液压传动课程设计汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇液压传动课程设计范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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引言

液压传动与机械传动、电气传动相比具有许多特殊优点，其应用已涉及二十多个专业领域的不同场合。各理工科大、专院校都把《液压传动》作为相关专业的技术基础必修课或专业课程，并既有理论知识学习，又有实际技能训练。在教学中安排《液压传动》课程设计，其目的是使学生在巩固、消化和吸收课堂基础理论知识的基础上，进一步扩大、加深对液压传动知识掌握和运用的深度、广度，借助课程设计任务指导书、国家有关标准、和技术手册等相关参考资料，提高掌握和使用制图及编写设计计算说明书等手段来正确表达自己的设计思想和意图的能力。

传统的《液压传动》课程设计

各校《液压传动》课程设计开展十几年来，设计题目一直是组合机床液压系统设计，具体如“卧式双面多轴组合钻床液压系统设计”、“半自动液压专用铣床液压系统设计”等，这些题目属于已经在工厂成熟应用的、典型的液压系统。对学生掌握负载计算、液压缸参数计算、结构设计及校核、液压基本回路的选择、元件选择、液压系统性能估算等方面能起到较好的锻炼。如HL-12型手扶拖拉机传动箱体两个面的钻孔加工，首先需根据设备要求分析液压系统要完成的任务，需要几个执行元件，这几个执行元件各自有什么动作要求，相互之间有什么样的关联等等。同时还需了解有关机械制造工艺方面的知识，双面钻多个不同直径的孔，在已知孔个数、直径、材料及硬度的情况下，如何计算负载。其次还需了解液压动力滑台与液压缸的连接形式，以确定液压缸的结构形式，以及根据滑台运动速度要求确定液压系统的基本回路，根据机床的布局决定液压系统采用分散结构还是集中布置等等内容，确实能达到课程设计的训练目标。

新形势下的《液压传动》课程设计

新形势下，一方面液压技术向高压化、微型化、集成化、自动化、机、电、液一体化的方向发展，使得液压技术在机床、冶金、矿业、建筑、塑料等行业取得更广泛的应用，另一方面高校扩招，学生人数增多，就业压力增大，企业要求新人能直接上手设计、制造。这样的形势下，要求学生掌握的知识能够更新换代，了解多种类型、典型的液压系统设计，显然传统的《液压传动》课程设计已不能满足需要。

那么，如何改进《液压传动》课程设计，使其适应新形势的需求？笔者所在的教学团队已连续在三界学生中尝试以下改革措施，取得了较好的教学效果。

首先需要明确对于课程设计应满足教学要求，不能完全等同于工厂的产品设计。因此设计的题目应来源于生产实践，但不宜与其完全等同，涉及的知识面不能太广，资料应比较齐全，使学生易于着手。课题的工作量应使多数学生能在规定的时间内独立完成并有时间查阅资料和独立思考问题。 转贴于 基于这些考虑，液压传动课程设计应选题于生产实践中已证明是切实有效的、性能较好的液压传动典型系统，以使学生今后举一反三，模仿、推广应用和进一步创新发展。

其次，结合本学院教师这几年的科研，设置了多种类型的题目，如与航天六院合作的固体火箭发动机安全脱模装置中的液压系统设计、与北京燕山石油化工（集团）公司合作的石蜡包装码垛生产线中的液压系统设计（获科技进步二等奖）、内蒙古科技厅支柱项目轨道除沙车液压除沙系统和液压行走系统设计、双剪式液压升降台液压系统设计等等。这些类型的课程设计题目，使学生不仅掌握了液压传动的基本理论知识，而且对液压传动更广泛的应用及本专业的其他学科有了更深入的了解。

例如双剪式液压升降台液压系统设计，学生需了解双剪式液压升降台的结构及运行工况，负载计算需结合理论力学的相关知识，是一难点。根据升降台的最大负载、运行速度及起升高度确定液压缸的参数。为降低升降台下降后的最小高度，减小安放空间，液压缸如何放置很有讲究。此外，需要根据升降台的使用特点决定要解决的主要问题来选择液压系统基本回路，如升降台承载货物、设备或工作人员，安全性很重要，所以系统的设计应以安全性为第一，如用平衡回路实现升降台在举升位置可靠停留等。

在设计中，从液压传动方案的分析和液压原理图的拟定，到主要液压元件的设计计算和选择(如液压缸、泵站的设计，液压马达、泵阀的选择)，到液压辅助装置(油箱、滤油器、蓄能器、管路等)的计算、设计或选择，再到液压传动系统的验算和校核；液压系统图的绘制；液压部件装配图、零件工作图的绘制，编写设计计算说明书，实现了完整的课程设计训练的目的。

这样的设计题目，虽解决了新形势下对《液压传动》课程设计的要求，但短短两周的课程设计时间，要完成一个所需知识涵盖了本课程的全部内容，并涉及人才培养目标中的几乎所有课程的课题，显然有一定难度。我们的解决办法是在本课程讲授伊始，即液压传动的现状和发展模块讲授后，就布置设计课题，以便学生有足够的时间查阅资料，温习相关课程的有关内容，自学未学过的相关知识，并带着目标学习《液压传动》课程。[1]

总结

新形势下，教师应当使学生在课程设计中发挥主角的作用，学生在设计中遇到问题应首先自己考虑，提出自己解决问题的方法与意见，必要时与指导教师讨论研究。不应向指导老师索求答案或抄袭其他同学的设计计算数据。在设计中，往往要经过多次的核算修改才能达到较高的水平，故提倡“三边“的设计方法，边计算、边绘图、边修改。这样，利用新颖、成熟的设计题目，坚持传统的课程设计要求，《液压传动》课程设计收到了非常好的教学效果。这些方法同样可以应用在机械专业其它课程的课程设计中，以适应时代对高校课程改革的需求。

参考文献

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二、学习者特征分析

1.知识水平

学生已经掌握了机械原理、流体力学的基本知识，掌握了液压实训设备的基本操作技能，学习了安全操作规程及实训室7S管理制度。

2.心理特点

学生对理论知识学习缺乏兴趣，愿意动手操作;注意力集中时间较短，思维活跃，好奇心强，有参与课堂的热情。

三、职业岗位能力分析

液压设备维修工岗位职责要求：液压系统基本组成及液压系统工作原理，能阅读液压系统原理图，能处理常见的故障。

四、教学目标

1.专业技能目标

能够看懂一些常用的液压元件图形符号，能够根据系统工作循环和动作要求及图纸读懂液压系统原理图。

2.知识目标

了解液压元件的作用及图形符号的意义;掌握液压传动系统的组成及工作原理;能阅读液压系统原理图。

3.情感目标

培养学生熟悉液压设备的工作环境，提高自主学习能力和表达沟通能力，加强团队协作，形成岗位意识。

4.教学重难点

液压传动的工作原理。

5.教学策略

液压系统的基本组成借助教具、flas、图片等多种表现形式，把抽象的内容生活化具体化;充分发挥学生的主观能动性，学生通过自己观察、对比、分析、总结，掌握换向阀的工作原理。采用逆向讲授，正向梳理、归纳、提升、总结一般液压系的组成。教学难点液压传动工作原理采用逆向讲授，正向梳理方法，结合初中物理学所讲的连通器模型，揭示液压传动系统最基本的工作原理。

五、教学策略选择与设计

本着学生听得懂、学得会、记得住为原则，采用PBL教学模式，从终端问题开始，向上形成逆向问题链，并逐一解决。

六、教学方法

1.基于问题的学习方法

以问题为学习的起点：以问题为主轴架构，问题来源于专业领域遇到的真实问题。以学习为中心：学生背负学习责任，侧重小组协作学习和自主学习，教师的任务是指导学习技巧，课程单元结束时进行小组评价，教师总结。

2.分组教学法

将学生分为4个小组，在以小组为单位的学习过程中取长补短，共同学习，共同进步，增进感情交流。理实一体教学，即理论学习与实践操作相结合。

七、教学环境及资源准备

1. 教学地点

液压实训室（理实一体化）。

2.教学资源准备

液压实训设备（液压泵站、手动三位四通换向阀、油管、液压缸）4套，换向阀教具1个，多媒体教学设备、教学课件、学习任务书、拓展阅读资料。

八、教学过程

1.导课

本次的主题：液压体系的构成与特色。主题的描绘：液压体系一般是经过于液体压力来推进液压缸的活塞运动来完结预订的价值。本主题是：要经过于“液压体系示例”作为学生直观出现液体压力是怎么样发生的、进行传递的以及如何进行操控的。与此同时，讲述中也阐明了其主要特色。

2.授课

液压体系构成及特色，液压传动体系的构成及图形的符号。

3.逻辑关系

液压体系，完成运动，压力操控，方向操控，速度控，杂质滤网。

4.事件

轿车揉捏作废机

5.轿车作废体系定论

（1）液压体系是由动力设备、操控调节设备、履行设备、辅佐设备所构成。

（2）液压体系是以有压力的液压油作为介质转换和传递能量的设备。

（3）典型元件：泵、阀、缸、滤网等。

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中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）09（a）-0157-01

液压传动是机械专业的一门重要的专业基础课，基于课程的应用性很强，实验课程就显得非常重要。近年来随着我校教学改革的不断推进和课程建设的不断更新，学校在强化液压传动理论教学的同时更加注重实验教学的质量。实验教学作为课堂教学的补充，通过实验室使学生更好地理解液压传动的基本理论，培养学生的实际动手能力和创新能力。但就目前我校液压传动实验教学的内容和方法来说，能让学生进行设计和创新的机会较少，因此，需要对本课程的实验教学方法和内容作一些调整和创新，提出综合性、设计性实验的思路。

1 液压传动实验教学现状

实验教学的目的是配合理论教学，使学生在实验过程中巩固课堂上所学的理论并有所深悟。但传统的液压传动实验中，由于种种原因通常是教师演示，学生被动的根据实验指导书的内容进行常规的验证性实验，教学效果一般。在实验中我们发现传统的液压实验具有以下缺点：（1）液压回路和实验内容固定、功能单一；（2）采用按钮控制或继电器控制，实验数据手工处理，实验数据精度不高；（3）学生自主设计的机会少，创新性差等。

2 综合性、设计性实验

为改变我校液压传动实验教学的这些不足，液压传动实验室中引进了多种包含PLC的液压拼装实验台。新型实验台的液压系统采用多种控制方式（按钮控制，继电器控制，PLC控制），实验过程包括从系统设计、元件组装到控制编程、性能实现等全过程。要想利用新型实验台达到提高教学质量，培养学生独立思考和动手实践能力的目的，必须在实验教学方法和考核方式上做革新，开设综合性、设计性实验。综合性实验力求使机械专业的学生在掌握液压传动基本理论的同时，熟练掌握PLC控制技术在液压系统中的作用，对学生进行综合训练。设计性实验是对学生独立思考、发现问题、解决问题和探索创新能力进行训练，要求学生根据实验任务要求和实验条件自行设计实验内容，包括提出实验方案，选择实验仪器，确定实验内容和方法，实现实验内容，分析实验结果的全过程。开展综合性设计性实验必须改变以往“教师演示、学生模仿”的教学方式，学生不再按照实验指导书一步一步地做，而是根据教师下发的实验任务书选择综合性实验任务。在了解实验任务的目的和要求后，学生自行查阅资料理解一些课程中没有讲述的原理性知识，设计并逐步完成实验内容。通过液压传动和PLC控制技术这两门课程的交叉融合，在新型实验台上开设综合性设计性的液压系统实验，不仅能够提高实验教学质量，还可以培养学生的动手能力，给学生提供更多的创新机会。

3 综合性设计性实验的实施过程

综合性设计性实验的实施过程参照课程设计的过程，由教师给每个学生下发不同的实验任务书，学生可以利用液压传动实验室和机电控制实验室的相关实验器材，根据实验任务书的要求完成实验的全过程。具体的实施过程可以总结如下：第一，根据实验任务书确定实验方案。学生可以根据给定的实验目的和要求设计实验方案，根据液压传动和PLC控制技术课程及其它相关理论的综合知识，设计出具有综合性实验目的的实验方案。第二，提交方案设计说明书。方案设计说明书中不仅要包括实验的目的和意义、所选择的实验器材，还要包括详细的实验内容，即绘制出相应的电气控制原理图和液压传动系统原理图，并设计出电路搭接和回路搭接实验的详细步骤。所提交的实验方案必须经实验老师的审核后方可开始实验。第三，模拟和实验。因实验过程中涉及到PLC控制程序编写，为避免由于程序错误造成液压控制系统硬件的损坏，在实验过程中首先要进行的是运用S7-200软件进行编程和模拟，在模拟过程中发现错误及时调整，程序模拟正确后方可搭接液压控制和传动系统。选择合适的液压元件和电气控制元件，根据设计的系统原理图搭接液压系统的液压回路和控制电路。通电之前须经实验老师检查，以免因电路连接错误而烧坏电气元件。第四，编写实验报告。在完成某一液压控制系统的回路和电气控制设计、系统组装、系统调试和结果分析后，学生要编写这一综合性实验的实验报告，格式参考课程设计的说明书。

4 综合性设计性实验的效果分析

通过综合性设计性实验使得学生的动手实践能力和理论创新能力都有了很大的提高，并加强了多课程体系的融合。首先，提高了学生查阅资料的能力。在实验的设计和准备阶段，学生需要查阅大量的资料，通过借助多种工具查阅国内外最新的科技文献，提高了学生主动学习的能力和查找资料的能力。针对所查阅的资料进行系统的分析和研究，不仅学有所用，更拓宽了学生的知识面。其次，提高了学生主动学习和自主实验的能力。学生在拿到实验任务书之后就要确定实验方案，设计实验内容。实验形式和内容不受约束，学生可以大胆设想，充分发挥专业所长和个人想象力，对制定的实验方案进行反复推敲，对编制的程序严格模拟，在实验过程中发现错误及时修正，直至达到实验目的和要求。在整个实验过程中，教师只起到监督和检查的作用，完全依靠学生的自觉性和主动学习的态度，充分锻炼了学生自主实验的能力。再次，提高了学生科学研究的能力。综合性设计性实验要求学生自己动手完成实验中的各个环节，并能对自己的实验结果进行分析，很好地展现了学生的想象力、观察力、创新思维、独立思考和逻辑判断能力，这些正是当前研究型人才所必须具备的素养。最后，提高了学生创新的能力。传统的实验教学过程中，学生大多是依据实验指导书中的方法和步骤按部就班地做，缺乏思考和创新的机会。而现在采用综合性设计性实验教学模式，给了学生充分的思考和想象的空间，更有助于学生创新思维的形成。学生与学生之间，学生与教师之间可以随时进行交流和讨论，及时解决实验过程中遇到的难题，将学生的学习形式由被动改为主动，不仅锻炼了学生的创新能力，更让学生充分体会到了学习研究的乐趣和学有所用的成就感。

5 结论

通过改进后的综合性设计性实验，不仅让学生自己设计实验回路，还让学生动手搭建回路控制系统，使原有被动、按部就班的“看”实验变成学生主动设计、解决现实问题与实践环节结合的“做”实验。通过多学科的综合运用，有效地将液压传动和PLC控制技术的理论知识与实践结合了起来。新实验项目的开发，有利于提高学生学习的兴趣及积极性，激发学生思考问题、分析问题、解决问题的能力，为社会培养出所需要的学科交叉的综合型人才，可以更好的满足社会发展的需要。

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摘要：围绕“地方本科院校转型发展实践与政策研究报告”重在培养应用技术型人才的目标，从实验教学、课程设计两方面分析了实践教学现状，并提出了相应的改革措施；同时，结合机电专业人才培养目标及专业课程的设置，增加了设计性、综合性的实训环节，它将电气控制、PLC控制和气动系统有机结合起来，进一步提高了学生综合分析问题和动手实践的能力。

关键词 ：转型发展；液压与气压传动；实践教学

中图分类号：TH137-4 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．07．0033

0引言

由于液压传动独特的技术优势，使得它在工程机械行业、汽车工业、现代农业、采矿与冶金工程、油气探测与加工、土木水利工程、航天与海洋技术、生物与医学工程、军事装备、国防工程等领域获得了广泛应用，成为工业、农业、国防和科学技术现代化进程中不可替代的一项重要基础技术，它具有综合性、应用性及实践性强的特点。

“应用技术大学（学院）联盟”地方高校转型发展研究中心2013年11月的《地方本科院校转型发展实践与政策研究报告》指出，“应用技术大学重在培养应用技术型人才，服务地方经济发展”、“注重技术应用，突出实践教学”。在该主旨下，如何改革《液压与气压传动》实践教学内容与教学方法，激励学生自主学习兴趣，提高学生动手实践能力，对地方性本科院校培养应用技术型人才具有重要的意义。

1实践教学现状分析

1．1实验内容陈旧、设备落后

当前武汉理工大学华夏学院液压传动实验内容主要分为典型液压泵、液压阀的拆装实验（属开放式实验，学生自由安排实验时间）和液压泵、溢流阀以及进油节流调速回路的性能实验。实验课时共计6学时。结合课堂教学的理论知识，学生亲自动手对常用液压泵、液压阀进行拆装，可加深对其结构、工作原理的理解。液压泵性能实验，主要让学生了解测试液压泵基本性能（如压力、流量、容积效率以及总效率）的方法，得出泵的性能曲线，一方面可根据理论知识，判断实验数据的正确性，另一方面反过来可验证课本理论知识的准确性。溢流阀性能实验，主要让学生了解溢流阀稳定工作状态下的静态特性，学会溢流阀静态特性中的启闭特性、压力稳定性、卸荷压力等测试方法，得出溢流阀的启闭特性曲线。进油节流调速回路性能实验，主要让学生得出不同通流截面积下的速度－负载特性曲线，并能分析它们的调试性能。不管是拆装实验还是性能实验，均属于认知性与验证性实验，不利于提高学生的设计和综合应用能力。实验内容过多地侧重于液压元件的性能测试，弱化了对液压系统基本回路的实践，不利于学生综合应用能力的培养。实验设备落后、直观性差，学生对实验缺乏兴趣。

1．2课程设计整体质量不高

课程设计是液压传动实践教学环节必不可少的组成部分，主要考查学生对理论知识的综合分析与应用的能力。课程设计环节时间仅一周，但设计的内容包括明确液压系统设计要求、分析液压系统工况、确定液压缸主要参数、论证系统方案、拟定液压系统原理图、通过计算选择液压元件、验算液压系统主要性能等。学生要在一周的时间内翻阅大量文献资料，独立完成一个质量较高的课程设计，难度非常大。

2实践教学改革

2．1实验教学

引进新的实验得设备，开发新的实验内容。目前用得较多是快插任意组合式液压传动综合教学实验台。改进实验教学方法，将典型液压泵、液压阀的拆装实验穿插在理论教学中，将理论教学迁至实验室进行现场教学，学生对照实物学习，能更好、更快地消化吸收新知识，同时还能提高学习兴趣和积极性。将实验安排在相应的理论教学过程中，比如液压泵性能实验，在液压泵知识点全部讲完之后，立马进行液压泵性能实验，这样不仅能避免学生对理论知识的遗忘，反过来可进一步强化对理论知识的记忆，加深对理论知识的理解。为了提高学生亲自动手能力，每次进行实验时，按小组进行，一班分成2～3组，保证每台实验设备3人左右，尽量要求每位学生亲自动手操作。加强实验内容在课程中所占的分值，比如：在课程考试试卷中，增加实验考题或者提高实验在平时成绩中的考核比例，让学生充分认识到实验的重要性。

2．2课程设计

课程设计选题应结合液压传动的技术特点，立足于服务地方经济发展，选择工程实践性较强的课题作为设计题目。比如工程机械行业常见设备：混凝土泵车、挖掘机、叉车等某一子液压系统作为课程设计题目。由于课程设计时间短，要提高课程设计整体质量，靠学生的“单打独斗”是不行的，必须依赖团队的力量。因此，实际操作过程中，可将3～5人分为一个团队，每个团队挑选一个组长，负载整个团队的统筹、协调工作。由组长根据组员意见挑选课程设计题目，并定期汇报整个团队的成果以及遇到的难题，带课老师及时给予解答并做好考评登记。答辩时，以小组为考核对象，对其中的每个成员所负责的设计内容进行考评。这样，不仅能提高学生分析问题、解决问题的能力，同时还能提高团队合作能力。

2．3综合实训

根据“地方本科院校转型发展实践与政策研究报告”重在培养应用技术型人才的特点，结合实验内容与课程设计的局限性，开发设计性、综合性的实践环节势在必行。综合实训是将过去简单的、独立的实践环节转变为综合性、设计性的大型实践训练，旨在实践中提高学生查阅资料、发现问题、提出问题和解决问题的能力。因此，根据机电专业人才培养目标及专业课程的设置，开发了新的综合实训内容即“基于PLC控制的气压系统设计与开发”，它将电气控制、PLC控制和气压传动有机地结合起来，实现了多学科之间的交叉融合。综合实训学时为2周，实训分为三个阶段，第一个阶段确定实训团队（每个团队3～5人）及其课题，下发任务书，给定已知条件，动员学生利用图书馆、网络等查阅资料；第二阶段理论设计，根据现有实验器材和已知条件，设计气压传动系统及其电气控制电路，PLC控制的硬件和软件设计；第三阶段在实训平台上搭建气压传动系统，完成控制系统接线，输入控制程序，验证设计结果。实训平台如图1所示，它由电源模块、PLC模块、气动元件模块、按钮模块、继电器模块等组成，采用双面布置，多个团队可同时进行实训。

综合实训不仅加深了学生对课程理论知识的理解，强化了学生动手操作和实践的能力，激发了学生学习的兴趣和积极性，同时还培养了团队合作意识，为以后进入企业工作打下基础。

3总结与展望

液压与气压传动课程是工科机械类专业一门非常重要的专业基础课，也是一门实践性很强的课程，根据地方本科院校应用技术型人才培养目标，应不断改革和创新实验内容、实践教学方法，提高学生工程实践能力。除此之外，在转型发展大环境下，学校应健全校企合作机制，引进当地企业高端技术人才来校讲课或将学生送进企业进行技术培训或在校内建立校企合作培训班，落实“培养应用技术型人才，服务地方经济发展”的办学宗旨。尽管这些目前较难实现，但相信在后续转型发展中，这些问题都能迎刃而解。

参考文献

1刘振天．地方本科院校转型发展与高等教育认识论及方法论诉求［J］．中国高教研究，2014（6）

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1.应用型本科人才培养特点

随着知识经济时代的到来，经济和科学技术的发展以及社会转型对人才的需求越来越大，对人才的质量要求不断提升，对人才需求的层次和规格呈多样化的趋势。在这些因素的影响下，高等教育由精英教育转向大众化教育。应用性高等教育就是随着这种转变应运而生的一种新的教育类型，且贯穿于高等教育的各个层次，丰富了高等教育体系的内涵。应用型本科与一般普通本科相比具有鲜明的技术应用型特征。在培养规格上，应用型本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才，而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才；在培养模式上，应用型本科以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力为主线，涉及学生的知识、能力、素质结构和培养方案，以应用能力为主旨和特征构建课程和教学体系，重视学生的应用能力的培养。

应用型本科院校是为社会培养所需要的工程应用型人才服务的。因此，应用型本科院校的工程教育必须面向企业，根据工程应用型本科人才的特色，不断探索和创新工程应用型本科人才的培养模式，与时俱进，为社会培养出更多更好的工程应用型本科人才。

2.机械类专业的液压实践教学的探索

在培养应用型人才的课程设置中，《液压与气压传动》是机电类专业的一门专业基础课。该课程的实践教学环节主要包含课内实验与课程设计。由于该课程具有较强的实践性和应用性，因此实践教学极具重要性。通过实践，让学生获得感性知识，加深学生对理论知识的理解，提高学生的动手能力，强化技能培养，培养学生分析和解决问题的能力，培养学生自主创新能力。在实践教学过程中，应注重如下方面的内容：

2.1 教学观念

在实验教学过程中，尊重学生的个性和兴趣，鼓励学生自主学习自主成才。让学生在全面发展与个性发展的有机统一中，学有所长，加强学生创新精神和创造能力的培养。

2.2 教学形式

液压实验教学过程中，教学形式从以“教”为中心转向以“学”为中心，让学生成为实验活动的主体，以教师指导为主的实验形式转向以辅导、监控、考核的学生自主学习为主。

2.3 教学内容

实践教学内容的安排尽量注意理论与实际应用的紧密结合，力求达到通过实验活动，促使学生进行专业知识与相关知识的整合，将零散的知识转变为相互贯通的系统的知识；同时引导学生将学过的知识转化为自身的能力与素质，真正实现理论与实践的结合。

2.3.1 课内实验

液压课内实验，是学生借助于仪器设备和液压元件，通过装拆、搭接、使用以获得直接经验、培养技能、技巧的一种教学形式。实验的目的在于验证、巩固课堂所学的基本概念和基本理论，启迪学生的创新思维、开发创新潜能、培养创新能力、强化综合能力的训练，提高学生运用所学专业知识和现代科技手段解决各种实际问题的能力和实践操作能力。液压实验的内容主要包括三个层次：

（1）基础性实验：这类实验主要是认知性或演示性实验，用于学生对该实验所涉及专业知识的全面理解，实验的目的就是根据专业培养目标进行基本技能的训练和巩固所学的理论知识，让学生了解液压传动系统的组成、工作原理和搭建一个液压传动系统的全过程。

（2）综合性实验：这类实验主要是验证性或模拟性实验，用于对理论教学中的重要结论进行验证，利用实验教学环境重现与真实系统工作活动过程相近的氛围。根据理论教学的要求，完成实验操作，解决系统故障。让学生通过实验提高学习兴趣，明确学习方向和自己的不足，增强学习的动力。

（3）创新性与设计性实验：这类实验项目一般来自教师的科研课题或学生根据自己提出的科研设想在实验室中进行开发和研究，是实践教学的高级层次，实验的目的在于开发学生的创新思维、培养创新能力与综合技能，提高学生解决实际问题的能力和实践操作能力。

2.3.2 课程设计

液压与气压传动课程设计内容为设计中等复杂程度液压设备的液压传动装置，确定液压传动方案，正确合理地选用液压元件，熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统。

这种实践教学的目的是巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。通过课程设计，熟悉、运用有关的标准、设计手册和产品样本等技术资料，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力；并通过课程设计，对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD制图等方面的基本技能进行一次训练，以提高学生的综合设计的能力。

2.4 教学方法

实践教学应由浅入深、由简单到复杂、由被动操作到主动设计或模拟再到创新性的综合运用，逐渐加深教学内容的深度、广度和综合程度，使其符合学生认识规律和教学规律。改革“灌输式”和过分偏重讲授的教学方法，实施启发式、讨论式、研究式的教学方法。强调学生主动、积极地参与，调动学生的学习潜能与培养学生的学习和应用知识的能力，发挥团队的作用与形成学习型组织，同时利用生产实际中的案例进行教学活动，加深对所学知识的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题解决问题的能力。

2.5 教学手段

实现传统手段与现代化手段相结合，手工手段与信息技术手段相结合，模拟仿真手段与实际操作手段相结合，形成一套丰富多彩、相互补充、相互完善的教学方法体系。

开发设计计算机辅助教学课件，实现液压元件及液压回路的电脑动画演示，提高教学效果。利用案例教学，激发学生的学习兴趣，提高教学效果；通过演示及模拟等现场教学，让学生切身体验工作环境，了解液压技术在生产上的应用。

2.6 考核方法

建立多元化的实验考核办法，对不同的实验类型可采用不同的考核方法，同时也可针对学生不同的学习阶段采取不同的实验考核形式。

具体考核采用过程性与终结性相结合的方法，即结合课程特点与教学要求，建立以基本理论和基本技能为基础，以综合运用能力为重点，以学习态度为参照的综合考评体系，注重考评方式的多样化和考评指标的规范化，以保持对学生学习成绩和教师教学效果检验的客观公正性。

基础性实验和专业特色的综合性实验主要从考勤、实验过程检查和实验报告三个方面综合考核并确定成绩。

创新性与设计性实验一般单独考试和记分，采用对申请优秀的实验小组以现场展示、提问、学生作简单答辩的方法考核后再确定最终成绩。

2.7 管理方式

随着以“教”为中心的教学模式向以“学”为中心的教学模式的转换，实践教学的管理方式从以教师管理为主转向以学生自我管理为主。在创新设计类实验中，实验内容策划、组织与实施应由学生来完成。实践教学过程中的协调、监督、控制与评估等工作可由教师配合学生来实现。

3.实践操作能力的培养及案例

实践能力主要是指将理论知识应用于实际工作的能力。在学校，大学生通过实践性教学环节——实验、实习、设计(论文)、科研等活动，对所学的理论知识进行实验、验证，将理论知识回到实践中去检验，对所学的理论进行综合、运用、转化、创新，逐步培养起实践能力。实验课是其中很重要的实践环节之一，其主要作用与形式如下：

3.1 有利于培养学生解决问题的能力——基础性实验

基础性实验主要是通过实验让学生了解液压传动的基础知识、掌握基本的操作技能，加深对所学知识的理解和应用。

如：液压元件拆装实验中，让学生明确液压元件是液压系统的重要组成部分，液压元件性能的优劣，直接影响液压系统的正常工作，通过对液压元件的拆装，加深对元件的结构和工作原理及性能特点的了解。并能对液压元件的加工及装配工艺有一个初步的认识。拆装过程中，学生选用适当的工具和材料，对液压元件进行拆解，观察及了解各零件的作用，了解液压元件的名称、型号和主要技术性能参数及其工作原理，再按一定的步骤装配还原液压元件。以此，加强学生的动手能力和思维能力，培养工程意识。

3.2 想象能力与逻辑思维能力的培养——综合性实验

综合性实验主要是通过观察现象，验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识，使学生对液压传动系统中常见的元件的内部结构、工作原理、适用场合等有一个更加深刻的理解和认识，具备正确处理实验数据的能力，并能自行组装液压基本回路，为今后在工程实际中设计性能优良的液压传动系统打下坚实的基础。

本类液压实验可在实验室进行可视、仿真操作及实体回路实验，验证液压元件与回路的性能，直观了解液压元件的内部结构、工作过程、控制原理及液流状态。

通过综合性实验，促使学生进行专业知识与相关知识的整合，将零散的知识转变为相互贯通的系统的知识；同时引导学生将学过的知识转化为自身的能力与素质，学习运用所学理论解决实际问题的方法与途径。

3.3 创造性思维能力的培养——系统设计

本实践教学环节要求学生根据给定的工作要求，通过分析、计算及查阅相关资料，能够合理设计一个较完整的液压回路，绘制出液压原理图，再根据原理图选择合适的液压元件，并进行校验，以实现系统功能。

通过液压系统设计，使学生了解并掌握液压元件的作用、液压系统基本结构及系统工作原理，以此加强培养学生理论联系实际及实际分析问题的能力及实际动手能力，培养学生自主创新能力，有利于学生个性发展，使更多优秀学生脱颖而出。

4.结束语

近年来，在《液压与气压传动》课程的实践教学中，以学生系统掌握常用实验方法为基础，建立与理论教学相辅相承、相对独立的实践教学体系，根据国家教委提倡的素质教育和创新教育思想，注重学生自主学习，自主成才的教育。校内有上千名本科生参与了液压实践教学，取得较好的教学效果。

参考文献：

篇（6）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.048

1 课程设计

（1）课程介绍。液压传动控制技术是高职教育的重要学科，主要是教授学生液压元件的基础知识，使学生正确识别各类液压元件，详知各个液压元件的工作原理，在此基础上能够独立的诊断和排除液压设备的故障。该技术具有较强的实践意义，常常应用于工业生产和实践中，对于保障工业生产的连续性和安全性有着十分重要的作用。

（2）设计思路。教师应将液压传动控制技术教材上的内容进行归纳和细分，在上课之前向学生布置相关任务，学生之间可以自由形成学习小组，每组6-8人，小组成员分工合作，在课余时间搜集资料，共同制定解决方案。各个小组中还应选出一名学生负责在课堂上讲述方案设计理念和问题的解决思路，最终由教师对各个小组的表现予以总结和点评。通过师生之间的讨论交流探索出最佳的方案，以达到完成任务的根本目的。教师还应经常安排实验课程，让学生通过动手实践验证方案的可行性，使理论和实践真正的结合到一起，以快速提高学生的实践能力。

（3）设计流程。1）任务引入。以液压缸的选择为例，根据液压缸的特点和工作原理为特定的工作环境选择出性价比最高的液压缸；2）制定方案。学生可以到书籍和网络上搜集资料，通过教材明晰液压缸的种类、特点、工作原理和具体的工作环境，根据任务要求的工作环境制定具体方案；3）课堂讨论。教师可以借助现代化的教学设备组织实施教学，运用多媒体将学生制作的液压缸课件进行演示，为其他学生提供清晰的参考素材，促使学生积极参与到讨论中，检查该方案是否合理，指出其中的不足之处，同时对自身的方案加以完善，以提高学生的课堂参与度，加深学生对知识的理解和掌握程度；4）总结评估。在各个小组都演示完毕后，教师要对每个小组的表现进行客观的评价，对各个小组成员的辛勤付出加以肯定，指出方案中需要改进的地方，综合各个小组的发言总结出最具有实践价值的实施方案。教师还应对液压缸的相关知识进行拓展延伸，例如运用类比教学法将液压马达与液压缸放到一起教学，比较二者的相似点和不同点，促使学生对液压马达形成系统的认识，以便于学生对液压传动控制技术该门学科的整体理解和运用；5）结果应用。在实验室模拟液压缸的工作环境，让学生将各自选择的液压缸放到实验台上，检验其是否能够正常工作；如果液压缸不能工作，那么说明该方案不具备可行性；如果液压缸可以工作，那么对其工作效率进行计算，参考液压缸的工作效率与市场价格，用科学可靠的数据说明各个方案的优劣，使学生更为信服。

2 任务驱动法的教学优势

（1）提高了学生的学习能力。传统的液压传动控制技术课程只需要学生带着耳朵，在课堂上认真听讲，而不需要学生提问和发言，学生与教师之间缺乏交流和互动。这种教学方式很难吸引学生参与其中，学生对于晦涩难懂的知识无法理解和掌握，很难产生学习兴趣，导致课堂效率十分低下。采用任务驱动法使学生做好课前预习，学生会对将要学习的知识有个大致的了解，在课堂上能够更快的理解知识内容，同时通过查阅资料会提高学生的自主学习能力，有助于学生日后的独立学习。

（2）有助于学生的全面发展。液压传动控制技术是理科知识，与机电、自动化等学科密不可分，以往的高职教育只重视培养学生的理性思维，却忽视了训练学生的表达能力。采用任务驱动法激励学生在课堂上发言，在课下参与讨论，能够显著提高学生的语言表达能力，而且采用分组竞赛的教学形式很好的培养了学生竞争和合作的意识。除此之外，学生在查阅资料时还可以锻炼信息的采集和筛选能力，从而快速的提取自身需要的资料，所以说任务驱动法对于促进学生的全面发展大有助益。

3 实施任务驱动法的必备条件

（1）对教师的要求。任务驱动教学法将高职教学的课堂环境由静态转变为动态，教师无法像以往一样完全掌控课堂，也不能预知学生将要提出的问题，因此需要教师具备良好的职业素养和应变能力，能够对学生提出的问题作出细致、精准的回答，切实的帮助学生解决各类实际问题。教师应该鼓励学生大胆提问，对于简单的问题也不要敷衍或是苛责学生，要平等对待每一位学生，表扬性的话语要多于批评和指责，让学生感受到教师的关心和爱护，从而逐渐积累学习液压传动控制技术的兴趣。教师还应经常与企业和工厂的技术人员交流，不断完善自身的知识和技能，并根据企业的岗位要求设置课堂任务，使液压传动控制技术教学更具有实践价值。

（2）对教材的要求。以往的教材注重知识的系统性、渐进性，忽略了学科间的联系和理论联系生产实际，知识应用于生产的要求。任务驱动法对教材的要求较高，综合起来应满足下面5个条件：1）应具有一定的学习价值和实践意义；2）能将某一教学课题的理论知识和实践技能结合在一起；3）与企业实际生产过程或实现的商业经营活动有直接的关系；4）学生有独立进行计划工作的机会，可以自行组织、安排自己的学习行为；5）有明确而具体的成果展示。

在编写教材的过程中，需要按照这5个条件设计项目，同时也需要在各个项目中渗透整个《液压传动控制技术》的理论知识，保证学生学习知识的完整性。

4 小结

液压传动控制技术是机电一体化专业中的必学科目，将任务驱动法应用到该科目中能够显著提高学生的各项能力，促进学生的全面发展，使学生成为符合企业需要的复合型人才。高职教师应该加大对任务驱动教学法的研究，并将其推广应用到其他科目中，让其他专业的高职学生都能够从中获益，使高职学生在就业时具备更为明显的优势，以帮助学生早日找到心仪的工作，为企业和工厂输送更多的复合型人才，从而创造高校、企业、学生的和谐共赢局面。

参考文献：

篇（7）

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2012）12-0026-02

作为工科院校的机械类课程设计，是相应某门课程整个教学环节中重要的一个实践环节，是应用所学理论知识并结合前期相应课程进行的一次综合性应用练习，是对理论教学的补充和拓展，也是对该课程理论教学效果的一次检验。通过课程设计环节，不仅可以培养学生的动手能力，也可以更好地理解和掌握理论知识，加强理论与实际的结合，提高学生的学习积极性、自主创新能力和团队协作精神，使学有所用，能为学习确立短期目标，是培养应用型与创新型人才的一个重要途径。

然而，如何评价课程设计质量，即给定学生课程设计的成绩，一直是个难题。由于课程设计具有模糊性和综合性，在给定学生课程设计成绩过程中，存在着诸多不确定因素。成绩评定后，很难做到符合实际，有失公平和准确性。课程设计没有统一的标准答案，评定时又含有较多的主观性判断，所以难免会出现成绩评定不够合理的现象。有效值分析评价法具有直观、全面、易控、多级分析和便于量化等优点，将该评价法用于课程设计质量评价，能够做到科学、公平、公正、准确。本文以《液压传动》课程设计及《机械设计》课程设计为实践依据，进行应用研究。

一、有效值分析法在课程设计成绩评定中的

应用

（一）建立课程设计评价目标系统

依据系统论观点，把评价目标看成系统，且系统可以进行分解。课程设计的整个过程为一个系统，确定课程设计的评价目标。

总目标：Z-课程设计质量；

第一级分目标：Z1-计算说明书质量，Z2-图纸质量，Z3-答辩质量，Z4-平时成绩，Z5-设计态度与能力；

第二级分目标：

Z11-完整，Z12-页数，Z13-工整，Z14-设计内容； Z21-数量，Z22-规范，Z23-整洁，Z24-正确合理；

Z31-表述，Z32-回答问题正确率，Z33- 按顺序答，Z34-态度；Z41-出勤率，Z42-答疑，Z43-进度；

Z51-设计态度，Z52-设计能力。

第三级分目标：

Z111-封面，Z112-目录， Z113- 正文，Z114- 参考文献；Z141-计算正确，Z142-内容完整， Z143- 步骤完整；Z221-图幅，Z222-布图 ，Z223- 线条，Z224-标准件与规定画法， Z225-标题栏 ；Z311-时间，Z312-清晰程度， Z313-语音，Z314- 仪态；Z321-回答问题，Z521-理论知识掌握程度，Z522-自主设计，Z523- 计算机应用，Z524-查阅资料；

第四级分目标：

Z1141- 格式，Z1142- 数量，Z1143- 符合实际，Z5231- 文本编辑，Z5232- 软件使用，Z5233- 操作，Z5234-自主创新

系统的评价目标树如图1所示。

图1 评价目标树

（二）分配评价目标的加权系数

在进行有效值分析时，要按百分比（0与1之间的数）对各目标加权。总目标的加权系数为1，所属同一目标的下一级分目标加权系数之和为1。比如，总目标加权系数与第一级分目标加权系数的关系为

g=g1+g2+…+gn=1

根据课程设计的实践经验并经过问卷调查进行加权系数的分配。

第一级分目标加权系数分配：

g1=0.20，g2=0.20，g3=0.30，g4=0.20，g5=0.10；

第二级分目标加权系数分配：

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；

第三级分目标加权系数分配：

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；

第四级分目标加权系数分配：

g1141=0.40，g1142=0.30，g1143=0.30；g5231=0.25，g5232

=0.45，g5233=0.20，g5234=0.10；

分配完各个目标的加权系数之后，再计算出各级分目标相对总目标的加权系数，计算方法如下（以第二级分目标Z11相对总目标的加权系数为例）

gz11=g1×g11=0.20×0.12=0.024

将分目标相对总目标的加权系数填写在方框的右下角，可得到如图2所示的加权系数分配图。

（三）特性量的分数评定

所谓特性量是指通过分析获得的能够表征评价目标的参量。特性量可以是数值上的特性值，也可用文字表达。不同课程的课程设计特性量是不同的，下面以液压传动课程设计为依据，结合机械设计课程设计的经验，对课程设计评价目标的特性量进行评分赋值。

液压传动课程设计是依附于液压传动课程理论教学的重要实践性教学环节。能够科学、公正、准确评定出学生课程设计成绩，也就完全体现出该实践教学环节的质量，对保障教学质量和提高教学水平具有非常重要的意义。

由图1目标树可知最后一级的评价目标共有37个，对这些目标按10分制进行分数评定。10分制赋值比较确切，在多目标评价中用得最多。根据不同的评价目标，给出不同的特性量，并对应着不同的分数，也称作价值。本文给出第一级分目标Z1（计算说明书）的11个评价目标特性量分数评定表，见表1。

（四）评定课程设计成绩

根据学生整个课程设计完成情况，给出特性量，再由表1取相应价值等级分数，列出评价表，如表2所示，每个学生一张表。

表2 评价表

根据学生的课程设计评价表，可累加成总价值。其加权总价值为

式中，Wij为第j个学生第i个课程设计评价特性量的价值；gi为第i个评价标准的加权系数；Wgij为学生课程设计第i个评价特性量的加权价值。

将每个学生的总价值分别计算出后，由高到低进行排序，做出价值曲线，然后按照一定的比例，把总价值数按优、良、中、及格和不及格分成相应5个区间，落在的那个区间，就为相应的课程设计成绩。

课程设计是对学生综合能力的训练与考核，其成绩评定是一项严肃认真、全面细致的工作。应用有效值分析法评价课程设计质量，即评定学生的成绩，虽然指导教师的工作量增大，但可以做到科学、公平、公正、全面。这就要求教师在课程设计过程中，认真把好每一关，掌握学生真实情况和大量的信息。有了规范课程设计成绩评定方法，可利用计算机做成评价模型，提高效率，减轻工作量。运用本文提出的评价目标树及加权系数分配，结合课程设计实际要求，制定出特性量分数评定表，就可方便地进行其他相关课程设计的质量评价。

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法在毕业设计成绩中的应用

[J].河南科技学院学报：自然

科学版，2006，（1）.

篇（8）

2多种教学方法结合

机械基础课程实践性强，传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法，教学过程中教师和学生之间缺乏互动，学生被动接受知识，学生感到枯燥乏味，不利于学生的学习。采用多种教学方法，激发学生学习积极性，变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动，避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切，采用讨论式教学。理论知识讲解前，选择和生产实际常见的议题，在学生充分讨论后，教师再讲解，调动学生学习的积极性，避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式，达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法，如以齿轮轴为典型案例，通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节，可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起，架起了课程的桥梁，知识结构相互衔接，课程体系更加完善。

3采用多种教学手段提高教学效率

机械基础课程的研究内容比较抽象，相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪[4]。课程学时少，内容多，采用现代教育技术方法，通过运用多种媒体，提高课堂效率，有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时，由于学生没有实际生产经历，缺乏相应的想象能力，采用动画技术，生动形象，让零部件运动起来，使抽象理论直观化；讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时，采用实物、幻灯片、图片展示教学内容，生动形象，增加学生感性认识，拉近书本知识和生产实际的距离，加深学生对理论知识的理解，更好地突出教学重点和难点。

4增加综合设计实验教学内容

课程的实验课时为4学时，传统的实验为认知实验，实验设备是机械基础陈列柜和模型，以演示讲解为主，时间多集中安排在课程中期。改革后，开放实验室，学生自主实验，不占实验课时，时间安排每个模块的理论课讲授之前，学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识，对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容[5]。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分，轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强，涉及内容多，灵活性大，是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程，学生掌握轴系设计的步骤和方法，培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容，学生根据教师的要求，选择传动类型、自行设计传动方案，根据设计方案自行组装，以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验，在创新实验的环节中，学生通过方案构思和改进、实验操作和观察，达到培养创新意识、创新设计能力[6]。

5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节

增加工程训练，训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践，在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足，没有足够的工程训练，现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中，学生学习金属加工工艺知识，自己动手操作各种设备，使用多种量器具，增强动手能力，激发创新欲望，培养创新能力。增加课程设计，时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节，培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周，工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目：一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同，设计方案和设计思路完全由学生组织设计，充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料，能够正确使用国家标准，绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识，掌握机械方面的设计方法和步骤，培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。

6考核方式

改革课程考核方式，实行教学全过程多次考核和考查，提高平时成绩在总成绩中的比例[7]。理论考核采用闭卷考试，成绩占课程成绩的70%；实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容，从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核，注重实验过程和创新能力的考核；工程训练、课程设计单独考核。

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中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）02-0168-03

液压传动系统仿真实训教学的目的及意义

《液压与气压传动》是一门集机械原理、机械设计、流体力学、检测技术和自动控制等多方面知识于一体的综合性课程，相关技术在机床、工程机械、交通运输、冶金机械、农业机械、塑料机械、锻压机械、航空、航天、兵器、石油与煤炭等许多领域应用相当广泛。故该课程是机械类专业一门极其重要的专业基础课，且其实践性很强，旨在培养学生具有读懂一般机械液压系统原理图，并且独立运用所学知识综合分析和解决工程实际中机电液控制系统、液压与气动等相关问题的能力，以及设计中等复杂程度以下液压系统的能力。但基本概念难以理解、元件结构复杂、系统工作过程抽象等，一直是这门课程教学的难题。实践教学则一般停留在演示性和验证性实验上，很难构建新的回路，具有一定的局限性和欠缺。基于FluidSIM软件的仿真实训教学可以帮助解决这一系列问题。

FluidSIM软件内置各种标准液压、气动、电气等元件库，具有方便快捷的绘图、设计功能和先进的机电液控制系统仿真功能。在实践教学中应用FluidSIM软件对回路进行模拟运行和检验，能使学生清晰地了解各元件在回路各个运动阶段的工作过程，加深对元件和回路原理的理解。利用FluidSIM软件对液压回路及控制系统进行仿真实验，使机械、液压、电气有机结合，能进一步加深学生对机电液控制系统的理解，并使学生能灵活地运用已经掌握的知识分析和解决实际问题。FluidSIM仿真软件使用独立的液压及控制元件，很容易连接成不同的液压控制回路。对这些元件不同的组合，可以得到不同回路，学生可以方便快捷地搭建各类电、液控制回路，能激发学生的创新意识，培养学生整体构思设计能力和综合运用知识的能力。FluidSIM仿真软件还可对系统进行准确的动作和工作参数的模拟及测试，可以真实地反映、模拟现场实际，为设备的维护、故障分析提供依据。

液压传动系统仿真实训的设计思路

所设计的仿真实训内容呈现出不同的层次梯度：从基础到提高；从基本元件认识、简单回路连接到复杂控制回路联动；从液压回路的单模块到机械、电气、PLC、液压集成的综合模块，从功能演示、原理验证、操作互动到探索实验、自我设计。进而从让学生能掌握扎实的基础知识，独立运用所学知识分析和解决问题，到按照要求设计出符合实际工况的一般中等复杂程度的机电液控制回路。

加强学生对液压传动系统的组成、工作过程和特点的理解和各液压元件结构、原理、工作性能、连接方式和功用的认知，以及对仿真软件的安装与搭建液压回路的基本操作方法的学习，由仿真实训指导书和仿真实训报告书中的实训报告要求体现。分析液压系统原理图，深度理解液压控制阀在液压基本回路中所起的作用，解读系统工作过程和状态；在同一动作要求下发散思维，修改元件的组合或电气控制程序，设计出不同的液压回路；根据工况要求，设置简单的PLC控制程序，使用常见的液压元件、电气元件等元器件进行设计、搭建各类电液控制回路，这些由仿真实训指导书和仿真实训报告书中的思考题、选做思考题体现。选做思考题由教师根据实际教学情况选定，供有兴趣的学生选做。所设计的思考题要有很大的自由度，课堂考核标准应具有一定的灵活性，学生根据自己的理解和想法搭建出合理的控制回路，所得结果只要理由充分、设计合理、考虑全面都应取得较好成绩。

液压传动系统仿真实训的内容

我们当前设计的基于FluidSIM软件的液压传动系统仿真实训包括8个单元，最后一个单元为仿真实训考核。实训时间为4周。具体内容如表1所示。

仿真实训项目的实施

根据以上仿真实训项目的设计内容和思路，对实训课的上课方法、情景设置等都做了一些调整，并将课堂考核融入到实训项目的实施过程中，提高学生的完成能力。以实训五“差动连接回路”项目为例，其实施过程如下：

（一）教师借助仿真状态图，演示差动连接回路使液压缸快速运动的工作原理

如图1（a）和图1（b）所示，当液压缸活塞没有触碰到行程开关S1时，电磁阀处中位工作，液压泵输出的液压油同时与液压缸的左右两腔相通，回路呈差动连接状态；当触碰到行程开关S1时，电磁阀处左位工作，液压缸左腔进油，右腔回油，活塞杆继续伸出；当触碰到行程开关S1时，电磁阀处右位工作，活塞杆缩回。由液压缸的仿真状态图图1（c）可以很清楚地看到，液压缸伸出的过程中，其差动连接阶段的位移曲线斜率明显大于非差动连接阶段，充分说明了在不增加泵流量的前提下增加了供给无杆腔的油液量，使活塞快速向右运动。

（二）在教师引导下，学生在FluidSIM仿真软件界面中搭建满足工况要求的差动连接回路

工况要求提出由行程控制液压缸动作：快进—工进—快退，如图2（a）所示，速回路实现工进；采用换向阀实现快退。再进一步考虑用行程开关控制电磁换向阀实现快进和工进的换接，以及工进和快退的换接。原理图设计如图2（b）所示。

（三）根据PLC控制电路知识，完成液压缸动作编程

学生通过系统原理图和液压缸的动作，得出电磁铁的动作顺序，如图2（c）所示，再综合以前所学PLC知识进行编程。其程序如图2（d）所示。

（四）根据PLC程序选择和连接电气元件，其电气控制原理图如图2（e）所示，完成由行程开关控制的液压缸动作。然后进行仿真调试，检验系统工作是否满足工况要求，液压缸的仿真状态图如图2（f）所示。

从设计搭建回路到编程到仿真完成液压缸动作，教师起引导作用，学生有较大自由度。学生可以提出自己的想法和方案，采用仿真调试的手段来验证，并记录在报告中。课下将仿真实训报告书上交，教师记分作为实训平时成绩。

（五）教师引导学生在课堂上通过搭建回路，对其仿真、分析、调试，完成实训报告中的发散型和设计型思考题，并根据学生的完成情况当堂打分，作为课堂考核的平时成绩

思考题如下：（1）M型中位机能的三位四通电磁换向阀在该回路中起何作用？采用O型中位机能的三位四通电磁换向阀是否可行？为什么？（2）该系统中，二位三通电磁换向阀可以用两位两通电磁阀代替吗？如果可以，绘制回路图。（3）该系统中，若将二位三通电磁换向阀换为二位三通机动换向阀，液压缸动作是否能满足工况要求？PLC控制程序须如何修改？（4）若采用P行中位机能的三位四通电磁换向阀实现差动连接，要求工况动作不变，若可行，绘制回路图，给出PLC控制程序或电气原理图。（5）试设计一个回路能满足该工况要求，请绘制系统原理图，给出PLC控制程序梯形图或电气原理图。此题由教师根据实际教学情况选定，由有兴趣的学生选做。

仿真实训项目实施效果

FluidSIM软件信息量大、内容新颖、功能齐全。在仿真实训项目的实施过程中，教师可以很好地将专业理论和实践相结合，不仅增强学生的感性认识和学习兴趣，而且增加学生实践和动手的机会。其先进的仿真功能，直观、逼真的仿真效果，能加快学生对液压元件、液压基本回路、简单的机电液一体化系统的理解速度，进而提高学生的学习质量。利用软件对液压与气动回路及控制系统进行仿真实验，能使机械结构和传动、液压气动技术、可编程控制器等知识有机地结合起来。通过为液压系统设置控制电路，学生可以实现综合练习，激发出创新意识，培养整体构思能力。由于加大了平时学习成绩的比例，能提高学生对课程学习过程的重视。实训教学的开展，也促进教师不断学习，在对软件的熟悉、运用和实训项目的设计、实施过程中，教师提高了自身的业务素质。

仿真实训项目方案的进一步优化

在本课程的仿真实训教学的实施过程中，我们也对项目的设计方案和内容进行了思考。仿真实训项目的设计方案、内容可做出更进一步的优化：可改进基础知识呈现的方式方法，使其更具直观性，增强综合实例中各科知识之间的关联性。对学生在认知过程中所提出的想法，教师应循序渐进地引导，要加以肯定，以调动学生的积极性。应考虑增加强化机电液综合模块的选做实训项目和工程实际运用较多较简单的机电液控制系统的例子，简化后作为选做的实训项目，以满足部分兴趣浓厚、有想法、积极性较高的学生。还可将传感器技术、逻辑电路控制技术、计算机控制技术等融入其中，模拟工程实际例子形成综合实训系统，深层次地加强学生对综合知识的运用能力，使学生开拓眼界，拓宽知识面，为日后进一步深入学习、从事专业工作做好铺垫。

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[5]张群生.液压传动与气动[M].北京：机械工业出版社，2008.

[6]隋文臣，化雪荟，陈大力.浅谈FluidSIM液压（气动）仿真软件在教学中的应用[J].液压与气动，2007（6）.

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课程设计是教学中非常重要的实践环节，它不仅仅是培养学生分析问题、解决问题的能力，提高实践创新的能力 [1 ]，而且是学生将所学的专业理论知识应用于实际的最佳途径 [2 ]。然而，目前针对课程设计进行改革实践的研究并不多，大多集中在毕业设计改革上。课程设计是实践教学环节中最为关键的教学环节之一，在整个实践教学中起到了承上启下的作用，既是专业课程的综合应用，又是毕业设计的基础和铺垫。因此，课程设计要具有综合性强和接近工程实际的特点，通过课程设计，培养学生的实践创新能力及团队合作精神，实现符合产业需要的高素质应用型人才培养要求。因此，课程设计工程化改革已势在必行，使其具有综合性强和接近工程实际的特点。

一、 “卓越工程师”教育培养计划

教育部“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务 [3 ]。“卓越计划”具有三个特点： 一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。

在中国从制造大国向制造强国转型的关键时期，工科院校创建以培养机械类卓越工程师为导向的教育模式，更加强化了学生的服务企业的工程意识及工程素质 [4 ]。

二、教育理念的深刻变革

结合学校办学定位和人才培养目标定位，我校在实践中凝炼出“大德育、大工程、大实践”（简称“三大”）教育理念，其中，“大德育”是先导，体现做人的素质，“大工程”是背景，体现社会需求，“大实践”是核心，体现做事的能力 [5，6 ]。

“三大”教育理念要在课程设计中加以落实，使卓越工程师培养与课程设计更好地结合，是应用型本科院校不可忽视的重要问题。课程设计要面向社会需求，核心是培养学生创新和工程实践能力，确保知识、能力、素质的综合发展，把学生能力培养贯穿到课程设计的全过程中。

三、课程设计依托校企合作

目前多数学校都在一定规模进行校企合作，且多集中在毕业设计阶段。在近几年毕业设计的指导过程中，我们发现多数学生的机械专业基础知识还比较扎实，但工程素质较差，对性能指标的要求、成本控制等没有概念，仅仅局限于要求功能的实现，这是不满足“卓越工程师”培养计划要求的。

我校作为黑龙江省唯一一所以矿业工程为特色的本科院校，立足“大矿业”特色，根据专业特色加强与煤矿企业的联系，与黑龙江省四大矿业集团都建立了多方位的人才培养基地。通过与鸡西煤矿机械有限公司合作，成功申报了国家级工程实践教育基地。工程实践教育基地的建设和发展为实践教学改革提供有力的保障。在制定课程设计规范和要求时，聘请企业的专家和技术人员共同拟定符合社会需求的，体现应用性和创新性的课程设计文件规范。

选择和适当简化企业的真实项目，引入课程设计，开发出一系列与生产实际紧密相关的课程设计题目，实现实践教学与企业接轨，要求学生进行系统全面的调研和分析，确定设计方案。

四、系统化的设计原则

课程设计采取小组分工形式，组内成员分别调研后讨论，确定总体设计方案，再由组长根据组内成员的特长进行局部计算和结构设计等的分工，每个小组成员之间的工作都是相互关联的，这样达到互相监督、共同进步的目的。同时也培养了学生的团队合作意识和互帮互助的工作作风。

对于矿山机械课程设计，分为提升运输机械设计、采掘机械设计和矿井通风机械设计三部分，学生根据个人兴趣和就业意向选择其中的一部分进行设计。例如进行矿井提升设备选型时，要求学生对当前矿井所用的提升设备进行调查，吸取实践经验以改进设计工作。做设计要有发展的观点，既要考虑到当前，也要考虑到长远。对于主提升设备，一般对第一水平要留有20%左右的富余能力。另外在选型设计时往往要提出几个方案进行比较。再如顺槽带式输送机的选型设计，首先应清楚顺槽运输多为几台带式输送机搭接运输，所以必须根据现场的实际情况，即按要求的输送能力并考虑各台设备之间搭接转载运输时结构及尺寸上的要求，合理地确定每台带式输送机的形式及铺设长度。原则是设备投资及运转费用最少，即最经济同时也要便于管理。井下电机车运输选型设计，应考虑运输量、采煤方法，装煤点集中、贮煤量大和运距较长时，应选用较大吨位的机车，否则选用小吨位机车。另外还考虑运输人员、材料和线路维修等业务配备小吨位机车。本课程设计包括选型计算和绘图两部分，学生可按设计任务书中给定的原始数据进行计算。绘图部分，如提升机房布置图、机房布置形式及带式输送机装置图可参考相关手册选用，并结合调研情况进行相应的设计。设计及计算步骤力争完整、清晰、简洁，图纸绘制符合制图标准及相关要求。

对于液压传动课程设计，考虑学时及设计工作量，将典型液压系统的设计分解为总体设计和典型的液压元件的选型和设计。将学生分成几个小组，组内成员协作完成整个课程设计内容。其中液压缸是液压传动中的典型的应用最广泛的元件，因此每组内都要求有液压缸的设计计算和绘图。液压缸是液压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对液压缸则有不同的工作要求。因此在设计液压缸之前，首先应了解主机的用途和工作条件、工作机构的结构特点、负载值、速度、行程大小和动作要求、液压系统所选定的工作压力和流量等作为设计原始依据的主要内容，这就要求学生在设计前充分到企业和生产实际中了解和分析总结。

五、课程设计改革实践效果

经过对我校机械工程学院两届学生进行课程设计改革试点，发现多数同学能够按照指导教师要求深入企业，详细调研，全面分析，确定出合理的设计方案。计算内容完整，图纸绘制规范。这期间，企业教师的指导起到了非常关键的作用，他们将设计经验无私地告诉学生，使学生少走了许多弯路。学生由循序渐进地完成一个系统设计，掌握了系统设计思路，大大提高学生综合设计能力。

参考文献：

[1]曹贺，孙月华，赵存友等. 机械设计专业创新训练体系的构建与实践[J].实验技术与管理，2011，7：171～173.

[2]刘波粒，刘泽军. 浅析本科生毕业设计（论文）质量滑坡的原因及其对策[J].中国高教研究，2007，7：89～90.

[3]教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划” ――面向工业界、面向世界、面向未来，培养卓越工程师后备人才[J].中国大学教学，2010，7：4～5.