工程实践中的液压教学体系及其应用

发表时间:2020/9/11   来源: 《中国教工》2020年12期   作者:张俊姝
[导读] 《液压与气压传动》课程是机械类专业一门重要的专业基础课,但是液压与气压传动系统中各元件结构复杂
        张俊姝
        山海关铁路技师学院,河北 秦皇岛 066000
        摘要:《液压与气压传动》课程是机械类专业一门重要的专业基础课,但是液压与气压传动系统中各元件结构复杂,回路工作过程抽象,在教学中如何把静止抽象的枯燥内容转变为主动形象的感性知识,加深学生对教学内容的理解,提高学生掌握知识的速度,是这门课程教学中急需解决的难题之一。本文在教学过程中引入工程应用中的实际案例来提高学生的学习兴趣,加深学生的学习印象,提高其感性认识,实现由学生自己由被动学习到主动学习的状态转变,深入理解液压系统实现。
        关键词:工程实践;液压教学;体系应用
        1工程实践中的液压教学装置的几点要求
        首先,新型液压教学装置既能适应教学改革的需要,又要适应液压技术在先进制造业中的应用,再现技术的要求。其次,我们使用的液压实验实训设备,紧跟当今世界液压技术发展的水平及方向。针对液压技术在各行业的普遍采用,尤其是在数控技术上的应用情况,我们采用真实的液压元器件,如阀、缸、泵、表等动力、执行、控制、辅助元件液压实训设备,与工业企业中的液压设备雷同,在设备上进行液压系统搭建训练,如同安装、调试、操作一台工业设备,真实感强。再次,选择PLC、传感器及继电器等电气元部件,配合液压回路组成电液或电气控制系统。教师可以根据学生的实际情况从设计、装配、试运行、操作、诊断、维护和故障排除等多方面进行培训。
        2工程实践中液压回路案例教学
        液压回路的教学向来缺少实践性,即使使用了Flash等多媒体手段,学生对知识的理解也不是很深刻。为了加深学生对液压回路的认识,课程教学过程中采用工程实际应用案例来教授相关内容。例如在顺序动作回路的教学中,对于多缸顺序运动知识点,先通过液压生产线上的实际工作过程,引导学生提出多缸顺序动作的要求,通过FluidSIM软件的仿真过程,来直观的观察液压回路的工作过程,同时,加深对回路的认识。而且,回路的工作过程采用粗线来表示,运动过程十分直观。
        学生可以根据具体的情况改变顺序阀的调定压力,来理解实际工作过程中,顺序阀的调定压力与溢流阀的调定压力的不同,从而对顺序阀控制的多缸执行回路的特点有更加深刻的认识。此外,也可以对电气控制线路进行设计和仿真,实现电气控制与液压传动的完美结合,与工程实际密切相关,突破了传统教学中的纵向传授知识模式,做到综合运用多学科知识教学。
        1、自制了《液压传动》配套光盘,进行虚拟教学、模拟演示,实施课堂教学的人机对话。《液压传动》配套光盘,有液压系统工作原理、液压元件工作原理、液压基本回路、液压系统和液压元件拆装几个模块的演示,涵盖了教学用图的方方面面。
        2、独立动手,在液压教学设备上,学生可以完成:(1)认识工业用真实液压元件,自行设计液压系统方案,不用任何工具对液压元件拆装,独立操作、模拟各种工程实际的液压回路(例如:数控车床、加工中心等数控机床的液压控制系统)。(2)可以分别用电气控制、PLC编程与控制及计算机网络控制。学生的独立思维、综合能力得到锻炼。
        3、实验应用。利用液压实验设备进行实验教学己经取得很好的效果,可以进行课程的基础实验,也可以完成综合训练。合理使用实验装置,安排好实验步骤,找好实验的切入点,可以进一步提高实训效果。
        3.工程实践中的液压教学实验
        首先,对于液压传动的课程实验,分层次设立了认知型、验证型、综合型等内容。

比如,在认知型实验中,先使用小型透明液压教具进行演示性实验,让学生对液压传动系统有一个整体的初步了解,然后提供压力、流量、方向三大类液压阀进行元件拆装实验,在一拆一装的过程中让学生清楚认识阀体结构,能够动手绘制各种阀的结构简图,并进一步在熟悉结构的基础上去理解每种液压元件的工作原理;在验证型实验中,我们有已经设计好的各种回路,让学生自己动手采集相关数据,进行数据处理和分析,得出实验曲线,验证诸如“泵的性能”、“溢流阀的静态特性”等一系列理论,对课堂和书本的知识通过实验的方式加强理解和记忆;在综合型实验中,我们让学生在学习基本回路的基础上,自己设计一些简单回路,并在实验室进行安装、调试,将所学知识进行综合设计应用。
        为了避免学生多教师指导不过来的情况,实验分小组进行,每小组12人,每3人使用一台液压实验台,以保证每个学生都能够有动手机会。除此之外,教改小组还将这些重点的代表性实验项目编写出详细的实验指导书和实验报告册,其目的是使学生通过阅读指导书,能够正确完成元件选用、回路的设计、安装、运行控制,并最终在实验报告册中体现实验结果分析。其次,对于液压传动实验台本身,可以允许一些学有余力的学生进行二次开发。
        比如,在两年的实验台使用中,教师带领学生就实验中出现的如电磁换向阀动作失控、高频率使用下泵的散热不佳、行程开关接头损坏等实际问题,现场进行故障排除和仪器维修,在培养学生实战经验的同时,还为实验设备的维护节省了经费。
        4.工程实践中的液压教学管理
        在管理上,我们充分利用人力资源,采用教师编制的实验室人员管理,即实验室管理人员就是教学改革小组成员,也是液压传动课程任课教师的三位一体的管理形式,大大节省了实验室开支。这种管理形式的另一大优势就是,可以在教学和实验之间建立相辅相成、相互促进的良好关系。因为任课教师是教学改革的主力军,而实验教学又是教学改革中不可缺少的环节,如果任课教师与实验教师分离,一方面,课堂上一些需要加强的部分在实验中得不到加强,实验中遇到的问题在课堂上又不能得到教师的分析讲解,教学环节就会与实验环节脱离;另一方面,任课教师不参与实验,就不能很好地对实验教学环节进行有效改进,那么教学改革就不可能获得全面的成功。
        在制度上,我们狠抓建章立制,在对原有的规章制度进行梳理的基础上,又补充修订了实验室管理、仪器管理和使用、实验注意事项等制度;同时根据不同的岗位,对实验室全体人员的岗位职责进行了分化,用岗位职责强化实验室人员“权责明确、执行有力、协作有序、富有效率”的理念,以保证液压实验室有效、有序地开展各项实践教学工作。
        5体会
        一是现代化呼吁机电液一体化,机电液一体化呼吁教学改革。采用现代化教学手段,直观、生动,便于学生理解掌握。把过去原有的验证性实验,跨越发展到与企业实际对接,使学生的技术水平快速提高,使企业迅速看到成效,得到企业的好评、承认,缓解适应技能型人才紧缺的需求。
        二是教学改革要向教育对象要成果。教学成果的评价,是要接受企业的考核和检验。只有那些毕业后马上就能上岗操作,素质好,技术过硬的学生,才会获得企业的好评,
        三是学校在企业中享有良好的信誉。通过教学改革充分调动学生的学习积极性,在三年的学习时间中,完成学校交给的各项学习任务和操作技能,培养出的人才受到企业的欢迎。      
        四是教学改革要学以致用。《液压传动》课程教学改革应从学以致用观点出发,着重培养学生综合能力,同时教师也应注重自身教学水准,提升自身素养,创新教学方案,满足教学需求。
        参考文献:
        [1]姚昕.高校创新人才培养模式探讨[J].科技信息,2017,15.
        [2]清水一彦.短期大学的现状和将来[J].高等教育研究,2019,28.
       
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