《液压与气压传动》课程“理实一体化”教学改革的探索与实践（新）

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1、山东职业学院教研课题结题报告课题名称：课题负责人：课题性质：申报日期：结题时间：申报单位：?液压与气压传动?课程“理实一体化教学改革的探索与实践徐晓丹 教学改革研究2021年4月2021年12月机电装备系二一年十二月十日一、课题研究意义液压与气压传动是一门新型的传动技术，目前被广泛应用于工程机械、物流机械、数控机床、矿山机械、汽车制造业等领域，因此?液压与气压传动?课程的重要性日渐显现。由于高职教育与本科教育培养目标不同，教育对象层次不同，因此如何上好该课程，使学生在毕业后能尽快地适应岗位需求, 是摆在我们教师面前的重要问题。?液压与气压传动?作为机电类专业一门重要的专业根底课程，具有综合性、

2、实践性、灵活性等特点，为了更好地解决课程教学中的重点难点问题，授课过程中应根据不同的内容实施不同的教学方法，以期取得更好的教学效果，使理论与实践能够有机结合起来。本课题旨在分析当前课程教学面临的根本问题，深入探讨该课程“理实一体化的教学改革模式。二、?液压与气压传动?课程教学所面临的问题1.课程学时少课程的理论及实践总学时为80学时左右。如何在有限的时间里让学生掌握液压气动的根本概念、根本原理及实践技能，将来能够在工作岗位上学以致用，是该课程教学改革面临的首要问题。2.液压、气动实物元件少 目前在课程教学过程中，可供学生进行拆装练习的液压元件极少，如液压泵、液压阀等元件欠缺，而学生在学习各元件

3、理论知识时，只有经过一定的拆装练习才能熟知其内部结构及原理； FESTO液压气动实训台配置的元器件偏少，有些回路如多缸的顺序动作回路等无法实现。3.课程新知识的增加随着液压机械自动化程度的不断提高，液压元件数量急剧增加，元件日趋小型化、系统集成化。特别是近年来，随着机电技术的迅速开展，液压技术与传感技术、微电子技术密切结合，出现了许多新型元件，如电液比例阀、数字阀、电液伺服液压缸等，机电液一体化元器件，使液压与气压技术正向高压、高速、大功率、节能高效、低噪声、长寿命、高集成化等方面开展。因此有必要在传统知识的根底上，添加关于新型元件和新液压系统的相关知识。4.学生根底知识素质降低由于国家教育体

4、制改革，职业学院生源根底知识水平参差不齐。要满足不同层次学生的需要，使所有学生都能到达教学大纲规定的培养目标，是液压与气动课程教学的第四个问题。一方面教学学时较少，一方面要讲授的新知识点不断增加，而面对的是一群知识水平上下不齐，甚至还有一些厌学情绪的学生，显然，传统的教学内容设置和教学方法已不能解决上述问题。液压与气压传动课程改革势在必行。三、教学改革探索的几个方面1.能力为本，以技能应用为导向，整合优化教学内容企业需要的是效劳于生产一线的技能型人才。因此我们应以专业岗位能力为依据，以实用为原那么，把培养目标定位在“培养生产一线的高素质劳动者和实用型技术人才。根据培养目标，应对教学内容进行优化

5、整合，删除繁琐的理论推导和计算，如对于连续性方程、伯努利方程、动量力程、压力损失和缝隙流量公式的推导过程力求简明，突出其物理意义和实际应用；增加必要的实用型工程案例，突出应用型内容；添加对元件的拆装练习、正确使用和对液压系统的调试及故障分析的技能训练内容；拓展一些新型知识的应用。因此，根据高职学生就业岗位特点，教学内容应分为三大模块：根底知识篇、案例分析篇、知识拓展篇。经过一定的内容整合，编写出真正适用于本校机电类学生学习的校本教材。2.多种教学方法相融合，切实提高教学效果1传统讲授式教学讲授式教学适用于根本概念、原理分析以及一些重要根本公式的推导。使用这种方法，教师可以尽情发挥自己的“肢体语

6、言，与学生面对面交流，根据学生的反响，灵活自如地调控其思维动态，如流体力学根本性质、液压泵的性能参数计算、液压缸的设计计算等内容，在公式推导、作图分析的具体过程中，通过讲授式教学，学生可得到透彻的充分理解。讲授式教学的缺点是板书要消耗较长时间，而且学生无法看到系统或元件逼真的动态过程。2多媒体教学多媒体教学将教师从大量的板书中解放出来，使教师有更多的精力去研究教学内容及方法。多媒体教学的特点是以文字、图像、声音、动画、视频等多种媒体方式，给学生创造了一个虚拟的环境，充分展示教学内容，激发学生的学习兴趣，极大地调动学生的积极性和主动性。多媒体技术表达信息量大、重复性好的特性在教学中充分地表达出来

7、。如在“绪论课中，任务是让学生对液压系统有一个感性认识，并激发学生学习本课程的兴趣。可以通过放映一些教学影片，如挖掘机、液压千斤顶、机床液压系统、液压注塑机、液压叉车等应用实例，让学生充分认识到液压气动课程的广泛应用与重要性，从而激发其学习动机，而这一点是讲授式教学法无法比较的；此外液压泵、液压阀这些章节内容，学生通过观察泵、阀的实际动作过程及油路流向加强对其结构原理的理解，解决了观看平面图难以理解其结构原理的难题；再者“液压辅助元件一章涉及的内容多，但学时有限，以往一般采取学生自学或教师简单表达，收效甚微，而通过多媒体展现，学生在较短时间内即可对液压辅助元件有具体详细的认识；另外液压根本回路

8、及典型液压传动系统的工作原理是本课程的重点内容之一，为让学生更好地理解和掌握根本回路和典型系统，通过动画仿真技术，用丰富的色彩、形象的图像和运动的画面，可将液压回路及液压传动系统的工作过程逼真地演示出来，让学生对液压回路及系统的动作过程有一个直观的认识和理解。但多媒体教学中，教师面对的是计算机，学生面对的是屏幕，而且由于多媒体教室光线暗淡，有时学生的思维难以集中。所以教师在课前，应花足够的精力充分制作好吸引学生注意力的精美课件。本学期我们已制作出图片及动画资源丰富的液压气动多媒体教学课件，并获得了山东省青年教师现代应用技术课件比赛三等奖、学院多媒体课件比赛二等奖。此课件已经应用于多媒体教学中，

9、收到了良好的教学效果。3小组讨论法讨论法应以学生为主，教师点疑，实现师生互动。教育学家陶行知曾说过“创造千千万万，起点是一问，这一名言道出了课堂质疑与讨论法对课堂教学效果的重要性。根据教学内容，教师可通过提问，引出新课，让学生展开课堂讨论, 活泼课堂气氛, 扩展思路，加深学生对内容的理解。如讲授“容积调速回路这一内容时, 在复习上次课“节流调速回路的根底上，提出问题“节流调速回路是否适用于大功率的液压系统中学生通过分析讨论得出否认的答复，那么究竟哪一种调速回路可用于大功率液压系统呢？让学生带着疑问进入新课的学习中，小组成员展开讨论，既提高了学习的兴趣，又对两种调速回路的调速性能有进一步的理解。

10、再如流体力学的三个根本方程, 是液压传动中分析和设计计算的根底, 也是本课程的一个重点。为使学生较好地掌握该局部内容，能胜任课程设计及将来的工作，在简明讲清方程原理后，教师应把重点放在实际应用上，选取典型例题，首先让学生独立思考，确定解题方案，然后小组内同学对各种方案进行分析讨论，从中发现问题，取得最优方案。4案例分析法在学完液压气动的根底知识后，应设置一些典型的液压气动系统案例进行教学。这些案例应该是接近学生毕业后的工作情境，即重视学生在校学习与企业实际工作的一致性，采取任务驱动、工程导向、课堂与实习地点一体化包括校内实训室及校外相关实训基地等行动导向的教学模式。通过学习典型案例，使学生具备

11、分析实际液压气动系统的综合能力，为将来胜任液压气动系统的设计、维修管理等工作奠定扎实的根底。需要指出的是，在液压气动课程教学中，还应使用类比法进行教学。类比法是由一种事物或现象想象到另一种事物或现象，并对两者进行比较，由一种事物或现象的规律推出另一种事物或现象的规律。类比法不但可以在同一知识系统内进行，还可以将其与其他知识进行类比，起到点化疑难、开拓思路的作用。在教学过程中，教师应找出规律，善于利用类比法帮助学生把感到陌生的问题与熟悉的事物进行比较，从中得到启发，起到触类旁通的作用。本课程的许多知识点非常相似，如各类换向阀、压力控制阀、液压回路等。教学中，假设采用表达性的教学方法，学生很容易混

12、淆，而采用类比法，那么一目了然，便于学生记忆。如在讲解溢流阀、顺序阀、减压阀时，就采用表格法进行类比比较它们的根本构造、工作原理、功能特点及应用、控制油来源、常态位下阀口启闭、图形符号、内部油路、泄油方式等，加深学生对压力控制阀的理解记忆；将齿轮泵、叶片泵、柱塞泵列表对照比较它们的结构原理、图形符号、性能特点、适用场合等；将液压泵与液压马达进行类比，找出异同点；将不同结构型式液压缸的工作原理、速度、推力、特点及适应场合进行类比；将各种调速回路及其调速特性进行类比；将单向阀与模电课程中的二极管比照等。这不仅便于学生理解，而且可以做到重点突出、举一反三，便于学生掌握所学知识。再如在讲授气压传动时，

13、要求学生将液压传动与气压传动进行类比自学，最后由教师归纳整理，这样不仅使学生掌握了利用类比法进行学习的方法，还大大缩短了教学课时。总之，任何一种教学方法都有其自身的特点。在教学中，我们把这几种教学方法有机融合在一起，扬长避短。只有根据课程内容、课程设置、现有设施，不断改良自己的教学手段、方法，才能在教学中真正表达设施互补、教学互动，培养出具有扎实根本功的合格人才。3.加强实践训练，提高操作技能学生毕业后主要从事一般的技术或管理工作，设计或改装简单设备，参加设备调试及维修等直接与生产施工有关的工作，因此他们应对液压设备上的各种常用元件的结构、性能、调整方法较熟悉。只有这样, 才能较顺利地处理现场

14、随时可能遇到的各种问题，表现出较强的工作能力。教学过程中要注重理论结合实践，提高学生的操作技能和分析解决问题的能力。液压传动以液体为介质传递运动和动力，液体的压力由外负载决定，这是液压传动中的一个重要概念。该局部内容比较抽象，单凭课上讲授学生不易接受，因此在理论课后，应安排“ 液体压力形成实验，由教师指导，学生自己动手操作，改变各项负载大小，观察实验台液压缸的工作压力变化及相互关系，找出压力形成的原因。通过实验丰富学生的感性知识，加深对根本概念的理解。又如在讲述“油液的选用 内容时，纯理论的讲述教学效果并不理想，可让学生亲手做“油液的粘度测定实验，并摆出几种常用油样品让学生观察，同时向学生介绍

15、各类机床选用油液的特点，这样可以提高学生的观察区分能力。又如在学习液压泵、液压阀时，通过多媒体教学学完理论知识后，教师应带着学生对液压泵、液压进行实物拆装。教师指导，让学生在拆装过程中弄懂真实的结构和工作原理。通过拆装练习，原来在图纸上不易讲清的小孔、三角槽、各油道的连接情况一目了然。还应安排液压泵、溢流阀特性实验等，这样学生对元件的性能等有更好了解。在液压传动教学的最后阶段安排一周实训。通过实训台让学生进行简单液压气动回路的安装调试。可购置几台机床设备，让学生对机床的液压传动系统进行拆卸、清洗、安装、调试及故障分析排除。通过实验实训，使学生初步具备液压元件、液压回路及系统安装调试的综合能力，

16、运用所学理论解决实际问题的能力，提高学生的综合素质。4.发挥集体优势，提高整体授课水平为提高教师的整体授课水平，应成立“液压气动课程组，课程组是实施该门课程教学研究和教学改革的稳定群体，任务是制定课程的教学大纲、教学内容，组织教研活动，讨论课程的教学方法，建设实践教学设施，加强课程建设及教材建设等。课程组教师之间互相听课交流；采取传帮带，老教师对年轻教师言传身教，实行培养年轻教师的导师负责制。成立课程组对于加强教师队伍建设、教材建设和实验实训建设、加速教学改革、提高课堂教学质量都起着至关重要的作用。课程组应形成一支知识结构、年龄结构合理的教学梯队，每位教师都有锲而不舍的进取精神和强烈的责任感。

17、提高课堂教学质量的关键是精选教学内容和改革教学方法。课程组首先根据学时要求确定合理的教学大纲，然后对教学内容和教学对象进行分析，确定课程的重点难点，利用集思广益优势，拟定课程最正确教学内容，优化的教学内容不仅有系统、有重点，更具备适宜的深度和广度，富于启发性，有利于培养学生的创造思维能力。这些措施可防止个别教师、特别是青年教师因经验和知识面缺乏而片面的选择教学内容的弊端。同时集中各位教师在教学方法上的长处和特点，结合各章节具体情况，采取注重学生能力培养、促进创新意识的“启发式教学方法，在授课中以实际问题为引线，引导学生积极展开思维，使学生与教师产生共鸣，充分调动学生学习的积极性和主动性。对于一

18、些有思考价值的结论不是急于托出，而是尽可能启发学生，创设思考的情境。成立课程组，可形成?液压与气压传动?课全方位优化的教学方法，提高课程的整体授课水平。5.加强与企业的合作交流，教师挂职锻炼，聘请企业教师讲课教师应定期进行职业素质培养及专业知识的理论学习和相关技术培训，定期到企业进行挂职锻炼等，同时可以与企业共同承当科研课题，提高教师的实践经验及科研能力，从而提高教学效果。同时系部可聘请企业的知名专家到课堂中进行授课，把企业的实际工作经验介绍给学生，可极大激发学生的学习动机。6. 改革考核方式，科学考评采取理论考试和实做相结合的考核方式，全面评价学生的学习成果。通过有目的、有针对性的考核，一方

19、面考查学生的学习状况，催促和引导学生认真学习，稳固所学知识；另一方面，通过对学生学习结果的评价，可以检查和反响教师的教学效果。因此，考核的目的是通过对“教与“学的双向检测，帮助学生、教师和教学管理人员发现课程教学中存在的问题，进而改良教学，提高教学质量。 对于理论考试，建设试题库进行考试非常必要。试题库既能为课程教学改革效劳，使考试科学化、标准化，又利于监控教学质量，是加强教学管理工作。课程组应自行开发试题库，使用试题库可防止教师个人出题的片面性和过失，能够对教学内容和质量进行全面、公正、客观的测评，较客观地考察学生对本门课的掌握程度。在教学过程中，为稳固学过的知识，到达精讲多练的效果，还应编

20、制“章节测试题库，各章后面都有复习测试题，包括基此题和提高题，学生可随时测试自己学习掌握的程度。对于实做考试，教师可以让学生设计几个典型的液压根本回路，并进行软件仿真模拟及实际回路的安装调试。期间，教师应设置一些问题，让学生思考答复。检验学生的简单设计、语言组织能力与操作动手能力。最终兼顾理论考试和实做成绩，评定该课程的最终成绩。四、结论本文是针对高等职业技术学院?液压与气压传动?课程的特点，以及目前教学中面临的一些问题，提出了对本课程教学以及考核的改革措施。前期，在领导及各位老师的努力下，课程建设已经取得了一定的成绩。2006年，该课程被评为院级精品课；2021年，该课程被评为省级精品课。相信后期在大家的共同努力下，继续加强课程与教材建设，全面进行教学改革，一定会形成一套由课堂讲授、多媒体辅助教学、实验实训学做一体化教学和科学考评相结合的全方位的教学体系，在提高教学质量方面将取得更加显著的教学效果。 课题组成员：徐晓丹、王秋敏、孙良环、刘红艳二一年十二月十日