征分析
1.知識水平
學生已經掌握了機械原理、流體力學的基本知識，掌握了液壓實訓設備的基本操作技能，學習了安全操作規程及實訓室7S管理制度。
2.心理特點
學生對理論知識學習缺乏興趣，愿意動手操作;注意力集中時間較短，思維活躍，好奇心強，有參與課堂的熱情。
三、職業崗位能力分析
液壓設備維修工崗位職責要求：液壓系統基本組成及液壓系統工作原理，能閱讀液壓系統原理圖，能處理常見的故障。
四、教學目標
1.專業技能目標
能夠看懂一些常用的液壓元件圖形符號，能夠根據系統工作循環和動作要求及圖紙讀懂液壓系統原理圖。
2.知識目標
了解液壓元件的作用及圖形符號的意義;掌握液壓傳動系統的組成及工作原理;能閱讀液壓系統原理圖。
3.情感目標
培養學生熟悉液壓設備的工作環境，提高自主學習能力和表達溝通能力，加強團隊協作，形成崗位意識。
4.教學重難點
液壓傳動的工作原理。
5.教學策略
液壓系統的基本組成借助教具、flas、圖片等多種表現形式，把抽象的內容生活化具體化;充分發揮學生的主觀能動性，學生通過自己觀察、對比、分析、總結，掌握換向閥的工作原理。采用逆向講授，正向梳理、歸納、提升、總結一般液壓系的組成。教學難點液壓傳動工作原理采用逆向講授，正向梳理方法，結合初中物理學所講的連通器模型，揭示液壓傳動系統最基本的工作原理。
五、教學策略選擇與設計
本著學生聽得懂、學得會、記得住為原則，采用PBL教學模式，從終端問題開始，向上形成逆向問題鏈，并逐一解決。
六、教學方法
1.基于問題的學習方法
以問題為學習的起點：以問題為主軸架構，問題來源于專業領域遇到的真實問題。以學習為中心：學生背負學習責任，側重小組協作學習和自主學習，教師的任務是指導學習技巧，課程單元結束時進行小組評價，教師總結。
2.分組教學法
將學生分為4個小組，在以小組為單位的學習過程中取長補短，共同學習，共同進步，增進感情交流。理實一體教學，即理論學習與實踐操作相結合。
七、教學環境及資源準備
1. 教學地點
液壓實訓室（理實一體化）。
2.教學資源準備
液壓實訓設備（液壓泵站、手動三位四通換向閥、油管、液壓缸）4套，換向閥教具1個，多媒體教學設備、教學課件、學習任務書、拓展閱讀資料。
八、教學過程
1.導課
本次的主題：液壓體系的構成與特色。主題的描繪：液壓體系一般是經過于液體壓力來推進液壓缸的活塞運動來完結預訂的價值。本主題是：要經過于“液壓體系示例”作為學生直觀出現液體壓力是怎么樣發生的、進行傳遞的以及如何進行操控的。與此同時，講述中也闡明了其主要特色。
2.授課
液壓體系構成及特色，液壓傳動體系的構成及圖形的符號。
3.邏輯關系
液壓體系，完成運動，壓力操控，方向操控，速度控，雜質濾網。
4.事件
轎車揉捏作廢機
5.轎車作廢體系定論
（1）液壓體系是由動力設備、操控調節設備、履行設備、輔佐設備所構成。
（2）液壓體系是以有壓力的液壓油作為介質轉換和傳遞能量的設備。
（3）典型元件：泵、閥、缸、濾網等。
中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（a）-0157-01
液壓傳動是機械專業的一門重要的專業基礎課，基于課程的應用性很強，實驗課程就顯得非常重要。近年來隨著我校教學改革的不斷推進和課程建設的不斷更新，學校在強化液壓傳動理論教學的同時更加注重實驗教學的質量。實驗教學作為課堂教學的補充，通過實驗室使學生更好地理解液壓傳動的基本理論，培養學生的實際動手能力和創新能力。但就目前我校液壓傳動實驗教學的內容和方法來說，能讓學生進行設計和創新的機會較少，因此，需要對本課程的實驗教學方法和內容作一些調整和創新，提出綜合性、設計性實驗的思路。
1 液壓傳動實驗教學現狀
實驗教學的目的是配合理論教學，使學生在實驗過程中鞏固課堂上所學的理論并有所深悟。但傳統的液壓傳動實驗中，由于種種原因通常是教師演示，學生被動的根據實驗指導書的內容進行常規的驗證性實驗，教學效果一般。在實驗中我們發現傳統的液壓實驗具有以下缺點：（1）液壓回路和實驗內容固定、功能單一；（2）采用按鈕控制或繼電器控制，實驗數據手工處理，實驗數據精度不高；（3）學生自主設計的機會少，創新性差等。
2 綜合性、設計性實驗
為改變我校液壓傳動實驗教學的這些不足，液壓傳動實驗室中引進了多種包含PLC的液壓拼裝實驗臺。新型實驗臺的液壓系統采用多種控制方式（按鈕控制，繼電器控制，PLC控制），實驗過程包括從系統設計、元件組裝到控制編程、性能實現等全過程。要想利用新型實驗臺達到提高教學質量，培養學生獨立思考和動手實踐能力的目的，必須在實驗教學方法和考核方式上做革新，開設綜合性、設計性實驗。綜合性實驗力求使機械專業的學生在掌握液壓傳動基本理論的同時，熟練掌握PLC控制技術在液壓系統中的作用，對學生進行綜合訓練。設計性實驗是對學生獨立思考、發現問題、解決問題和探索創新能力進行訓練，要求學生根據實驗任務要求和實驗條件自行設計實驗內容，包括提出實驗方案，選擇實驗儀器，確定實驗內容和方法，實現實驗內容，分析實驗結果的全過程。開展綜合性設計性實驗必須改變以往“教師演示、學生模仿”的教學方式，學生不再按照實驗指導書一步一步地做，而是根據教師下發的實驗任務書選擇綜合性實驗任務。在了解實驗任務的目的和要求后，學生自行查閱資料理解一些課程中沒有講述的原理性知識，設計并逐步完成實驗內容。通過液壓傳動和PLC控制技術這兩門課程的交叉融合，在新型實驗臺上開設綜合性設計性的液壓系統實驗，不僅能夠提高實驗教學質量，還可以培養學生的動手能力，給學生提供更多的創新機會。
3 綜合性設計性實驗的實施過程
綜合性設計性實驗的實施過程參照課程設計的過程，由教師給每個學生下發不同的實驗任務書，學生可以利用液壓傳動實驗室和機電控制實驗室的相關實驗器材，根據實驗任務書的要求完成實驗的全過程。具體的實施過程可以總結如下：第一，根據實驗任務書確定實驗方案。學生可以根據給定的實驗目的和要求設計實驗方案，根據液壓傳動和PLC控制技術課程及其它相關理論的綜合知識，設計出具有綜合性實驗目的的實驗方案。第二，提交方案設計說明書。方案設計說明書中不僅要包括實驗的目的和意義、所選擇的實驗器材，還要包括詳細的實驗內容，即繪制出相應的電氣控制原理圖和液壓傳動系統原理圖，并設計出電路搭接和回路搭接實驗的詳細步驟。所提交的實驗方案必須經實驗老師的審核后方可開始實驗。第三，模擬和實驗。因實驗過程中涉及到PLC控制程序編寫，為避免由于程序錯誤造成液壓控制系統硬件的損壞，在實驗過程中首先要進行的是運用S7-200軟件進行編程和模擬，在模擬過程中發現錯誤及時調整，程序模擬正確后方可搭接液壓控制和傳動系統。選擇合適的液壓元件和電氣控制元件，根據設計的系統原理圖搭接液壓系統的液壓回路和控制電路。通電之前須經實驗老師檢查，以免因電路連接錯誤而燒壞電氣元件。第四，編寫實驗報告。在完成某一液壓控制系統的回路和電氣控制設計、系統組裝、系統調試和結果分析后，學生要編寫這一綜合性實驗的實驗報告，格式參考課程設計的說明書。
4 綜合性設計性實驗的效果分析
通過綜合性設計性實驗使得學生的動手實踐能力和理論創新能力都有了很大的提高，并加強了多課程體系的融合。首先，提高了學生查閱資料的能力。在實驗的設計和準備階段，學生需要查閱大量的資料，通過借助多種工具查閱國內外最新的科技文獻，提高了學生主動學習的能力和查找資料的能力。針對所查閱的資料進行系統的分析和研究，不僅學有所用，更拓寬了學生的知識面。其次，提高了學生主動學習和自主實驗的能力。學生在拿到實驗任務書之后就要確定實驗方案，設計實驗內容。實驗形式和內容不受約束，學生可以大膽設想，充分發揮專業所長和個人想象力，對制定的實驗方案進行反復推敲，對編制的程序嚴格模擬，在實驗過程中發現錯誤及時修正，直至達到實驗目的和要求。在整個實驗過程中，教師只起到監督和檢查的作用，完全依靠學生的自覺性和主動學習的態度，充分鍛煉了學生自主實驗的能力。再次，提高了學生科學研究的能力。綜合性設計性實驗要求學生自己動手完成實驗中的各個環節，并能對自己的實驗結果進行分析，很好地展現了學生的想象力、觀察力、創新思維、獨立思考和邏輯判斷能力，這些正是當前研究型人才所必須具備的素養。最后，提高了學生創新的能力。傳統的實驗教學過程中，學生大多是依據實驗指導書中的方法和步驟按部就班地做，缺乏思考和創新的機會。而現在采用綜合性設計性實驗教學模式，給了學生充分的思考和想象的空間，更有助于學生創新思維的形成。學生與學生之間，學生與教師之間可以隨時進行交流和討論，及時解決實驗過程中遇到的難題，將學生的學習形式由被動改為主動，不僅鍛煉了學生的創新能力，更讓學生充分體會到了學習研究的樂趣和學有所用的成就感。
5 結論
通過改進后的綜合性設計性實驗，不僅讓學生自己設計實驗回路，還讓學生動手搭建回路控制系統，使原有被動、按部就班的“看”實驗變成學生主動設計、解決現實問題與實踐環節結合的“做”實驗。通過多學科的綜合運用，有效地將液壓傳動和PLC控制技術的理論知識與實踐結合了起來。新實驗項目的開發，有利于提高學生學習的興趣及積極性，激發學生思考問題、分析問題、解決問題的能力，為社會培養出所需要的學科交叉的綜合型人才，可以更好的滿足社會發展的需要。
摘要：圍繞“地方本科院校轉型發展實踐與政策研究報告”重在培養應用技術型人才的目標，從實驗教學、課程設計兩方面分析了實踐教學現狀，并提出了相應的改革措施；同時，結合機電專業人才培養目標及專業課程的設置，增加了設計性、綜合性的實訓環節，它將電氣控制、PLC控制和氣動系統有機結合起來，進一步提高了學生綜合分析問題和動手實踐的能力。
關鍵詞 ：轉型發展；液壓與氣壓傳動；實踐教學
中圖分類號：TH137-4 文獻標識碼：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．07．0033
0引言
由于液壓傳動獨特的技術優勢，使得它在工程機械行業、汽車工業、現代農業、采礦與冶金工程、油氣探測與加工、土木水利工程、航天與海洋技術、生物與醫學工程、軍事裝備、國防工程等領域獲得了廣泛應用，成為工業、農業、國防和科學技術現代化進程中不可替代的一項重要基礎技術，它具有綜合性、應用性及實踐性強的特點。
“應用技術大學（學院）聯盟”地方高校轉型發展研究中心2013年11月的《地方本科院校轉型發展實踐與政策研究報告》指出，“應用技術大學重在培養應用技術型人才，服務地方經濟發展”、“注重技術應用，突出實踐教學”。在該主旨下，如何改革《液壓與氣壓傳動》實踐教學內容與教學方法，激勵學生自主學習興趣，提高學生動手實踐能力，對地方性本科院校培養應用技術型人才具有重要的意義。
1實踐教學現狀分析
1．1實驗內容陳舊、設備落后
當前武漢理工大學華夏學院液壓傳動實驗內容主要分為典型液壓泵、液壓閥的拆裝實驗（屬開放式實驗，學生自由安排實驗時間）和液壓泵、溢流閥以及進油節流調速回路的性能實驗。實驗課時共計6學時。結合課堂教學的理論知識，學生親自動手對常用液壓泵、液壓閥進行拆裝，可加深對其結構、工作原理的理解。液壓泵性能實驗，主要讓學生了解測試液壓泵基本性能（如壓力、流量、容積效率以及總效率）的方法，得出泵的性能曲線，一方面可根據理論知識，判斷實驗數據的正確性，另一方面反過來可驗證課本理論知識的準確性。溢流閥性能實驗，主要讓學生了解溢流閥穩定工作狀態下的靜態特性，學會溢流閥靜態特性中的啟閉特性、壓力穩定性、卸荷壓力等測試方法，得出溢流閥的啟閉特性曲線。進油節流調速回路性能實驗，主要讓學生得出不同通流截面積下的速度－負載特性曲線，并能分析它們的調試性能。不管是拆裝實驗還是性能實驗，均屬于認知性與驗證性實驗，不利于提高學生的設計和綜合應用能力。實驗內容過多地側重于液壓元件的性能測試，弱化了對液壓系統基本回路的實踐，不利于學生綜合應用能力的培養。實驗設備落后、直觀性差，學生對實驗缺乏興趣。
1．2課程設計整體質量不高
課程設計是液壓傳動實踐教學環節必不可少的組成部分，主要考查學生對理論知識的綜合分析與應用的能力。課程設計環節時間僅一周，但設計的內容包括明確液壓系統設計要求、分析液壓系統工況、確定液壓缸主要參數、論證系統方案、擬定液壓系統原理圖、通過計算選擇液壓元件、驗算液壓系統主要性能等。學生要在一周的時間內翻閱大量文獻資料，獨立完成一個質量較高的課程設計，難度非常大。
2實踐教學改革
2．1實驗教學
引進新的實驗得設備，開發新的實驗內容。目前用得較多是快插任意組合式液壓傳動綜合教學實驗臺。改進實驗教學方法，將典型液壓泵、液壓閥的拆裝實驗穿插在理論教學中，將理論教學遷至實驗室進行現場教學，學生對照實物學習，能更好、更快地消化吸收新知識，同時還能提高學習興趣和積極性。將實驗安排在相應的理論教學過程中，比如液壓泵性能實驗，在液壓泵知識點全部講完之后，立馬進行液壓泵性能實驗，這樣不僅能避免學生對理論知識的遺忘，反過來可進一步強化對理論知識的記憶，加深對理論知識的理解。為了提高學生親自動手能力，每次進行實驗時，按小組進行，一班分成2～3組，保證每臺實驗設備3人左右，盡量要求每位學生親自動手操作。加強實驗內容在課程中所占的分值，比如：在課程考試試卷中，增加實驗考題或者提高實驗在平時成績中的考核比例，讓學生充分認識到實驗的重要性。
2．2課程設計
課程設計選題應結合液壓傳動的技術特點，立足于服務地方經濟發展，選擇工程實踐性較強的課題作為設計題目。比如工程機械行業常見設備：混凝土泵車、挖掘機、叉車等某一子液壓系統作為課程設計題目。由于課程設計時間短，要提高課程設計整體質量，靠學生的“單打獨斗”是不行的，必須依賴團隊的力量。因此，實際操作過程中，可將3～5人分為一個團隊，每個團隊挑選一個組長，負載整個團隊的統籌、協調工作。由組長根據組員意見挑選課程設計題目，并定期匯報整個團隊的成果以及遇到的難題，帶課老師及時給予解答并做好考評登記。答辯時，以小組為考核對象，對其中的每個成員所負責的設計內容進行考評。這樣，不僅能提高學生分析問題、解決問題的能力，同時還能提高團隊合作能力。
2．3綜合實訓
根據“地方本科院校轉型發展實踐與政策研究報告”重在培養應用技術型人才的特點，結合實驗內容與課程設計的局限性，開發設計性、綜合性的實踐環節勢在必行。綜合實訓是將過去簡單的、獨立的實踐環節轉變為綜合性、設計性的大型實踐訓練，旨在實踐中提高學生查閱資料、發現問題、提出問題和解決問題的能力。因此，根據機電專業人才培養目標及專業課程的設置，開發了新的綜合實訓內容即“基于PLC控制的氣壓系統設計與開發”，它將電氣控制、PLC控制和氣壓傳動有機地結合起來，實現了多學科之間的交叉融合。綜合實訓學時為2周，實訓分為三個階段，第一個階段確定實訓團隊（每個團隊3～5人）及其課題，下發任務書，給定已知條件，動員學生利用圖書館、網絡等查閱資料；第二階段理論設計，根據現有實驗器材和已知條件，設計氣壓傳動系統及其電氣控制電路，PLC控制的硬件和軟件設計；第三階段在實訓平臺上搭建氣壓傳動系統，完成控制系統接線，輸入控制程序，驗證設計結果。實訓平臺如圖1所示，它由電源模塊、PLC模塊、氣動元件模塊、按鈕模塊、繼電器模塊等組成，采用雙面布置，多個團隊可同時進行實訓。
綜合實訓不僅加深了學生對課程理論知識的理解，強化了學生動手操作和實踐的能力，激發了學生學習的興趣和積極性，同時還培養了團隊合作意識，為以后進入企業工作打下基礎。
3總結與展望
液壓與氣壓傳動課程是工科機械類專業一門非常重要的專業基礎課，也是一門實踐性很強的課程，根據地方本科院校應用技術型人才培養目標，應不斷改革和創新實驗內容、實踐教學方法，提高學生工程實踐能力。除此之外，在轉型發展大環境下，學校應健全校企合作機制，引進當地企業高端技術人才來校講課或將學生送進企業進行技術培訓或在校內建立校企合作培訓班，落實“培養應用技術型人才，服務地方經濟發展”的辦學宗旨。盡管這些目前較難實現，但相信在后續轉型發展中，這些問題都能迎刃而解。
參考文獻
1劉振天．地方本科院校轉型發展與高等教育認識論及方法論訴求［J］．中國高教研究，2014（6）
1.應用型本科人才培養特點
隨著知識經濟時代的到來，經濟和科學技術的發展以及社會轉型對人才的需求越來越大，對人才的質量要求不斷提升，對人才需求的層次和規格呈多樣化的趨勢。在這些因素的影響下，高等教育由精英教育轉向大眾化教育。應用性高等教育就是隨著這種轉變應運而生的一種新的教育類型，且貫穿于高等教育的各個層次，豐富了高等教育體系的內涵。應用型本科與一般普通本科相比具有鮮明的技術應用型特征。在培養規格上，應用型本科培養的不是學科型、學術型、研究型人才，而是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才；在培養模式上，應用型本科以適應社會需要為目標，以培養技術應用能力為主線，涉及學生的知識、能力、素質結構和培養方案，以應用能力為主旨和特征構建課程和教學體系，重視學生的應用能力的培養。
應用型本科院校是為社會培養所需要的工程應用型人才服務的。因此，應用型本科院校的工程教育必須面向企業，根據工程應用型本科人才的特色，不斷探索和創新工程應用型本科人才的培養模式，與時俱進，為社會培養出更多更好的工程應用型本科人才。
2.機械類專業的液壓實踐教學的探索
在培養應用型人才的課程設置中，《液壓與氣壓傳動》是機電類專業的一門專業基礎課。該課程的實踐教學環節主要包含課內實驗與課程設計。由于該課程具有較強的實踐性和應用性，因此實踐教學極具重要性。通過實踐，讓學生獲得感性知識，加深學生對理論知識的理解，提高學生的動手能力，強化技能培養，培養學生分析和解決問題的能力，培養學生自主創新能力。在實踐教學過程中，應注重如下方面的內容：
2.1 教學觀念
在實驗教學過程中，尊重學生的個性和興趣，鼓勵學生自主學習自主成才。讓學生在全面發展與個性發展的有機統一中，學有所長，加強學生創新精神和創造能力的培養。
2.2 教學形式
液壓實驗教學過程中，教學形式從以“教”為中心轉向以“學”為中心，讓學生成為實驗活動的主體，以教師指導為主的實驗形式轉向以輔導、監控、考核的學生自主學習為主。
2.3 教學內容
實踐教學內容的安排盡量注意理論與實際應用的緊密結合，力求達到通過實驗活動，促使學生進行專業知識與相關知識的整合，將零散的知識轉變為相互貫通的系統的知識；同時引導學生將學過的知識轉化為自身的能力與素質，真正實現理論與實踐的結合。
2.3.1 課內實驗
液壓課內實驗，是學生借助于儀器設備和液壓元件，通過裝拆、搭接、使用以獲得直接經驗、培養技能、技巧的一種教學形式。實驗的目的在于驗證、鞏固課堂所學的基本概念和基本理論，啟迪學生的創新思維、開發創新潛能、培養創新能力、強化綜合能力的訓練，提高學生運用所學專業知識和現代科技手段解決各種實際問題的能力和實踐操作能力。液壓實驗的內容主要包括三個層次：
（1）基礎性實驗：這類實驗主要是認知性或演示性實驗，用于學生對該實驗所涉及專業知識的全面理解，實驗的目的就是根據專業培養目標進行基本技能的訓練和鞏固所學的理論知識，讓學生了解液壓傳動系統的組成、工作原理和搭建一個液壓傳動系統的全過程。
（2）綜合性實驗：這類實驗主要是驗證性或模擬性實驗，用于對理論教學中的重要結論進行驗證，利用實驗教學環境重現與真實系統工作活動過程相近的氛圍。根據理論教學的要求，完成實驗操作，解決系統故障。讓學生通過實驗提高學習興趣，明確學習方向和自己的不足，增強學習的動力。
（3）創新性與設計性實驗：這類實驗項目一般來自教師的科研課題或學生根據自己提出的科研設想在實驗室中進行開發和研究，是實踐教學的高級層次，實驗的目的在于開發學生的創新思維、培養創新能力與綜合技能，提高學生解決實際問題的能力和實踐操作能力。
2.3.2 課程設計
液壓與氣壓傳動課程設計內容為設計中等復雜程度液壓設備的液壓傳動裝置，確定液壓傳動方案，正確合理地選用液壓元件，熟練地運用液壓基本回路、組合成滿足基本性能要求的液壓系統。
這種實踐教學的目的是鞏固和深化已學知識，掌握液壓系統設計計算的一般方法和步驟。通過課程設計，熟悉、運用有關的標準、設計手冊和產品樣本等技術資料，培養學生工程設計能力和綜合分析問題、解決問題的能力；并通過課程設計，對學生在計算、制圖、運用設計資料以及經驗估算、考慮技術決策、CAD制圖等方面的基本技能進行一次訓練，以提高學生的綜合設計的能力。
2.4 教學方法
實踐教學應由淺入深、由簡單到復雜、由被動操作到主動設計或模擬再到創新性的綜合運用，逐漸加深教學內容的深度、廣度和綜合程度，使其符合學生認識規律和教學規律。改革“灌輸式”和過分偏重講授的教學方法，實施啟發式、討論式、研究式的教學方法。強調學生主動、積極地參與，調動學生的學習潛能與培養學生的學習和應用知識的能力，發揮團隊的作用與形成學習型組織，同時利用生產實際中的案例進行教學活動，加深對所學知識的理解，激發學生的學習興趣，培養學生分析問題解決問題的能力。
2.5 教學手段
實現傳統手段與現代化手段相結合，手工手段與信息技術手段相結合，模擬仿真手段與實際操作手段相結合，形成一套豐富多彩、相互補充、相互完善的教學方法體系。
開發設計計算機輔助教學課件，實現液壓元件及液壓回路的電腦動畫演示，提高教學效果。利用案例教學，激發學生的學習興趣，提高教學效果；通過演示及模擬等現場教學，讓學生切身體驗工作環境，了解液壓技術在生產上的應用。
2.6 考核方法
建立多元化的實驗考核辦法，對不同的實驗類型可采用不同的考核方法，同時也可針對學生不同的學習階段采取不同的實驗考核形式。
具體考核采用過程性與終結性相結合的方法，即結合課程特點與教學要求，建立以基本理論和基本技能為基礎，以綜合運用能力為重點，以學習態度為參照的綜合考評體系，注重考評方式的多樣化和考評指標的規范化，以保持對學生學習成績和教師教學效果檢驗的客觀公正性。
基礎性實驗和專業特色的綜合性實驗主要從考勤、實驗過程檢查和實驗報告三個方面綜合考核并確定成績。
創新性與設計性實驗一般單獨考試和記分，采用對申請優秀的實驗小組以現場展示、提問、學生作簡單答辯的方法考核后再確定最終成績。
2.7 管理方式
隨著以“教”為中心的教學模式向以“學”為中心的教學模式的轉換，實踐教學的管理方式從以教師管理為主轉向以學生自我管理為主。在創新設計類實驗中，實驗內容策劃、組織與實施應由學生來完成。實踐教學過程中的協調、監督、控制與評估等工作可由教師配合學生來實現。
3.實踐操作能力的培養及案例
實踐能力主要是指將理論知識應用于實際工作的能力。在學校，大學生通過實踐性教學環節——實驗、實習、設計(論文)、科研等活動，對所學的理論知識進行實驗、驗證，將理論知識回到實踐中去檢驗，對所學的理論進行綜合、運用、轉化、創新，逐步培養起實踐能力。實驗課是其中很重要的實踐環節之一，其主要作用與形式如下：
3.1 有利于培養學生解決問題的能力——基礎性實驗
基礎性實驗主要是通過實驗讓學生了解液壓傳動的基礎知識、掌握基本的操作技能，加深對所學知識的理解和應用。
如：液壓元件拆裝實驗中，讓學生明確液壓元件是液壓系統的重要組成部分，液壓元件性能的優劣，直接影響液壓系統的正常工作，通過對液壓元件的拆裝，加深對元件的結構和工作原理及性能特點的了解。并能對液壓元件的加工及裝配工藝有一個初步的認識。拆裝過程中，學生選用適當的工具和材料，對液壓元件進行拆解，觀察及了解各零件的作用，了解液壓元件的名稱、型號和主要技術性能參數及其工作原理，再按一定的步驟裝配還原液壓元件。以此，加強學生的動手能力和思維能力，培養工程意識。
3.2 想象能力與邏輯思維能力的培養——綜合性實驗
綜合性實驗主要是通過觀察現象，驗證、鞏固和補充課堂講授的理論知識，使學生對液壓傳動系統中常見的元件的內部結構、工作原理、適用場合等有一個更加深刻的理解和認識，具備正確處理實驗數據的能力，并能自行組裝液壓基本回路，為今后在工程實際中設計性能優良的液壓傳動系統打下堅實的基礎。
本類液壓實驗可在實驗室進行可視、仿真操作及實體回路實驗，驗證液壓元件與回路的性能，直觀了解液壓元件的內部結構、工作過程、控制原理及液流狀態。
通過綜合性實驗，促使學生進行專業知識與相關知識的整合，將零散的知識轉變為相互貫通的系統的知識；同時引導學生將學過的知識轉化為自身的能力與素質，學習運用所學理論解決實際問題的方法與途徑。
3.3 創造性思維能力的培養——系統設計
本實踐教學環節要求學生根據給定的工作要求，通過分析、計算及查閱相關資料，能夠合理設計一個較完整的液壓回路，繪制出液壓原理圖，再根據原理圖選擇合適的液壓元件，并進行校驗，以實現系統功能。
通過液壓系統設計，使學生了解并掌握液壓元件的作用、液壓系統基本結構及系統工作原理，以此加強培養學生理論聯系實際及實際分析問題的能力及實際動手能力，培養學生自主創新能力，有利于學生個性發展，使更多優秀學生脫穎而出。
4.結束語
近年來，在《液壓與氣壓傳動》課程的實踐教學中，以學生系統掌握常用實驗方法為基礎，建立與理論教學相輔相承、相對獨立的實踐教學體系，根據國家教委提倡的素質教育和創新教育思想，注重學生自主學習，自主成才的教育。校內有上千名本科生參與了液壓實踐教學，取得較好的教學效果。
參考文獻：
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.048
1 課程設計
（1）課程介紹。液壓傳動控制技術是高職教育的重要學科，主要是教授學生液壓元件的基礎知識，使學生正確識別各類液壓元件，詳知各個液壓元件的工作原理，在此基礎上能夠獨立的診斷和排除液壓設備的故障。該技術具有較強的實踐意義，常常應用于工業生產和實踐中，對于保障工業生產的連續性和安全性有著十分重要的作用。
（2）設計思路。教師應將液壓傳動控制技術教材上的內容進行歸納和細分，在上課之前向學生布置相關任務，學生之間可以自由形成學習小組，每組6-8人，小組成員分工合作，在課余時間搜集資料，共同制定解決方案。各個小組中還應選出一名學生負責在課堂上講述方案設計理念和問題的解決思路，最終由教師對各個小組的表現予以總結和點評。通過師生之間的討論交流探索出最佳的方案，以達到完成任務的根本目的。教師還應經常安排實驗課程，讓學生通過動手實踐驗證方案的可行性，使理論和實踐真正的結合到一起，以快速提高學生的實踐能力。
（3）設計流程。1）任務引入。以液壓缸的選擇為例，根據液壓缸的特點和工作原理為特定的工作環境選擇出性價比最高的液壓缸；2）制定方案。學生可以到書籍和網絡上搜集資料，通過教材明晰液壓缸的種類、特點、工作原理和具體的工作環境，根據任務要求的工作環境制定具體方案；3）課堂討論。教師可以借助現代化的教學設備組織實施教學，運用多媒體將學生制作的液壓缸課件進行演示，為其他學生提供清晰的參考素材，促使學生積極參與到討論中，檢查該方案是否合理，指出其中的不足之處，同時對自身的方案加以完善，以提高學生的課堂參與度，加深學生對知識的理解和掌握程度；4）總結評估。在各個小組都演示完畢后，教師要對每個小組的表現進行客觀的評價，對各個小組成員的辛勤付出加以肯定，指出方案中需要改進的地方，綜合各個小組的發言總結出最具有實踐價值的實施方案。教師還應對液壓缸的相關知識進行拓展延伸，例如運用類比教學法將液壓馬達與液壓缸放到一起教學，比較二者的相似點和不同點，促使學生對液壓馬達形成系統的認識，以便于學生對液壓傳動控制技術該門學科的整體理解和運用；5）結果應用。在實驗室模擬液壓缸的工作環境，讓學生將各自選擇的液壓缸放到實驗臺上，檢驗其是否能夠正常工作；如果液壓缸不能工作，那么說明該方案不具備可行性；如果液壓缸可以工作，那么對其工作效率進行計算，參考液壓缸的工作效率與市場價格，用科學可靠的數據說明各個方案的優劣，使學生更為信服。
2 任務驅動法的教學優勢
（1）提高了學生的學習能力。傳統的液壓傳動控制技術課程只需要學生帶著耳朵，在課堂上認真聽講，而不需要學生提問和發言，學生與教師之間缺乏交流和互動。這種教學方式很難吸引學生參與其中，學生對于晦澀難懂的知識無法理解和掌握，很難產生學習興趣，導致課堂效率十分低下。采用任務驅動法使學生做好課前預習，學生會對將要學習的知識有個大致的了解，在課堂上能夠更快的理解知識內容，同時通過查閱資料會提高學生的自主學習能力，有助于學生日后的獨立學習。
（2）有助于學生的全面發展。液壓傳動控制技術是理科知識，與機電、自動化等學科密不可分，以往的高職教育只重視培養學生的理性思維，卻忽視了訓練學生的表達能力。采用任務驅動法激勵學生在課堂上發言，在課下參與討論，能夠顯著提高學生的語言表達能力，而且采用分組競賽的教學形式很好的培養了學生競爭和合作的意識。除此之外，學生在查閱資料時還可以鍛煉信息的采集和篩選能力，從而快速的提取自身需要的資料，所以說任務驅動法對于促進學生的全面發展大有助益。
3 實施任務驅動法的必備條件
（1）對教師的要求。任務驅動教學法將高職教學的課堂環境由靜態轉變為動態，教師無法像以往一樣完全掌控課堂，也不能預知學生將要提出的問題，因此需要教師具備良好的職業素養和應變能力，能夠對學生提出的問題作出細致、精準的回答，切實的幫助學生解決各類實際問題。教師應該鼓勵學生大膽提問，對于簡單的問題也不要敷衍或是苛責學生，要平等對待每一位學生，表揚性的話語要多于批評和指責，讓學生感受到教師的關心和愛護，從而逐漸積累學習液壓傳動控制技術的興趣。教師還應經常與企業和工廠的技術人員交流，不斷完善自身的知識和技能，并根據企業的崗位要求設置課堂任務，使液壓傳動控制技術教學更具有實踐價值。
（2）對教材的要求。以往的教材注重知識的系統性、漸進性，忽略了學科間的聯系和理論聯系生產實際，知識應用于生產的要求。任務驅動法對教材的要求較高，綜合起來應滿足下面5個條件：1）應具有一定的學習價值和實踐意義；2）能將某一教學課題的理論知識和實踐技能結合在一起；3）與企業實際生產過程或實現的商業經營活動有直接的關系；4）學生有獨立進行計劃工作的機會，可以自行組織、安排自己的學習行為；5）有明確而具體的成果展示。
在編寫教材的過程中，需要按照這5個條件設計項目，同時也需要在各個項目中滲透整個《液壓傳動控制技術》的理論知識，保證學生學習知識的完整性。
4 小結
液壓傳動控制技術是機電一體化專業中的必學科目，將任務驅動法應用到該科目中能夠顯著提高學生的各項能力，促進學生的全面發展，使學生成為符合企業需要的復合型人才。高職教師應該加大對任務驅動教學法的研究，并將其推廣應用到其他科目中，讓其他專業的高職學生都能夠從中獲益，使高職學生在就業時具備更為明顯的優勢，以幫助學生早日找到心儀的工作，為企業和工廠輸送更多的復合型人才，從而創造高校、企業、學生的和諧共贏局面。
參考文獻：
中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2012）12-0026-02
作為工科院校的機械類課程設計，是相應某門課程整個教學環節中重要的一個實踐環節，是應用所學理論知識并結合前期相應課程進行的一次綜合性應用練習，是對理論教學的補充和拓展，也是對該課程理論教學效果的一次檢驗。通過課程設計環節，不僅可以培養學生的動手能力，也可以更好地理解和掌握理論知識，加強理論與實際的結合，提高學生的學習積極性、自主創新能力和團隊協作精神，使學有所用，能為學習確立短期目標，是培養應用型與創新型人才的一個重要途徑。
然而，如何評價課程設計質量，即給定學生課程設計的成績，一直是個難題。由于課程設計具有模糊性和綜合性，在給定學生課程設計成績過程中，存在著諸多不確定因素。成績評定后，很難做到符合實際，有失公平和準確性。課程設計沒有統一的標準答案，評定時又含有較多的主觀性判斷，所以難免會出現成績評定不夠合理的現象。有效值分析評價法具有直觀、全面、易控、多級分析和便于量化等優點，將該評價法用于課程設計質量評價，能夠做到科學、公平、公正、準確。本文以《液壓傳動》課程設計及《機械設計》課程設計為實踐依據，進行應用研究。
一、有效值分析法在課程設計成績評定中的
應用
（一）建立課程設計評價目標系統
依據系統論觀點，把評價目標看成系統，且系統可以進行分解。課程設計的整個過程為一個系統，確定課程設計的評價目標。
總目標：Z-課程設計質量；
第一級分目標：Z1-計算說明書質量，Z2-圖紙質量，Z3-答辯質量，Z4-平時成績，Z5-設計態度與能力；
第二級分目標：
Z11-完整，Z12-頁數，Z13-工整，Z14-設計內容； Z21-數量，Z22-規范，Z23-整潔，Z24-正確合理；
Z31-表述，Z32-回答問題正確率，Z33- 按順序答，Z34-態度；Z41-出勤率，Z42-答疑，Z43-進度；
Z51-設計態度，Z52-設計能力。
第三級分目標：
Z111-封面，Z112-目錄， Z113- 正文，Z114- 參考文獻；Z141-計算正確，Z142-內容完整， Z143- 步驟完整；Z221-圖幅，Z222-布圖 ，Z223- 線條，Z224-標準件與規定畫法， Z225-標題欄 ；Z311-時間，Z312-清晰程度， Z313-語音，Z314- 儀態；Z321-回答問題，Z521-理論知識掌握程度，Z522-自主設計，Z523- 計算機應用，Z524-查閱資料；
第四級分目標：
Z1141- 格式，Z1142- 數量，Z1143- 符合實際，Z5231- 文本編輯，Z5232- 軟件使用，Z5233- 操作，Z5234-自主創新
系統的評價目標樹如圖1所示。
圖1 評價目標樹
（二）分配評價目標的加權系數
在進行有效值分析時，要按百分比（0與1之間的數）對各目標加權。總目標的加權系數為1，所屬同一目標的下一級分目標加權系數之和為1。比如，總目標加權系數與第一級分目標加權系數的關系為
g=g1+g2+…+gn=1
根據課程設計的實踐經驗并經過問卷調查進行加權系數的分配。
第一級分目標加權系數分配：
g1=0.20，g2=0.20，g3=0.30，g4=0.20，g5=0.10；
第二級分目標加權系數分配：
g11=0.12，g12=0.30，g13=0.28，g14=0.30；g21=0.30，g22=0.2，
g23=0.10，g24=0.40；g31=0.35，g32=0.35，g33=0.10，g34=0.20；g41=0.50，
g42=0.30，g43=0.20；g51=0.45，g52=0.55；
第三級分目標加權系數分配：
g111=0.20，g112=0.20，g113=0.40，g114=0.20；g141=0.40，
g142=0.30，g143=0.30；g221=0.10，g222=0.20，g223=0.30，g224
=0.30，g225=0.10；g311=0.10，g312=0.60，g313=0.10，g314=
0.20；g521=0.30，g522=0.35，g523=0.20，g524=0.15；
第四級分目標加權系數分配：
g1141=0.40，g1142=0.30，g1143=0.30；g5231=0.25，g5232
=0.45，g5233=0.20，g5234=0.10；
分配完各個目標的加權系數之后，再計算出各級分目標相對總目標的加權系數，計算方法如下（以第二級分目標Z11相對總目標的加權系數為例）
gz11=g1×g11=0.20×0.12=0.024
將分目標相對總目標的加權系數填寫在方框的右下角，可得到如圖2所示的加權系數分配圖。
（三）特性量的分數評定
所謂特性量是指通過分析獲得的能夠表征評價目標的參量。特性量可以是數值上的特性值，也可用文字表達。不同課程的課程設計特性量是不同的，下面以液壓傳動課程設計為依據，結合機械設計課程設計的經驗，對課程設計評價目標的特性量進行評分賦值。
液壓傳動課程設計是依附于液壓傳動課程理論教學的重要實踐性教學環節。能夠科學、公正、準確評定出學生課程設計成績，也就完全體現出該實踐教學環節的質量，對保障教學質量和提高教學水平具有非常重要的意義。
由圖1目標樹可知最后一級的評價目標共有37個，對這些目標按10分制進行分數評定。10分制賦值比較確切，在多目標評價中用得最多。根據不同的評價目標，給出不同的特性量，并對應著不同的分數，也稱作價值。本文給出第一級分目標Z1（計算說明書）的11個評價目標特性量分數評定表，見表1。
（四）評定課程設計成績
根據學生整個課程設計完成情況，給出特性量，再由表1取相應價值等級分數，列出評價表，如表2所示，每個學生一張表。
表2 評價表
根據學生的課程設計評價表，可累加成總價值。其加權總價值為
式中，Wij為第j個學生第i個課程設計評價特性量的價值；gi為第i個評價標準的加權系數；Wgij為學生課程設計第i個評價特性量的加權價值。
將每個學生的總價值分別計算出后，由高到低進行排序，做出價值曲線，然后按照一定的比例，把總價值數按優、良、中、及格和不及格分成相應5個區間，落在的那個區間，就為相應的課程設計成績。
課程設計是對學生綜合能力的訓練與考核，其成績評定是一項嚴肅認真、全面細致的工作。應用有效值分析法評價課程設計質量，即評定學生的成績，雖然指導教師的工作量增大，但可以做到科學、公平、公正、全面。這就要求教師在課程設計過程中，認真把好每一關，掌握學生真實情況和大量的信息。有了規范課程設計成績評定方法，可利用計算機做成評價模型，提高效率，減輕工作量。運用本文提出的評價目標樹及加權系數分配，結合課程設計實際要求，制定出特性量分數評定表，就可方便地進行其他相關課程設計的質量評價。
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2多種教學方法結合
機械基礎課程實踐性強，傳統的理論教學采用“填鴨式”的教學方法，教學過程中教師和學生之間缺乏互動，學生被動接受知識，學生感到枯燥乏味，不利于學生的學習。采用多種教學方法，激發學生學習積極性，變被動學習為主動學習。對于工程力學基礎、工程材料基礎知識、基本概念等采用講授式教學法。教學過程中教師要注意和學生的良好互動，避免注入式教學。機械設計中的常用機構、機械傳動、軸系難度大和實際聯系密切，采用討論式教學。理論知識講解前，選擇和生產實際常見的議題，在學生充分討論后，教師再講解，調動學生學習的積極性，避免了“教師教、學生被動學”的單一教學模式，達到事半功倍的效果。采用典型案例教學法，如以齒輪軸為典型案例，通過材料的選擇、結構設計、強度校核、公差與配合的選擇、機械加工工藝制定等環節，可以把工程力學、工程材料、互換性與技術測量、機械設計、機械加工的相關知識聯系在一起，架起了課程的橋梁，知識結構相互銜接，課程體系更加完善。
3采用多種教學手段提高教學效率
機械基礎課程的研究內容比較抽象，相當一部分學生在學習時因缺乏空間想象力和工程設計而產生厭學情緒[4]。課程學時少，內容多，采用現代教育技術方法，通過運用多種媒體，提高課堂效率，有效提高教學效果。講解平面連桿機構、機械傳動、金屬切削機床、輪系、液壓系統原理時，由于學生沒有實際生產經歷，缺乏相應的想象能力，采用動畫技術，生動形象，讓零部件運動起來，使抽象理論直觀化；講解連接、軸系、切削加工方法、液壓元件時，采用實物、幻燈片、圖片展示教學內容，生動形象，增加學生感性認識，拉近書本知識和生產實際的距離，加深學生對理論知識的理解，更好地突出教學重點和難點。
4增加綜合設計實驗教學內容
課程的實驗課時為4學時，傳統的實驗為認知實驗，實驗設備是機械基礎陳列柜和模型，以演示講解為主，時間多集中安排在課程中期。改革后，開放實驗室，學生自主實驗，不占實驗課時，時間安排每個模塊的理論課講授之前，學生遞交實驗報告。通過認知實驗使學生建立機械零配件的結構、機械加工、液壓傳動系統的感性認識，對機械基礎知識有一個初步了解。增加綜合設計實驗內容[5]。①軸系結構設計實驗。軸系結構是回轉機械的重要組成部分，軸系結構的性能決定機械的性能和壽命。軸系結構設計實踐性強，涉及內容多，靈活性大，是課程的重點和難點。通過拆卸、結構分析、裝配、調整、結構設計的全過程，學生掌握軸系設計的步驟和方法，培養學生的創新能力和工程實踐能力。②機械傳動方案的創新組合設計、分析實驗。傳動方案的設計是創新設計的主要內容，學生根據教師的要求，選擇傳動類型、自行設計傳動方案，根據設計方案自行組裝，以培養學生的綜合設計能力和動手能力。通過開設綜合設計實驗，在創新實驗的環節中，學生通過方案構思和改進、實驗操作和觀察，達到培養創新意識、創新設計能力[6]。
5增加具有食品工程教育特色的實踐教學環節
增加工程訓練，訓練時間安排在理論課開課后第6周。工程的本質是一種社會實踐，在科學的基礎上增加工程訓練的內容。學生知識面窄、面向工程實際不足，沒有足夠的工程訓練，現代工程設計思想、方法和綜合應用多方面的知識解決工程實際問題的能力不足。工程訓練中，學生學習金屬加工工藝知識，自己動手操作各種設備，使用多種量器具，增強動手能力，激發創新欲望，培養創新能力。增加課程設計，時間安排在理論課結束后進行。課程設計是實踐教學的重要環節，培養學生運用所學的知識分析和解決問題及獨立思考的能力。課程設計時間1周，工作量大、時間緊。采用接近工程實際的題目：一級減速器設計或小型食品加工機械等。每個學生的任務書各不相同，設計方案和設計思路完全由學生組織設計，充分發揮以學生為主的教學理念。學生基本具備機械傳動系統的設計計算、材料的選擇、會查閱資料，能夠正確使用國家標準，繪制工程圖的能力。通過課程設計鞏固所學知識，掌握機械方面的設計方法和步驟，培養學生工程意識、分析問題和解決問題的綜合能力。
6考核方式
改革課程考核方式，實行教學全過程多次考核和考查，提高平時成績在總成績中的比例[7]。理論考核采用閉卷考試，成績占課程成績的70%；實驗考核成績占課程成績的30%。細化實驗考核內容，從實驗準備、實驗過程、實驗效果、實驗報告多方面考核，注重實驗過程和創新能力的考核；工程訓練、課程設計單獨考核。
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）02-0168-03
液壓傳動系統仿真實訓教學的目的及意義
《液壓與氣壓傳動》是一門集機械原理、機械設計、流體力學、檢測技術和自動控制等多方面知識于一體的綜合性課程，相關技術在機床、工程機械、交通運輸、冶金機械、農業機械、塑料機械、鍛壓機械、航空、航天、兵器、石油與煤炭等許多領域應用相當廣泛。故該課程是機械類專業一門極其重要的專業基礎課，且其實踐性很強，旨在培養學生具有讀懂一般機械液壓系統原理圖，并且獨立運用所學知識綜合分析和解決工程實際中機電液控制系統、液壓與氣動等相關問題的能力，以及設計中等復雜程度以下液壓系統的能力。但基本概念難以理解、元件結構復雜、系統工作過程抽象等，一直是這門課程教學的難題。實踐教學則一般停留在演示性和驗證性實驗上，很難構建新的回路，具有一定的局限性和欠缺。基于FluidSIM軟件的仿真實訓教學可以幫助解決這一系列問題。
FluidSIM軟件內置各種標準液壓、氣動、電氣等元件庫，具有方便快捷的繪圖、設計功能和先進的機電液控制系統仿真功能。在實踐教學中應用FluidSIM軟件對回路進行模擬運行和檢驗，能使學生清晰地了解各元件在回路各個運動階段的工作過程，加深對元件和回路原理的理解。利用FluidSIM軟件對液壓回路及控制系統進行仿真實驗，使機械、液壓、電氣有機結合，能進一步加深學生對機電液控制系統的理解，并使學生能靈活地運用已經掌握的知識分析和解決實際問題。FluidSIM仿真軟件使用獨立的液壓及控制元件，很容易連接成不同的液壓控制回路。對這些元件不同的組合，可以得到不同回路，學生可以方便快捷地搭建各類電、液控制回路，能激發學生的創新意識，培養學生整體構思設計能力和綜合運用知識的能力。FluidSIM仿真軟件還可對系統進行準確的動作和工作參數的模擬及測試，可以真實地反映、模擬現場實際，為設備的維護、故障分析提供依據。
液壓傳動系統仿真實訓的設計思路
所設計的仿真實訓內容呈現出不同的層次梯度：從基礎到提高；從基本元件認識、簡單回路連接到復雜控制回路聯動；從液壓回路的單模塊到機械、電氣、PLC、液壓集成的綜合模塊，從功能演示、原理驗證、操作互動到探索實驗、自我設計。進而從讓學生能掌握扎實的基礎知識，獨立運用所學知識分析和解決問題，到按照要求設計出符合實際工況的一般中等復雜程度的機電液控制回路。
加強學生對液壓傳動系統的組成、工作過程和特點的理解和各液壓元件結構、原理、工作性能、連接方式和功用的認知，以及對仿真軟件的安裝與搭建液壓回路的基本操作方法的學習，由仿真實訓指導書和仿真實訓報告書中的實訓報告要求體現。分析液壓系統原理圖，深度理解液壓控制閥在液壓基本回路中所起的作用，解讀系統工作過程和狀態；在同一動作要求下發散思維，修改元件的組合或電氣控制程序，設計出不同的液壓回路；根據工況要求，設置簡單的PLC控制程序，使用常見的液壓元件、電氣元件等元器件進行設計、搭建各類電液控制回路，這些由仿真實訓指導書和仿真實訓報告書中的思考題、選做思考題體現。選做思考題由教師根據實際教學情況選定，供有興趣的學生選做。所設計的思考題要有很大的自由度，課堂考核標準應具有一定的靈活性，學生根據自己的理解和想法搭建出合理的控制回路，所得結果只要理由充分、設計合理、考慮全面都應取得較好成績。
液壓傳動系統仿真實訓的內容
我們當前設計的基于FluidSIM軟件的液壓傳動系統仿真實訓包括8個單元，最后一個單元為仿真實訓考核。實訓時間為4周。具體內容如表1所示。
仿真實訓項目的實施
根據以上仿真實訓項目的設計內容和思路，對實訓課的上課方法、情景設置等都做了一些調整，并將課堂考核融入到實訓項目的實施過程中，提高學生的完成能力。以實訓五“差動連接回路”項目為例，其實施過程如下：
（一）教師借助仿真狀態圖，演示差動連接回路使液壓缸快速運動的工作原理
如圖1（a）和圖1（b）所示，當液壓缸活塞沒有觸碰到行程開關S1時，電磁閥處中位工作，液壓泵輸出的液壓油同時與液壓缸的左右兩腔相通，回路呈差動連接狀態；當觸碰到行程開關S1時，電磁閥處左位工作，液壓缸左腔進油，右腔回油，活塞桿繼續伸出；當觸碰到行程開關S1時，電磁閥處右位工作，活塞桿縮回。由液壓缸的仿真狀態圖圖1（c）可以很清楚地看到，液壓缸伸出的過程中，其差動連接階段的位移曲線斜率明顯大于非差動連接階段，充分說明了在不增加泵流量的前提下增加了供給無桿腔的油液量，使活塞快速向右運動。
（二）在教師引導下，學生在FluidSIM仿真軟件界面中搭建滿足工況要求的差動連接回路
工況要求提出由行程控制液壓缸動作：快進—工進—快退，如圖2（a）所示，速回路實現工進；采用換向閥實現快退。再進一步考慮用行程開關控制電磁換向閥實現快進和工進的換接，以及工進和快退的換接。原理圖設計如圖2（b）所示。
（三）根據PLC控制電路知識，完成液壓缸動作編程
學生通過系統原理圖和液壓缸的動作，得出電磁鐵的動作順序，如圖2（c）所示，再綜合以前所學PLC知識進行編程。其程序如圖2（d）所示。
（四）根據PLC程序選擇和連接電氣元件，其電氣控制原理圖如圖2（e）所示，完成由行程開關控制的液壓缸動作。然后進行仿真調試，檢驗系統工作是否滿足工況要求，液壓缸的仿真狀態圖如圖2（f）所示。
從設計搭建回路到編程到仿真完成液壓缸動作，教師起引導作用，學生有較大自由度。學生可以提出自己的想法和方案，采用仿真調試的手段來驗證，并記錄在報告中。課下將仿真實訓報告書上交，教師記分作為實訓平時成績。
（五）教師引導學生在課堂上通過搭建回路，對其仿真、分析、調試，完成實訓報告中的發散型和設計型思考題，并根據學生的完成情況當堂打分，作為課堂考核的平時成績
思考題如下：（1）M型中位機能的三位四通電磁換向閥在該回路中起何作用？采用O型中位機能的三位四通電磁換向閥是否可行？為什么？（2）該系統中，二位三通電磁換向閥可以用兩位兩通電磁閥代替嗎？如果可以，繪制回路圖。（3）該系統中，若將二位三通電磁換向閥換為二位三通機動換向閥，液壓缸動作是否能滿足工況要求？PLC控制程序須如何修改？（4）若采用P行中位機能的三位四通電磁換向閥實現差動連接，要求工況動作不變，若可行，繪制回路圖，給出PLC控制程序或電氣原理圖。（5）試設計一個回路能滿足該工況要求，請繪制系統原理圖，給出PLC控制程序梯形圖或電氣原理圖。此題由教師根據實際教學情況選定，由有興趣的學生選做。
仿真實訓項目實施效果
FluidSIM軟件信息量大、內容新穎、功能齊全。在仿真實訓項目的實施過程中，教師可以很好地將專業理論和實踐相結合，不僅增強學生的感性認識和學習興趣，而且增加學生實踐和動手的機會。其先進的仿真功能，直觀、逼真的仿真效果，能加快學生對液壓元件、液壓基本回路、簡單的機電液一體化系統的理解速度，進而提高學生的學習質量。利用軟件對液壓與氣動回路及控制系統進行仿真實驗，能使機械結構和傳動、液壓氣動技術、可編程控制器等知識有機地結合起來。通過為液壓系統設置控制電路，學生可以實現綜合練習，激發出創新意識，培養整體構思能力。由于加大了平時學習成績的比例，能提高學生對課程學習過程的重視。實訓教學的開展，也促進教師不斷學習，在對軟件的熟悉、運用和實訓項目的設計、實施過程中，教師提高了自身的業務素質。
仿真實訓項目方案的進一步優化
在本課程的仿真實訓教學的實施過程中，我們也對項目的設計方案和內容進行了思考。仿真實訓項目的設計方案、內容可做出更進一步的優化：可改進基礎知識呈現的方式方法，使其更具直觀性，增強綜合實例中各科知識之間的關聯性。對學生在認知過程中所提出的想法，教師應循序漸進地引導，要加以肯定，以調動學生的積極性。應考慮增加強化機電液綜合模塊的選做實訓項目和工程實際運用較多較簡單的機電液控制系統的例子，簡化后作為選做的實訓項目，以滿足部分興趣濃厚、有想法、積極性較高的學生。還可將傳感器技術、邏輯電路控制技術、計算機控制技術等融入其中，模擬工程實際例子形成綜合實訓系統，深層次地加強學生對綜合知識的運用能力，使學生開拓眼界，拓寬知識面，為日后進一步深入學習、從事專業工作做好鋪墊。
參考文獻：
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課程設計是教學中非常重要的實踐環節，它不僅僅是培養學生分析問題、解決問題的能力，提高實踐創新的能力 [1 ]，而且是學生將所學的專業理論知識應用于實際的最佳途徑 [2 ]。然而，目前針對課程設計進行改革實踐的研究并不多，大多集中在畢業設計改革上。課程設計是實踐教學環節中最為關鍵的教學環節之一，在整個實踐教學中起到了承上啟下的作用，既是專業課程的綜合應用，又是畢業設計的基礎和鋪墊。因此，課程設計要具有綜合性強和接近工程實際的特點，通過課程設計，培養學生的實踐創新能力及團隊合作精神，實現符合產業需要的高素質應用型人才培養要求。因此，課程設計工程化改革已勢在必行，使其具有綜合性強和接近工程實際的特點。
一、 “卓越工程師”教育培養計劃
教育部“卓越工程師教育培養計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。該計劃旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務 [3 ]。“卓越計劃”具有三個特點： 一是行業企業深度參與培養過程；二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才；三是強化培養學生的工程能力和創新能力。
在中國從制造大國向制造強國轉型的關鍵時期，工科院校創建以培養機械類卓越工程師為導向的教育模式，更加強化了學生的服務企業的工程意識及工程素質 [4 ]。
二、教育理念的深刻變革
結合學校辦學定位和人才培養目標定位，我校在實踐中凝煉出“大德育、大工程、大實踐”（簡稱“三大”）教育理念，其中，“大德育”是先導，體現做人的素質，“大工程”是背景，體現社會需求，“大實踐”是核心，體現做事的能力 [5，6 ]。
“三大”教育理念要在課程設計中加以落實，使卓越工程師培養與課程設計更好地結合，是應用型本科院校不可忽視的重要問題。課程設計要面向社會需求，核心是培養學生創新和工程實踐能力，確保知識、能力、素質的綜合發展，把學生能力培養貫穿到課程設計的全過程中。
三、課程設計依托校企合作
目前多數學校都在一定規模進行校企合作，且多集中在畢業設計階段。在近幾年畢業設計的指導過程中，我們發現多數學生的機械專業基礎知識還比較扎實，但工程素質較差，對性能指標的要求、成本控制等沒有概念，僅僅局限于要求功能的實現，這是不滿足“卓越工程師”培養計劃要求的。
我校作為黑龍江省唯一一所以礦業工程為特色的本科院校，立足“大礦業”特色，根據專業特色加強與煤礦企業的聯系，與黑龍江省四大礦業集團都建立了多方位的人才培養基地。通過與雞西煤礦機械有限公司合作，成功申報了國家級工程實踐教育基地。工程實踐教育基地的建設和發展為實踐教學改革提供有力的保障。在制定課程設計規范和要求時，聘請企業的專家和技術人員共同擬定符合社會需求的，體現應用性和創新性的課程設計文件規范。
選擇和適當簡化企業的真實項目，引入課程設計，開發出一系列與生產實際緊密相關的課程設計題目，實現實踐教學與企業接軌，要求學生進行系統全面的調研和分析，確定設計方案。
四、系統化的設計原則
課程設計采取小組分工形式，組內成員分別調研后討論，確定總體設計方案，再由組長根據組內成員的特長進行局部計算和結構設計等的分工，每個小組成員之間的工作都是相互關聯的，這樣達到互相監督、共同進步的目的。同時也培養了學生的團隊合作意識和互幫互助的工作作風。
對于礦山機械課程設計，分為提升運輸機械設計、采掘機械設計和礦井通風機械設計三部分，學生根據個人興趣和就業意向選擇其中的一部分進行設計。例如進行礦井提升設備選型時，要求學生對當前礦井所用的提升設備進行調查，吸取實踐經驗以改進設計工作。做設計要有發展的觀點，既要考慮到當前，也要考慮到長遠。對于主提升設備，一般對第一水平要留有20%左右的富余能力。另外在選型設計時往往要提出幾個方案進行比較。再如順槽帶式輸送機的選型設計，首先應清楚順槽運輸多為幾臺帶式輸送機搭接運輸，所以必須根據現場的實際情況，即按要求的輸送能力并考慮各臺設備之間搭接轉載運輸時結構及尺寸上的要求，合理地確定每臺帶式輸送機的形式及鋪設長度。原則是設備投資及運轉費用最少，即最經濟同時也要便于管理。井下電機車運輸選型設計，應考慮運輸量、采煤方法，裝煤點集中、貯煤量大和運距較長時，應選用較大噸位的機車，否則選用小噸位機車。另外還考慮運輸人員、材料和線路維修等業務配備小噸位機車。本課程設計包括選型計算和繪圖兩部分，學生可按設計任務書中給定的原始數據進行計算。繪圖部分，如提升機房布置圖、機房布置形式及帶式輸送機裝置圖可參考相關手冊選用，并結合調研情況進行相應的設計。設計及計算步驟力爭完整、清晰、簡潔，圖紙繪制符合制圖標準及相關要求。
對于液壓傳動課程設計，考慮學時及設計工作量，將典型液壓系統的設計分解為總體設計和典型的液壓元件的選型和設計。將學生分成幾個小組，組內成員協作完成整個課程設計內容。其中液壓缸是液壓傳動中的典型的應用最廣泛的元件，因此每組內都要求有液壓缸的設計計算和繪圖。液壓缸是液壓傳動的執行元件，它與主機及主機的工作結構有著直接的聯系。不同的機型和工作機構對液壓缸則有不同的工作要求。因此在設計液壓缸之前，首先應了解主機的用途和工作條件、工作機構的結構特點、負載值、速度、行程大小和動作要求、液壓系統所選定的工作壓力和流量等作為設計原始依據的主要內容，這就要求學生在設計前充分到企業和生產實際中了解和分析總結。
五、課程設計改革實踐效果
經過對我校機械工程學院兩屆學生進行課程設計改革試點，發現多數同學能夠按照指導教師要求深入企業，詳細調研，全面分析，確定出合理的設計方案。計算內容完整，圖紙繪制規范。這期間，企業教師的指導起到了非常關鍵的作用，他們將設計經驗無私地告訴學生，使學生少走了許多彎路。學生由循序漸進地完成一個系統設計，掌握了系統設計思路，大大提高學生綜合設計能力。
參考文獻：
[1]曹賀，孫月華，趙存友等. 機械設計專業創新訓練體系的構建與實踐[J].實驗技術與管理，2011，7：171～173.
[2]劉波粒，劉澤軍. 淺析本科生畢業設計（論文）質量滑坡的原因及其對策[J].中國高教研究，2007，7：89～90.
[3]教育部啟動實施“卓越工程師教育培養計劃” ――面向工業界、面向世界、面向未來，培養卓越工程師后備人才[J].中國大學教學，2010，7：4～5.
