機(jī)電液課程建設(shè)實(shí)踐與思考

董 鵬，楊玉良，劉海平，吳大林

（陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū)，河北 石家莊 050003）

0 引言

隨著裝備現(xiàn)代化、信息化的持續(xù)推進(jìn)，傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)已經(jīng)不能滿足裝備的發(fā)展要求，機(jī)械、電氣、液壓綜合傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)成為裝備發(fā)展的主流。為適應(yīng)裝備技術(shù)發(fā)展，故開(kāi)設(shè)與之相匹配的課程——《機(jī)電液系統(tǒng)與原理》。

《機(jī)電液系統(tǒng)與原理》是工科機(jī)械類專業(yè)的核心課程，課程講授以理論為主，實(shí)踐為輔，課程主要以理論開(kāi)篇，以理論知識(shí)為基礎(chǔ)開(kāi)展故障分析與排除，通過(guò)實(shí)踐操作加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。為了發(fā)揮課程前承基礎(chǔ)課程后啟專業(yè)課程的橋梁作用，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，本課程建設(shè)目標(biāo)為以能力培養(yǎng)為核心，在自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)上，以機(jī)、電、液多學(xué)科交叉相結(jié)合為主線，強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。課程內(nèi)容主要包括電氣控制、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)等內(nèi)容，隨著國(guó)家教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)教育教學(xué)和人才培養(yǎng)模式中存在的問(wèn)題不斷顯露，以教師為主的“填鴨式”教學(xué)，不易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此本課程進(jìn)行了深層次建設(shè)。

1 課程內(nèi)容建設(shè)

機(jī)電液系統(tǒng)與原理是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的基礎(chǔ)專業(yè)課程，它融合了數(shù)學(xué)、物理、流體力學(xué)、電力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、控制工程等內(nèi)容，學(xué)科覆蓋廣，課程內(nèi)容的選擇決定了課程的發(fā)展。我們遵循的基本理念是理論聯(lián)系實(shí)踐，講授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，遵循這樣三個(gè)步驟：首先提出問(wèn)題，之后分析問(wèn)題，最后解決問(wèn)題。通過(guò)故障現(xiàn)象分析，利用所學(xué)原理反推故障原因，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際相結(jié)合，做到學(xué)以致用，學(xué)有所成，在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)獲得感。

課程開(kāi)篇以緒論開(kāi)始，第一節(jié)的緒論課是學(xué)生對(duì)課程的第一印象，學(xué)生往往是通過(guò)第一節(jié)課對(duì)課程進(jìn)行初步認(rèn)識(shí)，如果第一節(jié)課能夠贏得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，那么后面的課程就能更順利地開(kāi)展。在緒論課中通過(guò)介紹我國(guó)機(jī)電液發(fā)展現(xiàn)狀以及新老裝備的對(duì)比，明確機(jī)電液系統(tǒng)在裝備中的重要作用，同時(shí)在學(xué)生的心中樹(shù)立課程的定位，加深對(duì)課程所包含的主要內(nèi)容的理解以及工程應(yīng)用前景，讓學(xué)生能找到專業(yè)的歸屬感。

課程以機(jī)電液系統(tǒng)原理在裝備中的應(yīng)用為主線，將教學(xué)內(nèi)容劃分為電力傳動(dòng)與控制、液壓傳動(dòng)與控制、氣壓傳動(dòng)與控制等三個(gè)模塊，每個(gè)模塊輔助以相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，最后通過(guò)綜合裝備實(shí)例將三個(gè)模塊進(jìn)行串聯(lián)，讓學(xué)生體會(huì)到三個(gè)模塊之間的相互關(guān)聯(lián)，與課程開(kāi)篇緒論相呼應(yīng)。在通用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制理論基礎(chǔ)上，以各類控制系統(tǒng)工作原理為重點(diǎn)，將相互獨(dú)立的不同類型控制理論及相關(guān)技術(shù)聯(lián)系為一個(gè)有機(jī)整體，形成完整的知識(shí)樹(shù)體系。

2 課程教材建設(shè)

教材是教學(xué)內(nèi)容的載體，是實(shí)施教學(xué)目標(biāo)的依據(jù)，同時(shí)也是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的第一手資料所以教材的建設(shè)是課程的重點(diǎn)。本院校與地方院校的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等有很大差異，很多地方教材主要講授基本原理，沒(méi)有與裝備相貼合的故障分析與排除，這不能滿足培養(yǎng)崗位需求，因此地方教材對(duì)于本門(mén)課程不能使用，所以必須建設(shè)與培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的教材。教材以理論知識(shí)為出發(fā)，結(jié)合崗位特點(diǎn)，刪除了流體力學(xué)中的一些煩瑣的公式推導(dǎo)、論證；簡(jiǎn)化了泵、缸、閥等元件壓力、流量參數(shù)計(jì)算過(guò)程；增加了裝備工程應(yīng)用、液壓常見(jiàn)故障以及排除方法等內(nèi)容，從而使學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)更貼近應(yīng)用需要。同時(shí)為保證學(xué)生能夠了解更多的裝備應(yīng)用知識(shí)，教材增加了新裝備、新技術(shù)、新工藝以及發(fā)展方向、發(fā)展態(tài)勢(shì)介紹，使學(xué)生在校期間能夠接觸和了解到本課程領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，為將來(lái)從事崗位打下良好基礎(chǔ)。

3 教案、課件建設(shè)

根據(jù)課程教學(xué)大綱以及人才培養(yǎng)方案要求，針對(duì)教學(xué)目標(biāo)對(duì)課程教案、課件、課時(shí)安排進(jìn)行規(guī)劃。對(duì)課程重難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)論證，比如減少了部分難以理解的公式推導(dǎo)，增加了故障分析與排除環(huán)節(jié)。同時(shí)針對(duì)比較難以理解的結(jié)構(gòu)部分，比如液壓泵、液壓缸、液壓閥等內(nèi)容，通過(guò)運(yùn)用示教展板、PLC編程、機(jī)電液系統(tǒng)部組件實(shí)物模型、液壓氣動(dòng)綜合控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)、電子媒體、網(wǎng)絡(luò)資源等多樣化教學(xué)方法和手段，加深學(xué)生對(duì)武器裝備復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和抽象工作原理的理解，培養(yǎng)學(xué)員分析和解決武器裝備機(jī)電液系統(tǒng)故障等實(shí)際問(wèn)題的能力。

理論教學(xué)以課堂講授為主，但如果只講授理論知識(shí),那就成了空中樓閣，不可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此必須依托裝備實(shí)踐開(kāi)展教學(xué)，無(wú)論是電氣傳動(dòng)與控制系統(tǒng)，還是液壓、氣壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)，都盡量與具體裝備相聯(lián)系。收集裝備共性問(wèn)題，舉一反三，擴(kuò)展學(xué)生的發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生敢于思考、善于思考、勤于思考的良好習(xí)慣。

習(xí)近平主席在學(xué)校思想政治理論課教師座談會(huì)上指出：“要健全全員育人、全過(guò)程育人、全方位育人的體質(zhì)機(jī)制”，其主要的途徑就是落實(shí)課程思政教育。因此大學(xué)教育僅僅依靠專業(yè)知識(shí)的教學(xué)已經(jīng)不能符合“三全育人”的根本要求，所以在專業(yè)教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)融入思政元素，通過(guò)引導(dǎo)幫助學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。為開(kāi)展思政教育，課程組建立了課程思政元素庫(kù)，通過(guò)實(shí)際案例，引入大國(guó)工匠、歷史人物、裝備案例等內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)能夠體會(huì)自身崗位價(jià)值，激發(fā)獻(xiàn)身國(guó)防的豪情壯志。

4 實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)

實(shí)踐教學(xué)是促使學(xué)生深化理論、培養(yǎng)能力不可缺少的里要環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)踐可以把理論知識(shí)通過(guò)具體的操作生動(dòng)地表現(xiàn)出來(lái)，實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)就是實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供必要的環(huán)境和有效的方法，為培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)提供可靠的保障。

實(shí)驗(yàn)室以電氣傳動(dòng)控制試驗(yàn)臺(tái)、液壓控制試驗(yàn)臺(tái)、氣壓傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)為基礎(chǔ)，學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行繼電器、PLC控制實(shí)驗(yàn)、各種液壓氣動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)，完成試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)操作、試驗(yàn)總結(jié)等內(nèi)容，從而提升學(xué)生的理論與實(shí)際操作的轉(zhuǎn)化能力，并通過(guò)試驗(yàn)中設(shè)置的故障現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力。同時(shí)利用FluidSIM、AMEsim等仿真軟件建立液壓、氣動(dòng)回路模型，通過(guò)對(duì)流體壓力、方向、流量等參數(shù)的控制加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，使教學(xué)更加直觀生動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)能力。通過(guò)設(shè)立探索性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，利用軟件與試驗(yàn)臺(tái)的相互配合，將仿真實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手實(shí)踐相融合，既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維又提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，為將來(lái)從事崗位打下基礎(chǔ)。

5 課程考核建設(shè)

考核是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的直觀檢驗(yàn)方式，為充分檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，課程考核分為兩部分內(nèi)容：形成性考核和終結(jié)性考核。形成性考核主要包括平時(shí)作業(yè)、隨堂提問(wèn)和實(shí)驗(yàn)操作及報(bào)告，占總成績(jī)比重為40%，其中，平時(shí)作業(yè)、隨堂提問(wèn)，考查學(xué)員對(duì)課程知識(shí)掌握情況，占總成績(jī)比重為10%，實(shí)驗(yàn)操作及報(bào)告，考查學(xué)員將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)操作的能力，占總成績(jī)比重為30%。終結(jié)性考核采用閉卷筆試，占總成績(jī)比重為60%。終結(jié)性考試不及格的，

課程總成績(jī)?yōu)椴患案瘛?/p>

6 結(jié)語(yǔ)

我們的《機(jī)電液系統(tǒng)與原理》要在充分吸收地方院校相關(guān)課程優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，融合本校特色，在重視學(xué)科發(fā)展的同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作以及分析、解決問(wèn)題的能力。課程建設(shè)是一個(gè)不斷優(yōu)化的過(guò)程，所以我們還需不斷努力，為打造出具有一定特色的精品課程為努力。