基于工程项目的液压传动课程群模块化教学改革研究

孙芹 李作丽 孔祥臻 管志光 段益东

摘  要 实际教学过程中缺乏一个有效的主线将液压传动、典型液压系统和液压系统故障诊断三门课程相关的知识点与技能要求串联起来，基于工程项目的液压传动课程群模块化教学改革，打破原有课程设置的界限，归纳每个项目所包含的知识点和技能点，同时对教学内容、教学方式等进行全面系统改革，使学生真正了解液压传动课程群在机械行业中的地位和作用，充分调动学生学习的兴趣。

关键词 液压传动；课程群；工程项目；教学改革

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）13-0085-02

0  引言

液压传动课程群主要包括液压传动、典型液压系统和液压系统故障诊断三门课程。将液压传动课程通过和机械传动、电力传动等进行联系与比较，逐步培养学生掌握液压传动的基本工作原理、液压元件的结构特征及工作原理、液压基本回路的原理及功能、液压系统的设计、液压系统的使用等方面的能力。通过典型液压系统课程学习，学生能够利用液压基本回路设计简单液压系统回路，能分解典型工程机械液压系统，并完成典型工程机械液压系统的综合分析。通过液压系统故障诊断课程的学习，学生能够对常用液压元件进行故障分析、故障检查与处理，能够对典型液压系统进行分析与故障诊断。在实际教学过程中缺乏一个有效的主线将三门课程相关的知识点和技能要求串联起来，课程教学内容缺乏连贯性和系统性，学生很难将三门课程的内容融会贯通，导致所学知识和技能不连贯。此外，学生也无法真正体会这些课程在机械相关行业中的地位和作用，缺乏学习的积极性和主动性，不利于综合应用能力和创新创业能力的提高。

本文拟选取装载机液压系统为载体，作为课程改革中的一个工程项目，归纳该项目所包含的知识点和技能点，将三门课程的教学内容进行合理筛选并有机整合，打破原有课程设置的界限，充分调动学生学习的兴趣和主动性。

1  教学改革措施与方法

1.1  改革总体方案设计

改革总体方案设计路线如图1所示。基于工程机械装载机典型液压系统，以专业人才培养目标和规格为出发点，围绕实际工作岗位所需的知识、能力和素质要求对课程群的教学内容、教学模式和教学方法等进行全面系统改革，重点突出对学生的职业核心能力和创新能力的培养。通过以典型液压系统为载体的工程项目训练，充分培养学生对理论知识和实践技能的应用能力，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。学生能够利用液压基本回路知识设计简单液压系统回路，并能分解典型工程机械液压系统，完成典型工程机械液压系统的综合分析和故障诊断。课程学习过程中逐步培养学生自主发现问题、分析问题、解决问題的能力，以及组织、指导、处理和解决与工程机械相关领域的液压系统分析和故障诊断的能力。

1.2  教学内容改革

选取装载机典型工程项目，提出三门课程分别需要讲授的内容和需要解决的问题，以最终目标引领各门课程教学内容的展开。打破三门课传统的教学框架，基于工程项目，形成一种新的教学内容体系。每门课的每堂课围绕一个或两个需要解决的问题展开，将问题分析透彻，并就某些环节进行拓展深入。

针对装载机工程项目，对于液压传动课程，主要讲授该液压系统中动力元件液压泵的结构和工作原理、控制调节元件（流量控制阀、方向控制阀、流量控制阀及电磁气阀）的结构和工作原理、执行元件液压缸的结构及工作原理等。对于典型液压系统课程，重点讲授动力元件（液压泵）在该系统中的作用，各个控制调节元件（如流量控制阀、电磁气阀）的作用；引导学生思考为什么控制动臂液压缸的换向阀为四位六通，而控制铲斗液压缸的换向阀为三位六通等问题。该课程本项目的最终学习目标是能够对该装载机工作装置和转向装置液压系统进行系统分析。而对液压系统故障诊断课程，需要能够对该系统出现的各种故障进行诊断分析与排除。由于液压传动和典型液压系统两门课程内容紧扣最终目标，解决了按部就班教学模式之下学生难以融会贯通的难题。因此，液压系统故障诊断课程可以非常顺利地开展，大部分学生可以独立完成铲斗及动臂各种故障（如铲斗及动臂均无动作、铲斗翻转力不够、动臂起升力不够及二者起升速度均缓慢等）的诊断与排除。

1.3  教学方式改革

在传统授课过程中，讲授换向阀符号表示内容的时候，肯定会讲到“位”和“通”，其中“位”是指阀芯在阀体中的工作位置数，而“通”是指在某一工作位置相通或者被封闭的油口个数。针对装载机液压系统，对于控制动臂和铲斗液压缸换向的换向阀，学生基本都能正确读出，分别为四位六通换向阀和三位六通换向阀，但是当问及学生为什么动臂和铲斗选择换向阀的“位”不同时，他们几乎回答不出来。因此，对传统教学方式进行改革，上课过程针对问题展开教学内容，引导学生思考、理解，并去寻找解决问题的途径。结合工程项目，铲斗需要完成上转、下转和锁紧三个动作，因此选择三位的换向阀；而动臂比铲斗多一个浮动的动作，因此选用四位的换向阀。通过问题引导的教学方式，学生真正理解了“位”的含义。需要指出的是，问题引导教学方式仅利用上课时间很难完成，因此需要将思考的问题在课前或者课后进行布置，学生可以通过查找网络资源或者学习小组讨论并形成分析结论，上课过程一般是直接对结果进行分析讨论。

1.4  其他方面的改革

线上线下融合的混合式教学模式也是课程改革的重点，将该教学模式引入课程群教学，搭建优质的互动教学平台，为学生提供个性化的学习时间、空间和多种学习渠道，充分提高教师的工作效率和学生的学习效率。但目前仍处于课堂教学为主、网络资源学习为辅的阶段，如何做到线上线下学习深度融合，是今后进一步努力的方向。

2  结束语

基于装载机典型工程项目，归纳该项目所包含的知识点和技能点，将液压传动、典型液压系统和液压系统故障诊断三门课程相关的知识点和技能要求串联起来，对教学内容、教学方式等进行全面系统改革，同时将混合式教学模式作为课程改革的一个重点。教学改革的目的是使学生真正了解液压传动课程群在机械行业中的地位和作用，充分调动学生学习的兴趣，变被动学习为主动学习，真正做到学以致用。

参考文献

[1]尹凝霞，麦青群，张世亮，等.工程教育专业认证背景下液压传动课程教学模式探讨[J].大学教育，2020（7）：42-44.

[2]蔡汉跃.工程认证背景下液压与气压传动课程的改革思考[J].大学教育，2018（5）：99-101.

[3]吴清珍，孔祥臻.液压传动[M].北京：科学出版社，2018.