为满足智能制造时代的要求,针对液压与气动课程教学中存在的问题,开展了综合教学改革。对教学体系与内容进行调整,合理简化液压知识点,增加了气动技术的比重;构建了液压与气动元件三维模型库及教学视频库,引入了FluidSIM进行仿真教学;开展了基于项目任务的实践教学,构建了液压系统综合实践和气动系统综合实践两个实践教学项目。同时,建立了校外教学基地。通过课程综合教学改革,提升了学生的学习兴趣、实践动手能力,培养了学生的团队协作精神与创新意识。

以本校开设的气压传动与PLC控制课程为例,针对目前市面上出售的实验桌形式的气动教具的不足,设计了一种四工位压印加工装置,并实现了课堂应用。该教具能很好地贴合原课程体系的教学内容,强化了学生对原理的认识,增强了学生的学习兴趣,取得了良好的教学效果。

现代工业自动化领域中,气动技术发展已成为一门集各学科为一体的综合自动化控制技术,在智能装备、自动化生产线领域发挥着重要作用。为了加强对学生工程实践能力的培养,在现代气动技术课程教学中分别从教学内容、教学方法、考核方法三方面进行了思考和探索。

以小型立式低速气动综合实验台为教学平台,以NACA64A-005翼型为开放实验对象,开展表面测压模型设计与制作实践,翼型弦长200 mm。在攻角±20o变化范围内,进行模型表面气流压强分布测量,实验段进口气流特征雷诺数2.0×10~5。应用FLUENT分析软件,数值仿真模型实验空间定常时均湍流流场和气动力随攻角变化特性。通过模型的制作与实验并结合数值仿真使学生更加牢固地掌握气动基础有关实验原理和概念,进一步训练和增强综合实践和创新能力。

针对液压与气压传动课程线上教学缺乏实践性的问题,立足项目式教学,明确案例教学目标,阐述了从内涵建设着手,立足工程实践开发案例,多路径拓展改编案例,以及全路径融入思政素质和创新精神的教学案例设计思路。结合具体实例,详细描述了案例的实施过程,并提出一种“不定项任务”案例设计思想,提炼了教学实施中“个体”与“整体”有机结合的理念,传递了创新意识和思政品质。通过案例设计和实施,完成了案例教学目标,提高了教学实践性以及线上教学的可实施性,为相关课程线上教学提供借鉴经验。

课程是人才培养的核心要素,课程质量决定了人才培养质量。教学设计是提高课程教学质量的关键。介绍了课程教学设计的组成,探讨了一流本科课程建设背景下,液压传动课程教学设计的内容与方法,并以节流调速回路一节为例,阐述了课堂教学的设计及实施过程。

随着教学改革的深入发展,国家大力推广由专业认证机构对高校开设的工程类专业进行专门性认证。借此契机,液压与气压传动课程也进行了各种有益尝试和探索,明确了专业认证对课程的推动作用,基于“以学生为中心,以成果为导向”的教育理念,为培养合格的毕业生进行了多方面的实践。

为了提高液压传动课程实践教学质量,提升学生实验的主观能动性,设计了实验主线清晰、多媒体素材有机融合及交互性能突出的液压实验辅助系统。该系统基于学院配置的液压实验台进行设计,涵盖了液压课程的实验项目,突出实验操作的指向性和交互性,能够让学生通过自主交互获取实验相关的多媒体信息,辅助学生开展自主实验,有助于锻炼学生的自主学习和探索能力。

液压与气动技术是机械专业的必修专业课程,其内容实用性较强,若采用常规的以教师讲授为主的教学模式容易枯燥,知识转化率较低。为了提高知识转化率,可以采用以工程案例为导向的教学模式,并根据学生的特点,因材施教。在原有的基础知识上培养学生的综合素质,可以采用以案例为主线、教师为主导、学生为主体的培养模式,不断优化考核方式,将有助于开拓学生的创新思维和应变的能力,充分调动学生的学习积极性和参与热情,从而实现本门课程的教学目标。

船用主动升沉补偿起重机作为一种典型的自动化设备在远洋补给、海洋工程等领域得到了广泛的应用。以建设启发性、综合性,并能反映海洋工程前沿领域的教学实验设施为目标,搭建了基于二次调节技术的主动升沉补偿实验平台。该平台采用六自由度转台模拟船体运动,在半实物仿真环境下编制控制算法对液压卷筒进行角位移控制,实现对被吊货物垂向运动的主动升沉补偿。通过该实验平台,学生可以实践二次调节单元三环控制器整定方法,舰船运动短时预报方法及基于结构不变形原理的前馈控制器设计方法等诸多知识点。既激发了学生学习的积极性,又锻炼了学生的动手实践能力。