液压传动课程设计范文

导语：如何才能写好一篇液压传动课程设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：液压传动  课程设计  改革

基金项目：2010年精品课程建设项目

 

一、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。

二、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。

三、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。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。

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[关键词] 课程设计；机电液一体化；CDIO；人才培养

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634（2013）02-0053-03

机电液一体化综合专业课程设计是针对机电控制工程专业课程设置的实践性教学环节，是学生面向工程、理论联系实际的重要专业实践与训练，其效果是检验专业课程体系及知识体系科学性和完善性的有效途径，同时也是能力型学生培养的一个重要平台。燕山大学机电控制工程专业引进CDIO教学模式[1，2]，立足专业特色，充实实验条件，对传统的设计主导型课程设计进行革新，借助于现代化计算机模拟技术，通过不断实践和完善，逐步形成了“理论+实践+学生团队主导”型的课程设计教学模式，取得了一定效果。

1 综合课程设计培养目标

流体传动与控制是燕山大学传统的优势特色专业之一，创办于1977年。30多年来，坚持“液压”专业特色，紧跟社会、经济和科技文化发展对人才的需求以及人才自身发展的需要，培养目标由单一的液压专业技术工程人才转变为“专业素质+综合素质”的高级工程技术人才。综合课程设计也顺应这一大的目标，重视专业素质培养，同时也加强机、电、液、控四大知识群的综合运用，如图1所示。突出实践环节，挖掘学生个人能力，强调团队合作精神，注重培养学生交流与表达能力，力争通过课程设计提高学生的综合素质。

2 综合课程设计改革方案

2.1 综合课程设计改革理念

为培养基础理论扎实、综合素质高、工程实践能力和创新能力强的应用型、复合型高级工程技术人才，打破传统以个人为主进行的基于液压传动系统设计计算的工程题目，建立基于团队的“设计+仿真+实施+测试+分析”的工程项目系统化设计体系，创立基于过程管理监督的考核细则，培养打造综合素质过硬的师资团队，为课程设计的高质量实施奠定基础。

2.2 综合课程设计改革方案

1）综合课程设计选题。良好的开端是成功的一半，综合课程设计选题直接决定了课程设计的实施效果。机电液一体化综合课程设计要求教师必须明确团队每个工程项目的选题依据、科学意义和应用价值，合理设计项目实施内容和进度，事先完成项目设计与实践。鼓励教师从横纵向科研抽取题目，让学生去实践，要求必须有实践环节，实验室条件不能实现的要借助于计算机模拟，此类项目需加大分析工作量。2011年机电液一体化课程设计选题情况为：实验项目占90%，模拟项目（无实践环节）仅占10%；源于工程实践项目的占84%，自拟项目占26%；通过相似实验方案实现的占70%，真实实验方案占30%。

2）综合课程设计考核。根据CDIO教学模式的需要，综合课程设计考核改变“指导教师评分+答辩评分”的传统模式，建立了“组内互评+指导教师评分+现场答辩+结题答辩”四位一体的基于过程的考核模式。对于二级项目考核内容主要分为学生组内互评（20分）、指导教师评分（30分）、实验现场答辩（30分）以及结题答辩（20分）四大部分。每组学生平均分不超过16分，最高分与最低分的分差不小于5分。重点考察学生在整个项目完成过程中贡献的大小。实验现场答辩重点考察项目完成的质量、项目讲解清晰度以及现场实际操作能力等。结题答辩从提交报告质量、设计图纸质量以及回答问题准确性等方面进行考评。为防止组内学生有“搭车”现象，实验现场答辩和结题答辩的答辩人采取临时抽签方式决定。最高与最低分差的限制不仅建立了团队内“赶学帮超”的学习氛围，而且激发了教师的责任感，同时也有助于提高学生团队协作和处理问题的能力。

3）综合课程设计师资培养。基于CDIO教学模式的机电液一体化综合课程设计改革，不仅是对传统课程设计教学方法和教学模式的挑战，更是对专业教师综合素质的一次挑战。机电液一体化课程设计体现了机、电、液、控四大知识群综合运用，这就要求教师不仅专业知识过硬，还要具备较好的机械设计、电气传动和控制理论等领域的知识，同时还要有一定的工程实践经验，这样才能顺利地指导学生。所以，综合素质过硬的师资队伍是高质量完成CDIO模式下课程设计的保证，加强教师的培养以及不断提高教师自主学习意识是有效进行教学改革的长远大计。

为全方位提升教师教学能力，实行青年教师导师制，为新开授或新开课的青年教师配备一年的导师，使青年教师尽快成长为教学骨干；坚持岗位培训制，要求每位青年教师都要到机械学院的所有实验室定岗工作一个教学周期，并且到工程训练中心顶岗实习3个月或到企业顶岗实习，使得本专业100%的青年教师均具有企业工作经验和较强实践能力；设立开放基金，利用国家级和省级精品课拨入经费，设立“液压控制系统”专项开放基金，每项金额2000～5000元，用于资助教师进行教改立项，使各教师的教改新思想得到发挥并实践；设立出国培训基金，用于资助副教授以上职称的青年教师到国（境）外大学、科研院所等进行学术访问促进学术创新；鼓励并资助课程组所有教师参加国际、国内流体传动与控制会议，使教师了解本领域的最新成果及发展动态；加强和本领域国内外知名企业的交流和合作，对教师进行专业实践技能培训。通过以老带新、政策激励和提供良好平台的方式，满足了老师更新储备知识和技能的需求，使老师的整体水平适应教学发展的需要。

3 综合课程设计实践

3.1 实践支撑

实践是工程项目的重要环节，建立项目式工程教育模式就是希望学生能够学中做、做中学，把理论和实践紧密结合。要想达到这个效果就要有过硬的实验条件。为了解决此问题，燕山大学与博士力士乐中国公司建立了知识合作伙伴关系，共同建设了液压气动技术培训基地，作为综合课程设计的实验平台，为学生提供了液压电控系统搭建及测试、控制器编程、系统调试、元件测试等全面的实验条件，能够满足项目设计实验需求。该实验平台解决了本专业方向的学生只有在工厂实习阶段才能全面了解元件和系统的问题，使基础教学言之有物，提高了教学效率。

3.2 典型案例

本专业课程设计主要是以液压传动系统、液压伺服与比例控制系统、气压传动及控制三门专业主干课为主的专业综合课程设计。主要项目分液压元件三维虚拟设计、液压伺服系统设计、液压传动系统设计及气压传动及控制四大类。下面以液压元件三维虚拟设计和液压传动系统设计为例来展示CDIO教学模式下机电液综合课程设计的实施案例。

1）液压元件三维虚拟设计。图2所示为“液压泵性能实验”课程设计，通过“元件拆装-测绘-三维设计-实验测试”项目体系训练，使学生能够深入理解和掌握液压主要元件的原理、结构及性能参数，掌握液压泵实验系统设计、计算以及电气控制系统设计，通过三维设计及实验平台的搭建既能培养学生液压元件的三维设计能力还能提高学生的动手操作能力和工程实践能力。

2）油气系统设计与实验。“油气系统设计与实验”课程设计要求学生完成油气机电液系统的设计、计算、选型、购件、组装以及实验，还要求学生利用现代化计算机模拟手段进行油气系统流场模拟，从而指导实验参数的设置。学生实施过程见图3。

本课程设计特色是指导教师将在研的企业项目和课程设计很好地结合，通过此课程设计不仅让学生掌握典型液压传动系统的设计计算方法及其优缺点，更重要的是让学生直面实际工程要求，巩固学生专业知识，拓展工程实践能力，增强学生从事工程的自信心，提高分析解决问题的能力；培养学生端正严谨的科研态度、高度的团队协作意识和能力以及刻苦钻研的精神。

课程设计是高等工程教育的重要实践环节之一，对培养高级工程技术人才发挥着不可忽视的作用。在充分研究与吸收CDIO国际工程教育理念的基础上，运用CDIO教育理念对机电液控一体化综合课程设计改革方案及实践情况进行了归纳，对大学工程专业课程设计改革具有参考价值。

参考文献

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【关键词】液压传动与气动技术；教学改革

1.结合教学现状，优化整合教学内容

本课程的主要任务是培养学生分析、设计液压与气动基本回路，安装、调试、使用、维护液压与气动系统及诊断和排除液压与气动系统故障三项能力。现在我们所使用的教材为人力资源和社会保障部教材办公室组织编写的。该教材的优点在于：一是紧紧围绕教学目标，选取了机械制造、数控加工、模具制造工作中涉及的液压气动知识作为知教学内容；二是每一个单元设置一个典型的工作任务，按照工作任务的要求，将学生需要掌握的元器件和控制回路的结构、原理、分析方法、故障排除方法、设计方法等有机的融入其中。但缺点在于开篇缺少了对液压传动流体力学基础部分的讲解，学生对液压传动的原理缺少认知。因此，有必要对该部分基础知识作补充讲解，介绍液压、气压传动系统组成、液体的性质、流量、流速、压力、液阻、压力损失等基本概念，以及液压油选用等内容。

另外，传统教学计划中总教学课时在100学时以上，现在随着教学计划的改革，以及学生每学期的考工实习时间的占用，教学学时已缩减至60学时左右。因此，要处理好教学学时与教学目标这一矛盾，需要对教学内容进行精简。一是以完成典型任务为目标，在阐述基本概念和基本理论的同时，重点突出其技术的应用和实用，大量删减理论偏深、偏多的推导及证明。二是重点介绍液压元件工作原理、作用、基本回路的特性等。三是讲解液压系统的分析与维护，识图典型的较复杂的液压系统，培养学生综合分析的能力。四是对液压新技术的内容作简单介绍。

2.优化教学方法，依据学生主体原则，多种教学手段相结合

一是充分利用学校的设备资源来服务教学。在对该课程作入门讲解时，可带学生参观平面磨床的工作情况，结合实际讲解液压系统的各个组成部分，使学生有一个直观的认识。

二是充分利用以计算机技术为基础的现代教学方法。在学生参观实际的液压系统工作情况时便感受到，各个液压元件的内部结构不可见，对各个液压元件进行拆装实验是不现实的，因此在学习时各个元件的工作原理及回路分析时应充分应用现代教学媒体。用视频播放压力机、注塑机等的工作过程，引出教学任务，满足了学生的好奇心，也起到了很好的任务引入的作用。元件的工作原理和回路部分采用多媒体教学方法，用动画形象生动地表现回路的中液压油的流动方向，执行元件的运动等，控制过程一目了然，加上讲解，可收到事半功倍的教学效果。

三是采用教学模型来讲解。如讲解压力控制阀时如何区分减压阀、溢流阀、顺序阀实体时，可让学生对照实物，总结三种阀的工作原理，组织学生讨论；鼓励学生发表意见，最后由教师总结归纳。第一步：认出减压阀。减压阀在静止状态（即未工作状态）下时常开的，进、出油口相通；而溢流阀和顺序阀在静止状态下时常闭的。根据这一特点，向各阀进出口注入清洁的油液，能从出油口顺畅的排出大量的油液者，即为减压阀，出油口不出油的为溢流阀或顺序阀（或采用：吹气法）。第二步：判断是溢流阀还时顺序阀。这两种阀按结构都分为直动式和先导式两种。直动式溢流阀有两各油口，一是进油口P，一是出油口T：而直动式顺序阀除了进、出油口之外，还有一个外泄油口Y。对于先导式溢流阀和先导式顺序阀，由于先导式溢流阀有进出油口各一个，还有一个外控口，而且外控口在不用时用丝堵堵，所以在表面上看只有两个孔。先导式顺序阀除了有进、出油口外，还有一个外泄油口和一个外控口。所以，若油口数为两个，则为直动式溢流阀。若油口数为三个，则为直动式顺序阀。若油口数三个，但是其中一被丝堵堵住，则为先导式溢流阀。若油口数为四个，则为先导式顺序阀。讲解时参照实物引导式教学，学生也可对知识进行综合的分析比较同时对知识点也达到很好的加深作用。

四是以典型的液压系统为例，合理的安排实验，实现项目化教学。在教学中，紧紧围绕教学目标和教学内容，合理的安排实验，使教学内容在实验中变理论的抽象性为理论的应用性。在此，设置多个实验。在此简单说明几个，如：

项目一、液压机动力元件的选择和拆装。在该实验中达到以下教学目标（1）能熟记液压泵的工作原理和性能参数；（2）能分析齿轮泵的结构、工作特性及应用场合；（3）能正确选用和拆装齿轮泵，加深对齿轮泵结构及工作原理的了解；（4）能检测齿轮泵的工作压力。

项目二、平面磨床工作台液压控制回路在该实验中达到以下教学目标（1）能够理解换向阀的工作原理和中位机能；（2）能进行换向回路的油路分析；（3）正确连接、安装并运行基本换向回路。

项目三、吊装机液压控制回路。在该实验中达到以下教学目标（1）能够理解单向阀的类型、结构工作原理；（2）理解单向阀的用途；（3）能进行锁紧回路的油路分析；（4）能够正确连接、安装并运行锁紧回路。

项目四、送料装置的控制系统设计。在该实验中达到以下教学目标（1）熟悉气动控制回路的表示及分析方法；（2）根据气动控制系统回路图找出各个元器件；（3）能进行管子的正确连接与系统回路的检验。

通过实验，学生可以有效的将理论与实际相结合，同时也可以将考核模式多元化。采用日常成绩、期末成绩和实验相结合的考核模式，以正面引导学生积极动手实验，鼓励学生发展个性与潜力，锻炼实践能力，为变学生被动学习为主动学习创造有利的条件。

3.学期末设置课程设计，达到融会贯通，综合学习的效果

课程设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。如：《液压传动与气压技术》课程设计任务书（一）。

设计一台成型加工的液压专用铣床，要求机床工作台上一次可安装两只工件，并能同时加工。工件的上料、卸料由手工完成，工件的夹紧及工作台进给由液压系统完成。

（1）机床的工作循环为：手工上料工件自动夹紧工作台快进 铣削进给（工进）工作台快退夹具松开手动卸料。

（2）机床自动化要求：要求系统采用电液结合，实现自动循环，速度换接无冲击，且速度要稳定，能承受一定量的反向负荷。

（3）完成：①按机床要求设计液压系统，绘出液压系统图；②列出元件明细表；③列出电磁铁动作顺序表；④分析系统回路。

教师根据学生的设计态度、设计任务完成情况、图纸的质量及质疑进行评定。课程设计的成绩分为：优秀、良好、中等、及格，不及格五个等级。优秀者一般不超过人数的20%，优良比例一般不应超过60%。

4.结束语

本文阐述了在现代教学改革的形势下，《液压传动与气动技术》的几种教学方法，科学设计教学内容，结合多媒体动画及实物教学、合理安排项目实验及课程设计等。经过一年多的实践教学证明，这些方法提高了教学效果。

【参考文献】

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【关键词】改革；教材；实验；考核

液压传动技术相对于机械传动来说是一门新技术，随着工业自动化的发展，单纯的机械传动难以满足工业发展的需要。20世纪60年代后，原子能技术、空间技术、计算机技术、微电子技术等广告的发展再次将液压技术推向前进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，在国外生产的95%的工程机械，90%的数控加工中心，95%以上的自动线都采用了液压传动。因此，采用液压传动的程度已经成为衡量一个国家工业水平的重要标志。因此国内高校都将《液压与气压传动》列为理工科专业的一门必修课程。

但是，面对新的课程体系课时逐渐减少的情况，《液压与气压传动》课程的讲授和学习面临新的难题。为此，本人结合我校的实际，从课程的主要任务、教材建设、讲授方法和教师业务水平等方面来探讨如何加强液压与气压传动的课程教学。

一、课程的主要任务

《液压传动》课程是机械、机电类专业的专业基础课，是必修课程。通过本课程的学习，使学生熟悉液压元件的结构原理，学会识别选用各类液压元件，学会实践动手搭接各种液压元件的常用回路，熟悉液压回路的功能和用途，学会处理生产实际中一般液压传动故障，学会分析解决一般机电设备的液压系统常见问题的能力。最终使学生具有较强的实践动手能力、独立分析问题能力和解决问题能力，在这个过程中形成良好的职业习惯与职业素质。

二、课程改革内容

（一）加强教材建设，改革教学内容

液压与气压传动课程内容多，涉及面广，整个教材的编排体系是以液压系统的四大基本元件为基础，先介绍各个元件的原理和结构，然后由各种元件组成液压气压系统基本回路，最后例举典型液压系统和液压系统的设计和计算。根据机械设计制造及其自动化专业人才和交通运输专业人才培养目标，讲授课程时，对内容进行了必要的取舍。理论教学以够用为度，不一定越深越难越适合，会使学生感到课程太繁杂，而失去了学习的兴趣；在常用元件教学中，理论联系实际，除了必要的实验课之外，做到实验室经常开放，让学生更多机会接触各种基本的元件，以突出课程的实践性；在典型的液压系统教学中，繁杂的元件和复杂的回路往往使学生束手无策。以YT4543型动力滑台液压系统为例，应该教会学生阅读和分析液压系统的大致步骤。首先了解机床的用途和对液压系统的要求，浏览系统各元件的类型、功能和各元件之间的关系；对子系统进行分析，分析各子系统之间的联系，在全面读懂系统的基础上，归纳总结出YT4543滑台的动作顺序是快进一工进二工进死挡铁停留快进原位停止。它的系统特点是，采用了限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路，保证了稳定的低速流动，较好的速度刚性和较大的调速范围；采用了限压式变量泵和液压缸差动连接来实现快进，可以得到较大的快进速度；采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，简化油路，工作可靠，转换的位置精度较高和做够的换接精度采用换向时间可调的三位五通换向阀来切换主油路，提高了滑台和换向平稳性，减少了能量损失[1]。

（二）加强现代教育技术在课程教学中的应用得到较大的快进

随着现代信息技术的迅猛发展，利用多媒体技术辅助教学，其作用越来越大。液压教学中，有大量的液压元件和流体动态显示。采用形象化和趣味性的动画效果图，使学生直观的了解各种元件的结构和工作过程，甚至于一个复杂的液压系统的工作原理也一目了然。

（三）提高教师的业务水平

作为教师，首先应该坚守职业道德，对学生负责，对课堂的每一分钟负责；其次，教师应该具备扎实的专业知识，只有这样，教师才能在教学中看得远，在授课过程中准确判断学生掌握的程度，做到收放自如。现代社会，信息量大、知识更新快，要树立终身学习的思想，不能墨守一本书、一个大纲，要完善知识结构，教师应该及时更新教科书中陈旧知识。

（四）重视实验教学[2]

液压课程与实际工作联系密切。提高实验教学质量，则能够提高学生动手能力，巩固所学的理论知识。为此，可从以下一个方面入手，实验教师要从思想重视实验教学在整个教学活动中的重要性，不要认为实验课是理论课的附庸，上或不上都可以；对实验教师定期培训，要建设一支热爱实验教学、熟练掌握现代实验技术和能够对实验进行科学管理的高素质的实验教学队伍，对实验教师进行集中培训或者是深入企业参与实践生产；打破传统的教学模式，由具有双师资格的教师或者是企业有经验的人员来指导实践教学，开展深入企业的教学活动，组织学生到施工现场、车间直接参与液压系统的安装、调试和检修，进行液压系统故障查找、排除，让学生在真实的实践环境中感受课程的魅力；学校或政府要大力支持设备的完善，改造落后的设备，实现资源共享；建立健全实验课程体系。

（五）对某章节的课程设计

以设计“机床液压系统的安装调试”这节课的内容为例，谈谈这节课的设计。本课的主要目的是考查学生正确使用液压元件的能力，对液压元件的结构、特点和工作原理掌握的程度，掌握压力控制回路的工作原理及组成的基本元件，考查并应用计算机完成液压系统仿真。学习内容为组装和调试压力控制回路，利用Ansys软件做系统仿真。原理是基础，应用是关键。教学中，以讲解压力控制回路组成和原理作为基础，教师同时和学生讲授学生安全操作规范，提出本课程的目的和任务。学生根据任务分组讨论，制定方案，教师答疑，确定实施方案，并用Ansys软件做出该系统的方针模拟工作过程。最后对学生组装的压力控制回路进行测试，给出分数。这种教学模式，能够切实提高学生工程实践的能力，落实“工学结合”的教育模式。

（六）考核方式改革

传统的液压与气压传动考试都重视笔试部分，而忽略了实践能力。但是，实践能力恰恰真正反映出学生对这门课的掌握程度和真实水平。所以考试方式的改革，必须加大实践考试成绩占总成绩的比重，这样才能引起学生的重视。分数的赋予比例由原来的理论∶实践∶平时=80∶10∶10更改为理论∶实践∶平时=50∶40∶10，把三者结合起来综合评价，这样可以引导学生重视实践能力，以达到巩固理论知识的目的。

三、结语

总之，《液压与气压传动》是一门比较复杂的课程，教学时掌握合适的教学方法，化繁为简，积极调动教师教的积极性和学生学的积极性，确保本课程目标，培养学生的创新能力和应用能力，使学生理论水平和实践能力，都具有一定的竞争力，才能尽快的适应社会，走上工作岗位。

参考文献：

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关键词：创新能力；TRIZ理论；教学环节

作者简介：曹贺（1978-），女，辽宁昌图人，黑龙江科技学院机械工程学院，副教授；刘训涛（1975-），男，黑龙江鸡西人，黑龙江科技学院机械工程学院，副教授。（黑龙江　哈尔滨　150027）

基金项目：本文系黑龙江省高教学会“十二五”规划课题“TRIZ理论在本科教学中的应用与大学生创新能力培养的研究”（项目编号：HGJXHC110906）、黑龙江省教育科学规划课题“基于卓越工程师培养的本科毕业设计改革的研究与实践”（项目编号：GBC1211109）的研究成果。

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）31-0027-02

高校推行教学改革进行素质教育，构建新型人才培养模式，必须重点突出创新，必须坚持知识、能力和素质的辩证统一。专业知识的传授是教育的主要内容之一，但知识不等于能力，更不等于综合素质。理论教学包括基础课和技术基础课等一系列课程，实践教学包括各类实验、实习、课程设计、毕业设计等。[1]为适应新时期应用型人才培养的要求，必须要使创新能力培养贯穿于教学的每个环节。即将理论教学与实践教学很好地融合，将创新能力培养贯穿其中。

一、大学生创新能力的培养有规可循

联合国教科文组织丛书《教育——财富蕴藏其中》指出：“在社会和经济迅速变革的世界里，可能更重视想象力和创造性。”大学生是创新人才的主力军，蕴藏着强烈的创新潜能，需要去培养开发。大学生精力旺盛，朝气蓬勃，乐于接受新事物，不愿意固守陈规，他们思想活跃，精力充沛，善于学习，创新欲望强。大学生这些积极的特点需要爱护并正确引导，培养、开发和挖掘大学生的创新潜能。

人的创造性是随着人的大脑进化而进化的，其存在的形式表现为创新潜能，将创新潜能转化为显能，也就是创新能力，这就是创新的可开发性，即创新能力是可以激发和提升的，创新思维是可以通过训练培养的。

TRIZ是解决发明问题的理论。TRIZ理论是前苏联阿奇舒勒等研究人员在分析研究了全世界250万件专利的基础上所提出的发明问题解决理论。TRIZ理论认为发明问题的基本原理是客观存在的，发明问题具有可预见性。TRIZ研究人员发现，在一个工程领域中总结出的技术系统进化法则、发明原理及解决方案可在另一工程领域实现。[2]正是在进行这些研究的基础上，形成了解决发明问题的系统化方法——TRIZ理论。其中的进化法则、40个发明原理、矛盾矩阵、物-场模型分析、76个标准解法、ARIZ等发明创造模型成为了开启创新之门的“金钥匙”。应用TRIZ理论时，首先要将待解决的问题抽象转化为TRIZ问题，然后利用TRIZ的发明原理、标准解等工具，得出该TRIZ问题的解决方案模型，最后再通过类比应用转化为该问题的最终解决方案。[3]

大学生的创新思维和创新能力的培养和开发可以借助TRIZ理论这个系统化的创新工具，将TRIZ理论融入到教学的各个环节当中，形成基于TRIZ理论的创新训练框架。如图1所示。

二、理论教学中结合TRIZ理论

创新能力是靠教育、培养和训练激励出来的。在课程教学中引导学生进行自我训练，有意识地观察和思考一些问题，如“为什么”、“做什么”、“应该怎样做”、“是不是只能这样”、“有没有更好的方法”等。依托与日常生活及各行业联系紧密“工程流体力学”和“液压与气压传动”等专业基础课，在教学过程中引导学生思考现实生活中的各种现象，启发学生根据需要提出问题，并采用发散性思维解决实际问题。[1]让学生在课堂中用TRIZ理论进行思考、讨论，拓展学生分析和解决问题的思路，激发创新意识，进行创新思维训练。比如，在“液压与气压传动”课程中，适当地加入训练学生发散思维的环节，请学生运用TRIZ中的发明原理及技术矛盾解决矩阵来设计某些液压元件的改进形式，或改变回路的布置方式来实现同样的功能。从而使学生更加深入透彻地了解和掌握课程内容。又如，在“工程流体力学”课程教学中，流体力学的现象很多，在讲授流体力学现象的时候，不按常规的方式去解释现象及其原理，而是采用科学发现的方式，通过现场实验或flas直观展示流体现象的整个过程，引导学生观察和思考，从而解释现象，揭示其原理，这比灌输式的教学方法更能使学生印象深刻，同时锻炼了学生分析和解决问题的能力。

三、实验教学中引入TRIZ理论

综合性设计性实验主要是用来培养学生综合运用所学理论分析问题和解决问题的能力。[4]这些实验不同于验证性实验，需要学生充分发挥创新思维能力对实验进行设计和分析。比如，在液压传动综合实验的教学中，首先由学生自拟实验方案，选取实验元件，设计回路。其次在液压系统仿真软件Automation Studio下进行系统模拟，该软件具有对液压系统虚拟设计、模拟、测试、分析等功能，通过模拟可以进一步完善、修改液压系统的设计及分析等工作。最后在我校力士乐液压实验台上安装、调试系统，并进行相关参数测试。在综合性设计性实验的教学中引入TRIZ理论，启发学生的创新思维来完成实验内容。同时，鼓励学生找出现有实验方法的不足，怎样利用这些不足？这样可以帮助他们发现有价值的内容，提出改进的方向，增加系统的理想度，指导学生应用TRIZ理论中消除矛盾的规律找出可行性方案。

四、课程设计和毕业设计中应用TRIZ理论

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关键词：液压实验台 回路设计 液压控制 PLC控制

“实践是检验真理的唯一标准”。这句名言在《液压与气动》课程的理论与实践相结合中体现更为突出。《液压与气动》课程是高职院校机械类专业和机电一体化专业学生必须掌握的技术基础课目，具有很强的实践性。有效地利用实验设备，增强学生理解能力，大大提高教学效果。

我校有“液压系统压力形成原理”实验台、“液压元件性能测试”实验台，这些只是做基础部分实验用，而未改装的QCS014拆装式液压系统教学实验台，有一定的局限性。学生对液压回路及其元件实际应用方面的知识只能通过老师在课堂上传授或多媒体课件学习，学习起来还是比较抽象也不容易掌握，使部分学生对该课程的内容缺乏感性认识，达不到理想的效果，也降低了学习的兴趣。

为了适应高职高专教育的现代化水平，陕西国防工业职业技术学院，机电学院对QCS014拆装式液压系统教学实验台进行了改造，改造后的实验台除了可以进行常规的液压基本控制回路实验实训外，还可以进行液压回路课程设计、毕业设计、以及利用可编程控制器（PLC）进行液压系统控制及中级工的培训等。是全液压控制、继电器控制液压部分动作和用PLC控制液压部分动作完美结合的典型实验设备。

该实验台采用的是中压系列液压元件和快速接头。通过该实验台，学生不但可以根据需要快速搭建成各种手动控制、半自动控制及全自动控制的液压回路或液压系统。而且还可以独立地进行实验实训科目设计、实训操作、安装、调试、故障排除、编制控制程序等。这样使学生得到理想的综合训练，较好地满足了当前职业教育和素质教育的要求，学生得到最大的收获。

1 QCS014拆装式液压系统教学实验台应用实例

下面通过两个实例说明QCS014拆装式液压系统教学实验台在液压传动实验、实训教学环节中的应用。

1.1 液压回路的设计、安装与调试 在实验实训教学中，一般由教师给学生提出实验和实训科目的内容、要求，提供实验实训设备、液压元件、电气元件、电脑与软件等。学生可根据所学的相关的理论知识，自己拟定实验实训方案，实验实训步骤，独立操作，安装调试或测试，及时解决操作过程中出现的问题。

安装液压元件：定量叶片泵1台，单杆液压缸2台， Y型溢流阀1台，调速阀2台，三位四通电磁换向阀2台，油箱1台，油管及管接头多个。

要求：用这些液压元件组成一个可以实现“A缸进B缸进A缸退B缸退停止”顺序动作的液压传动系统。

实验实训步骤如下：①画出液压系统的工作原理图，如图1。②分析运动过程，并作出电磁铁动作顺序表，如表1。

a.A缸前进时，1YA通电，油液经换向阀4的左端、调速阀6进入A缸左腔，活塞向右移动；回油经换向阀4直接回油箱，此时活塞运动速度由调速阀6调节，完成A缸的进给动作。b.B缸前进时，1YA继续保持通电，3YA通电，油液经换向阀5的左端、调速阀7进入B缸左腔，活塞向右移动；回油经换向阀5直接回油箱，此时活塞运动速度由调速阀7调节，完成B缸的进给动作。c.A缸退回时，1YA断电，2YA通电，3YA继续保持通电，油液经换向阀4的右端进入A缸右腔，活塞向左移动；回油经调速阀6中的单向阀，经换向阀4流回油箱，完成A缸的退回动作。d.B缸退回时，1YA、3YA断电，4YA通电，2YA继续保持通电，油液经换向阀5的右端进入B缸右腔，活塞向左移动；回油经调速阀7中的单向阀，经换向阀5流回油箱，完成B缸的退回动作。e.B缸退回到位停止，此时1YA、2YA、3YA、4YA均断电。③根据工作原理图，选择液压元件，在液压实验台上连接好回路。④开机调试，调节调速阀的手柄，观察液压缸的速度变化，做好记录。⑤实验实训完毕，拆卸回路，将元件清理并归位。

通过本实验实训项目，使学生进一步了解液压元件的结构、工作原理及性能特点以及所起的作用和如何正确合理选用，还能提高学生对液压回路的设计、组装、调试等技能和实际动手能力。

1.2 用PLC控制液压系统并设计、安装、调试 在此类实验实训中，教师给出控制内容及要求，提供安装设备，由学生根据所学的液压及PLC理论知识，自己拟定方案，步骤，设计液压回路，在欧姆龙软件中设计梯形图，独立操作，发现问题学生自己研究解决。

现有设备：电脑1台，装有可编程控制器的QCS014设备1台，定量叶片油泵1台，单杆液压缸1台，溢流阀1台，节流阀1台，三位四通电磁换向阀1台，两位两通电磁换向阀1台，油箱1台，油管及管接头多个，接近开关5个，数根导线。

要求：用这些元件组成一个用PLC控制实现“快进工进快进工进快退原位停止”液压传动系统。

具体实验实训步骤如下：①画出该系统的工作原理图，如图2。②分析运动过程，并作出电磁铁动作顺序表，如表2。

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a.快进时：由启动按钮SB2给电，1YA、3YA通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞右移；回油经换向阀4、7流回油箱，实现第一次快进。b.工进时：当活塞杆运动到接近开关SQ2时，使3YA断电，1YA继续保持通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞继续右移；回油经换向阀4、节流阀6流回油箱，实现第一次工进，工进速度由节流阀6调节。c.快进时：当活塞杆运动到接近开关SQ3时，1YA继续保持通电、3YA通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞继续右移；回油经换向阀4、7流回油箱，实现第二次快进。d.工进时：当活塞杆运动到接近开关SQ4时，使3YA断电，1YA继续保持通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞继续右移；回油经换向阀4、节流阀6流回油箱，实现第二次工进，工进速度和第一次相同。e.快退时：当活塞杆运动到接近开关SQ5时，1YA断电、2YA、3YA通电，油液经换向阀4的右端进入液压缸5的右腔，活塞左移；回油经换向阀4、7流回油箱，实现快退。f.原位停止：当活塞杆运动到接近开关SQ1时，1YA、2YA、3YA均断电，活塞运动停止。③绘制出PLC梯形图并附输入、输出地址（I/O）分配列表，如图3及表3。④根据液压系统工作原理图，选择液压元件，在液压实验台上连接好回路。⑤根据液压系统工作原理图、梯形图及输入、输出地址（I/O）分配列表，选择接近开关和导线，在液压实验台上连接好电路。⑥开机调试，调节节流阀的手柄，观察液压缸的工进速度，做好记录。⑦实验实习完毕，拆卸回路，拆卸电路，将元件清理并归位。

通过本实验及实训科目使学生进一步了解液压元件的结构、工作原理及性能特点以及所起的作用和如何正确合理选用；了解欧姆龙软件环境，掌握梯形图的制作及输入、输出地址（I/O）分配；了解接近开关的工作原理及应用并掌握电路中的线路连接方式。通过学生对液压回路的设计、组装、调试及欧姆龙软件的应用等技能提高实际动手能力。

2 总结及QCS014拆装式液压系统教学实验台的发展前景

液压教学不只是单纯教授学生理论知识，更多应该加强训练、提高学生自学能力、设计创新能力、以及实事求是的科学态度，充分锻炼学生实际动手能力。通过实验实训，不仅可以加强对液压理论知识方面的理解，而且也能掌握先进的控制技术，培养学生在机液电一体化综合控制等方面的综合能力。QCS014拆装式液压系统教学实验台综合性能比较强，在实践教学中有着良好的应用前景。

2.1 总结 本论文主要完成了以下方面的工作：①阐述了QCS014拆装式液压系统教学实验台在实践教学中的重要作用。②用举例说明法阐述了在该试验台上完成液压回路的设计、电磁铁动作顺序表、安装、调试的全过程。③用举例法阐述了根据液压系统和电气系统的控制要求，设计液压回路；用可编程控制器建立输入、输出地址分配表并设计绘制梯形图；安装元件、连接导线、调试观察结果。④总结了学生在实践学习中收获，体现了实实在在良好的教学效果，使学生对《液压与气动》课程从朦胧到清晰的全过程。

2.2 QCS014拆装式液压系统教学实验台应用前景 以上是液压基本元件以及PLC控制在该实验台上的应用，也基本满足了液压教学的要求，然而，该实验台的功能完善性方面还有待进一步的发展，还有很多的研究工作需要进一步的探索。①模拟量元件的应用。在该实验台上可以增加一些带有模拟量的元件，应用这些比例阀设计回路并且与PLC结合，紧贴技术发展要求。②插装阀和叠加法的应用。该实验台有着很大的发展空间，选用插装阀和叠加阀，是该实验台控制方式更多样化，科学化、先进化。③液压系统故障设置的开发。能在该实验台上开发“液压系统故障设置”功能，可以模拟实际工程中出现的常见液压故障，以便液压专业的学生在学习《液压系统故障分析与排除》课程中学习更方便，更实际，更便于学生在将来的工作中学以致用，对液压系统中的出现故障，进行排除。

总之，该实验台经过第一次改装后，增加了PLC控制，使QCS014拆装式液压系统教学实验台的发展取得了一定的进展，但随着科技的不断进步，该实验台也将不断的融入新的元素，使该实验台的功能逐步完善化，更好的为液压实践教学服务，培养优秀的液压技术人才。

参考文献：

[1]吴海荣.基于QCS014A实验台的液压马达选型设计[J].机床与液压，2012（14）.

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关键词：高职教育；液压与汽动；课程项目化改造

作者简介：刘棣中（1962-），男，江苏宜兴人，广西水利电力职业技术学院机电工程系，实验师；陈为民（1962-），男，广西玉林人，广西水利电力职业技术学院公共基础部，副教授。（广西南宁530023）

中图分类号：G712     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）16-0050-02

高职课程教学既要体现职业性、开放性，又要体现实践性，如何实现三者的融合，是高职院校课程改革、实现高职教育培养目标要解决的关键问题。教师作为高职课程教学的实施者，应该寻找自身存在的问题和突破口，把引入先进的教学理念、教学体系、教学内容和教学模式作为高职教育教学改革的重要内容，在课程教学中实施项目化改造、项目引导、任务驱动、一体化教学等卓有成效的教学模式，力求使整个专业培养过程达到工作过程导向，培养职业岗位能力的目标。课程项目化教学改革借鉴国外职业教育课程开发经验，能够实现高职课程学习与工作、学生与员工的融合，是突出高职办学特色、促使课程改革走向优质的一条有效途径。下面就广西水利电力职业技术学院整体性教学改革中“液压与气动技术”课程实施任务驱动项目教学的案例，探讨课程项目化改造的途径。

一、课程项目化改造的必要性

“液压与气动技术”是机电类专业的核心课程，为机电类企业的生产与管理岗位培养具有机电设备的安装、运行、维护、检修能力的高端技能型人才。课程原来实施的是理论为主，实践应用为辅，先理论后实践的教学模式，教学内容是一堆枯燥的概念、公式、专业术语，学生难以理解；加之长篇累牍的文字叙述和模糊的二维图形来描述液压系统结构和组成，学生在学习时更感觉枯燥无味，教师在台上满堂灌，学生台下昏昏欲睡；教学内容、教学过程缺乏与职业活动的联系，导致教学效果不佳，影响了后续课程的学习与应用。针对高职学生活泼好动、怕理论而爱动手、形象思维能力强、抽象思维欠缺、基础薄弱、自我控制能力较差的特点，必须遵循高职学生“从形象过渡到抽象，以感性引导理性”的认识规律，对“液压与气动技术”课程进行项目化改造，通过实施项目化教学以期达到提高课程教学效果，探索高职课程教学改革途径的目的。

二、课程项目化改造的思路

课程项目化改造是指根据课程特点和职业能力培养需要。将课程的教学内容按照职业性、开发性、实践性原则设计成能覆盖整个工作领域或者某一工作过程，承载工作过程需要的所有知识的教学项目，根据项目整合和应用所学的知识，以项目实施、项目完成的方式引导课程内容的学习，以达到知识在应用中学习、巩固和掌握的目的。所设计的项目源自实际生产过程，有利于培养学生的职业能力和岗位适应能力，便于激发学生探究的兴趣和解决问题的动机。通过所有专业核心课程的项目化改造，课程体系逐步由传统的学科体系向职业能力为导向转变；专业培养目标逐步由传授知识为主向培养职业能力为主转变；课程开发逐步由以知识体系为主向以工作过程为导向转变；教学组织逐步由以教师的“教”为主体向以学生的“学”为主体转变；考试内容和考核方式逐步由考核学科知识向考核职业岗位要求的能力转变，并由原来的终结性考核向过程性考核转变。

三、课程项目化改造的实例

课程项目化改造就是根据高职教育的特点，遵循“从形象过渡到抽象，以感性引导理性”的认识规律，依据教学目标将课程内容情境化，以机电设备生产、操作、控制与维护过程为主线，以机电行业中机电设备的安装、调试、运行与维护工作过程为基点进行课程重组，科学设计教学内容，使学生在真实的工作实践中掌握液压与气压传动装置的知识和技能。对“液压与气动技术”课程进行项目化改造，具体做法是根据专业培养目标广泛征询行业专家的意见，对就业岗位做出正确分析，结合社会与企业的具体情况分析各职业岗位的能力要求，确定课程的知识目标、能力目标和素质目标，围绕课程的教学目标设计课程的教学项目，以项目贯穿教学内容为目标增删、整合和序化教学内容。

1.明确课程定位

“液压与气动技术”是继“机械制图”、“机械设计基础”、“电工技术”、“电气控制与PLC应用”、“传感器技术”等专业基础课后开设的一门专业核心课程，该课程将前修课程的知识和能力进行序化和应用，同时，为后续课程设计、毕业设计及毕业后所从事的专业工作打下坚实的基础。该课程是以机械制造与自动化、机电一体化技术等专业为主体，辐射其他机电类专业的一门重要的技术核心课程，在各专业的教学中起到知识应用与职业关键能力培养的作用。

2.确定课程教学目标

通过深入机电类行业企业调查本课程能力目标对应的具体岗位，广泛听取生产一线实践专家对专业涵盖的职业岗位群的工作过程分析，确定机电类专业核心课程“液压与气动技术”教学目标为：通过本课程的学习，学生系统地掌握液压与气压传动的基础知识、基本原理和基本计算方法；初步具备机电一体化产品开发设计及技术改造的能力，具备简单机电设备的安装调试、维修的能力；能正确选用和使用液压与气动元件，并熟练地绘制出液压与气动回路图，能分析、设计液压与气动的基本回路；能安装、调试、使用、维护一般的液压与气动系统，能诊断和排除液压与气动系统的一般故障；认识到这门技术的实用价值，增强应用意识，逐步培养学生学习专业知识的能力以及理论联系实际的能力，为学习后继课程和进一步学习现代科学技术打下专业基础；同时，培养学生的创新意识、严谨求实的科学态度以及自学能力。

3.设计课程的项目

本课程以液压系统故障诊断与排除工作任务为基点进行课程项目化改造，用两个综合性项目：挖掘机液压系统故障诊断与排除（下设3个子项目）、气动PLC控制实验系统故障诊断与维修贯穿全部教学内容。在项目设计过程中强调学生主体、师生互动、情境真实、理实一体化的教学方法，遵循学习性工作任务与生产实际密切相关，应用性强，工作任务的选择由易到难，教师的传授由多到少，学生自主学习程度由低到高的原则，把原课程知识点解散并重构于四个任务中，将相关的知识技能转化为具体的训练内容，设计出以项目为驱动、以实际工作过程为主线的教学模式，确保教学内容与实际工作的一致性。通过科学的设计教学内容，让学生在真实的设备故障诊断与维修工作中掌握液压系统结构组成、工作原理和故障诊断方法、液压系统维修技能。详见表1。

四、典型项目设计举例

“液压与气动技术”课程以设备安装调试与故障诊断维修为载体设计教学情境，使教学具有“任务驱动”及“教、学、做一体化”的特点，工作任务由安装调试到故障诊断、维修，符合了由易到难的原则；项目的设计及教学模式的选择强调学生主体、师生互动、情境真实的教学特点。下面以子项目1：“YC85-8挖掘机液压传动系统安装与调试”为例介绍项目设计的思路。详见表2。

五、课程项目化改造后的教学效果

根据戴士弘教授的“高职课程的能力本位、项目化改造”的精神和原则，围绕着为专业服务和以培养学生能力为主的思想，对“液压与气动技术”进行了课程设计，课程项目化改造后直接以项目为载体，教学目标明确，打破了传统的教学模式，在做中学、学中做，符合高职学生的特点和学习规律。同时，以项目任务的形式引入竞争机制，使学生的学习积极性和主动性得到充分发掘和提高，有效地提高了教学效果和学生能力，学生在后续学习和设计中的独立性、工作能力和自信心得到了很大的提高。

六、结束语

实践证明，课程项目化改造是教学改革的有效途径。项目化教学使高职学生的学习状态从“要我学”变为“我要学”，并有效地培养了学生的专业能力和岗位适应能力。但是，在课程项目化改造的过程中，大部分高职院校还普遍存在着课程体系仍然是公共课及专业基础课、专业课三段式的传统模式，师资及教学条件等无法满足课程项目化改造的要求等难题，需要各校因势利导，寻求多种途径以弥补教学资源紧缺的问题，才能确保达到有效提高教学质量的目的。

参考文献：

[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.

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关键词：高职高专；行业特色；综合型技能；改革探索

中图分类号：TH122-4；G712 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）007-000-02

一、引言

云南锡业职业技术学院依托行业企业办学，积极推进校企融合、工学结合的办学模式，坚持“质量立校、特色兴校、人才强校、服务荣校”的办学理念，加强与企业的融合育人、融合就业融合发展，注重学生动手能力的培养和职业岗位能力的训练，培养适应现代工业企业生产所需的高素质技能型人才，为云南省地方经济建设和有色金属行业提供人才支撑和智力支持，努力建设成为辐射行业和地图，综合实力强、人才培养质量高、特色鲜明的升级骨干高职院校。高职学生的特点主要为：（1）个人理想和现实差异的心理矛盾（2）文化基础差，入学成绩普遍偏低（3）自身素质与高校要求不适应（4）人生目标模糊，学习的主动性与自觉性不高（5）心理问题日渐增多（6）学习观念个性化、多样化。针对上述高职学生的特点，如何使学生更好掌握《机械设计基础》课程，以利于培养真正适应社会需要、行业需求的实用型人才作初步探索。

《机械设计基础》是机械专业主干技术基础课，主要包括机械原理和机械设计两部分的内容。本课程的教学目标分知识目标，能力目标和素质目标三个层面，知识目标在于传授常用机构和通用零件的知识，能力目标在于培养学生的创新设计能力，素质目标在于提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。但我校学生机械基础知识较差，实验学时基本为零，学生实践知识匮乏。面对这种现状，我们必须对《机械设计基础》课程教学进行改革，从课程认知、课程体系、教学方法与手段、实验与实践环节等方面不断地进行探索和实践，以提高教学质量。

二、行业认知与课程定位

随着近年来适龄入学人数的下降伴随全国各地如雨后春笋般新起的高职高专又多。造成本校的招生工作带来巨大的挑战。为了保证学校的正常运行，对学生的文化成绩也有所微调。由于录取分数段较低而且录取的机电一体化技术、机电设备维修与管理两个专业存在文理混招大部分学生学习能力较差，学习的主观能动性不足，都不太重视理论课程的学习。为了使学生在思想上能重视该课程的学习，提高学生学习的兴趣，坚定他们学好这门课程的信心，行业认知非常重要。课程初期不仅要使学生充分了解该课程的主要内容、特点及重要性，还要做好行业专业认知及课程定位。针对行业认知，我们为学生介绍机械学科的含义、范畴、课程设置及就业前景，以激发学生的求知欲望；针对课程定位，我们一般会联系身边的科学、生动的实例，如汽车、千斤顶，电葫芦、缝纫机、自行车和平衡车等，来激发学生学习和钻研的兴趣，使学生体会到该课程的重要性，由被动学习变为积极主动的学习。

三、课程体系的整合

高职院校针对人才培养目标和理论课时相对紧的特点，对《机械设计基础》课程内容进行了整合。本课程涉及到工程制图、工程力学（理论力学和材料力学）、工程材料与热处理、机械基础、液压传动和公差配合等，如何协调各课程之间的先后顺序这一重要环节，理顺各课程之间的关系，形成有条不紊的课程体系有着比较大的难度。例如，工程制图、公差配合与键、销、轴承等标准件的内容。材料力学与机械设计基础中的强度、刚度设计校核。为了更好的适应现代科技的快速发展，对《机械设计基础》课程中一些比较古典、抽象和深层次的内容进行删除，增加电、液为动力的机构组合，结合矿山设备如颚式破碎机、浮选机、输送机、液压支架、掘进机、井架、绞车等行业设备有较全面认识。

四、教学方法与手段更新

我校学生学情不理想，基础知识薄弱，已经习惯了老师在台上讲，学生在台下听的学习模式，这种课堂模式缺少了学生的能动和自主性，导致课堂气氛沉闷，教学效果不佳。针对这种学情，我们教学设计要注意以下几点：

（1）教学内容设计以“工程实际”为原则，轻理论重实用。例如，在讲述铰链四杆机构时，充分列举在缝纫机踏板机构、火车车轮联动装置、公交车自动门的开启和飞机起落架结构。（2）多媒体教学和常规讲授教学合理地结合。多媒体教学手段的利用，使得常规板书教学中可以融入图片、3D模型、动画（四杆机构、凸轮、机械传动、齿轮加工）等内容，直观生动。而且多媒体教学在教师的解说和引导下，会调动学生的思考和探讨，这样课堂气氛活跃，寓教于乐，学生受益不少。（3）理实一体化教学必须执行。学生大多数对机械产品不入门，对于常用零件和典型机构并不能深入了解，所以现场教学和实践环节就必不可少。结合我校的办学特点，可以深入各采选厂、冶炼厂请工厂的工程师进行现场教学，在现场通过观察实际的机械设备，指定学生讲述这里面的机械设计知识，最后由教师总结课程。

五、实验与实践环节的增加

《机械设计基础》是一门理论+实践的课程，要培养学生的思考技能和创新技能，就必须注重实验、实践教学。并且实践教学主要以生活中实际相关联的机械设备为主。

我校自开设机电一体化技术、机电设备维修与管理专业以来就已经充分配置了机械零件实验室。其中有带传动、链传动、齿轮、轴承、销、键、联轴器、离合器、平面四杆机构、凸轮结构、槽轮结构、轴系零件的组合、动平衡和减速器。在我多年的教学过程中，根据教学进度及时组织学生到实验室进行参观加强对理论知识的掌握，增加学生对所学内容的感性认识。同时，增加学生在实验室动手的机会，根据我校机械零件实验室具体的条件，我们安排了5个实验项目：机构运动简图绘制、凸轮轮廓检测（采用与相关软件联机）、齿轮范成原理、轴系零件组合和减速器拆装实验。

我校自2007年开设机电一体化专业以来一直缺乏《机械设计基础》课程设计这一环节，造成学生在进行毕业设计时工程制图读图和绘图的能力较差，机械传动的设计与校核基本不会。传统的课程设计都是老师统一命题，不同的是给定的初始条件不同，但学生进行减速器设计的过程大同小异基本上按照网络现有的或者参考书的照搬照抄。这样的教学使得学生独立思考的机会很少更没有任何创新，缺乏学生对机械课程整个体系的全局认识。针对传统的课程设计，并与国内外大型企业的应用软件接轨，我建议使用UG、Solid works、Inventor等通用型3D软件进行减速器的设计，学生在使用软件进行减速器造型过程中可以加入自己的构思。将《机械设计基础课程设计》任务分成两部分：一是在进行《机械设计基础》课程教学中就进行一些零件的软件设计，二是在学期末进行两周的校企合作的设计项目或技术革新项目，在项目完成过程中学生可以激发自身的创新设计理念。

六、结束语

针对高职高专自身的特殊性，《机械设计基础》课程的教学在我校存在的问题，提出了几种课程教学改革的措施；对行业认知和课程定位，课程体系的整合，教学方法和手段更新，实验与实践教学的增加。从培养目标实际出发以学生更好地就业充分调动学生学习的主动性、积极性，使他们学有所得，培养学生综合运用知识的能力为后续的课程奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]云南锡业职业技术学院章程.

[2]庄严，郭在云.机械设计基础[M].北京理工大学出版社，2012.

[3]胡迎花.高职高专《机械设计基础》课程教学改革探索[J].科技创新导报，2009，20：164.

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关键词：工程机械概论；教学改革；工程实践能力

一教学体系有序系统，优化教学结构

面对以具有机械制图、机械原理、机械零件、电工与电子技术、微机控制原理、测试与传感技术、液压传动等机械专业基础知识的学生，作为工程机械专业的导论课，“工程机械概论”课程试图综合并引领工程机械底盘设计、工程机械底盘原理与性能、工程机械传动与控制、工程机械发动机与底盘构造、工程机械运用与管理等后续专业课程的内容，专门阐述工程机械领域内各类专业知识的总体结构框架和它们之间相互关系，使学生明确各专业课程的作用和地位，为他们深入学习专业课起到提纲挈领和抛砖引玉的作用。

二教学内容合理整合，突出教学重点

工程机械种类繁多，用途各异，不可能在授课过程中逐一介绍，在本课程的教学过程中，为了使学生对于工程机械有一整体性的了解，授课过程中不是直接进入具体工程机械的学习介绍，而是专门安排一次综述性质的知识讲解，在这一讲中首先从工程机械的服务领域、历史的发展、从不同角度对工程机械的分类以及现代化工程接卸的发展趋势进行阐述，在基本概念上让学生对工程机械有一整体性的认识。随着现代工程机械向自动化、智能化方向发展，及时收录最新的工程机械产品，以主流设备为主，淘汰老旧的设备以及装置。在后续课程中选取若干的工程施工中常用和典型的通用和专用工程机械，系统讲授各类工程机械的各种装置和总成的作业原理，包括动力、传动、行走、作业（工作原理、构造性能、操纵控制方法和作业特点）等，以反映工程机械的整体知识。这样的课程设计可以使学生对各种工程机械结构组成有一提高挈领的了解，使他们领会今后不论在设计或使用任何一种工程机械时，机器的各个总成和装置都与此种机械的作用功能有着密切的连接，也有助于他们更好的理解各门专业课程的作用与地位。

三教学方式新颖多样，强化实践创新

鉴于目前较少的课时数和较大课程容量的现实状况，只有通过网络线上线下的混合式教学才能在有限的教学时间内不断充实拓展学生的学习空间。对于本门课程，在教学过程中积极开展线上线下混合式教学，线上是指学生利用在线课程讲解视频、在线PPT、远程虚拟仿真实验等互联网手段对基础知识进行课前学习；线下则为在课堂上，教师不再讲解基础的或者简单的理论知识，而将时间用于重点和难点问题的讲解和答疑学生的问题，促使学生更好地掌握知识。例如在挖掘机械这一章节中，相关基础知识学生可以通过班级群中的微课视频和在线PPT进行学习，相关案例操作可以访问我校反铲式液压挖掘机工作性能虚拟仿真实验进行仿真操作，通过在线学习和仿真实验操作，学生可以发现本节课程的重难点为工作装置的工作原理和运动特点、挖掘包络图的线段组成和整机作业稳定性及相关概念；同时掌握整机作业挖掘力及其分布规律。教师在实际的课程教学中只针对重难点进行讲解即可，同时在课后学生线上学习复习时进行线上辅导，学生主动学习和思考的能力得以培养，学习效果明显提高。我校工程机械专业已通过工程教育专业认证，为培养学生工程实践能力，在授课过程中注重工程实例讲解，从小项目开始，以学生为主体，教师引导的教学方式，将学生分成若干个小组进行合作学习，以实际工作需求为导向分析学生需要掌握的基本技能，并将教学内容与教学目标进行细化，编制一个个的教学项目，并根据教学项目之间存在的逻辑关系来确定教学形式以及教学进度。通过提出问题、分析问题的方法来驱动学生自主查阅资料、提出问题，进而培养学生解决问题和主动实践的能力，在分析过程中教师可以通过播放视频、图片以及一些真实的数据，模拟现场方式清晰地将工程实例呈现在课堂上，系统地扩展关联性课程的学习，使学生在解决实际问题过程中建立一种“一点多面”的思维，有效地提高了解决工程实际问题的能力。这种任务驱动式或项目化的教学模式，可以大大激发学生的学习热情，提高教学效果。

四教学评价客观科学注重过程管理

传统的终结性考核方式很难对学生的活动参与度、合作竞争意识、学习态度、学习兴趣等方面进行有效评价，不利于学生个性化学习与发展需求的满足。为更加科学客观地进行教学评价，在本门课程的教学实践中采取过程管理的形成性评价方式进行成绩评定。在评价过程中以激励性、导向性、批判性和多元性为原则，教师通过建立学生学习档案，通过对自我评价、他人评价、阶段性测评、课堂质疑、项目参与深度与频率等因素进行考评给予学生成绩。过程性评价可有效激发学生内在学习动力和主动学习的意识。通过分析学生学习档案相关信息的分析进而进行教学内容和方式方法的有效调整与创新。

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[关键词]高职工科 理实课程整合改革

[中图分类号]G [文献标识码]A

[文章编号]0450-9889（2013）02C-0079-02

一、国内汽车行业发展态势和高职汽修课程现状分析

汽车工业已经成为我国国民经济的支柱产业，根据国家统计局数据显示，2011年末全国汽车产销量仍突破1800万辆，连续蝉联世界第一，我国汽车保有量突破2亿辆。高速发展的汽车生产和售后维修业需要大量懂汽车机械技术、汽车电气电子控制、微芯控制技术和售后服务技术的高技能复合人才。然而，我国目前高职汽修专业的课程存在许多问题。首先，由于长期受普通高等教育模式的影响，缺乏与行业、企业的有效合作，一些高职汽车类专业人才培养模式与行业标准相距较远，而且专业教材滞后于汽车技术的发展。其次，学校普遍存在着专业教学设备陈旧、专业课程设置不合理、知识面狭窄、重机轻电和重理论轻实践的现象，专业教学考核缺乏行业标准，人才培养目标与社会人才需求标准严重脱节。要改变这种状况，就要基于行业技术动态标准，整合汽车专业课程设置，以解决目前突出的问题。一方面汽车行业、企业不认可学校的专业教学；另一方面学生难学、教师难教，教学低效，从而导致“就业难、用工荒”的供求失衡，这就是专业课程改革的两个基本出发点。

目前，课程设计导致理论课的教学效果比较差，理论课在前、实践课在后，学生学习理论时，由于缺乏实践体验，往往感觉理论知识很空洞、抽象，难以理解，因而不感兴趣。尽管老师用了大量多媒体等现代教学手段，但仍然解决不了这一问题；而学生顶岗实习时，在没有系统学习理论和基本技能的情况下，实习效果更不理想。这种理论与实践脱节的教学课程体系，势必造成教育资源的浪费。要实现教师“要他学”到学生“我要学”的转变就必须对课程进行改革整合。

二、围绕能力培养，加强课程整合

课程建设与改革是提高教学质量的核心，也是教学改革的重点和难点。然而，高职工科在课程设置上存在文化课比重偏大（约占30%以上）、专业实作课偏少和社会实践的量不够的现象。缺乏实训课和社会实践，学生的动手能力、专业技能和社会实践能力难以得到培养和提高。因此，高职汽修教育要积极与行业企业合作开发课程，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照相关的职业资格标准，改革课程体系和教学内容。建立突出职业能力培养的课程标准，规范课程教学的基本要求，改革教学方法和手段，融“教、学、做”为一体，强化学生能力的培养。本文就高职学生分数低、自我学习能力差和思维理解能力不强的现状，结合学院实训设备有限的条件，以汽修专业的课程整合为例探讨课程整合实践。

（一）纯理论课程转化为理实一体化的课程整合

1.汽车材料课程与汽车构造及拆装课程的有机整合。汽车材料是一门纯理论的专业基础课，如果是单独作为一门课程来上，学生会感觉枯燥乏味，但将其与汽车构造及拆装课程整合到一个课程模块，就完全是另一番景象，在拆装汽车各部件时，讲解各部件的名称、作用、工作原理的同时就可以顺便讲解这些零部件所用到的材料及其刚度等，直接把材料的性能等概念知识融入模块教学中，学生很容易理解。强制灌输的教学方式改变后，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的综合思维能力。

2.汽车机械基础、液压与气压传动与汽车机械维修课程的渗透整合。汽车机械基础课程涉及力学、机械传动、液压传动等知识，液压与气压传动课程对汽修专业的学生来讲，主要是掌握油阀和气阀的结构、作用和工作原理，气路、油路的走向以及机件的工作原理，这些都是逻辑思维比较缜密的知识，高职学生更加难以理解和掌握。为了解决这一难题，我们把三门课程整合，在讲维修的过程中把涉及的配合间隙、力矩、气路、油路等知识穿插在里边，学生就比较容易接受，并能把各门课的知识、技能有机地融会贯通。例如，若先学完汽车机械基础和液压与气压传动理论知识，再学汽车机械维修，学生由于汽车机械基础和液压与气压传动的理论性太强，学习兴趣不浓，学习效果差，这就使学生难将先前学过的知识、技能迁移到新课程的学习，这样就浪费那两门课的时间，而整合后既节省了时间，也培养了学生学会运用旧知识和技能建构新知识、新技能的能力，学会分析解决问题的能力，提高了学生的学习兴趣和学习、工作效率，从而解决了老师因理论课难教、学生因理论课乏味难学的怪圈。

（二）强化理实一体化课程的整合。提高教学效率

理实一体化教学能提高学生的学习兴趣，教学效果好。但在实践过程中，原来定的一些课程单独作为一门课程教学效果挺好，但实施“2+1”教学模式总感觉专业课时少、课程多，很难完成专业教学任务。为此，把两门理实一体化课程进行整合，充分运用多媒体、网络等现代化教学手段和实物教学手段，构建“理实一体”课堂，使学生动脑动手，理论实践融会贯通，知识和技能同步养成。例如，对汽车空调课程和汽车电器与电子控制技术课程进行整合，适当地增加课时量。汽车空调和汽车电路知识本身就是分不开的，整合后还可以通过整车的运行情况，分析电路、气路和水路等相关问题，这样学生思考的问题就比较全面，而不是单一的汽车空调问题。、学生思考问题的思路开阔了，可以有效地解决问题，有利于培养学生的整车故障分析思维。同时，避免了汽车空调作为一门课程占72个学时的课时浪费；整合后，学生有更多的时间学习更多的知识和技能。

（三）完善课程整合，提高教学、教研、评价水平

高职工科专业课程教材的滞后性，决定了工科专业课程的内容难与发展的行业需求相吻合，这就要求我们在课程实施的过程中，对教学内容和考试内容不能仅仅依附于教材，要基于行业标准和学生个性能力发展，突出培养学生的“动手能力”和“岗位能力”。为此，我们应该根据“基础统一、选修放开”的专业课程管理原则（例如，全体学生以“汽车维修工中级证”为“基础统一”、“汽车维修工高级证”或技师证为“选修放开”），对基础课程实行统一管理、统一考试，做到基础统一。经过我们多年的实践与完善，各自制定出比较详细的课程标准（课程大纲），把教学的范围和内容固定，教师根据大纲撰写计划和教案，避免出现课程内容丢失的现象。针对学生将来学习、发展所必需的课程，对其评价与考核可以在校内甚至更大范围内实行统一管理。对选修课程实行选修放开，即培养学生的专业能力、岗位能力等方面的课程，其内容的编排以模块为主，教学方法以项目教学为主，考核与评价则由社会、学校、教师、学生等方面结合，根据岗位能力要求进行自主选择，适时考核，提倡更多地采用在工作现场对学生在工作过程中的表现进行的表现性评价。整合后的理实一体化课程评价和课程标准，避免了部分教师授课的随意性（部分教师经常在一个模块的教学中，会出现把整合进的内容忘记讲解），也激发了教师自编教材，撰写课程标准（课程教学大纲），把专业授课的范围和内容固定，并根据大纲撰写计划和教案，提高了课程教学质量。

三、校企合作。优化工学结合～体化课程

工学结合的理论实践一体化课程是将理论学习和实践学习结合成一体的课程，它的核心特征是“理论学习与实践学习相结合；促进学生认知能力发展和建立职业认同感相结合科学性和实用性相结合，符合职业能力发展规律与遵循技术、社会规范相结合学校教育与企业实践相结合”，学生通过对技术（或服务）工作的任务、过程和环境所进行的整体化感悟和反思，实现知识和技能、过程与方法、情感态度与价值观学习的统一。

在工学结合理实一体化课程中，我们主要采取的是项目课程、任务引领型课程和工作过程系统化与学习领域课程。

项目课程是师生通过共同实施的一个完整的“项目”工作而进行的教学活动，它既是一种课程的形态，又是一种教学方法。项目课程的基础是学习任务，全程“学习与工作任务”，即“用于学习的工作任务和内容是工作的学习任务”。我们根据开设的课程性质选择项目式教学的教材，便于教师的教学工作。例如，“柴油机的安装调试”，我们安排学生在柳州恒达机械公司进行一周“课程实习”（每天安排1小时的理论，7小时的实训），在实训“项目”中，教师和企业专家指导，穿插讲授相关的理论知识、专业技能和行业技术标准，加深了学生的理解和掌握，由于学生带着“任务”，从而激发了兴趣，调动了思维，强化了“动手”，提高了能力。

“任务”引领型课程，是指以工作任务为中心来组织课程内容，基本思路是用工作任务引领知识、技能和态度（的学习），改变把知识、技能与工作任务相剥离的传统格局，让学生在完成工作任务的工程中学习相关知识，发展综合职业能力。

工作过程系统化课程是指让学生有机会经历完整的工作过程，获得与实际工作过程有着紧密联系的、带有经验性质的工作过程知识。

学习领域课程是把学习理解为理论和实践一体化的职业能力发展过程，为学生提供一个能对理论和实践进行整体化链接的综合性工作任务和工作过程。例如，在安排汽车营销、汽车4S店管理的教学中，根据汽修专业与东风柳汽、上汽五菱、柳州“广本4S店”的合作，将这两门课程整合，放到企业进行，使学生在企业的课程实习中身临其境，在企业技术人员、教师的指导下，加深对课程教学知识、技能的掌握，既积累了工作经验，也促进学生利用业余时间自学相关的汽车专业知识和技术，提高了综合能力。

通过汽车专业的课程整合实践，专业教学更贴近行业标准，缓解了学生难学、教师难教的弊病，学生学到了知识和技能，也了解了企业的运作，促进了职业素养的养成，提高了专业能力。当然，这些课程整合不能实现真正意义上的实习课程化，同时在管理方面存在一定的困难，特别是一年的“顶岗实习”，因为学生比较分散，教师不能在固定的实习单位指导，个别学生可能会出现偷懒的现象，在这方面的管理和后续的课程整合有待我们继续改革实践。

[基金项目]广西新世纪教改项目（2012JGA416）