機電類(lèi)專(zhuān)業(yè)液壓氣動(dòng)技術(shù)全程實(shí)訓體系建設方案

液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程，是機電、數控、自動(dòng)化、汽檢、汽電等很多工科專(zhuān)業(yè)開(kāi)設的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)基礎課程，在工科課程體系建設中占有極為重要的地位。
該課程強調理實(shí)一體化的教學(xué)理念，與機械設計制造、機械設備安裝與調試、電工電子技術(shù)、電氣控制與PLC應用技術(shù)、自動(dòng)裝配生產(chǎn)線(xiàn)等課程，有著(zhù)密切的聯(lián)系，是實(shí)踐性、綜合性很強的課程，也是專(zhuān)業(yè)基礎課程中較難掌握、實(shí)用性很強的一門(mén)課程。
高職高專(zhuān)院校都十分重視液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程，但當前液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程建設存在許多問(wèn)題，陳舊落后的知識結構體系明顯不具有高職教育的特色，學(xué)非所用，已經(jīng)遠遠不能適應時(shí)代發(fā)展的需要。因此重新構建適應當代高等職業(yè)教育的《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程實(shí)訓新體系，顯得尤為迫切和重要。
課程全程實(shí)訓新體系，即將理論授課方式改革為全程實(shí)訓的授課方式。
一、課程教學(xué)現狀
1． 當前各高職院校廣泛使用的、年銷(xiāo)售10000 冊以上的主導教材如下:
(1) 《液壓與氣壓傳動(dòng)》第3 版/左健民主編/普通高等教育十一五規劃教材/機械工業(yè)出版社精品教材;
(2) 《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》第2 版/張雅琴、姜佩東主編/普通高等教育“十一五”規劃教材/高等教育出版社精品教材;
(3) 《液壓與氣壓傳動(dòng)》第2 版/張群生主編/普通高等教育十一五規劃教材/高等職業(yè)教育機電類(lèi)規劃教材。
2． 高職院校主導教材的知識結構，決定了該門(mén)課程陳舊的教學(xué)模式和落后的教學(xué)現狀:
(1) 以上三本教材有一個(gè)共同的缺陷，即講述內容有一個(gè)“知識斷層”: 只介紹液壓氣動(dòng)元件回路和系統，而不提元件回路和系統怎樣去運行。知識結構是孤立和不完整的，學(xué)生學(xué)完之后毫無(wú)收獲，使得這門(mén)課程的學(xué)習變得沒(méi)有了意義。
(2) 現代電氣控制與PLC 應用技術(shù)，是液壓氣動(dòng)系統運行的基礎知識，是學(xué)生完成液壓氣動(dòng)實(shí)驗和實(shí)訓項目的*知識，而以上三本書(shū)對這些相關(guān)實(shí)用知識只字未提，這對于日益強調技能教育的現代高職教育來(lái)說(shuō)，顯然是不合適的。
(3) 以上教材只是泛泛的講了液壓氣動(dòng)元件、回路和系統，沒(méi)有相關(guān)的實(shí)訓項目，不屬于理實(shí)一體化教材，與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)脫節; 并且存在著(zhù)實(shí)訓教學(xué)項目不突出、針對性不強等問(wèn)題。與現代高職教育的培養目標極不適應。
3． 述評: 陳舊落后的現行教材模式，迫切需要有一部適合現代高職教育的新教材，迫切需要構建現代高職教育液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程實(shí)訓教學(xué)新體系。
二、研究目標
1． 實(shí)施CDIO 工程教育模式下的課程教學(xué)理念，即產(chǎn)品構思( Conceive) 、設計( Design) 、實(shí)現( Implement) 與運作( Operate) 。
2． 實(shí)施“全程實(shí)訓”的教學(xué)模式，構建完整的“理實(shí)一體化”實(shí)訓過(guò)程。
3． 將液壓氣動(dòng)系統與電氣控制技術(shù)有機地融為一體。以專(zhuān)業(yè)培養目標、工作崗位要求和項目式教學(xué)需要為依據，突出以“應用”為主的實(shí)訓體系，大限度地體現液壓氣動(dòng)在生產(chǎn)中的實(shí)際應用。為學(xué)生構建一個(gè)可充分發(fā)揮學(xué)生潛能和創(chuàng )造力的、有利于學(xué)生關(guān)鍵能力培養的實(shí)踐平臺。
三、研究視角
建立一級課題，一級課題為課程之目標或任務(wù)，一級
課題課題組成如下( 部分為模擬課題) :
課題1: 汽車(chē)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的工件轉運設備( 氣動(dòng)、液壓)
課題2: 汽車(chē)裝配線(xiàn)上的自動(dòng)送料裝置( 氣動(dòng)、液壓)
課題3: 紙箱抬升與推出裝置( 氣動(dòng)、液壓)
課題4: 標簽粘貼設備( 氣動(dòng))
課題5: 圓柱形工件分送裝置( 氣動(dòng))
課題6: 磨床工作臺模擬設計( 氣動(dòng))
課題7: 汽車(chē)自動(dòng)化裝配線(xiàn)上的零件裝配設備( 液壓)
課題8: 汽車(chē)板材沖裁模擬裝備設計( 液壓)
四、研究方法
為了保證課題順利完成，做到有理有據，課題小組首先積極開(kāi)展理論學(xué)習。學(xué)習教學(xué)理論、查文獻吸收已有的研究成果并結合現有的教學(xué)實(shí)際情況，明確課題的研究?jì)热莺突痉椒ā?/span>
課題組成員以課程標準為依據，明確課程的培養目標，根據目標確定教學(xué)知識點(diǎn)和技能，將教材內容劃分為若干個(gè)模塊，將課程模塊轉換成為與實(shí)踐相對應的項目，確定每個(gè)項目的能力目標，終確定實(shí)訓系統的結構。
從工業(yè)應用的角度出發(fā)，綜合性強，打破課程體系和專(zhuān)業(yè)設置的限制。涉及的內容多、范圍廣，教師需放下課本，以實(shí)訓系統的特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，重新設計教學(xué)內容，突破教材的限制、學(xué)科的限制。
將全部教學(xué)內容，分解為CDIO 工程教育模式下的教學(xué)實(shí)施方案，即以一級課題為目標，二級課題為引導、三級課題為基礎。學(xué)生需要完成一級課題( 模擬產(chǎn)品) 設計，通過(guò)答辯后計入課程總成績(jì)。
五、課題分解
如圖1:

圖1 實(shí)訓課題分解圖
六、研究成果示例———工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的工件轉運設備
課題描述: 如圖2 和圖3 所示，利用氣缸( 液壓缸) 將傳送裝置從某一方向送來(lái)的工件，推送到與其垂直的傳送裝置上做進(jìn)一步加工。氣缸( 液壓缸) 活塞桿伸出，將工件推出; 隨后活塞桿自動(dòng)退回到原位。傳送帶S1 用氣動(dòng)馬達( 或液壓馬達) 驅動(dòng)，速度可調。
實(shí)訓設計提示: 工件被檢測到時(shí)，執行元件自動(dòng)動(dòng)作;工件到達活塞桿前端，傳送帶S1 停留5 秒; 推出工件后，傳送帶S1 繼續運行; 工件重量較小時(shí)，選用氣壓傳動(dòng)方式; 工件重量較大時(shí)，宜選用液壓傳動(dòng)的方式。
實(shí)訓設計任務(wù)布置: 產(chǎn)品建模; 液壓( 氣動(dòng)) 系統設計;控制電路設計與PLC 程序設計;完成課題設計說(shuō)明書(shū)。

圖2 工件轉運氣動(dòng)設備示意圖參考( 一)

圖3 工件轉運液壓設備示意圖參考( 二)
七、應用價(jià)值
1． 本實(shí)訓體系的建設，貫徹和落實(shí)了CDIO 工程教育模式下的課程教學(xué)理念。
在液壓與氣動(dòng)技術(shù)實(shí)訓體系建設中，通過(guò)項目式教學(xué)過(guò)程，以小組工作的形式，讓學(xué)生完成“產(chǎn)品構思( Conceive ) 、設計( Design ) 、實(shí)現( Implement ) 與運作( Operate) ”的整個(gè)實(shí)訓過(guò)程。
2． 本實(shí)訓體系的建設，具備了在高職院校工科教學(xué)過(guò)程中推廣的價(jià)值。
本課程實(shí)訓體系，借鑒了省內外國家高職示范院校精品課程建設的成功模式，通過(guò)對高職院校學(xué)生學(xué)習特點(diǎn)進(jìn)行認真分析，以及對學(xué)習領(lǐng)域課程教學(xué)模式的研究，合理制訂本課程的教學(xué)改革方案和實(shí)訓體系，具備了在高職院校工科教學(xué)過(guò)程中推廣的價(jià)值。
課程全程實(shí)訓的特點(diǎn): 一是學(xué)習資源源于工作實(shí)踐，學(xué)習內容涉及面向工作中的各種挑戰，不受制于學(xué)科課程和專(zhuān)業(yè)課程框架; 二是強調團隊中的工作和學(xué)習及團隊精神的培養。在實(shí)際工作中，許多工作任務(wù)的完成有賴(lài)于一個(gè)團隊的努力，學(xué)習者應學(xué)會(huì )如何使一個(gè)團隊能夠率地運作，學(xué)習者可以在實(shí)際的工作中互相學(xué)習、自我反省、互相幫助，突出了學(xué)習者的主體地位。
結語(yǔ)
實(shí)訓過(guò)程中，由于突出學(xué)生的主體地位，實(shí)施“教做學(xué)”一體化，因此在教學(xué)過(guò)程中，使教學(xué)變得生動(dòng)，使抽象的內容變得具體，加深了學(xué)生對理論知識的理解，既鍛煉了動(dòng)手能力，又充分滿(mǎn)足了學(xué)生的好奇心及探究知識的積極性，提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，終使所學(xué)知識應用于實(shí)際之中，達到“用學(xué)一體”的教學(xué)目的。