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基于三点一面的流体与液压传动课程教学改革探究

焦艳梅
  
百家媒体号
2025年78期
西安文理学院 陕西西安 710000

摘要:本文以新工科建设为指导,结合本校本课程的实际情况,提出了三点一面的教学改革思路。流体与液压传动课程存在内容多、理论抽象复杂、实践性强,再加上学生缺乏体系化思维、学习兴趣不足、 实践能力弱等问题,导致学生学习内驱动力不足,理论知识难应用等痛点问题。教改的目的提高学生学习内驱动力与实践动手能力等综合素养,提升教学质量。

关键词:流体与液压传动;三点一面;内驱力;教学改革

0 引言 高校新工科建设是主动应对新一轮科技革命与产业变革的战略行动。流体与液压传动课程是机械设计制造及其自动化专业一门重要的专业技术课程,课程的主要研究内容包括流体和液压传动两部分,侧重点是液压传动。该课程的具体特点为液压元件多、 工作原理复杂、知识体系复杂庞大、理论性和实性强,教学内容多为动态性知识,这要求学生具有 一定的知识基础和自主学习能力,对初学者具有较大挑战度 [1-3]。

本文针对课程特点,结合本校本专业实情,提出了三点一面的课程教学改革思路,从知识重构、科教结合、培养能力三方面入手,重构课程知识体系,构建科教结合平台,调动学生自主学习、改革创新能力,目的在于培养以学生为主导的课堂教学模式。

1. 三点一面教学改革思路

液压传动技术迅速发展,国民经济各个领域,从蓝天到水下,从军用到民用,从重工业到轻工业,到处都有液压传动技术,且其水平高低已成为一个国家工业发展水平的标志, 如: 煤矿矿井支承、矿山用的风钻、火车的刹车装置、液压装 载、起重、挖掘、轧钢机组、数控机床、多工位组合机床、全自动液压车床、液压机械手、车辆等相关机械领域[4]。液压传动课程所用到的介质为液压油,本课程的流体部分是液压传动的理论知识基础,虽然,在课程内容设计时,流体部分内容较少,但也是本课程重点内容之一。

结合本校本专业课程特点,即课时少,内容多,提出了三点一面的教学改革思路,如下图 1 所示。

图1 三点一面教学思路

本教学思路设计了三个基点,知识重构是基于新工科对课本理论内容调整,目的在于解决教学内容陈旧的问题,使教学内容模块化、体系化,实现了从初阶、中阶到高阶的阶次式递进,提高课程的高阶性、创新性、挑战度;科教结合是结合本校产学研理念,将科研项目提取教学应用点,引入课堂教学,使学生融入科研项目,使课堂知识升华;最后,结合工程实际例子,让学生模拟完成,体现了课堂教学的有效性,培养了学生的实践能力。以三个基点为支撑,建立稳固的学生主导课堂体系,构建学生工程能力平面,三点确定一面,稳定有效巩固课堂理论教学。

2. 重构课程知识体系,改善学生学习效果

本课程内容包括绪论述、液压油和流体基础、液压泵及液压马达、液压缸、液压控制阀、液压基本回路、典型液压系统和液压系统设计计算共 8 章内容。在有限的学时(24 个理论授课学时、8 个实验学时)分配下,重组教学内容,把原本较为分散的教学内容整合为四个模块,分别为液压传动基本理论、液压元件结构和原理、液压基本回路性能及应用和典型液压系统原理及设计,如图 2 所示。

图2 知识体系重构图

3. 构建科教结合平台,激发学生学习兴趣

基于重组的模块对教学内容进行重构,内容整体有序,在此基础上,以学习通为交流平台,把教师科研项目中的相关案例融入教学内容,不仅使科研嵌入教学,而且,解决教学内容陈旧的问题,结合模块内容链接科研项目,模块化的内容由科研项目逐步带入升级,如图 3 所示,每个教学模块都会与科研项目紧密相连,使学生在了解前沿技术的同时还及时消化了课堂内容。

图3 科教结合思路

4. 培养实践应用能力,塑造学生工程能力

本课程除了理论授课内容外,还有8 课时的实验,传统的实验主要以演示性液压回路为主,学生汲取的有效信息少,课堂活跃度不高,在很情况下,学生就是机械性的连接了实验,完成了实验内容,不能很好的培养学生的工程实践能力。我们通过现代技术进课堂,让学生学会利用现代化工具和软件结合工程实际分析液压回路的工作原理,设计液压回路,并通过仿真验证所设计回路的可行性,坚持理论联系实际,突出工程应用,提高课程的高阶思维。以挖掘机手臂液压控制为例,具体实施思路如下图4。

5.结语

本文以“流体与液压传动”课程为研究对象,提出来三点一面的教学改革思路,从课堂教学到实验教学,都有针对性的提出了改革思路,希望能对以后的教学具有一定的指导意义。

[1] 路珍 , 张青松 , 葛磊 , 等 .“精准思政”视域下液压与 气压传动课程教学模式探析 [J]. 液压与动 ,2022, 46(4):181-188.

[2] 代光辉 .立足项目式教学案例设计与实施提高线上教学 实践性 : 以液压与气压传动课程为例 [J]. 中国现代教 育装备 ,2021(1):97-100.

[3] 李瑞锋 .“线上线下融合式”教学模式研究 : 评《液压与气压传动(3D 版)》[J]. 机械设计 ,2020,37(7):I0006-I0007.

[4]金伟.液压技术的研究现状及发展趋势[J].科技创新导报,2020,( 9) : 97-98

[5]张智明,张娟楠,李昌昊,等.关于虚拟实验技术在汽车 《流体力学与液压传动》课程中应用的探讨[J].教育教学论坛,2017(10):265-267.

[6] 陈文凯,吴家腾,莫亚武,等 . 液压与气压传动课程混 合式教学模式的创新与实践 [J]. 农业工程与装备,2023 (3):66-68.

[7] 胡海清 . 气压与液压传动控制技术 [M].4 版 . 北京 :北京理工大学出版社,2014.

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