孙治国

摘要 针对“液压与气压传动”教学中存在的问题，选择适合的港口机械工程实际应用项目，优化教学内容，改革教学方法，构建软硬件相结合的课程实训平台，实现基于港口机械工程实际应用的液压与气压传动课程改革。

关键词 液压与气压传动 港口机械工程 课程改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.05.068

1前言

“液压与气压传动”是一门面向港航类院校的港口机械、港口电气、机械制造类等专业开设的专业基础课，其理论性及应用性较强。液压传动与气压传动技术是满足现代工业自动化的重要实现手段之一，在工程领域应用相当广泛，尤其是港航类院校的大部分专业都与港口相关行业紧密相连，港口机械设备应用液压与气压技术比较广泛，让学生更好地掌握液压与气压传动技术也因此显得更加重要。传统的液压与气压传动课程教学存在如下问题：

1.1课程教学内容偏重完整性，而与工程实际应用关联不大

液压与气压传动技术理论性较强，内容较多，同时对授课课时进行了限定，而传统的教材及教学偏重于学科知识的完整性，各方面内容都要涉及，这样就导致了学生在学习的过程中因授课内容和时间跨度大，新旧知识不能有效衔接，知识容易遗忘，教学效果差；对于面向生产一线的高职学生来说，以后从事的工作主要偏向于工程机械设备的操作、维修、保养等，液压与气压系統的设计计算等知识工作中基本不涉及，这样就导致学到的用不上，用到的学得不多的现况。

1.2学生基本上还属于被动型学习，学习积极性不高，学习效果不佳

由于此课程传统授课主要讲液压与气压传动系统中各元件的结构和工作原理以及各系统的工作原理，液压与气压传动的系统理解较抽象，元件结构复杂，课程主要还是以教师在课堂上讲授，学生被动性的接受为主，学生理解有难度，学习较枯燥。虽然现在都采用了多媒体教学的方式，也将元件实物引入课堂，这样一定程度上提高了学生的学习主动性，但是对学生分析问题和解决问题的能力培养显然是不够的。

1.3实验实训内容验证性为主，不利于学生创新性的培养

由于现在的实验项目大部分还是验证性的，这也是对液压与气压传动理论授课的有力支撑，但是工程应用性的实验实训的项目较少，学生解决工程实际问题的能力及创新能力的培养还是不足。

2改革思路和措施

2.1选择适合的港口机械工程实际应用案例，对课程教学内容进行优化，构建符合工程实际应用的课程体系

以港口机械工程为背景，根据液压传动和气压传动系统的主要组成及应用，将教学内容分成六个模块：动力元件模块、执行元件模块、控制回路模块、工作介质模块、辅助元件模块、技术综合应用模块。六个模块内容都选用适合的港口机械工程实际应用案例作为载体进行理论教学和实践教学实施，使教学情景更贴近港口机械工程实际，构建符合工程实际应用的课程体系，实现学生工程实际应用能力的培养。例如：动力元件模块采用装载机齿轮泵和翻车机柱塞泵的故障诊断和维修作为项目；执行元件模块采用门机夹轮器液压缸故障诊断和维修作为项目；控制回路模块采用汽车起重机支腿油缸锁紧回路和挖掘机的多路阀控制回路等作为项目；工作介质模块以液压油的选型及维保作为项目；辅助元件模块主要以滤油器、油箱、蓄能器的维修保养作为项目；液压技术综合应用模块采用堆取料机、集装箱桥吊、正面吊、叉车、装载机等液压系统作为项目。学生在学习本门课程的同时，也接触和了解了很多港口机械设备的应用，开拓了视野，加深了对液压与气压传动技术的理解。

2.2改革教学方法，丰富教学手段，优化教学过程

改革教学方法，将项目教学法贯穿于液压与气压传动课程授课的始终；开发制作相应的液压与气压元件的三维展示动画，丰富教学手段；搭建网络学习数字资源平台，优化课程教学过程。

（1）将港口机械工程实际应用案例形成项目，采用项目教学法将课程中的基础理论知识与工程实际应用有机结合起来。通过课堂上精讲、分组讨论、实验室项目验证、现场实操教学的方式，将枯燥乏味的理论问题生动起来，提高学生学习的主观能动性和积极性。

（2）开发制作典型元件及结构的三维动画展示，丰富教学手段，帮助学生对所学知识的理解。采用SolidWorks等三维动画制作软件将液压与气压传动元件实际结构进行爆炸图展示与拆装演示，使抽象的复杂结构变成了直观生动的动画；将液压与气压传动元件和系统的工作原理制成动画，使各结构的动作顺序及油液的具体流动路径一目了然；将工程实例中常见的液压与气压传动故障的分析与排除用互动式的动画表现出来，让学生对复杂的故障原因和故障排除的流程有直观的认识，加深学生对液压与气压传动系统工作原理的理解和掌握。

（3）搭建网络学习数字资源平台，丰富教学手段，为学生自主学习提供条件。借鉴智慧树、中国大学MOOC等网络课程的制作经验，利用学院数字化平台，创建液压传动和气压传动的网络数字化资源，学生通过手机、微机等终端进行登录学习。教师将教学内容制成微课视频，便于学生进行课前自学预习和课后复习，尤其是关于结构及工作原理等较抽象不容易理解的内容可以通过网络进行反复学习理解；将实验实训项目标准操作流程制成视频，方便不同教师带学生进行实验实训规范化操作；将每个模块理论性的知识点制成试题库，便于学生进行有效复习，也便于教师组织随机抽考，及时了解学生的学习掌握情况；将与课程相关的港口机械现场工作情景、液压泵液压缸等液压气动元件的现场维修保养工作制成视频，便于学生了解液压传动与气压传动技术在真正的港口机械工程中的应用，开阔视野，拓展思路，加深对课程内容的理解。

2.3加强实验室建设，构建软硬件相结合的课程实训平台，培养学生的创新能力

（1）根据港口机械工程维修规范，构建液压元件实验拆装项目，使实训教学更加贴近工程实际。让学生能够亲自动手拆装港口机械工程中实际使用的液压泵、液压缸、控制阀等液压元件，加深对元件结构和工作原理的理解，掌握液压与气动维修的规范和流程。

（2）引入剖切好的液压元件进行现场实物演示教学，理论结合实物呈现的内部结构，方便学生理解所学知识。将港口机械工程实际使用的液压与气动元件进行剖切，根据结构的复杂程度及展示的需要采取半剖或局部剖切的形式，剖切后的元件主要构件采用不同的颜色进行标识，方便观察理解。例如结构复杂的柱塞泵、液压马达、挖掘机和装载机等工程机械用的多路控制阀、方向机等。

（3）将港口机械工程现场项目引入实践实训，实现“用中学”，培养学生的工程实践能力和创新意识。例如将港口机械上应用的液压站搬到实训室，组织进行液压站的拆装实训及液压系统的维护保养实训；引入集装箱正面吊实验台综合实训可以使学生了解工程机械设备的设计及工作原理，并引导学生创新设计的思维，培养实践动手能力和综合设计能力；将港口机械常见的液压与气压传动故障排除融入到实训项目中，培养学生分析工程实际问题、解决问题的能力。

（4）引入液压（气压）系统设计仿真软件，创建液压传动与气压传动虚拟实训平台，培养学生创新性思维。根据港口机械工程实际需要自行设计液压（气压）系统，利用Automation Stu-dio等液压（气压）系统设计软件和仿真软件绘制出相对应的液压（气压）系統原理图并进行模拟仿真，演示系统的动作过程，验证设计的合理性和正确性。通过虚拟实训，不仅解决了实验室元件类型不全的问题，也使学生在频繁调用元件库进行设计的过程中加深对图形符号认知。学生进行自主设计不仅体会了系统设计的过程，也培养了其创新性思维。

2.4加强师资队伍建设，注重专业知识的积累及更新，开拓教学改革思路，丰富教学改革手段

（1）关注企业培训信息，争取机会去液压与气动技术领域的世界领头企业，如力士乐、费斯托等，参加液压与气动技术方面的培训。通过企业培训可以了解液压与气动技术领域最新的技术及发展趋势。（2）积极参加省培等国家省市教育系统组织的各种相关的培训。通过培训可以了解其它院校在液压与气压传动课程教学改革方面的不同做法，开拓教学改革思路，丰富教学改革手段。（3）积极参与对外社会培训授课。例如参与针对各类港口的港口机电设备培训班的液压与气压传动故障诊断与排除课程的授课，通过授课与学员交流，了解不同港口的设备，了解设备不同的故障及维修方案，开拓了视野，丰富了教学项目内容，让教学改革更贴近港口工程实际。（4）创造机会，去港口类公司考察观摩或企业实践，学习掌握更多的港口机械设备操作规范和维修保养工艺流程，收集相关技术资料，了解液压传动与气压传动技术的最新应用，进一步丰富项目教学内容。

3结语

液压与气压传动课程通过改革之后，教学内容更加贴近工程应用实际，教学上更加注重学生综合能力的培养。在教学实践过程中，多种现代教学方法的实施，使学生更容易理解和掌握课程知识，学生的学习积极性得到提高，课堂教学氛围更加活跃。与港口机械工程实际应用联系更加紧密的实验教学模式，使学生学习兴趣及工程实践能力明显提高，也使学生在就业后能更快适应新的工作岗位。