時間：2022-11-10 18:35:36
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《液壓與氣動技術》在任務實施之后，教師最后要進行檢查評估并且做出點評和小結。這樣完整的教學過程設計，使得學生在實施任務的過程中，將新的知識信息和工程實踐聯系起來，并在不同工程案例中擴展其所獲得的知識、技術和能力。情景化的教學實施有利于學生掌握所學知識，并能學以致用。能夠利用所學知識來解釋日常生活現象。例如《液壓與氣動技術》課程采用基于情景教學的六步教學方法，更注重對行動計劃、行動過程、行動結果的反思。
二、工程案例為載體情景設計實踐
下面以一個實例說明《液壓與氣動技術》情景教學方案的設計過程，在情景教學中選擇合適的載體開發的實訓項目以表的形式作成實訓任務書。
1.資訊決策本次情景設計的教學載體為公交車門啟閉的氣動回路設計，要求同學們了解公交車門啟閉的原理和控制，講述其工作過程，要求學生通過提供資訊進行決策，需要運用到哪些元器件，學生通過查閱資料和借助教材來學習這些元器件的結構和工作原理，掌握其應用方式，然后進入實施階段。
2.實施計劃
首先按照車門啟閉的控制過程利用軟件Fluid-P繪制回路，然后進行仿真，看其動作是否符合要求。因此，需要對各組氣路設計的合理性進行分析。各小組逐個介紹各自設計的回路圖，教師把回路的設計思路與方法進行介紹，然后同學間互相指導，互相討論直至符合技術要求。然后，在眾多的元件中挑選符合要求元器件，挑選的過程也是學生認識各種元器件的過程，同時要掌握元器件的工作原理、結構、應用及連接方式。
3.檢查評估
論文關鍵詞：工業案例；項目教學；行動導向
隨著電子制造業、醫療器械、輕工業等產業的迅速發展，氣動技術應用越來越廣泛。然而，既具有良好的氣動知識理論基礎，又具備較強的操作實踐能力的高技能人才極為短缺。“氣動技術”是機電一體化專業一門重要的專業技術課，具有實踐性較強、與生產實際聯系緊密的特點，主要任務是培養學生對氣動系統進行分析、設計，安裝、調試、維護及診斷和故障排除三項能力。傳統職業教育教學中“教師講、學生聽”的教學形式很難實現這一目標，無法實現對學生職業能力的培養，因而嚴重地影響了人才的培養質量。改革傳統職業教育模式勢在必行。
一 、傳統教學與項目教學比較
課程是職業教育實施的重要環節，是關系職業教育和發展的核心要素。傳統的職業教育課程存在著學科化傾向和重理論知識教學、輕實踐能力培養等問題。這種教學模式帶來的后果：傳統學科型教學模式仍然從學科出發，以學科知識為主體，由于課程沒有根本性的變化，教師的理念、教學方法以及實踐教學等都沒有根本性的轉變；對學科性知識學習存在困難的高職學生無法適應教學模式，教學效果差，缺乏真實工作氛圍熏陶，學生職業素養難以養成；教師習慣于按所選教材組織內容授課，不善于研究授課內容在專業培養目標中的作用，缺乏不斷參加生產實踐、學習生產現場新技術、新工藝、新知識的主動性；課程設置缺乏彈性，不能滿足學生個性發展和不同工作崗位的需求。
項目教學法的特點。實踐性：項目的主題與真實世界密切聯系，學生的學習更加具有針對性和實用性；自主性：提供學生根據自己的興趣選擇內容和展示形式的決策機會，學生能夠自主、自由地進行學習，從而有效地促進學生創造能力的發展；發展性：長期項目與階段項目相結合，構成為實現教育目標的認知過程；綜合性：具有學科交叉性和綜合能力的運用的特點；開放性：體現在學生圍繞主題所探索的方式、方法和展示、評價具有多樣性和選擇性；評價特點：項目教學的評價注重學生在項目活動中能力發展的過程，測評內容包括學生參與活動各環節的表現以及作業質量。
二、教學項目的開發
項目課程的核心之一是項目承載知識，即把知識均勻地分配到各個項目中去，徹底地以項目為單元分解原來的知識體系，打破思維定勢，不要求學生立即掌握一個項目所需要的所有知識，而是在完成每個項目細化的模塊中分配的具體工作任務的過程中領悟知識點和技能，項目的優化與選擇就成為項目課程順利實施的前提條件。
1.工業案例收集
收集工業案例的渠道主要有兩種：在與企業的交流與合作中，教師通過深入企業，利用問卷、訪談、研討、調研和訪問工程師等方式，結合自身教學，進行工業案例收集與匯總；學生在企業的實習過程中的實際案例反饋以及教師對學生畢業設計的搜集及歸納。
2.制訂向項目課程轉化標準
課題組教師根據課程培養目標、教學大綱、教學內容和教學計劃，制訂工業案例向項目課程轉化標準，設計并制作實訓項目。實訓項目按照教學計劃編排順序，匯總成冊。實訓項目應將培養學生的職業能力作為出發點，要涵蓋某一階段教學目標所涉及的知識，可以是一門課程的教學內容，也可以是以某一職業能力為核心的課程體系。教師設計的實訓項目，要以學生為中心、教師為主導、興趣為主線，使學生在完成任務的過程中掌握知識、技能和方法，并學以致用，觸類旁通。
三、項目課程教學實施
進行現場教學，堅持以“學生為主體、教師為主導、能力為主線”的指導思想，最大限度培養學生的動手能力、參與能力和創造能力，激發學生自覺學習的主動性。要獲得上述效果，應遵循基于多元智能的人才觀和基于因材施教的原則。在每個項目的教學實施中，采用基于工作過程的行動導向教學方法，按照工作過程的六個步驟：資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價進行，培養學生的綜合素質。
教師首先明確課程的專業定位是：通過本課程的學習，學生掌握氣動和相關電氣知識，能夠正確選用和使用元件，熟練繪制氣動回路圖，掌握氣動回路的基本操作規程，能對簡單的氣動系統進行故障分析與調整，能進行氣動系統的基本設計、安裝、調試和維護。根據氣壓傳動控制方式不同將控制分為純氣動、電氣動控制，每種控制方式通過不同工業案例進行項目設置，共十多個教學項目。各項目之間既存在并列又包含遞進關系，通常3～4個小項目之后就有一個綜合性項目，而綜合性項目涵蓋了小項目的全部知識和能力目標。小項目的實施將學生對課程的興趣引入最大點，并熟練掌握項目實施的基本步驟，綜合項目的實施將會水到渠成。項目具體實施步驟如下：
1.資訊階段
在項目課程的開始階段，教師首先利用多媒體課件如視頻或Flash等播放氣動技術應用的實際場景，導入本次項目的內容，激發學生學習興趣。但學生從對氣動知識的一無所知到能設計氣動回路必須有一個從簡到難、從模糊到清晰的學習過程。例如項目1：工件推送裝置。一個按鈕按下，氣缸伸出、回縮往復運行，并且運行速度可控可調；松開按鈕氣缸回縮到位停止運行。此項目的子任務主要包括：方向控制、速度控制元件選型使用，仿真軟件設計和搭建實物回路運行調試。教師可以從一個更簡單回路設計開始教學，用一套氣源裝置、一個手控按鈕閥、一個氣缸和若干氣管搭建一個最簡單的回路。實物的搭建為學生提供了真實的動態場景，老師鼓勵他們模仿搭建此回路；模仿成功后的實物運動提高了學生的動手意識，進而增強他們探知究竟的心理；之后將此回路所用元器件的圖形符號繪制在黑板上，并逐一進行講解，使學生徹底明白此回路的構成和運行原理；最后通過示范仿真軟件的使用，為學生提供自我學習和設計的舞臺。簡單項目示范性講解完成后對項目1進行題目分析，主要是運行過程和所用元器件的分析，對未知元器件進行講解，使學生對項目有個整體的了解，并使學生明確通過本項目的學習、管理、設計和制作可以達到的相關職業能力，讓學生做好項目設計和制作的相關準備。作為第一個項目，教師的講解和示范工作較多，根據項目的不斷進行，教師在此步驟中的工作不斷弱化，最后變為關鍵知識點的引導性講解。 轉貼于
2.決策計劃階段
分析任務、制訂計劃。在教師的指導下，學生以小組為單位對教師精心設計的任務進行分析，對任務進行分解，通過小組成員的討論，制訂任務完成的詳盡計劃，此計劃作為學生學習情況評價的因素之一。學生要根據小組成員的成熟程度、小組成員的合作技能及學習任務的難度進行合理分組。把不同學習能力、學業水平及具有不同興趣愛好的學生分到一個組，可以在一定程度上實現優勢互補。
3.實施階段
小組協作、完成任務。小組成員根據制訂的計劃和分工情況，開展學習。學習過程要有階段性成果。階段性成果可以通過網絡的形式進行各小組間的經驗交流，通過組內交流不斷地完善階段性學習成果，從而促進任務的圓滿完成。除了完成任務、學習知識以外，每個組員還要與其他組員更有效地合作。學生根據自己的興趣、能力，經過小組協商自主選擇角色，承擔相應的任務。在設置角色任務時，不設固定小組長，每一個角色都是完成任務不同階段的小組長，這樣可以使學生在小組學習中都發揮積極主動的作用，在一定程度上避免任務只有小組中個別成員完成的情況，同時也利于學生綜合素質的培養。
4.檢查評價階段
學生最后的學習成果通過電子演示、文稿等多種方式在全班學生面前展示、交流與溝通。根據教師提供的評價量規，通過組內評價、組間評價和教師評價，對學習過程和學習成果進行總結性評價并將完成任務過程中積累的經驗進行交流。
四、項目課程考核與評價
作為教學活動的必要組成部分和人才培養的重要環節，服務于課程建設和人才培養目標的課程考核必須充分體現其有效的鑒定、教學和調試作用。評價既要注意對技能和成果進行評價，也要對學生的態度和方法進行評價。
1.過程評價與結果評價相結合
改變了“一卷定乾坤”的單一考核方式，對學生的考評方法實行多樣化和過程化。項目課程的實施不僅注重學生最終學習的結果，要關注學生的學習過程，更要關注他們在學習活動中所表現出來的情感與態度。在項目教學的過程中激發學生的學習興趣，使學生在學習中由被動變主動，培養學生的研發創新能力以及自已查閱資料能力，鍛煉了學生的反思習慣與問題解決能力。過程評價的運用就保證了最終教學目標的完成。只有過程評價與結果評價兩者相結合，才能保證項目課程教學的質量和學生的學習水平，確保最終教學目標的達成。
2.教師評價與小組評價、個體評價三者相結合
在項目開展過程中小組成員相互合作完成項目活動，項目完成后教師要詳細地對每一個小組的成果進行綜合性的評價，同時結合各個小組之間的互評，作為項目成果的最終評定。小組互相評價的運用，有助于激發班級各小組之間的競爭意識，促進小組成員間互動關系的形成，培養學生的團隊合作精神以及集體榮譽感；在對小組評價的同時，教師對學生個體也要進行評價，關注每個學生的成長，將學生在小組中的表現作為其個人評價的重要組成部分；將學生的小組評價與個人評價聯系起來，既關注小組活動的開展，又照顧學生的個體差異。
3.理論與實踐一體化評價
項目課程將理論學習與實踐學習有機緊密地結合起來，實現理論與實踐的一體化以及理論教學與實踐教學的一體化；而在評價中也應該將應知和應會結合起來評價，評價應該突出兩者間的相關性。理論與實踐一體化評價打破傳統將考試作為唯一評價手段的壟斷，采用評價主體多元化的方式，及從學生自己、小組成員及教師等不同角度來評價學生的學習效果。在每一個項目學習結束后進行一次考核，其中應知內容采用卷面考試，應會技能通過過程考核，學期結束再進行最終的考核。
（常州劉國鈞高等職業技術學校機電工程系，江蘇 常州 213025）
【摘要】基于高職院校的學習特點和培養目標，結合《液壓與氣動技術》課程的實際教學特點，開展項目化教學，設計了十個項目教學任務，并以小組形式組織進行項目教學。
關鍵詞 液壓；氣動；項目教學；實施
《液壓與氣動技術》是機電類設備維修與管理專業的核心課程，也是機電一體化專業和電氣自動化技術專業的專業課程之一[1]。隨著液壓與氣動技術的廣泛應用，《液壓與氣動技術》課程在高職機電類專業課中占據了越來越重要的地位，而該課程實踐性較強的特點也促使本課程教學逐漸由課堂轉換為實驗室教學。因此，原有的教學方式和教學內容已不再適合。在這種背景下，對《液壓與氣動技術》課程進行了項目化改革，對原有知識內容進行重新設計編排，通過項目形式呈現，滿足學生的學習需要，激發學生的學習興趣，使學生的理論水平和實踐技能均得到提高。
1項目教學法的涵義
項目教學法是從教學生“學會學習”目標出發，使教學從注重“教法”轉到注重“學法”，將學生的學習與學生發展密切結合起來[2]。以項目學習任務為載體，以目標為引導，以實踐為主線，以能力為核心；融知識學習、技能訓練、能力提高于一體的教學模式[2]。
在項目教學中，教師是項目活動的引導者和組織者。學生拿到項目后就進入了教師預設的情景中，在學習情境中，學生通過自主學習、自主探究、小組討論完成項目任務的學習，最后再由學生自行完成評價，反思自己的學習過程。在整個學習中，教師一直充當的應該是組織引導的角色，而學生才是真正的主人。項目教學強調的是在學習中充分發揮每個學生的主體作用。
2《液壓與氣動技術》課程項目設計
《液壓與氣動技術》課程教學在學校液壓實訓室和氣動實訓室進行，為期兩周時間。在課程學習期間，學生需要學習理論知識，還要掌握操作技能。
結合課程知識點、實訓條件和生產實際等情況，將課程設計為十個項目，每個項目圍繞一個主要任務展開，通過項目中知識的學習和訓練，最終完成項目任務。
項目一：液壓千斤頂的使用,目標：學會使用液壓千斤頂。液壓傳動系統的組成、特點和工作原理等相關知識支撐，建議4課時。
項目二：加工中心液壓系統動力元件的選擇和拆裝，目標：（1）會拆裝液壓泵，認識泵的結構組成、工作原理、主要零件形狀，增加動手操作能力；（2）能通過型號識別各種泵及泵的規格。液壓泵的作用、分類和性能參數，常用液壓泵的結構和工作原理，液壓泵的選用方法等相關知識支撐，建議4課時。
項目三：壓蠟機執行元件的選擇和分析，目標：（1）會拆裝液壓缸，認識液壓缸結構、工作原理、主要零件形狀，增加動手操作能力；（2）會拆裝液壓馬達，認識液壓馬達結構、工作原理、主要零件形狀，增加動手操作能力。液壓缸和液壓馬達的作用、分類和特點，液壓缸的結構和工作原理等相關知識支撐，建議6課時。
項目四：液壓鉆床液壓回路的設計，目標：（1）會調節液壓控制元件，組裝液壓控制回路；（2）會使用液壓仿真軟件，并進行液壓回路的設計。認識液壓方向、壓力、流量控制元件符號、結構和工作原理，會分析液壓控制回路等相關知識支撐，建議8課時。
項目五：CK6140數控車床的使用、維護及保養，目標：（1）能進行液壓回路的安裝、調試、維護和保養。液壓元件的應用，回路的分析。等相關知識支撐，建議6課時。
項目六：手動送料裝置的設計與調試，目標：（1）會識別和選用氣動元件；（2）能繪制簡單的氣動系統控制回路；（3）能根據元件的功能設計氣動回路，并進行相關調試運行。氣動系統的組成、特點及工作原理等相關知識支撐，建議4課時。
項目七：氣動夾緊裝置設計，目標：（1）能進行氣源裝置的日常維護；（2）能進行系統壓力調節；（3）會選用氣缸。氣源系統各元件的工作原理、圖形符號及功能，氣缸的類型和選用。等相關知識支撐，建議4課時。
項目八：折邊裝置氣動回路的設計與調試，目標：（1）能在仿真軟件中設計氣動回路；（2）能構建各種換向回路，并進行回路調試；（3）能進行氣動回路設計與調試。氣動控制元件符號、結構和工作原理，控制回路分析等相關知識支撐，建議6課時。
項目九：臥式加工中心氣動換刀系統分析，目標：（1）能在仿真軟件中設計氣動回路；（2）能進行氣動回路的安裝、調試，具備回路分析能力。仿真軟件的應用，氣動元件的應用，回路的分析等相關知識支撐，建議6課時。
項目十：壓印裝置控制系統的維護，目標：能分析判斷氣動系統，及時排除回路故障。氣動元件符號，氣動系統工作原理等相關知識支撐，建議4課時。
3《液壓與氣動技術》項目課程實施
項目化課程是以工作項目為核心，以應用為目的，以教學任務為載體，主動尋找知識點和解決問題的方法的一種有效的學習形式[3]。
項目教學通常以小組形式進行，因此在進行課程實施前，先進行分組并選出組長，建議每組3~4人為宜。分組時，教師應綜合評價學生的學習基礎、自主學習能力等因素，根據學生特點進行搭配分組，以充分調動每組學生在學習中的主動性和積極性。
項目課程的實施過程包括：任務分配、學習計劃制定、學習實施、成果展示、評價總結。
1）任務分配：學生以小組為單位，領取項目任務書，明確學習任務，所要達到的目標。
2）學習計劃制定：根據項目任務書描述，小組討論制定學習計劃，任務完成步驟，確定任務實施方案。
3）學習實施：學生根據小組制定的學習實施計劃進行項目實施，組內成員分工合作完成項目任務。
4）成果展示：項目完成后，每組選派一名成員公開講解展示任務實施情況，取得的成果，達到的效果。
5）評價總結：根據各小組任務完成情況，形成由小組自評、組組互評、教師評價的三維評價方式，綜合評價學生的參與程度、合作能力、任務完成情況等。
4小結
總之，在《液壓與氣動技術》課程中采用項目教學，能有有效激發學生的學習興趣和潛能，使學生在學習理論知識的同時獲得技能的提升，讓學生明白理論學習和實踐操作的相輔相依的關系，而且小組合作的學習方式，也促進了學生協調合作能力的提高，全面提升了學生的綜合素質，為今后就業打下良好基礎。
參考文獻
摘要：傳統教學方法已無法實現高職教育的培養目標，改革勢在必行。本文闡述了德國職教理念的涵義和項目教學應用的意義，闡述了項目教學在《液壓與氣動技術》中的實施以及應用過程中的要求。
關鍵詞：項目教學；液壓與氣動技術；情景；實施
高職教育的培養目標和任務是適應生產、建設、管理、服務第一線需要的德、智、體、美等全面發展的高等技術應用型專門人才。《液壓與氣動技術》是我院數控技術專業一門重要的專業技術課，具有實踐性較強、與生產實際聯系緊密的特點。主要任務是培養學生分析、設計液壓與氣動基本回路，安裝、調試、使用、維護液壓與氣動系統及診斷和排除液壓與氣動系統故障三項能力。傳統職業教育教學的“教師講，學生聽”的教學形式很難實現這一目標和任務，無法實現對學生職業能力的培養，因而嚴重地影響了人才的培養質量，改革傳統職業教育模式勢在必行。
項目教學法的涵義
項目教學法是從教學生“學會學習”目標出發，使教學從注重“教法”轉到注重“學法”，將學生的學習與學生發展密切結合起來。以學習任務為載體，以目標為引導，以實踐為主線，以能力為核心；融知識學習、技能訓練、能力提高于一體的教學模式。
在項目教學過程中，教師是活動的引導者，教學的主持人。通過創造某種特定的環境或情境，讓學生在教師所設計的學習環境中進行學習，強調學生學習動機的激發和學習興趣的培養，這種情境是建立在讓學生熟悉周圍的環境的基礎上，對所學的內容感到好奇、感到驚訝繼而能對此提出問題。以學生為中心的教學組織形式，讓學生以團隊的形式進行學習，引導學生自主學習和探索；強調在團隊學習中發揮每個學生的主體作用。
項目教學在《液壓與氣動技術》課程中的實施
教師選擇的課題（項目）應該結合專業的培養目標，比如說數控技術專業的學生應該選擇數控加工設備或者加工流程作為課題（項目），在選擇的時候還應根據本次課題的學習目的進行篩選，在教學初期可以選擇加工設備或者加工流程的部分功能作為本次的課題（項目），隨著教學過程的深入，可以選擇一些綜合性的加工設備或者流程作為課題。下面通過《定位、加緊控制系統設計》來說明項目教學法如何在《液壓與氣動技術》課程中應用（參見表1）。
課題引入結合專業和工程實際提出機械加工過程中需要加工工件進行自動定位并夾緊，教師可以提前把工作過程做成動畫并在課題中進行演示，以便學生能夠清晰地了解動作過程。教師把課題要求告知學生；學生根據提出的問題進行思考。
目標定義教師針對提出的問題設置目標，說明本次課程要求學生達到的目標，并根據課題內容提問學生，了解學生對一些基本知識點的掌握情況。學生要通過課題講解了解實現定位、夾緊動作所要達到的目標要求，查閱相關資料。
信息階段教師根據提問情況對于學生不了解的知識點和安全操作規范等內容進行講解，講解結束后，教師對班級學生進行分組，一般3人為一組（具體根據實訓條件及課題的復雜情況而定），采用自愿的原則，但是教師還應注意到每組學生實力情況，可以視具體情況進行微調。在每組成員中選拔一名作為組長，全面負責組織、協調工作，以保證課堂秩序的順利進行。學生要對必要的知識點進行梳理、討論，對不明白的知識點進行提問。
規劃階段準備實驗實訓器材，該階段教師應準備足夠多的器材。學生可能會形成多種設計方案，為了避免在后面執行階段遇到學生采用其他器材而教師沒有準備該器材的情況，教師應準備足夠多的器材；如果由于器材原因而最終使學生更改設計方案，也就違背了項目教學的目的。另外，教師還要把時間分配情況告訴每組成員，以免課題挪用時間過長。學生根據課題要求，討論并形成設計方案，根據設計選擇所需元器件，制定安全操作流程。
執行階段教師應該起到現場巡視和指導作用。學生根據自己組的規劃進行氣路連接及檢測、電路的連接及檢測，連接過程中，要求記錄數據。安裝完畢后，應該在指導教師的現場指導下完成試驗，同時注意安全規范的應用。
檢查階段學生根據題目要求進行項目檢測并詳細記錄過程，對運行狀態進行分析，與目標進行比較，如果與目標要求不一致，學生要進行修改，達到目標要求后請指導教師驗收。教師在該過程中要詳細記錄每組試驗結果及工藝情況，以便對學生的考核有一個比較詳細的參考。
評價階段最后要求小組成員對自己設計方案和設計成果進行展示和演示。由學生自我評價、相互評價及教師評價結合，這樣就拓寬了學生的思路，同時也是對學生個人在項目活動實施過程中的參與程度、所起作用、合作能力及團隊精神等多個方面進行綜合評價，可提高學生學習的積極性和主動性。
項目教學實施要求
教師職業能力的提高因為項目教學是以典型的職業工作任務來組織教學內容的，因此教師要具有職業能力，首先要了解企業課題的要求以及設備的工作過程，才能從整體聯系的角度選擇一些與專業相關且具有典型意義的職業工作任務作為教學項目。也就是說，理論知識和實踐知識應通過典型的職業工作任務有機地結合起來。如果教師只具有專業理論知識，而不熟悉職業實踐就很難勝任教學工作。其次教師應該具有將課題分解成案例、形成具體任務的能力，需要對每個模塊下的具體任務、知識點和能力點進行詳細的分解，并對知識點所屬章節的內容做詳細分析，以便進行關聯知識和擴展知識的教學。
教師教學風格的轉變教師要轉變角色，要以主持人或引導人的身份引導學生學習，在教學中控制教學過程，而不要控制教學內容，要當好助手；教師要使用輕松愉快的、充滿民主的教學風格進行教學，要不斷地鼓勵學生，使他們對學習充滿信心并有能力去完成學習任務；要培養學生獨立工作的能力；關注學生的優點，少講不足，要充許學生犯錯誤。
教師教學模式的轉變要嚴格遵守計劃、任務的安排；教師要備好課，要有更多的預想；教學中要更多地使用卡片、張貼板和多媒體教學設備使學生的學習直觀易懂，輕松高效。可以利用多媒體進行一些有關課題相關信息的展示，例如通過多媒體動畫演示傳遞給學生本次課程所要了解的課題或者設備的動作原理，這樣就比較直觀地使學生了解了設備的工作原理；通過卡片的形式，讓學生提出自己設計課題的初步思路或者提出與課題相關的問題，以便學習過程中能夠集中討論和分析；通過張貼板可以對自己設計方案和設計成果進行展示和演示。
通過師生相互交流，積極互動，共同參與，共同創造，項目教學法在教學中將理論與實踐教學有機地結合起來，充分發掘了學生的自學能力、創新能力和創業精神，培養了學生團隊合作的精神和職業道德，全面培養了學生分析問題和解決問題的綜合能力。這種教學方法使課堂教學的質量和效率得到了更大幅度的提高。總之，實施項目教學法，推動了教學革新，改變了傳統教學模式，為學生提供了更加有效的學習環境。隨著社會的發展，職業教育培養出來的人才將更能適應社會發展的需要。
參考文獻
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【關鍵詞】基于工作過程；學習情境；理實一體化；課程考核
“液壓與氣動技術”不僅是高職高專機械類及機電類有關專業的一門專業必修課，而且也是一門能直接用于工程實際的技術學科，該課程主要研究液壓與氣動元件的結構原理、回路功能及用途、常見故障與處理方法，培養學生分析解決一般機電設備液壓氣動系統常見問題的能力。液壓與氣動技術廣泛用于航空、冶金、船舶、石化、造紙、汽車、工程機械、壓力機械、紡織、食品加工等專業領域，這些行業對液壓崗位高技能人才的需求量非常大。
1改革前“液壓與氣動技術”課程教學存在的主要問題
改革前該課程教學存在的主要問題是：①沿用幾十年的液壓與氣動的課程體系，先講液壓傳動基礎知識，介紹液壓元件、液壓回路，然后講氣動基礎知識，介紹氣動元件、氣動回路，最后介紹液壓與氣動技術的應用，這樣學生在學習過程中難以理解課程，容易出現知識鏈的斷接；②理論與實際脫節，學生在課堂學習理論知識，然后到實驗室做一些驗證實驗，他們會感覺課程枯燥乏味，喪失學習動力和興趣，存在著理論教學和實踐教學嚴重脫節的弊端，從而影響了教學效果；③該課程所學的知識與生產實際緊密結合不夠，學生到工作崗位后會覺得無法很快適應崗位需求。
2基于工作過程導向的課程教學改革思路
基于工作過程的課程與課程開發的提出是源于由姜大源教授任組長的全國教育“十五”規劃教育部重點課題《當代德國職業教育主流思想研究》。基于工作過程導向的課程與開發就是：根據工作過程尋找典型的工作任務，從而確定學習領域，并且進行學習情境設計和項目教學。根據專業的工作過程尋找本專業典型的工作任務，然后確定本專業的各個學習領域。
“液壓與氣動技術”是高職高專機械類及機電類有關專業的一個學習領域。本學習領域確定七個學習情境，分別是：液壓油的選用、動力源的選用與維護、換向回路的構建與維護、調壓回路的構建與維護、調速回路的構建與維護、其它回路的構建與維護、機床液壓氣動回路的維護。學習情境的設計要體現本學習領域標準的特色與設計思想，要突出“工作過程導向”的理念，將職業工作作為一個整體化的行為過程進行分析，將知識點和技能點有機地聯系起來。學習情境內容的選擇要體現先進性、實用性、趣味性和可操作性。本課程的改革要突出工學結合、能力本位，實現“教—學—做”一體化、理實一體化的教學原則。本課程最好在理實一體化的教室授課。
在教學內容的安排上將液壓與氣動技術編排在一起，便于對比學習；同時按工作任務設計項目教學，例如換向回路的構建與維護這個學習情境是先介紹液壓與氣動換向元件的結構使用，接著讓學生拆裝液壓與氣動元件，熟悉其維護保養要領，然后教師講授液壓與氣動換向回路基本知識，學生自己設計液壓與氣動換向回路，最后學生在液壓、氣動綜合實訓臺上構建液壓與氣動換向回路。通過這樣一個學習實訓過程，學生基本掌握液壓與氣動換向回路的構建和維護技能。
3學習情境設計實例
以換向回路構建與維護這個學習情境為例，介紹學習情境的設計內容。
學習情境3：換向回路的構建與維護學時： 121.學習目標
使學生會拆卸液壓、氣動換向閥，知道閥的接口、參數；
會拆卸液壓缸、氣缸、液馬達、氣馬達；能看懂液壓換向回路、
氣動換向回路安裝圖，并在試驗臺上用油管、氣管連接；
會對換向回路進行維護。培養學生再學習的能力，自我管理能力；
做計劃的能力及評價能力2.教學方法建議
①項目法；②引導問題教學法；③案例教學法3.教學實施工作
過程工作任務教學組織學時資訊了解工作背景，
明確項目工作任務熟悉任務：提出資訊建議，提供
獲取資訊的方法與途徑信息。1決策熟悉各種換向回路，
熟悉組成各種換向回路
液壓、氣動元件；
熟悉各種執行元件；
了解各種連接方法。公布項目任務，學生分組，
明確分工；重視回路構成
分析，注意液壓、
氣動元件的正確安裝、
連接方法，防止損壞元件。2.5計劃制定構建液壓、
氣動換向回路的流程；
確定使用的元件、動力源。老師提供指導意見：
學生通過查資料，
比較表達方案選優；
繪回路圖細節提示。3實施繪制換向回路圖；
選擇所需元件；確定
各元件的參數；在試驗臺上
構建換向回路；學生互檢；
教師檢查；回路運行。老師提供案例：注意
設計的規范性，考察學生
從液壓、氣動元件到回路構建
表達的遷移能力，關注質量
意識考察，作好相應記錄。4.5檢查對回路的構成方式進行認真
檢查；同時檢查元件參數
選用是否合適；技術文檔歸檔。自檢與老師檢查結合；教師提
出設計過程中的成功和不足，
團隊分析原因，教師點評。0.5評估自評；互評；教師總體評價。評估項目質量：
提出優化意見，教師點評。0.54.對象
液壓泵、氣源裝置、各種換向閥、液壓缸、
氣動缸、液馬達、快換油管、氣管、臺架等。5.工具
換向回路原理圖、《液壓與氣動元件手冊》等常用工具書；
拆裝工具等；多媒體設備、教學課件。6.教學重點
回路構建時的管路連接。7.考核與評價
采用工作成果評定為主（占60%）、
兼顧團隊合作（同學互評）（15%）、
工作態度及工作規范（20%）；
學生自評5%； 評價成績采用百分制。
4改革教學方法，提高學生學習積極性
結合本課程教學內容的整改，同時改變傳統教學方法，在調動學生學習工程力學的積極性和主動性上下功夫。
4.1切實體現以學生為主體原則。
在傳統教學中，主要是教師按照教材及大綱所規定的內容進行傳授，學生則被動的學，基本上是“滿堂灌”或“填鴨式”的教與學。對于實踐性很強的“液壓與氣動技術”這門課程，傳統教學方法基本無法調動學生學習的主動性，也就比較難保證最終的教學效果，學生學習的書本知識在生產實際中作用不大。
在教學中打破傳統教學中以教師為主體的現狀，教與學的關系中，教是服務與學生學的，所以教師教不應該成為教學的主體。教師可以利用基于工作過程導向下的情境式教學內容的安排，從學生的畢業后就業崗位需求出發，想學生所需，學生就業崗位需要學什么內容，不需要什么內容。如果我們在備課時考慮到這些，那么課上就不可能滔滔不絕、長篇大論地去講述和推導什么液體力學中的相關理論知識和復雜的液力學公式，就不會將自身的教置于教學中的主體地位。教師只有在教學把握住以學生為主體，才有可能提高學生學習“液壓與氣動技術”這門課程的主動性和積極性，從而最終提高本課程的教學效果。當然這就需要任課教師有豐富的生產實際經驗，要經過大量的走訪、調查。
4.2引導學生的參與到課程的教學中去。
在教學中若教師只是一味地給學生灌輸自認為重要的知識，就是再博學的教師授課也會使學生厭倦，教師要根據教學情境的需要適時地讓學生參與到教學中去，這樣學生的積極性才能充分地調動起來。例如在“液壓油的選用”教學情境教學中，教師只講授液壓油的基本知識，設定工作條件，將學生分成8組，然后讓每個小組討論決定選用什么類型、牌號的液壓油，到市場詢價，最后分組寫成報告，各組在課堂回報。通過這樣的學習過程，學生的學習積極性大大提高，對這個情境的內容掌握的就比較好了。
4.3合理利用各種現代化教學手段。
合理利用各種現代化教學手段對于改革后的“液壓與氣動技術”的教學輔助的作用是巨大的。在每個情境的教學上，能否充分調動學生學習主動性和積極性，很大程度上取決于教師對本情境中的工程實例的初次描述上。如果是通過教師講述簡簡單單地表達出來的，就不容易引起學生的學習興趣，對激發學生學習主動性和積極性并不利。相反如果利用多媒體的圖影來描述工程實例，利用實際視頻增強學生身臨其境的感受，同時還可以播放由設計缺陷導致災難性后果的相關影視，這樣就可以極大地吸引學生們的眼球，在他們的記憶中產生深刻的印象。如此的教學安排，不僅可以激發學生學習本情境內容的積極性，同時也很好地教育了學生今后從事液壓與氣動系統設計工作時應具備高度責任感。
教師結合相關計算機軟件模擬工程實際問題，由動畫的方式展現給大家。比如液壓回路中的液壓油的流動路線的內容過去對大部分學生來說，由于無法直觀展示，實驗時又無法觀察，但通過計算機制作成動畫后，很容易表現液壓油的進油路線和回油路線，而且還可以與換向閥等元件的動作聯系在一起，本來很難弄懂的知識現在學生比較容易的理解。
5改革考核方式，綜合評價學生
原來的課程考核方式是平時考核加期末考核，這樣考核的最大缺點是對學生的學習過程沒有給給予重視，而且對實訓部分考核不充分。改革考核方式主要是側重學生學習過程考核。改革后本課程評價可采用對每個學習情境進行考核，具體考核方式為工作（實訓）成果評定為主（占60%）、兼顧團隊合作（同學互評）（15%）、工作態度及工作規范（20%）；學生自評5%； 評價成績采用百分制。最后七個學習情境的得分進行平均就是學生本課程的成績。經過2年的實施結果證明：該考核更加客觀真實地評價出學生對該門課程的學習情況和知識掌握情況，加強了學習過程的考核，全面地反映學生應用該課程知識解決實際問題的能力，讓更多的學生發揮出個人的潛能。克服了單純的理論考試反應學生成績的片面性，避免了出現高分低能情況。
高職高專“液壓與氣動技術”的教學改革是一項長期的、復雜的的工作。本文的改革措施在實際教學中已取得了良好的效果，希望能給同課程的教師在教學改革上起到拋磚引玉的作用，同時也希望不同學校的教師多加強交流，在改革中不斷總結和累積經驗，使本課程的職業教學體系得到完善。參考文獻
[1]李玉軍.《液壓與氣動技術》課程教學實踐[J].甘肅科技，2011，（3）
【關鍵詞】虛擬仿真；項目教學；工學結合；
一、概述
《液壓與氣動技術》是高職機械類專業的一門專業技術課，應用性很強，在機械類的各個專業如機械制造及自動化、機電一體化、數控等專業都占有十分重要的地位，是專業課中的重點課程。這門課程不僅理論性強，而且具有很強的實踐性，與企業的生產實際聯系緊密。
從我國職業教育的實際出發，堅持理論聯系實際，通過課程組成員的國外學習和國內交流，針對《液壓與氣動技術》理論與實踐結合緊密的特點，在實訓教學環節中逐步引入"項目引導、任務驅動"的理念，但是在項目教學過程中存在一個瓶頸問題：實訓資源相對缺乏，加上上課時間可訓練的時間有限，限制了同學們課后實訓練習。
針對這一現實問題，在新一輪的課程建設中，借助虛擬技術和三維建模技術，實現《液壓與氣動技術》實訓教學資源立體化、動態化、可視化和網絡化，建設虛擬實訓環境，解決了項目教學過程中實訓資源相對缺乏，促進了主動式、協作式、研究型、自主型學習，形成開放、高效的新型實訓教學模式的重要途徑。
二、 國內外研究現狀分析
隨著虛擬現實技術的不斷發展和成熟，為其在各個領域的應用提供了技術支持，使人們的生活、工作和學習變得更加快捷和方便。虛擬實訓是現代職業教育中必不可少的一種形式，在教育領域應用必將得到進一步的開發與應用。現就國內外研究現狀敘述如下：
將虛擬實訓運用于運動技能方面的研究由來已久。早在1985年，訓練籃球的虛擬現實系統已被開發。訓練者戴上特制的手套和眼鏡，在虛擬的空間里練習投球。與在真實環境中相比，在虛擬的空間里練習投球有其顯著的特點及優勢。如模仿真實世界中球的運動軌跡，并控制其運行的速度以適應訓練者的訓練進程。開始時，球下落的速度非常緩慢，以便使訓練者看清球運行的路線，找出偏差，調整自己的動作。隨著訓練者投籃準確率的提高，球速也開始加快，直到球速與現實中的完全相同。最終，訓練者掌握了投籃技巧，并且這與在真實的世界里練習的效果沒有多大區別。后來美國Michigan大學虛擬實驗室的學生開發了一套運用于足球訓練的系統--Virtual Football Trainer。這套系統為使用者提供了一個近乎真實的訓練場景，非常適合訓練足球隊員的實戰能力。
虛擬實訓在國內的研究主要集中在高校和職業院校應用。例如，北京航空航天大學計算機系是最早進行虛擬現實研究、最具權威的單位之一，研發了用行員訓練虛擬現實系統、虛擬現實演示系統，研究了虛擬環境中的物理特性的表示和處理并提出相關算法和實現方法。北京科技大學鐘延教授研制的VR-4的汽車駕駛模擬器，模擬仿真各種路況上進行駕駛技能的學習和訓練，產生逼真的效果。VR-4可以提供多項教練場的正常條件下無法提供的訓練項目，如惡劣天氣
下的訓練，跟隨前車的訓練等。
三、虛擬實訓資源的開發
實訓資源相對缺乏，加上上課時間可訓練的時間有限，限制了同學們課后實訓練習。
因此，在立體化教學資源的建設，主要解決實訓資源的相對缺乏及如何引導學生完成實踐任務，并留有足夠的時間完成各個環節的學生綜合評價問題。
針對項目化的教學內容，通過虛擬技術Solidworks composer軟件創建虛擬實訓資源，借助于多媒體教學手段，引導學生完成教學過程。在立體化實訓教學資源的建設中，為保證與工業現場的一致性，采用三維建模技術，按照實際元件的圖紙尺寸建立立體元件庫，結合實際的實驗平臺建立元件調用和系統構建平臺。三維液壓仿真設備與真實的YCS-A液壓實驗臺的結構及工作原理完全一樣的功能，可以仿真操作、任意拆裝、任意設置故障、排除故障，所有的設備元器件及儀器儀表能夠根據其相應的物理屬性實時做出反應，就跟學生操作真實實驗設備的效果一樣，達到學生動手實驗實訓的目的。對比現有課程資源主要進行四項轉化：
1、二維圖片立體化，改變傳統教學圖片的展示，將液壓實驗臺和氣壓實驗臺及液壓與氣壓的所有元件通過實地測量，然后借助Solidworks軟件進行建模，渲染，使更加形象、逼真。
2、靜態過程動態化，改變液壓和氣壓元件工作過程的靜態分析，借助Composer軟件對已建好的實驗臺及模型進行拆裝動畫及回路的拆裝及工作原理的動畫，通過機構仿真和動畫技術實現靜態過程的動態化，完成二維到三維再到動畫的轉換。如圖1所示：
3、系統機構可視化，通過Solidworks軟件剖視、透明等技術，將工作臺及所有的液壓元件的結構及工作過程完全展示，每一個液壓元件都是透明可見，將一些簡單的液壓回路，在虛擬的實驗臺上進行搭建，可以交互操作。如圖2所示：
4、教學實訓資源網絡化，所有的實訓教學資源均為電子文件，借助于網絡平臺實現遠程實訓教學和自學環節的虛擬仿真實驗平臺。
四、虛擬實訓資源的應用推廣
1、運用現代教育技術，計算機虛擬現實技術等充分發揮各種媒體的優勢，將各種相互作用、相互聯系的媒體和資源有機地整合，形成了立體化、網絡化、精品化教學實訓資源庫。立體化實訓教學資源的實施，深化了校企合作的教學模式；克服了教材形式的單一性，提高了其實用性，滿足了現代學習者個性、自主性和實踐性的要求。既充分發揮了教師的主導作用，又充分體現了學生的主體地位，創建了有利于大學生素質教育和創新能力培養的教學模式；
2、教學實訓資源既為教師備課提供了規范而有彈性的參考，又為教師實施教學提供了完善便于操作的技術支持。資源庫的教學素材豐富且新穎，既增加了教學的容量，充實、拓寬了教學內容，增強了教學的時代感，又提供了比較完整的教學解決方案，最大限度滿足了教學要求。同時改進了教學方法和教學手段，使教學中抽象、難以理解的內容變的生動直觀，達到黑板授課不可比擬的效果，從而突破傳統的教學模式。建構了有利于大學生素質教育和創新能力培養的教學模式。
3、為學生提供了良好的學習平臺。為學生提供了一個具有科學性、先進性、易操作的網上學習環境。增加了學生學習的信息量，有利于學生課外學習的輔導，使教學活動實現了從信息的單向（教師對學生）傳遞向雙向（師生之間）乃至更廣的范圍（生生之間、教師之間、教師與社會之間）交換傳遞的轉變，實現了交互教學及人機結合、師生結合、課內外結合，大大提高了教學效率和效果。為學生的學習和發展提供多樣的教育環境和有力的學習工具，有助于啟迪學生的形象思維，提高學習效率。完善教學實訓室的建設與管理。
五、結束語
根據高職教育的培養模式，全面提高學生素質和能力。以信息技術的有效應用為突破口，建設立體化實訓教學虛擬實訓資源，改造提升傳統教學，加快信息技術應用。大力開發數字化專業教學資源庫，應用現代教育技術，豐富教學形式、提高教學效果，促進優質教學資源的共享，拓展學生學習空間。拓展學習時空， 結成學習同盟， 化解學習難點，提高學習成效。從而推動《液壓與氣動技術》課程的改革與發展，為現代職業教育體系建設做出貢獻。
參考文獻
[1]虛擬現實技術在技能訓練中的一些實例[J].中國教育網絡，2006，zl：48-49.
關鍵詞：液壓與氣壓傳動；課程教學；改革
【中圖分類號】TH137-4；TH138-4
1液壓傳動課程教學中存在的問題
1.1對傳統教學模式過于偏重
在傳統專業技術基礎課程教學過程中，教師往往忽視應用能力的培養，照本宣科，沿用傳統的灌輸方式，過分強調流體力學等理論基礎知識，而缺乏啟發式、討論式的教學方式，造成學生獨立思考的能力和創新精神的缺乏，學生對所學專業也難以產生興趣。另外，由于教師在教授時以自我為中心，不注意和后續專業課之間的融合，導致課程內容學習上的重復。還有一些教師教授時，在內容安排上銜接不當，對于液壓與氣壓傳動的一些難點，專業基礎課和專業課對該部分的講述都比較簡略，造成學生難以掌握好學習的重點內容。
1.2課程內容與體系設置不合理
目前在液悍矯嫻目緯躺柚媒銜單一，課程內容主要是流體力學和液壓傳動兩方面知識，課時總數較少，從課時分配看，液壓泵的拆裝、液壓閥的拆裝、液壓基本回路實驗、氣動基本回路等實踐性環節只存在于8個課時4個實驗項目，這些認知性和驗證性實驗的內容也較為陳舊，在基本技能培養與操作方面遠遠達不到培養學生動手能力的要求，不符合高職高專學生的培養目標。
1.3與社會企業難銜接
許多高職院校教學方式基本上仍是以知識體系為順序組織的，前半部分集中介紹基礎理論，后半部分重點介紹具體實例。由于學生在以往的課程學習和日常生活中很少能夠接觸到液壓及氣動技術，普遍對《液壓與氣動傳動》課程缺乏感性認識，導致許多高職院校在實踐培養環節上出現諸多問題，如：與相應的企業聯系不夠緊密，致使學生不僅對基礎設備、工藝裝備技術及國家行業標準也缺乏一定的了解，而且在工作過程中專業性不強，甚至難以明確區分課堂教學和企業生產、制造、檢驗和調試的不同等。
1.4教學實踐的培養力度不夠
多年來，實踐教學平臺依然選用專用的本科教，學生實驗根據實驗指導書，按照實驗要求學生機械性的在實驗臺上選擇液壓元件組裝液壓回路。另外，實踐教學平臺液壓試驗臺的液壓回路大多已被事先設計好，學生的創新性毫無發揮之地，只是把數據單純的記錄下來而已。目前絕大多數畢業生在面臨實際的工程項目問題時，多表現為動手能力差，不能獨立思考，創新意識不強，缺乏團隊合作精神和應有的工程意識及能力。
2關于教學課程改革的建議
2.1教學方法上
2.1.1多媒體教學法
《液壓與氣壓傳動》課程涉及到許多液壓元器件的結構，工作原理及基本的液壓回路圖，有的圖形比較抽象、復雜。過去進行這門課程的教學時，教學手段比較單一，要么通過課本上的圖進行分析，要么通過教學掛圖、教學模型等輔助教學。掛圖的幅面有限，一些復雜的結構圖和系統圖效果更差，而且典型元件的結構、工作原理和系統分析等內容很難在黑板上講解和描述清楚。在現代教學過程中，計算機輔助教學已經得到普遍重視。教師在授課前，準備好相關知識的幻燈片，工作原理及液壓回路的視頻和動態演示圖，搜集一些液壓系統工作的視頻等教學素材，在課堂教學過程中，把動畫、圖像、文字、聲音并茂的多媒體教學呈現給學生，使抽象的教學內容變得直觀、生動，學生理解起來變得十分容易。通過應用多媒體課件，還可以把液壓系統中油液的流動，閥的操縱以及位置變換和通、斷關系形象地表現出來，使學生清楚地看到液壓回路系統處于不同工作狀態時各元件的動作及狀態，油液的進油和回油路線等。總之，采用多媒體教學，大大縮短了教學內容的輔助時間，彌補了教學學時少、內容多，教學任務緊張等教學上的缺陷，最終提高了教學效率和教學質量，使教學效果事半功倍。
2.1.2理論聯系實際
“國家示范性高等職業院校建設計劃”的通知中指出：探索建立“廠中校”“校中廠”實習實訓基地，將企業的行業標準、員工的職業素養融入課堂教學中。這就要求教師在教學過程中，通過適當分析實例來鍛煉學生理論知識運用于實踐工作的能力。例如：在分析典型液壓傳動系統時，通過分析起重機液壓傳動系統，組合機床動力滑臺液壓傳動系統，升壓機液壓傳動系統的回路組成，工作原理及系統特點，鞏固運用以往所學知識點，加深對知識點的理解。
2.2教學內容上
教學內容是人才培養中的重要環節，所以在對《液壓與氣壓傳動技術》課程進行教學改革時，應當本著理論聯系實際的原則，根據專業特色及人才培養方案的培養目標，對于液壓與氣動技術課程內容做出調整。對于液壓傳動技術，教師應當在盡量減少理論推導及數學公式的計算的前提下，講清傳動系統的概念性知識點，幫助學生準確掌握；液壓轉動技術的教授內容包括液體流體力學、液壓元件、液壓基本回路及典型液壓傳動系統的分析，教師在講授時應當適當調整以上內容的學時，對液壓泵、液壓馬達、液壓缸、液壓控制閥等的工作原理，應用場所，注意事項等等與實際應用關聯較大的內容進行重點介紹。另外，在實際中應用較多的液壓基本回路及典型液壓傳動系統等，教師還要在課堂上進行深入的分析與講解。考慮到氣壓轉動部分的元器件工作原理與液壓元件類似，對于氣壓傳動技術，教師可以采取針對性講解的方式，幫助學生理清氣壓與液壓的不同之處，講清楚關鍵知識點。總之，教授的目標是在保證理論知識夠用的基礎上，通過多分析實例，增強學生把理論知識應用的到實際工作中的能力。
2.3考核方式上
一般高職院校這類課程主要以期末考試筆試成績為主，平時表現和課后作業等成績為輔的傳統的考核方式不利于提升學生對知識的掌握與運用能力。學生實際操做能力只能夠從平時表現反映出來。為了提高教學效果，結合液壓與氣壓傳動技術課程特點，做到既考查了學生的理論基礎知識，又注重了學生實踐能力的培養。對考核方式進行改革的建議如下：增加實訓成績的比重，除了把考勤，作業納入平時成績，課堂討論，課堂提問等的考核也不容忽視。
3結束語
《液壓與氣動傳動》課程不僅理論性較深，而且有很強的實踐性。高職院校的主要培養目標是培養具有必要的專業理論基礎知識，面向生產、建設、服務和管理第一線需要的應用型高技能人才，所以以培養應用型人才為目標，課程體系實施面向實踐型教學的改革是大勢所趨。
關鍵詞：汽車專業；液壓傳動技術；講義編寫內容；新能源汽車工程實踐；困難及解決措施
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）36-0197-04
一、背景
目前我國汽車工業蓬勃發展，為車輛工程專業學生提供了寬廣的舞臺，同時也對工程技術人員的綜合能力提出了更高的要求。當今社會需要掌握全面工程技術知識的復合型人才，既要求對汽車理論、汽車構造和汽車設計等專業知識了解，也要對電子、流體、液壓傳動技術等相關技術具有一定的理論和實際工程水平。《流體力學與液壓傳動技術》是我校汽車學院本科生的卓越工程師核心課程之一，也是汽車學院本科生的專業必修課，涉及6個班200多人的教學工作，其教學成果直接滲透到學生專業課程的學習中，是本科生知識體系構架中重要的一環。筆者在這門課中主講液壓傳動技術部分的教學工作，對這門課有一定的理解和認識，具有國外教學經驗。在長期的教學過程中，通過對教學效果的自我審查以及結合學生提出的很多中肯的意見和建議，總結出目前教學過程中出現的問題主要有兩點：一是講義問題。因為目前汽車專業學生液壓傳動技術課程沒有指定教材，使學生認為這門課或這部分內容可有可無，或者是想認真學習課程的學生摸不到頭緒，無法系統地學習。二是液壓傳動技術與汽車相關關系的問題。因為傳統液壓傳動技術教學應用側重于機械方面，因此基于機械類教材教學講授過程中不免引入很多機械方面的例子和應用，這讓汽車專業學生覺得液壓傳動技術這部分教學內容與他們沒有很大關系。但實際情況是：液壓傳動技術在汽車上確實有著廣泛的應用，比如汽車的液壓助力轉向系統中液壓缸助力轉向機構、汽車液壓懸架系統、ABS防抱死液壓系統中的原理與應用、自動變速器液壓系統、液壓制動系統、液壓減震系統、VVT-i系統中氣門控制的液壓執行器裝置等，在汽車上的工程應用十分廣泛。這些教學經歷使我們深刻地認識到液壓傳動技術在汽車上的廣泛應用空間和目前缺乏一本適合我校汽車專業學生的液壓傳動技術講義這一現實情況。因此，從《液壓傳動技術》教學中存在的教學問題以及液壓傳動技術在汽車上的典型應用，編寫一本液壓傳動技術及其工程實踐應用講義對學生和學科建設來說都是十分必要的。但目前缺乏液壓傳動技術及其工程實踐應用這樣合適的教材，即使國內有《汽車液壓傳動技術》（2011）這樣的書，也還是側重液壓基礎和機械方面，不足以說明液壓傳動技術及其工程實踐應用的廣度。而如《汽車液壓氣壓與液力傳動》（2012）也只是針對高職院校的學生，進行寬泛地介紹，而缺乏汽車上涉及的液壓傳動技術的應用理論深度。
作為優秀的汽車專業學生，未來汽車專業的高級人才，編撰一本側重于汽車應用典型案例的液壓傳動技術講義十分重要。這樣一本講義應該包括汽車應用上可能涉及到的液壓傳動技術部分知識，在內容上保留《汽車理論》、《汽車構造》、《汽車設計》等汽車類專業基礎知識中涉及到的經典液壓傳動技術應用，增補關于液壓傳動技術在汽車上應用到的新的知識點和內容，包括新能源汽車中液壓實驗臺架涉及到的液壓部分知識和新能源混合動力傳動中的液壓節能技術知識等，突出液壓傳動技術在汽車應用上的特點和重點，并具有一定的深度，與汽車專業知識保持一致，保持一定的廣度和深度。不應讓學生僅僅局限于對一個寬泛的基礎知識的了解，但在實際工程實踐的應用上又不知所措。
二、講義編寫的指導思想
針對目前教學中存在的講義和教學內容與汽車專業學生脫節，特別是缺乏一本適合同濟汽車專業學生的液壓傳動技術講義，作為一名授課教師，有責任和義務編撰這樣一本講義，適合教學需要，滿足學生使用要求。該講義的編撰具有十分重要的意義：編撰《液壓傳動技術及其工程實踐應用》這樣一本講義，是高等學校講義編撰上的一項重要工作，是講義建設上的一部分重要內容，同時可以為學校的講義建設積累經驗。講義主要遵循以下四條指導思想進行編寫。
1.填補現有教學內容上的缺乏和不足。編撰一本在汽車上具有廣泛應用，并在汽車設計上具有一定深度的液壓傳動技術講義，可以為汽車專業高級人才提供一本十分適合的專業講義。
2.講義的編寫，可以將汽車專業其他教學、實驗上涉及到的液壓傳動技術知識集大成于一本講義中，統一講授。比如《汽車構造》、《汽車理論》、《汽車設計》中的液壓部分知識，這樣避免了汽車專業其他教師（并不對液壓傳動技術有深刻了解）在這部分內容的講解上要么直接忽略掉，要么花很長時間備課講解，對提高汽車專業的整體教學效果大有裨益。
3.在講義編寫過程中，注重培養學生工程實踐應用的能力，激發學生的學習興趣。
4.在講義編寫過程中，注意師生互動，通過教學環節與學生溝通，從學生角度審查講義的實用性。
三、本講義的特點
編寫適合汽車專業高級人才培養要求的講義是一項重要的工作。目前采用的講義內容偏離工程實踐應用，且大都與汽車專業內容相關度不大，難以達到教學的基本要求；有些借用的本科講義則存在內容陳舊、理論偏深、缺乏實踐環節、汽車應用實例偏少等問題；還有些講義雖然冠以汽車專業講義的名義，但實質上是一本濃縮型機械本科講義，講義內容脫離汽車專業內容。因此，在講義的編寫過程中，注重了以下幾方面的內容。
（一）適應汽車專業需求，突出汽車應用特點
本講義調整傳統講義中偏機械類的液壓傳動技術應用部分，增加液壓傳動技術在汽車專業上的應用部分內容的介紹，促進汽車專業學生對液壓傳動技術在汽車應用上有全面系統的認識。為此，講義在保留汽車專業原有講義比較成熟的液壓精華內容的基礎上，增添了液壓傳動技術在汽車應用上新的知識點與技術點。整本講義分為三大部分：第一大部分包括液壓傳動技術的基本概念、常用液壓關鍵元件的類型和特點、液壓基本回路的功能與應用；第二大部分包括液壓傳動技術在汽車轉向、懸架、制動等方面的應用，多種類型液壓元件的結構和特性，常用回路的應用特點，液壓系統的設計；第三大部分包括液壓傳動技術在新能源汽車上的應用等工程實踐環節。模塊化的講義內容設計便于有選擇性地開展教學活動，充實的汽車技術內容便于學生了解新技術、新信息，提高學生的學習興趣，增強工程實踐技能。
（二）根據教學要求，整合汽車專業中的“液壓傳動技術”知識
盡管液壓傳動技術工作特點和在汽車專業上應用場合明顯不同，比如轉向、懸架或者制動等。但主要元件工作原理闡述、圖形符號制、基本回路分析等方面有許多相似之處。因此，以液壓傳動技術基本元件、回路原理功能為基礎，重點針對汽車專業教學上的內容進行精心篩選，保留了汽車專業課其他講義中，如汽車理論、汽車構造和汽車設計課程中關于液壓部分成熟的、重要的應用，比如轉向、制動等；其次，大量引入現代新能源汽車上的實用液壓資料，比如液壓自動能量回饋、燃料電池汽車發動機系統中的氣體管路等；最后，適當增加了汽車上常見的液壓故障診斷與排除方法，增強了學生解決工程實踐問題的能力。
（三）內容簡潔，形象生動
通過學習國外采用的講義，特別是美國、德國的講義，發現國外的專業講義有以下三個特點：一是多圖少文，化抽象為具體；二是內容上模塊化設計，主次分明；三是一般引入工程實例介紹，激發學生的學習興趣，便于學生理解掌握。因此，結合汽車專業的實際情況，在講義編寫過程中，盡量避免煩瑣大段的文字贅述、理論性較強的公式推導和復雜的元件結構圖，采用簡要的文字說明、結論性的經驗公式、清晰的元件回路簡圖和生動的典型實例來代替，可以幫助學生減輕學習負擔，提高學習興趣，增強感性認識。
（四）教學與科研相結合，增補工程實踐應用實例
目前，多數講義的課后練習僅布置了幾道問答題，不利于學生全面掌握知識點和課后工程實際應用。本講義有針對性、有選擇性地提供了一定數量的汽車液壓傳動技術工程應用實例，比如新能源汽車的液壓傳動技術試驗臺、帶蓄能器的新能源汽車能量回饋裝置等，這樣既便于教師在教學過程中講練結合，又便于學生在學習過程中獨立思考，提高了學習興趣和解決實際問題的能力。
（五）大量采用圖形說明，形象生動
由于液壓原理圖有大量管路支路線條，而且液壓傳動涉及流體的傳動，是動態、形象的過程描述，因此，在講義編撰上對圖形提出了更多的要求。本講義編寫，對書中大量的液壓元件和液壓基本回路圖，全部采用專業繪圖軟件作圖。此外，還要對關鍵的動力元件、執行元件、控制元件和常用輔助元件，做出1/4或者1/2剖面圖，采用彩色印刷。最后，為了更好地標識一些閥體的工作原理，比如先導式溢流閥，流體通過阻尼孔前后的不同壓力可以用不同顏色標示出來，便于學生理解主閥芯在不同壓力下的開啟原理。
盡管工作量很大，但專業軟件工具作圖的好處是圖形精準、標號注釋清楚，保證圖形質量，避免了學生由于圖形模糊而錯誤理解課程內容，便于學生一目了然，抓住重點，保證教學質量。
（六）配合課程多媒體教學，講義上網
改進講義形式。講義作為學生學習的一種基本工具，不只局限于書面形式，還可以制作成網絡電子講義，將書中靜態、復雜的元件工作原理，比如泵、閥等液體流動用動態、直觀的動畫加以演示，生動展示，加深學生對問題的理解。制作相關的多媒體課件，便于學生在課后的業余時間繼續學習。網絡講義更新調整內容比較方便、快捷，具有較強的時效性和靈活性，可以對書面講義起到很大的輔助作用。
四、講義內容編寫中遇到的難題及解決措施
（一）課時的有限性
由于這門課程的課時有限，使得課堂上不能發揮更多的課堂討論，重點概念公式的推導不能仔細講解，在有限的課時完成教學任務達到教學目標非常重要。為了解決這一矛盾。在講義編寫的過程中，采取了模塊化編寫。整本講義分為三大模塊，每個模塊力求“少而精”，并將知識點根據專業特點劃分為重點掌握、掌握、了解三大類。重點掌握的知識點要求深入了解，強化記憶，并能夠在工程實踐中應用。而對于要求掌握的知識點，力求深刻領會并理解，在實際應用過程中能夠熟練查閱相關資料。而了解部分的知識點需要清楚概念，在今后的工程實踐應用中有印象。比如第一模塊液壓傳動技術基礎中，汽車液壓系統工作原理、組成和常用液壓元件圖形符號，液壓系統動力元件、執行元件和控制元件屬于重點掌握部分。而輔助元件如密封裝置、過濾器、蓄能器等屬于了解的內容。
（二）專業方向差異性
液壓傳動技術的教學涉及6個班200多人，同時我院車輛工程專業又分為多個方向，如汽車工程、車用動力系統、汽車電子、車身與空氣動力學、汽車產品管理與營銷、車用新能源技術和汽車試驗技術等，因此，講義編寫上應滿足各專業方向的內容區別性的需要。舉例來說，對課程的基本概念和基礎內容，如液壓傳動技術原理、概念和液壓傳動系統組成、基本結構，強調“少而精”，這是車輛工程專業所有方向教學的共性。而對專業方向聯系緊密的內容就需要區別對待了。如典型汽車液壓傳動系統針對汽車工程方向的學生，可以結合汽車構造課程的學習，進行懸架、轉向和制動系中液壓傳動技術的分析；針對車用新能源技術方向的學生，進行帶蓄能器的自動能量回饋液壓系統的介紹；針對汽車電子方向重點敘述各種液壓控制閥的結構，讓汽車電子方向學生對各種被控對象有熟悉的認識和了解，以便在將來的控制中能了解其特性。
（三）學習興趣的差異性
在課時有限的情況下，更好地開發學生的個人潛力是教學過程中應該關注的重點。筆者根據以往的授課經驗，發現繁重的課后作業的形式并不能激發學生的學習動力，反而成為一種學習負擔。這種情況下，課前預習更是奢談。于是，筆者在教學過程中，尤其注重“少而精”。在每次下課時，給學生提出一個問題，對下堂課要學習的內容“拋磚引玉”。針對每個專業方向的學生提出一個與其專業密切相關的工程實際問題，結果出乎意料的好。學生準備的答案可謂“百家爭鳴”，基本每個人都可以從自己的興趣出發去收集資料，解決問題，甚至提出新的問題和答案。在這個過程中，學生不但鞏固了舊知識點，也探討了新知識點，無形中增加了學生對這門課的學習時間。一學期下來，學生和教師都從中受益匪淺。因此，這些“拋磚引玉”的問題，在本次講義的編寫過程中，也作為講義的一部分編寫進來。比如第一模塊液壓傳動技術基礎知識一章中的第四節“液壓執行元件液壓缸”，課后問題是利用液壓缸實現汽車車門打開緊急逃生過程中，單桿活塞缸、差動連接液壓缸和增壓缸所需的進油壓力和流量，既滿足了學生對汽車的興趣，又實現了設計汽車車門緊急逃生方案中液壓缸的工程應用實例的深入剖析，達到了對液壓執行元件液壓缸的特性掌握和實際應用。
當然，講義建設是一項重要而艱巨的系統工程，不能一蹴而就，只有不斷總結、不斷摸索專業學生特點，不斷充實、不斷創新，才能使講義的內容與形式日益完善，真正成為高質量、適合本校學生使用、讓本校學生喜歡的高等學校講義。
參考文獻：
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[2]汪大鵬.試論對《液壓傳動》教材的研究與創新[J].機電產品開發與創新，2004，（3）.
[關鍵詞]電動機 再起動供配電系統故障
隨著工業的發展,企業內具有數千臺電動機的供配電系統已屢見不鮮。如此龐大的供配電系統發生故障的概率是很高的,一旦發生故障就會造成幾十臺甚至幾百臺電動機停止運行。目前電動機再起動的方法及技術有許多種,而且各有千秋,如何根據經濟技術比較確定企業需要的電動機再起動方法與技術是一個擺在我們面前的關鍵問題。
一、供配電系統故障對電動機供電回路的影響
供配電系統故障的不同對電動機供電回路的影響也不一樣,再起動處理的方法也應有區別。供配電系統故障分單相接地、兩相短路、三相短路、對稱及不對稱等多種故障形式,但對電動機供電回路的影響主要取決于故障的時間及電壓降低的幅度。我們常見的有以下三種情況:
1.瞬時欠壓(Voltage Sag)是瞬時的電壓降低,而不是電壓的消失,其過程分為電壓降低與電壓恢復兩部分。供配電系統發生故障的瞬時,由于感應電動機轉子的磁鏈不能突變,原有的電流將繼續存在,并在定子繞組端子間感應電壓。該感應電壓并不立即下降,而且能保持相當長時間,此電壓稱為殘余電壓。由于殘余電壓的存在,如果電源斷開后,很快又再次合閘,將出現較大的合閘沖擊電流及沖擊轉矩,沖擊大小由合閘瞬間電動機的殘余電壓大小及相位決定。
2.短時失壓與瞬時欠壓的區別在于殘余電壓是否消失。短時失壓是電壓降低至消失而后電壓才恢復。產生的原因主要是繼電保護時差配合等原因無法實現快速切除故障。故障發生瞬間,電動機的電流與轉矩陡然增大,然后逐漸振蕩衰減,而殘余電壓和轉速也開始逐漸下降。電源恢復瞬間,電動機的電流與轉矩也會迅速增大,然后逐漸振蕩衰減,而轉速也開始逐漸上升,經過短時的振蕩后穩定在某一數值上。
供配電系統發生短時失壓時,低壓電動機交流接觸器已斷開,非再起動的高壓電動機均跳閘,電動機轉速下降很多,此時BZT等保護可立即動作。母線電壓恢復后,電動機再起動技術的處理應是將全部參加再起動的電動機再起動,但采用的電動機再起動方法與技術不同再起動的過程也各異。
3.長期失壓是指供配電系統電壓消失時間通常大于10秒的故障。當電動機所在的母線發生長期無法恢復的故障時,電動機已全部停止運轉。為了防止電動機隨供配電系統的恢復同時再起動而造成的設備事故及人身傷亡,必須清除全部電動機的再起動信息。
二、電動機再起動方法
1.無控式再起動方法
在供配電系統故障后電壓恢復瞬時,按電動機的運行信息,立即將所有參加再起動的電動機全部同時再起動既為無控式再起動方法。該方法電路簡單,使用電器元件很少,費用低,但存在不少缺點。比如:受到供配電系統容量的限制不能完成全部運行電動機均參加再起動;可因電動機殘余電壓而產生電流及轉矩沖擊;由于多臺電動機同時起動會產生很大的非周期沖擊電流,可能造成變壓器跳閘,同時也會造成電動機端電壓顯著下降,電動機最大轉矩低于負載轉矩,使再起動失敗;無法防止短時再次再起動以及再起動時間過長。
2.可控式再起動方法
(1)時差控制式電動機群分批再起動
時差控制式電動機群分批再起動方法是預先將全部參加再起動的電動機分為固定的多個批次,每臺電動機固定在一個批次中,每批再起動電動機固定一個再起動時間,各批次再起動時間有一個時差,而且再起動時間越長時差越大。
時差控制式電動機群分批再起動的優點是控制方法簡單,主要缺點是時差難以選擇。時差選大了會使再起動過程拖延很長時間,最后一批再起動電動機幾乎是在完全停轉的情況下滿載起動,這使得許多電動機因過電流而跳閘;時差選小了會出現相鄰批次的再起動電流疊加,造成母線電壓下降。
(2)電壓控制式電動機群分批再起動
電壓控制式電動機群再起動方法也是預先將全部參加再起動的電動機分為固定的許多批次,每臺電動機也固定在一個批次中。正常運行時監測電動機群的母線電壓,故障后電壓恢復時用再起動電動機群的母線電壓控制各批電動機完成再起動任務。該方法與電壓與電流控制式電動機群再起動方法相比簡單一點,但因為在再起動過程中再起動電流的變化很大,而母線電壓變化較小,僅用母線電壓控制很難實現監測電動機的再起動狀態。
(3)電壓與電流控制式電動機群分批再起動
與上述兩種方法一樣,該方法也是預先將全部參加再起動的電動機分為固定的許多批次,每臺電動機也固定在一個批次中。正常運行時監測電動機群的母線電壓,而在故障后電壓恢復時是用再起動電動機群的母線電壓與母線總電流共同控制各批電動機完成再起動任務的。
在再起動過程中始終檢測再起動電動機群的母線電壓與母線總電流,如母線電壓與母線總電流滿足了再起動要求就立即起動下一批電動機,直至再起動完成。
(4)電壓與電流計算式電動機群分批再起動
電壓與電流計算式電動機群分批再起動對電動機群沒有固定的分批,供配電系統電壓恢復后,該方法立即將停運的電動機按重要性及負載性質等條件排好再起動的順序,根據預先設定的再起動最大電流Im及母線恢復電壓計算出第一批應再起動的電動機的容量及臺數,并立即再起動第一批機群。然后檢測再起動電動機群的母線電壓及母線總電流,根據檢測結果計算出下一批應再起動的電動機的容量和臺數,并立即再起動該批電動機,以此類推,直至全部電動機再起動結束。
電壓與電流計算式電動機群分批再起動是目前最合理的再起動方法。