《液压与气动技术》课程教学整体设计的内容包括设计依据、教学目标、学习资料、教学团队、教学准备、教学内容、教学的组织与方法、考核评价、教学反馈。
一、设计依据
教育部关于“十二五”职业教育教材建设的基干意见》、《机电一体化技术专业人才培养方案》、《电气自动化技术专业人才培养方案》《机械制造与自动化技术专业人才培养方案》和这些专业的《液压与气动技术课程准》。
二、教学目标
1、知识目标：（1）液气压传动的工作原理、液气压传动的组成、液压系统图、职能符号、优缺点等； （2）液压传动基础中液压油的性质及选用，液体静力学和动力学基础；管路液体的压力损失计算等； （3）具有液压元件结构、原理、功用、拆装、选用及控制维护能力； （4）具有气压元件结构、原理、功用、选用及控制维护能力； （5）具有液压基本回路设计、连接、调试维护能力； （6）具有综合设计和控制维护液压基本回路能力； （7）具备对项目设计进行总结、整理、归纳的书面表达及口头表达能力； （8）培养学生查阅手册、检索资料的能力。
2、能力目标：
（1）通过实物拆装可以锻炼学生的拆卸、装配能力，掌握元件各个部件之间的装配顺序、定位要求，部件的加工间隙、加工精度等知识。 （2）具有检测，调试，维护常见机械设备液压系统的能力； （3）具有设计一般复杂程度的液压系统的综合能力； （4）参与诊断并排除工程机械常见的液压气压故障的初步能力。
3、方法能力和社会能力目标：
（1）培养学生逻辑思维能力与发现问题和解决问题的能力，使学生从习惯思维中解脱出来，引导启发学生的创造性思维能力。 （2）培养学生刻苦钻研的学习态度，善于思考的学习方法，脚踏实地的工作作风。 （3）使学生具备在专业方面可持续发展的能力。 （4）使学生具备正确的价值观与评定事物的能力。 （5）使学生具备良好职业道德和诚信的与人交往沟通的能力。 （6）培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与创新设计意识。
三、学习资料
1、教材：
《液压与气动技术》（第四版）、邹建华主编，华中科技大学出版社、2014.9
2、参考资料：
《液压与气压传动》，左健民主编，机械工业出版社，2012.5
《液压与气动技术》（第三版），张宏友主编，大连理工大学出版社、2009.2
3、拓展性学习材料：
《液压工程手册》 雷天觉主编 机械工业出版社 2005年
《实用液压机械故障排除与修理大全》 陆望龙主编 湖南科学技术出版社 2006年
四、课程教学团队
课程教学团队由课程负责人、团队成员和企业专家组成。
（1）课程负责人：
课程负责人应熟悉液压与气动控制技术。熟悉高职教育规律，实践经验丰富，教学效果好，在本领域有一定影响，具备操作、维护、设计大型机床、大型工程机械控制设备的能力，具有高级职称的“双师”素质教师。
（2）教师专业背景与能力要求：
主讲教师：机电技术专业或相关专业毕业，具备中级以上职称，从事本专业教学工作5年以上。
兼职教师：机电一体化技术或相关专业毕业，在液压或气动相关行业工作5年以上，具备大型工程机械控制系统设备维护、设计能力。
（3）企业专家：
在液压与气动技术行业有一定的知名度，具备操作、维护、设计大型机床、大型工程机械控制设备的能力，具备高级技师或技师职称。
五、教学准备
1、教室：
多媒体教室（含计算机、投影仪等设备）、液压与气动仿真实训室。
2、实训条件：
液压与气动技术仿真实训室配置（表1）。
六、教学单元（模块）及内容（表2）
七、教学的组织与方法
1、直观教学法。在课堂上尽量采用实物、图片、动画演示等方法，将复杂的原理用简单的、感性的方法展现出来。
2、参与式教学、体验式学习 以学生为中心强调行动学习，“在做中学”。 以实训开始，先行后知的 “在做中学”，采用边提问、边实践、边讲解及指导的方法， 在“学”中“做”。
3、讨论交流法。课程教学中，经常将关键工业应用技术拿出与学生讨论，让每个学生积极参与，给学生机会发表自己的意见。
4、激励教学法。实训过程中，经常采用小组之间竞赛的方法，竞赛的结果记入考核成绩。鼓励团队合作精神和培养创造性解决问题的能力。
八、考核与评价
改革考核手段和方法，制定工学结合的课程学习阶段的考核量化标准，按量化指标对过程和结果实施考核。课程总体上以理论考试成绩占60%，学习活动过程占40%组成。在工作学习过程中关注学生动手能力和实践中分析和解决问题的能力，对在学习和应用上有创新的学生、对参与技能竞赛并取得较好成绩的学生应给予加分奖励。
九、教学反馈
本课程主要采用以下方法进行教学反馈，从而了解了解学生的学习情况，发现学生存在的问题，尽快地找出原因，研究对策加以解决。
（1）课程组老师常规教学提问反馈；
（2）召开学生坐谈会反馈；
（3）根据学生实训结果反馈；
0引言
基于学习产出的教育模式（outcomesbased education，缩写为OBE），是一种面向市场需求的、重点强调学生能力培养和能力训练的教育模式。OBE带来的教育理念核心的变化是彻底摒弃以往“堆砌式”的课程体系构建方法，需面向行业需求，实时动态设计培养目标，并及时调整毕业能力要求，围绕学生毕业知识、能力、素质需达到的指标全面构建课程体系，进行教学设计以及教学资源的配置（如图1所示）。OBE教学理念下的教学质量监控与评价是以学生学习结果为唯一标准，要求课程设置、教学、考核评价都要依据培养目标，并与培养目标具有一致性[13]。从上面可以看出，OBE的教育理念充分说明了现代教育应面向产出、以学生为中心和持续改进。
本研究认为可以通过调研、不断地沟通与和反馈，实现面向产出和持续改进，并基于大数据科学地构建专业培养体系，打破传统“填鸭式”教学模式，真正地实现以学生为中心，使其从课堂到实验室，从理论到实践，完成从被动接受到主动学习的态度转变。这种转变需要什么样的教学设计支撑呢？这是OBE教学理念下急需解决的问题。目前，项目式教学是通过工学结合、任务驱动、项目导向的新型教学模式，是一种通过组织学生真实地参加项目设计、实施和管理，在项目实施过程中完成教学任务的过程，成为实践教学的有效手段[4]。在具体教学时，为了将理论与实践相结合，把教学内容融入到源于自动化生产实际的一个个具体项目中去，即 “项目式教学做一体化”，在实践教学中突出以学生“做”为主，培养学生能力[5]。然而，项目式教学需要更多的教学时间，为高效利用课堂时间，提出了翻转课堂的项目驱动式教学，采用项目与课堂融合的教学方法，强调学生自主学习，教师主要发挥咨询和协调人的作用[6]。
笔者以《液压与气压传动》课程为例，基于OBE教学理念，设计了教学目标和毕业能力，然后采用项目驱动式教学设计方法，以项目为主线，将课堂教学、实验、三级项目、考试、作业等各个教学环节高度融合起来，有效解决了课堂与项目脱节的问题，有效减少了作业抄袭现象，而且变验证性实验为实践性，激发了学生的兴趣，培养了学生综合能力，全面提高了教学质量。
1课程教?W目标
通过对机械类人才能力需求的大量企业调研，制定了机械类的培养目标和毕业要求。然后，依据机械类毕业要求，细分了考核指标点，《液压与气压传动》课程围绕这些指标点进行教学目标设计。本课程的教学目标如下所示。
1） 了解液压与气压传动技术的应用及发展现状，掌握液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件的典型结构和图形符号、工作原理和参数计算等。
2） 掌握典型液压泵、液压马达、液压缸、液压阀、液压辅件的工作特性和适用场合，能够针对不同工作要求选择合适的液压元件。
3） 初步掌握液压基本回路的组成，了解典型液压传动系统的工作原理及其在工程实际中的应用，并能综合运用所学知识进行实际液压系统的分析。
4） 面向复杂工程进行液压原理的设计与计算，成本核算及系统性能分析。
5） 能够掌握必要的实验技能，初步具备液压元件、液压回路的调试及测试能力，能够正确处理实验数据和分析实验结果。
6） 能够就液压元件及回路设计撰写分析报告与设计文件，并进行陈述发言，清晰地表达研究或设计的具体思想、思路、方案、所采取的措施和效果等。
本课程的毕业要求、指标点与课程教学目标的相互对应与支撑关系如表1所示。
2教学设计
基于OBE教学理念，在明确了《液压与气压传动》这门课的教学目标后，围绕该教学目标，积极开展了教学模式的创新设计，从教学方法、三级项目设计及教学环节等3个方面做了全新的尝试，具体见下文所示。
2.1“构建式”教学方法
“构建式”教学方法就像是师生共建的一栋高楼，教师只是传授本门课的关键知识点，即先把课程框架搭建好，然后引领学生完成墙体的填充和内部装饰。学生在建设过程中，积极主动地去汲取所需要的知识，各显神通地完成这座高楼的建筑任务。这种教学方法调动了学生的情绪，让学生成为主角，教师主要发挥指导和协调的作用。
“构建式”教学方法成功实施的核心是教师如何去构建一门课的知识框架，如何从传统课的知识点中取其精华。项目驱动式教学方法是解决以上问题的良方。通过在课程中设计项目，就可依据项目所需要的关键知识点进行传授，进而构建出知识框架。
2.2项目设计
本课程基于教学培养目标和毕业能力要求，进行项目构思。《液压与气压传动》课程的培养目标是让学生掌握液压元件原理及应用、液压系统设计、计算及分析方法，考虑工程实际要求、成本、选型等因素，还要锻炼学生的动手能力、团队协作能力、解决复杂工程问题的能力等。因此，本门课程项目设计时，以“××元件及其典型应用系统设计”为题，从元件认知入手，通过对液压元件的拆装，加深对其结构及工作原理的了解，在此基础上，利用教学实验台，进行液压元件的性能测试。在充分了解各个元件特性基础上，进行工程原理设计与计算，再通过仿真分析所设计系统是否符合要求，最后进行实验测试验证。围绕该项目，可梳理出两条主线，如图2所示。一条是教师根据项目进度，逐一讲授项目相关知识要点，可创设问题情境，启发思考，形成师生之间的双向投入，达到最佳的教学效果；另一条是学生实施项目，项目实施过程中采用翻转课堂，学生讲解项目进展，教师及时指出不合理的地方并说明理由。两条主线之间留有学生自主学习内容，通过项目激发学生的学习兴趣，主动学习项目相关知识。从图2可以看出，通过项目设计，教师明确了自己传授的知识点，把许多课堂时间留给学生，让学生根据项目需求去积极主动学习，而且项目贯穿于整个课堂，使教师的指点和学生的实施相得益彰，保证了项目的实施效果。
根据项目工作内容，建立合作性学习小组，教师要尊重学生个体间的差异，根据学生的知识基础、兴趣爱好、学习能力、心理素质等对学生进行综合评定，把学生分成若干项目小组，每个小组由2～3名学生组成。要充分尊重学生，由项目小组民主推荐一名组织能力强、学习基础好的学生担任小组长，带领学生学习，分配学习任务，通过组内学生的探究和互助活动共同完成项目，使每个小组成员都参与其中，既分工明确又保证了项目实施质量。小组合作学习使学生在融洽开放的学习氛围里，进行积极主动地交流合作，从而减轻思想压力，增强自信心，培养学生的竞争意识、集体观念和合作精神，使不同的学生都得到相应的发展。
2.3教学环节一体化设计
传统的课程教学环节主要包括课堂教学、实验、作业与考试等，而项目驱动式的课程教学除了以上几个环节外，还包括项目设计和实施，如果再按以往按部就班的教学模式，课时不够分配。所以，项目驱动式的课程教学不仅要重新设计教学环节内容还要使各个教学环节高度融合统一，能够在规定的学时数内高效、高质地完成教学任务。
1） 项目与课堂的融合。在项目设计时，将项目实施过程中所需要的知识点作为课程主要教学内容，使课堂自始至终围绕项目、服务于项目。课堂教学过程中设计了项目汇报、讨论等，在教学过程中，把课堂交于学生，以学生汇报为主，组内推举一名主汇报人，按教学进度进行项目内容的汇报展示，组内成员进行补充。教师还安排与学生的交流互动环节，并对学生的发言、讨论、成果展示进行积极、全面、细致、有深度的点评，培养了学生交流与表达的能力，形成了学生主导型的课堂。这种授课方式的实质就是要把学习的自主权还给学生，以全新的课堂载体，形成生生、师生之间的互动，促进思维之间的碰撞和学生自信心的提升、合作意识的形成等，为学生提供了更多自由发挥的空间和创作平台，不但能活跃课堂气氛，而且能加深学生对知识的记忆，更激发了学生主动学习的兴趣与潜能，夯实了学生的专业知识。
2） 项目与作业的融合。本课程的作业不再拘泥于课本上的习题，没有标准的参考答案，而是采用项目与作业融合的方式，更加偏重于工程应用。作业作为了项目的一部分，如实验室“寻宝”作业，让学生自己去实验室实验台上去寻找自己项目小组负责的液压元件，并记录型号、查阅资料，掌握其功用。通过这个新颖的作业形式，激发了学生们的求知欲和学习兴趣，同时学生对工程级液压系统有了一定的感性认知，开拓学生的工程视野。
3） 项目与实验的融合。传统的《液压与气压传动》课程的实验为验证性实验，主要包括元件拆装、典型液压元件的性能实验、典型回路的性能实验，老师讲学生听，学生参与很少且积极性不高。为了提高实验教学质量，贯彻OBE教学理念，将项目与实验融合，重新整理实验资源，把实验作为三级项目的实践环节，让学生主导去完成实验，教师主要发挥咨询和协调人的作用，如图3所示。充分实践“学中做，做中学”的当代教育模式，使学生在兴趣和项目的引导下，实现自我的提高和升华。
4） 项目与考试的融合。课程考试不再只是一张试卷，课程的考核内容包括作业、项目等内容，其中项目成绩要占到总成绩的25%以上。由于本门课是项目驱动的教学模式，课程所掌握的知识点都是围绕项目，因此试卷的内容以包含项目的主观题为主，客观题为辅。在考试内容中体现项目相关的理论与实践知识，以项目为核心驱动考试，加强学生对项目的重视。
3教学效果评价
本课程以60名学生为教学对象，实施项目驱动式的教学改革。根据教学目标，通过项目、作业、实验和考试等多种考核方式，对60名学生进行能力达成度分析。针对每个教学目标，分别统计项目、作业、实验和考?等对应该教学目标的总分数，并统计每个学生在项目、作业、实验和考试中在每个教学目标下的总分数。计算出每个教学目标下，每个学生的分数所占总分数的百分比，并进行加和取平均值，最后得到每个教学目标学生的达成度，进而提出改进措施，如表2所示。
另外，通过学生的问卷调查，不少学生表示，这种项目与课堂、作业、实验和考试相融合的教学环节一体化教学模式，较大提高了学生学习的主动性，锻炼了他们动手实践能力、组织和团队协作能力。由此可以看出，教学环节一体化教学模式对全面培养学生综合能力有明显的效果。
关键词：液压传动；创新精神；工程实际
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0096-02
液压传动技术是融合了流体力学、机械设计、机械原理、电工电子和自动控制等多方面知识的综合性课程。由于液压传动具有机械传动和电力拖动所不可替代的许多特性，目前液压传动技术广泛应用于工程机械、数控加工中心、自动化生产线等工业生产的各个领域，是工业应用最为广泛的基础技术之一。为了实现从制造业大国向制造业强国的转变，大力发展液压传动技术以提升我国工业发展水平，已经成为全社会的共识。目前，液压传动技术在各个领域的广泛应用使得相关技术人才的需求急剧增加，开设“液压传动”这门课程业已成为社会发展对机械学科的迫切需求。同时，“液压传动”课程具有综合性和工程性高的特点，通过这门课程的学习，有助于学生将机械工程领域理论与实践相结合，提高学生创新精神和工程实践能力。[1]
“液压传动”课程作为一门机械学科的专业基础课程，在河南科技大学本科生教学中已有几十年的开设历史。然而，由于过去主要采取灌输式教学方法，教学效果并不理想。另外，过去的教学内容以理论教学为主，与工程实际结合不紧密，特别是对于代表着液压传动技术发展趋势和发展方向新型液压元件和装置介绍较少，授课内容落后于液压传动技术的快速发展，对学生的创新精神和工程实践能力的培养和教育不足。这种情况显然不能满足新时期国家对液压技术人才培养的要求，必须对“液压传动”课程的教学进行改革。本文从教学内容、教学方法和考核方法三个方面对河南科技大学（以下简称“我校”）“液压传动”课程的改革方案和实践做一介绍，意在相互交流，共同提高。
一、课程内容改革
根据我校属于教学研究型地方院校的定位和培养工业应用型人才的培养目标，笔者制订的“液压传动”课程的教学目标是：使学生掌握液压传动的基础理论知识，培养学生综合运用所学基础理论解决液压系统实际工程问题的能力。根据这一教学目标，笔者提出了“淡化理论推导，注重工程应用”的课程内容改革指导思想。“液压传动”课程教学内容可分为三方面：基础理论部分、液压元件部分和液压基本回路和典型系统部分。
作为“液压传动”基础理论的流体力学是液压传动课程学习的难点之一。这部分内容涉及众多液压传动的基本概念和原理性知识，理论性深且内容较抽象，学生理解和掌握较困难。根据我校培养应用型液压技术人才的培养目标，笔者重新设计了这部分教学内容，将教材中液压传动流体力学等理论性较强的内容进行压缩，着重介绍液压系统的组成原理，液压系统中压力、流量、流态、压力损失等基本概念，液压油的性质和选用，以及流体动力学三大基本方程等内容。在讲解过程中，不过多追求理论公式的推导，而将重心放在理论公式如何进行实际应用上，突出“学以致用”。这样既能让学生理解理论的来龙去脉和如何进行工程应用，又避免教学过程中枯燥繁琐公式推导，提高了学生学习的兴趣和效果。[2]
液压元件部分是本课程的主要教学内容之一，这部分内容主要结合机械制图、机械原理等已经学过的知识，重点介绍液压泵、液压缸、液压控制阀的工作原理、结构特点、主要参数。教学中注重联系工程实例介绍液压元件的使用和常见故障的分析，并通过液压元件拆装实验进一步增强学生对液压元件的结构、选型、使用、维护能力的培养。教学中对液压元件设计相关的性能分析、计算等内容进行删减，但简单补充电液比例阀、伺服阀等液压新技术的内容，使学生了解液压技术最新发展趋势和方向，开阔视野，培养兴趣。
液压基本回路和典型系统部分是“液压传动”课程中综合性应用内容，授课的重点是方向控制、压力控制、速度控制三大基本回路的组成、特点和应用，进而以工程中常见的动力滑台、液压磨床等典型液压系统为例，引导学生掌握识读机电设备液压系统图的方法和步骤。通过液压基本回路实验，使学生理论与实践相结合，初步具备分析液压回路的能力，深入理解液压基本回路的构成、使用和调整过程。同时，给学生介绍常见液压设备的使用、常见故障、设备维修方法，培养学生的工程实践能力。对于液压系统设计计算等内容则因应用较少而进行删减。
二、教学方法的改革
1.利用多媒体课件改善教学效果
“液压传动”课程中有大量液压元件的结构、液压回路工作原理要讲解，使用传统的挂图、模型等教具不仅不能直观反映液压元件具体结构的组成关系，也无法形象描述液压系统工作时各元件的动作过程，教师授课中费时费力，而学生感觉内容枯燥不形象，教学效果并不理想。当采用多媒体技术制作课件进行教学后，则能够将课堂教学内容以图形、文字、声音、动画集成的形式生动形象呈现在学生面前，获得较好的教学效果。[3，4]如对复杂的液压元件的结构，学生如果只看二维平面图纸，很难准确理解液压元件的组成和装配关系。当通过solidworks等三维机械设计软件把液压元件描述后，不仅可以明确展示液压元件的各个组成部分的结构，而且可以把各个零件的装配关系直观地反应出来，学生很容易理解和接受。又如对于液压回路的工作过程，通过flash 动画演示，可以将液流方向、各元件的动作和状态生动、清楚地展现出来，加深学生的理解和记忆，极大地提高了授课的生动性和学生积极性。多媒体课件也便于学生在课后复习时加深理解授课内容，取得了事倍功半的成效。
2.改进实验教学方式，培养学生工程能力
作为一门实践性很强的专业基础课，“液压传动”课程实验的目的是为了巩固和深化已学的理论知识，增强动手能力，使学生能够合理选择液压元件，掌握液压系统设计的一般方法，具备一定的处理工程实际中液压系统的问题、排除故障的能力。因此，从侧重培养学生理论联系实际、增强工程应用能力角度出发，笔者对实验内容进行了改进，一方面删减了部分理论验证和性能测试的实验，而增加了学生动手操作的液压元件的拆装实验，让学生直接、全面地认识液压阀、液压泵的结构和组成。另一方面，对液压回路及液压系统组装和调试实行开放性实验，教师只提出实验内容和要求，由学生根据对所学的知识自行拟定实验方案，选配液压元件，连接液压回路，自行发现问题和解决问题。通过实验方式的改进，学生激发了学习的兴趣，主动思考和主动参与的意识得到了增强，独立分析问题、解决问题的能力和工程意识得到了提高。
3.丰富教学手段，提高学生学习效果
液压传动中的许多概念比较抽象，学生在学习时常常会感到困难，为了帮助学生准确理解液压传动的理论，在教学过程中适当地采用“类比法、对照法、研讨法”等多种教学方法，可以调动学生的积极性，激发学习兴趣，收到事半功倍的效果。例如采用类比法，将液压系统与学生熟悉的“电工学”基本概念相类比，使得学生将液压系统中抽象枯燥的知识转化成易于理解的内容，提高了学习的兴趣和效率。又如对于溢流阀、减压阀、顺序阀等职能符号相近但功能迥异的液压元件，采用列表对照的方法将各自结构原理、职能符号、性能特点、适用场合对应讲解，不仅便于学生理解、区分，而且重点突出，条理清晰，便于掌握。在学习过程中，对某些容易出错的问题组织学生进行专项讨论，让学生谈谈对所论述问题的见解，提出解决问题的方法和设想等，这种方式不仅能够促使学生勤于思考，敢于提出独立见解，又能培养学生的创新意识和创造能力。
三、优化考核方法
考试是评判学生学习效果和教师教学质量的重要手段，考核办法对学生学习的自觉性有较大影响。为了提高学生主动学习的意识和所学知识的综合运用能力，笔者从理论知识考试、实验能力、学习态度等方面对学生成绩进行综合评定，而不是传统的只进行期末笔试的考核方法。理论知识考试注重考核学生对基础理论和概念的理解，占课程总成绩的70%。实验能力考核以实验报告和实验内容来反映学生对理论知识的掌握程度及综合运用能力，占课程总成绩的20%。学生平时课堂参与状况、作业完成情况以及出勤率反应出来的学习态度占课程总成绩的10%。通过考核方法的优化，既增强了学生学习的主动性，又为提高学生的实践能力创造了有利的条件。
四、结束语
作为我校机械专业的一门专业基础课程，“液压传动”在培养学生专业知识的综合应用能力、动手能力和创新能力中占有重要地位。本文根据我校的办学定位和人才培养目标，就“液压传动”课程在教学内容、教学方法和考核方法三个方面提出了一些教学改革的方案和建议，并在教学实践中取得了良好的效果，受到了同学们的欢迎。下一步将进一步探索如何使学生尽可能多地接触工程实际，提高工程应用能力。
参考文献：
[1]许福玲，陈尧明.液压传动与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2007.
[2]杨雪荣.液压传动课程教学探讨[J].广东工业大学学报（社会科学版），2008，（S1）：134-135.
【关键词】有效教学 实训设计 实训布置
气动与液压技术是机械设备的一种控制手段，优点比较突出，应用十分广泛。作为机械方面的重要基础课程，已为职业学校机械专业广泛采用。《气动与液压传动控制技术基本常识》课程的理论知识比较枯燥、抽象，而且学生在学习过程中对这门课程缺乏感性认识，传统的教学方法很难达理想的教学效果。所以在这门课程教学时，实操课就是一个提高教学有效性的重要突破口。现谈谈笔者在《气动与液压传动控制技术基本常识》课程的实操课教学中的具体做法。
一、激发学生的求知欲望
常言道：“无病不用求医服药，不饿不去觅食充饥”。要想学生有效的做，也必须使其产生求知欲。课前，通过有关实际运用来反复强调相关内容。比如说，在机械工业中，目前机床传动系统有85%左右采用液压传动与控制，在工程机械中，普遍采用了液压传动，如汽车起重机、轮胎装载机、履带推土机、压路机、挖掘机等；在农业机械中，目前已用于拖拉机、联合收割机；在汽车工业中，液压制动、消防云梯等方面都得到广泛应用；在轻纺工业中，气动运用广泛，诸如流水线、包装机、注塑机、印刷机等；在船舶工业中，如全液压挖泥船、打捞船等。在军工业中，陆、海、空三军的很多武器装备都采用了液压传动与控制，如坦克、飞机、火炮、导弹和火箭等；总之，一切工程领域，凡是有机械自动化设备的场合，均可采用液压与气动技术，使用领域和设备越来越宽、越来越多。（以上的这些均根据相关课程内容通过课件演示给同学们看一些相关图片和视频。）另外，通过亲身经历进一步激发他们的兴趣。给他们介绍一些从事气动与液压相关工作的技术人员的待遇，对学生也是个激励。例如，在气动逻辑回路的实操课中，如果简单的给学生本实操系统图，让其完成实操过程就结束一节实操。通常情况下多数学生只会昏昏欲睡地完成元件的连接，就当是完成实操任务。这样就达不到让学生在实操中提高对梭阀和双压阀性能的认识及学会对其使用的有效效果。于是在本实操课前，我先播放利用双压阀的设备木材剪切装置和压印机的视频，让学生看到整个机构的动作及其效果。在观看过程中，我发现绝大部分学生都非常认真、非常投入。然后，让学生利用课余时间上网或其它途径去查找有关此设备的相关气动结构，达到激发学生的求知欲望并对梭阀和双压阀的使用有近一步的了解。于是，在本次实操课中绝大部分学生都非常积极去完成设备木材剪切装置和压印机的气动部分系统图并非常主动地研究系统的原理及各个相关元件的作用，达到了有效的实操效果。而之前，没有采用这种方法实操教学中并没有如此有效。
二、从实训布置方面来提高有效性
一般情况下，实操需要什么元件，教师就准备什么元件，并没有很多其它元件放置在实训台中。之前实训中，我发现很多学生并没有细致观察元件也没有挑选元件的能力，导致出现用过几次的元件都不清楚其特点或模糊不清的情况。于是我在每次实训中都把很多类型的元件放置在实训台上，让学生在实训过程中先挑选出所需的实操元件，在挑选过程中他们会发现很多相似的元件，并会发出提问。这样就是学生在一次实操中就真正的认识了所需元件，并了解相关新的知识。
三、利用实训内容设计来融合相关及容易混淆的内容
实训内容的设计对于实训课来说处于非常重要的地位。其直接关系到学生对本课程学习的效果。
液压与气动有很多元件都是相关和容易混淆，如果在设计实操内容时都是单单为某个元件而专门设计一个系统，那么实操内容就会大量增加，还会无意义的重复学生已经掌握的基本操作，这样效率就比较低。所以在设计实操内容的过程中，我非常注意相关元件融合在同一个系统或同一次实操课中。例如，我会设计包括行程阀，电磁换向阀，手柄式换向阀，气动换向阀的回路，可以设计都是两位三通但左右位想法的电磁换向阀在同一个回路中，也可以设计双压阀和梭阀在同一个回路或在同一节实操课的两个回路等等。这样学生不但实操效率提高而且能够掌握相关和容易混淆元件的使用和区别。实操教学有效性当然就高。
四、严格实操步骤以及操作规范性
无论在液压还是气动的实操课中我都采用这样的实操步骤：课前准备课前列队布置实操任务分组实操整理总结。
课前准备就是在课前的3—5分钟安排体育委员检查服装（统一穿工服），引导学生列队，并检查学生的课前准备情况。这样做的目的是向学生发出准备上课的意向，同时处理特殊情况，检查他们准备的情况，以免浪费课堂时间。
课前列队（上课铃响后前3分钟）：体育委员列好队后，各排报数，向我汇报出勤是否正常。这样就能清晰的知道学生的出勤是否正常。
布置实训任务(课后4—10分钟)：向学生表明本节课的实训目的、实训内容、实训方式。强调安全操作。
分组实训(课后11—75分钟)：各小组长检查相关元件是否齐全，完整。教师示范后各小组长带本组到实操岗位，开始实操，教师同时进行指导。
整理总结(下课前15分钟）:先要求学生停止操作，清点元件，填好记录表，搞好卫生。教师检查实操设备，卫生情况；集队，考勤，然后进行总结，一般包括与本次实操相关的理论知识，技能方面、纪律方面。最后调动积极性，表扬表现优异的小组及相关学生，对所有同学进行鼓励。
严格按照这种实操步骤使学生有效的形成了严谨、认真的思想，也解决了实操课课堂秩序较乱，学生较难管理的现象，使实操课井然有序的进行，也就提高了实操课的有效性。
【关键词】液压系统 案例教学 PLC控制
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）12-0040-02
在现代液压系统的控制领域，目前广泛应用PLC控制。在高校液压系统PLC控制教学中，主要侧重于梯形图、语句表的编程，忽略了液压系统PLC控制系统的整体设计。理论教学与实践结合不紧密，造成理论知识来不及消化等问题。PLC的学习需要采用多种教学法，才能让学生彻底了解液压系统中PLC控制的全过程，真正学以致用。
一 液压系统PLC控制教学现状分析
1.理论与实践脱离
液压系统的PLC控制是液压与气压传动和PLC控制两门课结合的实践应用性很强的专业课。在传统教学过程中，教学过于理论化，表现在很多初学PLC控制的学生经常花费大量精力研究应用指令功能，梯形图、顺序功能图怎样编制，学生感觉这门课就是死记硬背某些指令，而忽视了PLC程序是怎样融入整个液压系统的控制系统中的。设计一个高效可靠的液压系统的PLC控制，不仅要掌握液压系统的控制要求，而且要学会把PLC的指令功能融汇贯穿到程序设计中。目前液压系统的PLC控制学习的现状就是学过的学生不少，真正会用的没有几个，造成理论与实践脱节。
2.教材内容与企业实际脱节
传统的液压系统的PLC控制教学各部分知识之间是分开的，PLC和液压部分是分开的，教学内容以PLC控制为中心，大多数教材内容的安排都是PLC控制各种指令功能和使用方法的依次罗列，各部分知识之间缺少一个系统有机的整合，整个知识结构都是零散无序的，学生学习完后很难将各种知识综合起来去解决液压系统中的实际应用问题。
PLC的产品种类较多，发展较快，液压系统的PLC控制没有合适的教材，教师要深入企业，了解企业液压系统的PLC发展、设备和使用动态，了解企业对液压系统的控制技术人才的要求。根据液压系统的PLC控制在企业中的应用情况，编写教材，理论与实践结合。
3.教师与学生
传统教学中教师充满激情地很努力讲述设计好的内容，而学生积极性不高，课堂上只是教师在唱独角戏。教师的教学设计缺少从学生思维出发的引导，缺少悬念和情境，学生无精打采地听讲，缺乏主动参与的动机和机会。整个教学过程中教师详细处理了所有问题，学生只是一味地听，没有真正地思考问题，严重抑制了学生创造性的发挥和学习的成就感，挫伤了学生学习的积极性。
二 案例教学简介
案例教学是指将案例应用于教学，通过教师讲授基本知识、提出问题、组织学生讨论、撰写案例分析报告等过程来实现教学目的，改善教学效果，从而提高学生理论知识水平和解决实际问题能力的教学方法。案例教学法起源于1920年，由美国哈佛商学院（Harvard Business School）所倡导，首先运用于法律教学中，后来逐渐运用于其他学科。它能够激发学生浓厚的学习兴趣，积极主动地去掌握理论知识，又能有效地利用所学理论知识去分析问题和解决问题，顺利实现由理论知识向实践能力的转化。在教学中，由于教师经常转换教学形式，学生对此感兴趣，注意力集中，有利于学生始终维持最佳精神状态。最主要的是由于教学内容是工厂中的液压系统PLC控制的具体实例，在生产实习中学生已经见过一些系统，给学生身临其境之感，易于学习和理解，能够集思广益。教师在课堂上不再是唱独角戏，而是和大家一起讨论思考，学生在课堂上也不是忙于记笔记，而是共同探讨问题。调动学生集体动脑思考，更容易开阔思路，收到良好的效果。
三 液压系统PLC控制案例教学实例
1.选择与实际应用紧密结合、具有典型性的实例
根据学生理解知识的层次不同，采取逐步递进式增加课程难度。选择铁道轮对轴承压装机液压系统PLC控制，根据控制要求，总结机器动作顺序。教师给出液压系统控制原理图，将学生分成小组，充分调动学生的团队合作意识，以学生为中心，通过个人思考和组内及组间交流等多种方式，使学生对此案例建立总体认识和基本了解，分析出液压系统的动作顺序及各电器在不同工作阶段的带电情况。在Festo Didactic-Fluidsim Hydraulics软件中绘制液压系统原理图，并配置液压元器件。
2.提出初步实施方案
完成电气继电器控制设计及仿真。要完成中间继电器控制线路设计和电磁阀输出控制线路设计任务，将学生按照接受能力的快慢进行均衡分组，积极讨论，互相帮助，分析任务。在这过程中，学生是整个课堂教学活动的主角，学生编辑电气控制线路，通过Fluidsim软件编辑分析运行结果。教师要及时指导，或参与学生的讨论或探讨。通过电气继电器控制仿真的动画来验证学生自己的设计，学生可以看到第一阶段液压油液的走向。当仿真动作不符合设计要求时，教师对学生的初步方案及时调整，直到仿真正确。
3.PLC控制设计及仿真，在此阶段设计的过程中，学生要根据理论教学中的硬件软件知识综合应用
分组讨论怎样选取硬件，进行软件编程和仿真。教师进行比较、评论、总结，学生从中得出结论，相互交流，共同进步。
4.对教师和学生的要求
能正确认识师生关系，教师要为人师表、教书育人。教师既要向学生传授科学文化知识，使学生获得一定的知识技能，同时又要促进学生的全面发展，发展能力与智力。教师是学生的示范者，教师对学生的影响力，品格因素远远胜过知识渊博。
教师要教给学生先进的技术知识，意味着教师本身应该具备获取前沿技术和信息的能力，要成为教学内容的先行者和实验者，而后才是传播者。因此，教师要十分熟悉本职业务，深入了解知识所蕴含的思维方法、内涵，与时俱进，及时更新知识，更新教学内容，背景材料推陈出新，将教学领域的最新动态融入教学中，还要掌握相关专业知识，以培养适合经济社会发展需要的大学生。
要努力钻研教学方法，教学方式多样化、教学内容丰富化、教学观念先进化，避免照本宣科。古人云：“学启于思，思源于疑。”结合教材内容，精心设计课堂提问，让学生在学习中心存疑问，渴望答案，从而激起他们讨论和思索的兴趣，培养其动脑、创新的能力。要用新颖的教学方式、丰富的教学内容吸引学生，用先进的教育观念引导学生。要选择适当的教学手段，运用课堂演示，刺激学生感官，引发学生的好奇心，利用多媒体课件扩大信息量，用PPT显示复杂图形、表格、运动、变化等，使教学内容图、文、声、像并茂，还要避免照屏宣科，注重师生互动。坚持和鼓励创新理念，使教学观念更趋于互动式、开发式、启发式与个性化、实践化。
以学生为中心，因材施教，在强调学生的潜能的同时，也应着眼于学生存在的差异性，包括学生入学水平、经验世界以及知识结构的差异性。在此基础上，有针对性地设计教学模式，从而达到优化教学过程的目的，引导学生自主学习。我们将教学的主体和中心都确定为学生，在学生学习的过程中，教师的职责是指导和指明方向。
四 总结
教学实践证明：液压系统的PLC控制课程案例教学效果良好，学生反响好。通过案例教学，多数学生在整个学习过程中兴趣浓厚，学习目标明确，对液压系统专业技能有很大的提高，增强了PLC的设计能力和创新能力。教师在教学中需要不断地进行探讨和总结，以便提高教学质量和培养高技能人才，提升社会服务能力。一个液压系统的PLC设计的程序不是固定的、唯一的，学生可以自由探索、大胆提出质疑，只要学生分析得有道理，就应该予以肯定。
总之，案例教学法在液压系统的PLC控制课程教学中起到很重要的作用，同时我们也要认识到案例教学法只是现代教学法中的一种，在教学的过程中，我们要科学综合地采用多种教学法，更有效地向学生传递教学内容。
参考文献
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关键词 液压与气动技术；实践教学；改革
中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)24-0130-03
Investigation on Practical Teaching Innovation of Hydraulic and Pneumatic Technology Subject in College for Vocational Technology//Zhou Ning, Xu Haizhi
Abstract This essay is taking the Hydraulic and Pneumatic Technology subject of Nanning College for Vocational Technology as an example, basing on training objectives and practical teaching innovation, practically investigates the teaching content, teaching condition, teaching method, evaluation method and some other areas, and achieves a number of results, which provides a reference for innovation of other courses in the same area.
Key words hydraulic and pneumatic technology; practical teaching; innovation
Author’s address Nanning College for Vocational Technology, Nanning, China 530008
高等职业教育的培养目标是具有较强动手操作能力的企业生产一线应用型技术人才，实践教学环节是培养学生动手操作能力的关键。南宁职业技术学院是首批国家示范性高职建设院校之一，在示范建设过程中，对液压与气动技术课程的实践教学进行了改革探索，对课程的实践教学内容、教学条件、教学方法和考核方式等方面进行改革实践，并取得一定成效，课程教学质量明显提高。
1 紧扣课程目标，明确实践教学任务
液压与气动技术是机电一体化、数控技术、机械设计与制造、模具设计与制造等专业一门实践性很强的专业基础课程，课程主要目标是培养学生掌握液压与气动技术的基本知识，具备正确选用液压与气动元件的能力，比较熟练地阅读和绘制液压与气动回路图，灵活应用基本回路组成完整的液压与气动系统，并能够根据液压与气动回路图安装、调试和维护液压与气动系统，分析简单的液压与气动系统故障。实践教学紧扣课程目标，以项目为载体开展拆装和安装操作训练，帮助学生理解和掌握液压与气动理论知识，提高阅读和绘制回路图的能力，重点培养安装、调试、分析和维护液压与气动系统的能力，通过实践教学，培养学生的操作技能、应用能力和综合职业素质。
2 改革教学内容，突出操作技能培养
原液压与气动技术课程的实践教学侧重于认知性和验证性，实训课时比较少，只占总课时的1/3。液压与气动元件的原理和功能的认知性和验证性实训比重大，由于课程实训指导书中将实训步骤写得很详细具体，学生在实训过程中，只需单纯地记录数据，然后进行数据处理，或者按照实训指导书指定的简单回路进行搭接实训验证。这样虽然对液压与气动技术理论与技能的掌握和理解有一定的促进作用，但学生处于被动学习状态，束缚了学生的独立思考和创新思维，不利于学生应用能力的提高。
针对上述问题对实训项目和内容进行改革，适当减少认知性和验证性实训，如删除偏重理论验证与性能测试的液体紊流实验、溢流阀的特性实验等，减少或取消液压和气动元件如液压泵、控制阀等的结构认知拆装实训项目。这些元件的结构和工作原理通过多媒体课件和动画演示讲解，然后通过回路搭接实训让学生进一步了解其功用。增加综合性、具有启发性的设计实验，如实验只给出实验课题或项目，由学生思考、讨论，确定方案后设计控制回路，通过仿真验证，最后搭接和调试。在整个实训过程中，学生处于主动的学习状态，学习目的明确，独立思维特别是创造性思维比较活跃，有效调动了学生主动学习的积极性。
在常用气动多执行元件行程顺序动作回路中，通常有全气控和电气控两种方法，在实际应用中，融入电气技术的电气控制已由普通继电器回路控制发展成为可编程控制器（PLC）控制。PLC控制具有工作可靠、编程简单、使用方便等特点，在工业自动化控制中的应用越来越广泛，因此，在气动传动控制的实验中增加PLC控制内容，保证课程教学内容的先进性和前瞻性，把本专业领域的最新知识、最新技术及时传授给学生。
关键词：教学模式；教学做一体化；教学实施
液压传动技术是机械类专业的一门必修专业基础课，作为培养职业人才的学校，就要在教学理念、教学内容和教学方法上进行强有力的改革。“教学做一体化”教学模式符合任职教育的要求，将其应用到《液压原理》教学中，将是一种培养技能型人才更有效的手段。
一、“教学做一体化”教学模式的内涵
教学做一体化教学模式，是运用现代先进的教育技术、教学手段和教学方法，通过设计和组织，将理论教学与实践教学有机融合于一体的一种教学模式。这与当前任职教育强调“以服务为宗旨、以就业为导向、以培养高技能人才为目标”的职业教育办学方针是非常吻合的。
二、《液压原理》课程的特点
《液压原理》课程是一门具有很强实践性的专业课程，是机械与近机械类专业重要的一门专业基础课。本课程的教学目标是使学生快速掌握液压原理的基础知识，了解每一个知识点在实践中的应用、发展及在实践中存在的问题。教学过程是以教师为主体，以教材为中心，教师根据教材的内容进行讲授，导致在讲授过程中理论知识与实践应用相脱节。
三、“教学做一体化”的教学实施方案
结合《液压原理》课程的特点，将“教学做”一体化教学模式应用其中，采用基于工作过程的内容进行设计，以“项目导向，任务驱动”组织教学内容，按照真实工作流程设计从简单到复杂的教学过程。在课程教学中，按照基于工作过程的“任务驱动”教学方式，逐步展开一系列的教学活动。
首先，创设工作情境，引入新课的任务，引导学生进行思考。创设工作情境是前提，也是关键，是激发学生进行思考的动力。在讲述各液压或气压元器件时通常以其功能实现为牵引，即指出为什么是这样的――“它应该具有怎样的结构才能实现这种功能呢？”引导学生进行思考分析。
其次，分解任务，实施任务。展示液压元件实物或模型，将完成项目需要的知识及操作分为若干个知识点，每讲一个知识点就让学生亲自动手，完成相应的内容，再进行下一个知识点的示范操作，这样和学生交互进行，直到完成整个任务。学生在此过程中进行思考、讨论和实操，教师作巡回答疑。
再次，将任务中涉及的知识点进行梳理，简单归纳。在任务完成的阶段性进程中，教师进行归纳分析，对知识点进行梳理总结。此间，通常利用各种传统教学方法――启发式、案例式、讨论式等，借助多媒体现代教学手段――Flas、3D模型、视频影像等，展示结构，分析原理，归纳总结所学知识点。最好将教师的工作经验融入其中，培养学生的职业素质。
最后，培养学生的应用能力和创新意识。从工作和生活中取材，介绍典型液压系统回路；引导分析液压元器件的应用，巩固基本知识和技能操作；介绍典型故障，让学员运用所学知识分析解决，激发学生的探索新欲望。
1 突出课程特点，强调其在工程应用中的重要性
目前，在工科院校的机械类相关专业中，“液压传动与控制”是一门相当重要的技术基础课，在国民经济生活的各个领域都涉及液压传动，包括液压传动、液压控制等。从近几年学生的就业情况来看，很多大型工程机械企业到学校招聘都需要大学生具备液压传动相关的专业知识，有的企业甚至将其作为笔试、面试必考的科目。因此，学习和掌握这门课程的知识，对今后就业和从事科学研究、产品开发、技术创新、设备管理和维护及售后服务等诸多方面都具有十分重要的意义。
2 合理组织教学内容
液压传动具体为机械专业的其中一门课程，其中所包含的内容可以分为三个方面：液压的应用领域与优势、液压的概念和主要参数、液压的驱动回路以及系统。从这些方面可以看出液压传动课程的知识内容较为复杂，所以想要让学生更加合理的更加深入的掌握其中的知识还需要教师在教学过程中更为合理的组织教学内容。首先教师不能枯燥的以口头讲述为主体，可以在知识讲授之前为学生提供一些图片或者影响资料参考，并根据其中的内容提出相关问题，激发学生的思维和求知欲，而后在此基础上将课程相关的液压知识向学生传授。并在其中融合一些与现实生活相关液压工作原理，以促进学生对液压传动的工作原理以及多种用途的深入认识。
3 改建教学手段与方法
我国大部分学校在进行液压传动课程教学时依然还在使用传统的板书教学方式，教学过程中缺少灵活性和直观性。所以需要将现代化多媒体融入其中，将较为课本纯文字但需要学生进行思维模拟的部分以动画、视频等更为直观的方式呈现出来。这样既可以增强学生对知识的理解，还能加深学生对液压传动技术应用的印象。在多媒体课件播放结束后，教师也可先组织学生就一个问题进行讨论之后在根据学生讨论的结果详细讲解其中所包含的知识，将学生学习的能动性充分发挥出来，以此来有效提高学生的学习效率和质量。
除了将多媒体教学方式融入于传统教学当中，还可以在液压传动课程的教学中引入更多的新型教学方法，比如使用类比教学法，教师在课堂上将液压管路压力损失与电路电压相比较，将液压元件与电路元件相比较等等。但在这些类比过程中帮助学生区分了相关知识，又对液压传动中的知识进行总结，促进学生更为扎实的掌握液压课程中的专业理论知识，方便今后在实际中运用。
4 加强实践环节
液压传动属于是实践理论两种相结合的课程，但目前随着社会的发展与需要，课程中逐步更偏向于实践性。充分的实践教学可以将理论知识更好的转换成为实践能力，对学生的创造性思维发展和良好的规范实际操作养成都有很大的促进作用，目前液压传动的实践环节已经成为相关专业发展应用型人才的必要途径。所以学校要更加侧重于液压传动课程的实践环节，开展更为多样化的实践教学模式，可以将实践教学开展于整个液压传动理论教学中，同时把目前实践环节中存在的实践过程单一，专业知识实践课程较少的问题进行解决。
4.1 认知型实验
主要包括各种泵、阀的拆装实验，液压油路的演示实验。以实际的动手和直观的演示增强学生对液压基础知识的感性认识。此类实验为学生必做的基础性实验，可采用2-4学时。
4.2 验证、仿真型实验
通过我院先进制造中心的液压教学试验台或微机原理实验室的MATLAB仿真软件，对工程机械中的液压元件和系统动态特性的研究，了解它的主导因素和内在的作用规律，实现液压回路动态特性分析，在进一步掌握液压元器件和回路的工作原理的基础上提高学生发现问题、解决问题的能力。此类实验为学生必做的?证型实验，可分配2-4学时。
4.3 设计、创新型实践环节
教学用液压实验台已为我院学生实践教学服务多年，而且目前仍有部分液压实验将继续在该实验台上进行。但随着设备的老化和部分液压元件的损坏，部分设备已不能满足基础实验要求，因此可以以这些设备作为基础平台，引导学生进行设备的改进设计或创新设计，如将先进的虚拟仪器技术引入液压试验台测控系统中实现机-电一液有机整合，或对现有的液压教学实验台的原始测控部分进行改造，采用微机控制，设计微机自动测控系统，提高实验精度和效率。此类实验针对液压基础知识扎实的学生可安排在我院为期两周的夏季小学期进行，提高了学生分析问题和实际动手能力。
5 改革考核方式
成绩评定方式对学生的学习态度有着重要的影响。目前我院“液压传动”课程采用的成绩评定方法主要侧重在卷面成绩，平时的学习质量以作业衡量，考勤只注重出勤率而不注重课堂学习效果，尤其实验环节只是作为一项参与的活动，并无量化考核。为了加强实验教学环节，提高学生理论联系实际的能力，应该将实验教学作为评定课程总成绩的一个重要组成部分，使学生从思想上重视实验教学，从学生的实验态度、实验完成质量和实验报告等方面对实验成绩进行综合评定，对表现差的学生给予降低实验成绩，甚至可取消其参加期末考试资格。这些措施可充分调动学生参与实验的积极性和主动性，也提高了课程实验的教学效果。
