时间：2022-06-02 05:56:21
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引言
液压传动与机械传动、电气传动相比具有许多特殊优点，其应用已涉及二十多个专业领域的不同场合。各理工科大、专院校都把《液压传动》作为相关专业的技术基础必修课或专业课程，并既有理论知识学习，又有实际技能训练。在教学中安排《液压传动》课程设计，其目的是使学生在巩固、消化和吸收课堂基础理论知识的基础上，进一步扩大、加深对液压传动知识掌握和运用的深度、广度，借助课程设计任务指导书、国家有关标准、和技术手册等相关参考资料，提高掌握和使用制图及编写设计计算说明书等手段来正确表达自己的设计思想和意图的能力。
传统的《液压传动》课程设计
各校《液压传动》课程设计开展十几年来，设计题目一直是组合机床液压系统设计，具体如“卧式双面多轴组合钻床液压系统设计”、“半自动液压专用铣床液压系统设计”等，这些题目属于已经在工厂成熟应用的、典型的液压系统。对学生掌握负载计算、液压缸参数计算、结构设计及校核、液压基本回路的选择、元件选择、液压系统性能估算等方面能起到较好的锻炼。如HL-12型手扶拖拉机传动箱体两个面的钻孔加工，首先需根据设备要求分析液压系统要完成的任务，需要几个执行元件，这几个执行元件各自有什么动作要求，相互之间有什么样的关联等等。同时还需了解有关机械制造工艺方面的知识，双面钻多个不同直径的孔，在已知孔个数、直径、材料及硬度的情况下，如何计算负载。其次还需了解液压动力滑台与液压缸的连接形式，以确定液压缸的结构形式，以及根据滑台运动速度要求确定液压系统的基本回路，根据机床的布局决定液压系统采用分散结构还是集中布置等等内容，确实能达到课程设计的训练目标。
新形势下的《液压传动》课程设计
新形势下，一方面液压技术向高压化、微型化、集成化、自动化、机、电、液一体化的方向发展，使得液压技术在机床、冶金、矿业、建筑、塑料等行业取得更广泛的应用，另一方面高校扩招，学生人数增多，就业压力增大，企业要求新人能直接上手设计、制造。这样的形势下，要求学生掌握的知识能够更新换代，了解多种类型、典型的液压系统设计，显然传统的《液压传动》课程设计已不能满足需要。
那么，如何改进《液压传动》课程设计，使其适应新形势的需求？笔者所在的教学团队已连续在三界学生中尝试以下改革措施，取得了较好的教学效果。
首先需要明确对于课程设计应满足教学要求，不能完全等同于工厂的产品设计。因此设计的题目应来源于生产实践，但不宜与其完全等同，涉及的知识面不能太广，资料应比较齐全，使学生易于着手。课题的工作量应使多数学生能在规定的时间内独立完成并有时间查阅资料和独立思考问题。 转贴于 基于这些考虑，液压传动课程设计应选题于生产实践中已证明是切实有效的、性能较好的液压传动典型系统，以使学生今后举一反三，模仿、推广应用和进一步创新发展。
其次，结合本学院教师这几年的科研，设置了多种类型的题目，如与航天六院合作的固体火箭发动机安全脱模装置中的液压系统设计、与北京燕山石油化工（集团）公司合作的石蜡包装码垛生产线中的液压系统设计（获科技进步二等奖）、内蒙古科技厅支柱项目轨道除沙车液压除沙系统和液压行走系统设计、双剪式液压升降台液压系统设计等等。这些类型的课程设计题目，使学生不仅掌握了液压传动的基本理论知识，而且对液压传动更广泛的应用及本专业的其他学科有了更深入的了解。
例如双剪式液压升降台液压系统设计，学生需了解双剪式液压升降台的结构及运行工况，负载计算需结合理论力学的相关知识，是一难点。根据升降台的最大负载、运行速度及起升高度确定液压缸的参数。为降低升降台下降后的最小高度，减小安放空间，液压缸如何放置很有讲究。此外，需要根据升降台的使用特点决定要解决的主要问题来选择液压系统基本回路，如升降台承载货物、设备或工作人员，安全性很重要，所以系统的设计应以安全性为第一，如用平衡回路实现升降台在举升位置可靠停留等。
在设计中，从液压传动方案的分析和液压原理图的拟定，到主要液压元件的设计计算和选择(如液压缸、泵站的设计，液压马达、泵阀的选择)，到液压辅助装置(油箱、滤油器、蓄能器、管路等)的计算、设计或选择，再到液压传动系统的验算和校核；液压系统图的绘制；液压部件装配图、零件工作图的绘制，编写设计计算说明书，实现了完整的课程设计训练的目的。
这样的设计题目，虽解决了新形势下对《液压传动》课程设计的要求，但短短两周的课程设计时间，要完成一个所需知识涵盖了本课程的全部内容，并涉及人才培养目标中的几乎所有课程的课题，显然有一定难度。我们的解决办法是在本课程讲授伊始，即液压传动的现状和发展模块讲授后，就布置设计课题，以便学生有足够的时间查阅资料，温习相关课程的有关内容，自学未学过的相关知识，并带着目标学习《液压传动》课程。[1]
新形势下，教师应当使学生在课程设计中发挥主角的作用，学生在设计中遇到问题应首先自己考虑，提出自己解决问题的方法与意见，必要时与指导教师讨论研究。不应向指导老师索求答案或抄袭其他同学的设计计算数据。在设计中，往往要经过多次的核算修改才能达到较高的水平，故提倡“三边“的设计方法，边计算、边绘图、边修改。这样，利用新颖、成熟的设计题目，坚持传统的课程设计要求，《液压传动》课程设计收到了非常好的教学效果。这些方法同样可以应用在机械专业其它课程的课程设计中，以适应时代对高校课程改革的需求。
参考文献
[1] 朱元右·改革液压课程教学培养学生创新精神·理工高教研究[J] ·2003，22（6）：128-129
关键词：卓越计划；课程设计；校企合作；系统化设计
课程设计是教学中非常重要的实践环节，它不仅仅是培养学生分析问题、解决问题的能力，提高实践创新的能力 [1 ]，而且是学生将所学的专业理论知识应用于实际的最佳途径 [2 ]。然而，目前针对课程设计进行改革实践的研究并不多，大多集中在毕业设计改革上。课程设计是实践教学环节中最为关键的教学环节之一，在整个实践教学中起到了承上启下的作用，既是专业课程的综合应用，又是毕业设计的基础和铺垫。因此，课程设计要具有综合性强和接近工程实际的特点，通过课程设计，培养学生的实践创新能力及团队合作精神，实现符合产业需要的高素质应用型人才培养要求。因此，课程设计工程化改革已势在必行，使其具有综合性强和接近工程实际的特点。
一、 “卓越工程师”教育培养计划
教育部“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务 [3 ]。“卓越计划”具有三个特点： 一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。
在中国从制造大国向制造强国转型的关键时期，工科院校创建以培养机械类卓越工程师为导向的教育模式，更加强化了学生的服务企业的工程意识及工程素质 [4 ]。
二、教育理念的深刻变革
结合学校办学定位和人才培养目标定位，我校在实践中凝炼出“大德育、大工程、大实践”（简称“三大”）教育理念，其中，“大德育”是先导，体现做人的素质，“大工程”是背景，体现社会需求，“大实践”是核心，体现做事的能力 [5，6 ]。
“三大”教育理念要在课程设计中加以落实，使卓越工程师培养与课程设计更好地结合，是应用型本科院校不可忽视的重要问题。课程设计要面向社会需求，核心是培养学生创新和工程实践能力，确保知识、能力、素质的综合发展，把学生能力培养贯穿到课程设计的全过程中。
三、课程设计依托校企合作
目前多数学校都在一定规模进行校企合作，且多集中在毕业设计阶段。在近几年毕业设计的指导过程中，我们发现多数学生的机械专业基础知识还比较扎实，但工程素质较差，对性能指标的要求、成本控制等没有概念，仅仅局限于要求功能的实现，这是不满足“卓越工程师”培养计划要求的。
我校作为黑龙江省唯一一所以矿业工程为特色的本科院校，立足“大矿业”特色，根据专业特色加强与煤矿企业的联系，与黑龙江省四大矿业集团都建立了多方位的人才培养基地。通过与鸡西煤矿机械有限公司合作，成功申报了国家级工程实践教育基地。工程实践教育基地的建设和发展为实践教学改革提供有力的保障。在制定课程设计规范和要求时，聘请企业的专家和技术人员共同拟定符合社会需求的，体现应用性和创新性的课程设计文件规范。
选择和适当简化企业的真实项目，引入课程设计，开发出一系列与生产实际紧密相关的课程设计题目，实现实践教学与企业接轨，要求学生进行系统全面的调研和分析，确定设计方案。
四、系统化的设计原则
课程设计采取小组分工形式，组内成员分别调研后讨论，确定总体设计方案，再由组长根据组内成员的特长进行局部计算和结构设计等的分工，每个小组成员之间的工作都是相互关联的，这样达到互相监督、共同进步的目的。同时也培养了学生的团队合作意识和互帮互助的工作作风。
对于矿山机械课程设计，分为提升运输机械设计、采掘机械设计和矿井通风机械设计三部分，学生根据个人兴趣和就业意向选择其中的一部分进行设计。例如进行矿井提升设备选型时，要求学生对当前矿井所用的提升设备进行调查，吸取实践经验以改进设计工作。做设计要有发展的观点，既要考虑到当前，也要考虑到长远。对于主提升设备，一般对第一水平要留有20%左右的富余能力。另外在选型设计时往往要提出几个方案进行比较。再如顺槽带式输送机的选型设计，首先应清楚顺槽运输多为几台带式输送机搭接运输，所以必须根据现场的实际情况，即按要求的输送能力并考虑各台设备之间搭接转载运输时结构及尺寸上的要求，合理地确定每台带式输送机的形式及铺设长度。原则是设备投资及运转费用最少，即最经济同时也要便于管理。井下电机车运输选型设计，应考虑运输量、采煤方法，装煤点集中、贮煤量大和运距较长时，应选用较大吨位的机车，否则选用小吨位机车。另外还考虑运输人员、材料和线路维修等业务配备小吨位机车。本课程设计包括选型计算和绘图两部分，学生可按设计任务书中给定的原始数据进行计算。绘图部分，如提升机房布置图、机房布置形式及带式输送机装置图可参考相关手册选用，并结合调研情况进行相应的设计。设计及计算步骤力争完整、清晰、简洁，图纸绘制符合制图标准及相关要求。
对于液压传动课程设计，考虑学时及设计工作量，将典型液压系统的设计分解为总体设计和典型的液压元件的选型和设计。将学生分成几个小组，组内成员协作完成整个课程设计内容。其中液压缸是液压传动中的典型的应用最广泛的元件，因此每组内都要求有液压缸的设计计算和绘图。液压缸是液压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对液压缸则有不同的工作要求。因此在设计液压缸之前，首先应了解主机的用途和工作条件、工作机构的结构特点、负载值、速度、行程大小和动作要求、液压系统所选定的工作压力和流量等作为设计原始依据的主要内容，这就要求学生在设计前充分到企业和生产实际中了解和分析总结。
五、课程设计改革实践效果
经过对我校机械工程学院两届学生进行课程设计改革试点，发现多数同学能够按照指导教师要求深入企业，详细调研，全面分析，确定出合理的设计方案。计算内容完整，图纸绘制规范。这期间，企业教师的指导起到了非常关键的作用，他们将设计经验无私地告诉学生，使学生少走了许多弯路。学生由循序渐进地完成一个系统设计，掌握了系统设计思路，大大提高学生综合设计能力。
参考文献：
[1]曹贺，孙月华，赵存友等. 机械设计专业创新训练体系的构建与实践[J].实验技术与管理，2011，7：171～173.
[2]刘波粒，刘泽军. 浅析本科生毕业设计（论文）质量滑坡的原因及其对策[J].中国高教研究，2007，7：89～90.
[3]教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划” ――面向工业界、面向世界、面向未来，培养卓越工程师后备人才[J].中国大学教学，2010，7：4～5.
[4]吴雪峰，薛铜龙. 基于卓越工程师培养计划的“机械设计”课程设计改革[J]. 中国电力教育，2013，13：107～108.
【关键词】液压传动与气动技术；教学改革
1.结合教学现状，优化整合教学内容
本课程的主要任务是培养学生分析、设计液压与气动基本回路，安装、调试、使用、维护液压与气动系统及诊断和排除液压与气动系统故障三项能力。现在我们所使用的教材为人力资源和社会保障部教材办公室组织编写的。该教材的优点在于：一是紧紧围绕教学目标，选取了机械制造、数控加工、模具制造工作中涉及的液压气动知识作为知教学内容；二是每一个单元设置一个典型的工作任务，按照工作任务的要求，将学生需要掌握的元器件和控制回路的结构、原理、分析方法、故障排除方法、设计方法等有机的融入其中。但缺点在于开篇缺少了对液压传动流体力学基础部分的讲解，学生对液压传动的原理缺少认知。因此，有必要对该部分基础知识作补充讲解，介绍液压、气压传动系统组成、液体的性质、流量、流速、压力、液阻、压力损失等基本概念，以及液压油选用等内容。
另外，传统教学计划中总教学课时在100学时以上，现在随着教学计划的改革，以及学生每学期的考工实习时间的占用，教学学时已缩减至60学时左右。因此，要处理好教学学时与教学目标这一矛盾，需要对教学内容进行精简。一是以完成典型任务为目标，在阐述基本概念和基本理论的同时，重点突出其技术的应用和实用，大量删减理论偏深、偏多的推导及证明。二是重点介绍液压元件工作原理、作用、基本回路的特性等。三是讲解液压系统的分析与维护，识图典型的较复杂的液压系统，培养学生综合分析的能力。四是对液压新技术的内容作简单介绍。
2.优化教学方法，依据学生主体原则，多种教学手段相结合
一是充分利用学校的设备资源来服务教学。在对该课程作入门讲解时，可带学生参观平面磨床的工作情况，结合实际讲解液压系统的各个组成部分，使学生有一个直观的认识。
二是充分利用以计算机技术为基础的现代教学方法。在学生参观实际的液压系统工作情况时便感受到，各个液压元件的内部结构不可见，对各个液压元件进行拆装实验是不现实的，因此在学习时各个元件的工作原理及回路分析时应充分应用现代教学媒体。用视频播放压力机、注塑机等的工作过程，引出教学任务，满足了学生的好奇心，也起到了很好的任务引入的作用。元件的工作原理和回路部分采用多媒体教学方法，用动画形象生动地表现回路的中液压油的流动方向，执行元件的运动等，控制过程一目了然，加上讲解，可收到事半功倍的教学效果。
三是采用教学模型来讲解。如讲解压力控制阀时如何区分减压阀、溢流阀、顺序阀实体时，可让学生对照实物，总结三种阀的工作原理，组织学生讨论；鼓励学生发表意见，最后由教师总结归纳。第一步：认出减压阀。减压阀在静止状态（即未工作状态）下时常开的，进、出油口相通；而溢流阀和顺序阀在静止状态下时常闭的。根据这一特点，向各阀进出口注入清洁的油液，能从出油口顺畅的排出大量的油液者，即为减压阀，出油口不出油的为溢流阀或顺序阀（或采用：吹气法）。第二步：判断是溢流阀还时顺序阀。这两种阀按结构都分为直动式和先导式两种。直动式溢流阀有两各油口，一是进油口P，一是出油口T：而直动式顺序阀除了进、出油口之外，还有一个外泄油口Y。对于先导式溢流阀和先导式顺序阀，由于先导式溢流阀有进出油口各一个，还有一个外控口，而且外控口在不用时用丝堵堵，所以在表面上看只有两个孔。先导式顺序阀除了有进、出油口外，还有一个外泄油口和一个外控口。所以，若油口数为两个，则为直动式溢流阀。若油口数为三个，则为直动式顺序阀。若油口数三个，但是其中一被丝堵堵住，则为先导式溢流阀。若油口数为四个，则为先导式顺序阀。讲解时参照实物引导式教学，学生也可对知识进行综合的分析比较同时对知识点也达到很好的加深作用。
四是以典型的液压系统为例，合理的安排实验，实现项目化教学。在教学中，紧紧围绕教学目标和教学内容，合理的安排实验，使教学内容在实验中变理论的抽象性为理论的应用性。在此，设置多个实验。在此简单说明几个，如：
项目一、液压机动力元件的选择和拆装。在该实验中达到以下教学目标（1）能熟记液压泵的工作原理和性能参数；（2）能分析齿轮泵的结构、工作特性及应用场合；（3）能正确选用和拆装齿轮泵，加深对齿轮泵结构及工作原理的了解；（4）能检测齿轮泵的工作压力。
项目二、平面磨床工作台液压控制回路在该实验中达到以下教学目标（1）能够理解换向阀的工作原理和中位机能；（2）能进行换向回路的油路分析；（3）正确连接、安装并运行基本换向回路。
项目三、吊装机液压控制回路。在该实验中达到以下教学目标（1）能够理解单向阀的类型、结构工作原理；（2）理解单向阀的用途；（3）能进行锁紧回路的油路分析；（4）能够正确连接、安装并运行锁紧回路。
项目四、送料装置的控制系统设计。在该实验中达到以下教学目标（1）熟悉气动控制回路的表示及分析方法；（2）根据气动控制系统回路图找出各个元器件；（3）能进行管子的正确连接与系统回路的检验。
通过实验，学生可以有效的将理论与实际相结合，同时也可以将考核模式多元化。采用日常成绩、期末成绩和实验相结合的考核模式，以正面引导学生积极动手实验，鼓励学生发展个性与潜力，锻炼实践能力，为变学生被动学习为主动学习创造有利的条件。
3.学期末设置课程设计，达到融会贯通，综合学习的效果
课程设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。如：《液压传动与气压技术》课程设计任务书（一）。
设计一台成型加工的液压专用铣床，要求机床工作台上一次可安装两只工件，并能同时加工。工件的上料、卸料由手工完成，工件的夹紧及工作台进给由液压系统完成。
（1）机床的工作循环为：手工上料工件自动夹紧工作台快进 铣削进给（工进）工作台快退夹具松开手动卸料。
（2）机床自动化要求：要求系统采用电液结合，实现自动循环，速度换接无冲击，且速度要稳定，能承受一定量的反向负荷。
（3）完成：①按机床要求设计液压系统，绘出液压系统图；②列出元件明细表；③列出电磁铁动作顺序表；④分析系统回路。
教师根据学生的设计态度、设计任务完成情况、图纸的质量及质疑进行评定。课程设计的成绩分为：优秀、良好、中等、及格，不及格五个等级。优秀者一般不超过人数的20%，优良比例一般不应超过60%。
4.结束语
本文阐述了在现代教学改革的形势下，《液压传动与气动技术》的几种教学方法，科学设计教学内容，结合多媒体动画及实物教学、合理安排项目实验及课程设计等。经过一年多的实践教学证明，这些方法提高了教学效果。
【参考文献】
Abstract: Taking The Hydraulic and Pneumatic Transmission as an example, the article discussed the relationship of vocational ability and course design, the innovating case of microscopic course design based on vocational ability, and introduced the implementation and the achievements.
关键词： 职业能力；微观课程设计；项目导向法；七步教学法
Key words: vocational ability；microscopic course design；project oriented method；seven-step teaching method
0引言
近年来，高等职业教育的教学改革发展迅速，尽管“任务驱动，项目导向”的教学模式得到了众多职业教育院校的认可，但如何具体落实到教学培养的环节中呢？本文从微观课程设计这个侧面提出了一点方法和建议。主要以我院数控设备维护与应用专业开设的《液压与气动》课程为例，从微观层面上进行的课程学习资源与教学模式的设计开发，灵活运用教学方法及手段，从而提升学生的专业能力、方法能力和社会能力，锻炼他们的综合素质，提升就业竞争力。
1职业能力及其对课程设计的要求
职业能力包括专业知识技能，正确的行为方式，对工作和企业的责任心，遵守纪律、诚实守信和乐于助人的品质。目前，按照世界职教界比较一致的分类，职业能力可分为三大部分，即专业能力、方法能力和社会能力。
职业能力是知识与工作任务的联系，纯粹的知识不是职业能力，纯粹的工作任务也不是职业能力，只有当知识与工作任务相结合，个体能富有智慧地完成工作任务时，才能说他具备了职业能力。这就要求在高职课程中，打破以往仅仅关注“知识点”的观念，引入结构观念，不仅要关注让学生获得哪些职业知识，更要关注让学生以什么结构来获得这些知识。课程设计任务是要在知识与任务之间建立联系，以职业情境中的实际问题为中心，以知识与行动的产生式表征方式来组织课程内容，强调引导学生在完成工作任务的过程中主动建构理论知识和实践技能，从而有利于培养和提升学生的职业能力。
2围绕职业能力创新微观课程设计——以《液压与气动》为例
2.1 从课程定位看学生所需的能力《液压与气动》的课程性质是“数控设备应用与维护专业”的一门主干专业课，也是一门能直接用于工程实际技术学科。本课程在培养专业所需数控设备调试及维护相关知识和技能起核心作用。它的前导课程有机械制图，数控机床结构与维护，机加工实习。后续课程有数控机床故障诊断与维护，电机、泵、阀的拆装与维修实训，课程设计，顶岗实习与毕业设计。
课程的目标根据人才培养方案的要求，分为知识目标、能力目标和素质目标三类。本课程教学对专业目标培养的作用在于：培养学生专业理论和技能；培养学生综合应用能力；培养学生独立解决生产实际问题的能力；对职业关键能力提高起到重要及核心的作用。
培养目标集中在多种能力的培养，从而本课程教学的重点难点显现了：重点为培养学生自主解决生产实际问题的能力。难点为学生综合能力和自主能力的提高。
2.2 职业能力对微观课程设计的要求如何解决这些难点和重点，根本上就是培养学生的三个能力，即知识能力、方法能力和社会能力。从微观课程设计来说，就是要针对课程特色，结合生产实际，充分利用实验室条件，应用行动导向教学法激发学生，应用项目及任务引导学生培养他们的自主解决问题的能力。借鉴德国职业教育的工作任务导向（项目导向）法，运用七步教学法进行教学模式与教学方法改革，激发学生的学习兴趣、提高学习的主动性、培养学生的团队合作精神和独立工作能力，突出教、学、做一体化。
3实施案例——《典型气动系统》案例实施过程及分析
3.1 本案例教学内容本案例选自侯会喜主编的北京理工大学出版社出版的《液压与气动技术》第12章第6节及知识扩展的内容，是这一个学习单元的最后一块内容，是对前面所学的内容得以巩固和应用，是一堂实践操作课。教材中与本节课对应的实例由于比较单一，虽然也能让学生掌握典型气动系统的分析方法，但是全理论的讲述很难让学生对所学过的知识融会贯通，只是被动的听，被动的记录。所以本案例的学习引入七步教学法，让学生自己搜集资料、设计系统并进行验证。通过学习，让学生掌握典型气动系统的分析及设计方法，举一反三，为以后的课程设计打好基础。
3.2 学生情况分析参加本案例学习的是我校二年级第二学期的数控设备应用及维护专业的学生，专业基础知识已扎实；专业技能已经具备一定水平，但有待提高；学生的综合素质和自主学习并完成任务的能力需提高。学生正走向专业能力自我构建的“成熟期”。
第二学年的后半学期，主动性强，对知识的渴求欲望高；处理实际问题的应变能力有待培养；协作组织等关键能力正在构建。学生正走向关键能力自我构建的“成熟期”。
3.3 教学目标确定基于学生的这些特点结合教材内容，首先要营造平等、宽松的教学氛围，设法激发起学生的学习兴趣，把理论性较强的课本知识形象化、生动化，引导学生探究学习并把各科知识进行融会贯通。只有对授课对象也就是学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握，才能制定出切合实际的教学目标和教学重点。根据课程标准的要求，结合学生特点，将教学目标定为认知目标，技能目标，情感目标三个方面。
认知目标：①使用气动系统的安全注意事项。②气动系统的分析方法。
技能目标：①能认识常见气动元器件，了解其特性，并合理选用。②能正确分析并设计气动控制系统回路图。③系统布局合理。④能正确连接回路，连接正确、可靠。
情感目标：①通过本节课的学习，让学生体验团队协作的力量，从而能培养学生团队合作的意识。②通过完成气动系统的搭建，让学生体验成功的喜悦。并养成耐心细致的工作作风和严谨务实、严肃认真的工作态度。
3.4 教法设计主要采用直观演示和启发式教学方法，通过实例－创设问题情境－提出问题－探究设计－实践应用－归纳总结等环节，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。采取的方法为七步教学法。
3.5 学法指导教师的教是为了不教而教，这要求教师在授课中不仅要让学生听懂、学会，还要指导他们的学习方法，不能让学生离开老师这根拐棍就不会走路了，必须学会自主学习。
在本案例的讲授中要引导学生主动参与，积极探究，善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。
3.6 教学过程课前一周布置的准备任务：
①复习上2次课内容（气动元件、气动回路的内容），对本案例要用到的气动元器件及回路有相应认识。
②借阅相关资料。主要来自于图书馆与网络。
根据本案例的教学目标及教学形式，组织的整个教学过程一共分为9个环节，除了第一个环节和最后一个环节以外全部用七步教学法的模式进行：检查课前任务，导入课题——分组并布置工作任务（设计并在工作台上模拟实现公共汽车车门的气压控制）——确定目标（构建电气或气动回路）——收集信息——确定方案——实施（绘制回路图并进行实物连接）——检查——整理演示——结束语。
4教学效果分析
从授课实践来看，教学流程清晰、任务明确，七步教学法可操作性强，且课堂气氛活跃，学生的兴趣调动比较高，所有的学生都按照老师的任务去操作，并成功率较高。学生对这种教学持相当肯定的态度，认为这种方法对于学生学习主动性的培养有很大帮助，小组教学，小组讨论可以集大家的智慧于一体来解决问题，思维不会进入瓶颈，很开阔，很喜欢这种教学。
从能力培养来看，小组教学锻炼了学生的团队合作能力；团队合作提高了学习效率，激发了学生学习兴趣；锻炼了学生动手操作，解决问题的能力；锻炼了学生搜集信息，自我学习的能力；锻炼了学生与人交流，与人合作的能力。
5缺憾与建议
在课程实施过程中，由于实验室设备台套数的限制，比较适应小班教学；若是合班课程，每组人数过多，有部分学生的主动性不能充分调动，不能实现“人人参与”。针对这种情况，作者提出以下改进的建议。
5.1 分组时，若每次任务的分工都一样，会导致有的学生产生依赖思想，独立学习能力下降。故每次课程将分组有意打乱，分工也每次不同，使学生体会每个角色的作用。
5.2 合班教学人数较多，教师一人很难对所有学生都能兼顾。故在学生中招聘了学生助教若干名，由班级中学习积极性较高的同学或是高年级同学担任。由学生助教担任作业检查、讨论指导和巡视的工作。学生助教和教师合作，很容易控制住教学的节奏，而且学生对助教的接受性更高，更利于展开讨论。同时对担任助教的学生能力也是极好的培养。教师角色更多的体现为教学的组织者和管理者。
5.3 课堂教学与课后作业相结合。多种类的课后作业作为课堂教学的补足，能很好的弥补设备台套数的补足。课后作业有传统的答题，小组读书笔记，实验台实物搭建以及虚拟拆装等等。给学生分配好学生助教，定期参加助教组织的学习小组，讨论问题，解决问题。
参考文献：
[1]姜大源.工作过程导向的高职课程开发探索与实践———国家示范性高等职业院校课程开发案例汇编[M].北京：高等教育出版社，2008.
[2]丛文龙.基于工作过程课程的一体化设计[J].职业技术.2010（07）.
【关键词】液压与气压传动控制技术；教学改革；FluidSIM软件；应用与实践
《液压与气压传动控制技术》是机电类专业的核心专业基础课程。液压与气压系统工作过程繁琐，且元件结构多样，在授课过程中如何让繁琐、呆板、不易懂的知识点转变为形象生动、通俗易懂、积极主动的内容，以强化同学们对知识的主动消化和掌控，从来都是教师工作的瓶颈之一。传统的授课大都是黑板以及挂图等，教学手段比较单一。随着计算机广泛应用与普及，教学中逐渐用电子课件的方式，包括图片、视频等，来展现液压与气压系统的工作过程及元件内部结构原理。它们激发了学生一定程度的学习兴趣，但是教学的课件是教师提前准备好的，在教学过程中同学是被动的、填鸭式的，能否采用一种更为主动的方式，让同学与教师一起参与系统的设计并仿真一些工作回路呢？这里利用FluidSIM软件进行液压与气压系统回路的设计与工作过程的仿真，可让同学的被动学习转变为主动参与，可提高学习兴趣和教学效果。
一、什么是FuidSIM软件
FluidSIM 是一款用于创造、模拟、说明、学习气压传动、液压传动、电气控制、回路图的综合软件。通过拖拽即可创建回路图。将部件放入回路图中，即可清楚的观看到回路动作过程。简单、高效。
FluidSIM提供了一个直观的回路图编辑器，编辑器带有全部元件的详细描述、剖视图动画、元件图片及视频序列。这使得FluidSIM成为最佳的教学工具，同时也是自学者的不二选择。
不仅如此，FluidSIM利用DDE及OPC通讯技术，实现了与其他软件进行数据交换。同时，程序支持Festo EasyPorts，将与真机连接变为了可能。
二.FuidSIM软件实际教学中的应用与实践
（一）液压（气压）系统的设计与仿真
由于液压与气压系统的设计操作非常相似，界面也完全一样，因此以液压系统的设计为例来介绍FuidSIM软件的应用。图1为用户主界面。
图1.FluidSIM-H主界面 图2.液压回路仿真截图
图3电气—液压回路仿真图
FluidSIM-H主界面很直观，左边是元件库，右边是设计区，采用鼠标直接从元件库中拖动元件放在右边的设计区进行设计。界面上是设计好的液压系统，黑色线条为管道，主要的液压元件有液压源、三位四通换向阀（手动）、单作用液压缸、安全阀、卸荷阀、压力表（3个），旁边弹出的是一个显示单作用缸和卸荷阀状态图。点击 选项-仿真 便可进行仿真，手动三位四通换向阀可通过点击鼠标换向到左位。图2为仿真过程截图。
在图2中，红色的粗线表示压力油，褐色细线表示常压油。液压回路右侧的单双作用缸和换向阀的状态图中可清晰的显示出单作用液压缸的工作行程和时间的关系、换向阀阀位和时间的关系。
仿真过程随时可以暂停，以方便查看各元件的运行参数和状态，元件当前的压力和流量参数都可以通过右键点击图标，弹出相应对话框来进行设定和查看。通过液压回路工作过程的仿真和元件的实时状态显示，可以很形象地反映出各元件在回路工作过程中的相应动作，加强同学对液压回路原理和元件结构动作的掌握。
（二）电气控制回路的设计与仿真
FuidSIM-H软件除了可以进行液压与气压回路设计，还有齐全的电控元件，能够满足与液压传动系统配套的电气控制回路的设计要求，并能实现电气和液压（气压）回路同时同步仿真。
下面是用FuidSIM-H软件设计的一个双作用液压缸往复动作回路。图3为仿真截图。
此电气控制回路设有两个按钮分别控制两个继电器的线圈，通过这两个继电器的常开触点分别来控制电磁阀铁芯的通断，进而控制电磁换向阀的阀位，换向阀使油路转换，实现液压缸活塞杆的伸出和缩回。在液压回路与电气控制回路设计完毕以后，可立刻进行联合同步仿真。如果电气控制回路不合格，FuidSIM-H会发出警报并提示，仿真也将中断。
三、FuidSIM软件应用实践总结
本人在进行《液压与气压传动控制技术》课程的一体化教学中，针对机电一体化技术专业的学生，试探性地利用FuidSIM软件进行辅助教学。学生在实操前进行液压与气压传动系统回路设计和仿真的整个过程，激发学生的学习兴趣，提高学习效果，同时让学生在实操时对液压与气压系统及元件结构功能有了更充分的理解和掌握。在指导液压与气压系统回路课程设计时，用FuidSIM软件演示每一个学生的设计回路，并针对每位同学设计的回路进行现场分析，启发学生创造性的设计思路。
从学生座谈和教学评价、及学校教务督导等的教学反馈中，可以看到同学普遍都接受这种FuidSIM软件辅助教学的方式，并得到同学的高度评价：形象生动、直观通俗，教学内容易接受，学习效果非常好。
参考文献：
[1] FuidSIM软件使用手册 2003
[2] 王积伟. 液压与气压传动，机械工业出版社，2005
关键词：高职教学；液压传动控制技术；任务驱动法；应用实践
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.048
1 课程设计
（1）课程介绍。液压传动控制技术是高职教育的重要学科，主要是教授学生液压元件的基础知识，使学生正确识别各类液压元件，详知各个液压元件的工作原理，在此基础上能够独立的诊断和排除液压设备的故障。该技术具有较强的实践意义，常常应用于工业生产和实践中，对于保障工业生产的连续性和安全性有着十分重要的作用。
（2）设计思路。教师应将液压传动控制技术教材上的内容进行归纳和细分，在上课之前向学生布置相关任务，学生之间可以自由形成学习小组，每组6-8人，小组成员分工合作，在课余时间搜集资料，共同制定解决方案。各个小组中还应选出一名学生负责在课堂上讲述方案设计理念和问题的解决思路，最终由教师对各个小组的表现予以总结和点评。通过师生之间的讨论交流探索出最佳的方案，以达到完成任务的根本目的。教师还应经常安排实验课程，让学生通过动手实践验证方案的可行性，使理论和实践真正的结合到一起，以快速提高学生的实践能力。
（3）设计流程。1）任务引入。以液压缸的选择为例，根据液压缸的特点和工作原理为特定的工作环境选择出性价比最高的液压缸；2）制定方案。学生可以到书籍和网络上搜集资料，通过教材明晰液压缸的种类、特点、工作原理和具体的工作环境，根据任务要求的工作环境制定具体方案；3）课堂讨论。教师可以借助现代化的教学设备组织实施教学，运用多媒体将学生制作的液压缸课件进行演示，为其他学生提供清晰的参考素材，促使学生积极参与到讨论中，检查该方案是否合理，指出其中的不足之处，同时对自身的方案加以完善，以提高学生的课堂参与度，加深学生对知识的理解和掌握程度；4）总结评估。在各个小组都演示完毕后，教师要对每个小组的表现进行客观的评价，对各个小组成员的辛勤付出加以肯定，指出方案中需要改进的地方，综合各个小组的发言总结出最具有实践价值的实施方案。教师还应对液压缸的相关知识进行拓展延伸，例如运用类比教学法将液压马达与液压缸放到一起教学，比较二者的相似点和不同点，促使学生对液压马达形成系统的认识，以便于学生对液压传动控制技术该门学科的整体理解和运用；5）结果应用。在实验室模拟液压缸的工作环境，让学生将各自选择的液压缸放到实验台上，检验其是否能够正常工作；如果液压缸不能工作，那么说明该方案不具备可行性；如果液压缸可以工作，那么对其工作效率进行计算，参考液压缸的工作效率与市场价格，用科学可靠的数据说明各个方案的优劣，使学生更为信服。
2 任务驱动法的教学优势
（1）提高了学生的学习能力。传统的液压传动控制技术课程只需要学生带着耳朵，在课堂上认真听讲，而不需要学生提问和发言，学生与教师之间缺乏交流和互动。这种教学方式很难吸引学生参与其中，学生对于晦涩难懂的知识无法理解和掌握，很难产生学习兴趣，导致课堂效率十分低下。采用任务驱动法使学生做好课前预习，学生会对将要学习的知识有个大致的了解，在课堂上能够更快的理解知识内容，同时通过查阅资料会提高学生的自主学习能力，有助于学生日后的独立学习。
（2）有助于学生的全面发展。液压传动控制技术是理科知识，与机电、自动化等学科密不可分，以往的高职教育只重视培养学生的理性思维，却忽视了训练学生的表达能力。采用任务驱动法激励学生在课堂上发言，在课下参与讨论，能够显著提高学生的语言表达能力，而且采用分组竞赛的教学形式很好的培养了学生竞争和合作的意识。除此之外，学生在查阅资料时还可以锻炼信息的采集和筛选能力，从而快速的提取自身需要的资料，所以说任务驱动法对于促进学生的全面发展大有助益。
3 实施任务驱动法的必备条件
（1）对教师的要求。任务驱动教学法将高职教学的课堂环境由静态转变为动态，教师无法像以往一样完全掌控课堂，也不能预知学生将要提出的问题，因此需要教师具备良好的职业素养和应变能力，能够对学生提出的问题作出细致、精准的回答，切实的帮助学生解决各类实际问题。教师应该鼓励学生大胆提问，对于简单的问题也不要敷衍或是苛责学生，要平等对待每一位学生，表扬性的话语要多于批评和指责，让学生感受到教师的关心和爱护，从而逐渐积累学习液压传动控制技术的兴趣。教师还应经常与企业和工厂的技术人员交流，不断完善自身的知识和技能，并根据企业的岗位要求设置课堂任务，使液压传动控制技术教学更具有实践价值。
（2）对教材的要求。以往的教材注重知识的系统性、渐进性，忽略了学科间的联系和理论联系生产实际，知识应用于生产的要求。任务驱动法对教材的要求较高，综合起来应满足下面5个条件：1）应具有一定的学习价值和实践意义；2）能将某一教学课题的理论知识和实践技能结合在一起；3）与企业实际生产过程或实现的商业经营活动有直接的关系；4）学生有独立进行计划工作的机会，可以自行组织、安排自己的学习行为；5）有明确而具体的成果展示。
在编写教材的过程中，需要按照这5个条件设计项目，同时也需要在各个项目中渗透整个《液压传动控制技术》的理论知识，保证学生学习知识的完整性。
4 小结
液压传动控制技术是机电一体化专业中的必学科目，将任务驱动法应用到该科目中能够显著提高学生的各项能力，促进学生的全面发展，使学生成为符合企业需要的复合型人才。高职教师应该加大对任务驱动教学法的研究，并将其推广应用到其他科目中，让其他专业的高职学生都能够从中获益，使高职学生在就业时具备更为明显的优势，以帮助学生早日找到心仪的工作，为企业和工厂输送更多的复合型人才，从而创造高校、企业、学生的和谐共赢局面。
参考文献：
[1]韩京海，张春阳.项目教学法在“液压与液力传动”中的教学实践[J].中国电力教育，2011（04）.
关键词：液压实验台 回路设计 液压控制 PLC控制
“实践是检验真理的唯一标准”。这句名言在《液压与气动》课程的理论与实践相结合中体现更为突出。《液压与气动》课程是高职院校机械类专业和机电一体化专业学生必须掌握的技术基础课目，具有很强的实践性。有效地利用实验设备，增强学生理解能力，大大提高教学效果。
我校有“液压系统压力形成原理”实验台、“液压元件性能测试”实验台，这些只是做基础部分实验用，而未改装的QCS014拆装式液压系统教学实验台，有一定的局限性。学生对液压回路及其元件实际应用方面的知识只能通过老师在课堂上传授或多媒体课件学习，学习起来还是比较抽象也不容易掌握，使部分学生对该课程的内容缺乏感性认识，达不到理想的效果，也降低了学习的兴趣。
为了适应高职高专教育的现代化水平，陕西国防工业职业技术学院，机电学院对QCS014拆装式液压系统教学实验台进行了改造，改造后的实验台除了可以进行常规的液压基本控制回路实验实训外，还可以进行液压回路课程设计、毕业设计、以及利用可编程控制器（PLC）进行液压系统控制及中级工的培训等。是全液压控制、继电器控制液压部分动作和用PLC控制液压部分动作完美结合的典型实验设备。
该实验台采用的是中压系列液压元件和快速接头。通过该实验台，学生不但可以根据需要快速搭建成各种手动控制、半自动控制及全自动控制的液压回路或液压系统。而且还可以独立地进行实验实训科目设计、实训操作、安装、调试、故障排除、编制控制程序等。这样使学生得到理想的综合训练，较好地满足了当前职业教育和素质教育的要求，学生得到最大的收获。
1 QCS014拆装式液压系统教学实验台应用实例
下面通过两个实例说明QCS014拆装式液压系统教学实验台在液压传动实验、实训教学环节中的应用。
1.1 液压回路的设计、安装与调试 在实验实训教学中，一般由教师给学生提出实验和实训科目的内容、要求，提供实验实训设备、液压元件、电气元件、电脑与软件等。学生可根据所学的相关的理论知识，自己拟定实验实训方案，实验实训步骤，独立操作，安装调试或测试，及时解决操作过程中出现的问题。
安装液压元件：定量叶片泵1台，单杆液压缸2台， Y型溢流阀1台，调速阀2台，三位四通电磁换向阀2台，油箱1台，油管及管接头多个。
要求：用这些液压元件组成一个可以实现“A缸进B缸进A缸退B缸退停止”顺序动作的液压传动系统。
实验实训步骤如下：①画出液压系统的工作原理图，如图1。②分析运动过程，并作出电磁铁动作顺序表，如表1。
a.A缸前进时，1YA通电，油液经换向阀4的左端、调速阀6进入A缸左腔，活塞向右移动；回油经换向阀4直接回油箱，此时活塞运动速度由调速阀6调节，完成A缸的进给动作。b.B缸前进时，1YA继续保持通电，3YA通电，油液经换向阀5的左端、调速阀7进入B缸左腔，活塞向右移动；回油经换向阀5直接回油箱，此时活塞运动速度由调速阀7调节，完成B缸的进给动作。c.A缸退回时，1YA断电，2YA通电，3YA继续保持通电，油液经换向阀4的右端进入A缸右腔，活塞向左移动；回油经调速阀6中的单向阀，经换向阀4流回油箱，完成A缸的退回动作。d.B缸退回时，1YA、3YA断电，4YA通电，2YA继续保持通电，油液经换向阀5的右端进入B缸右腔，活塞向左移动；回油经调速阀7中的单向阀，经换向阀5流回油箱，完成B缸的退回动作。e.B缸退回到位停止，此时1YA、2YA、3YA、4YA均断电。③根据工作原理图，选择液压元件，在液压实验台上连接好回路。④开机调试，调节调速阀的手柄，观察液压缸的速度变化，做好记录。⑤实验实训完毕，拆卸回路，将元件清理并归位。
通过本实验实训项目，使学生进一步了解液压元件的结构、工作原理及性能特点以及所起的作用和如何正确合理选用，还能提高学生对液压回路的设计、组装、调试等技能和实际动手能力。
1.2 用PLC控制液压系统并设计、安装、调试 在此类实验实训中，教师给出控制内容及要求，提供安装设备，由学生根据所学的液压及PLC理论知识，自己拟定方案，步骤，设计液压回路，在欧姆龙软件中设计梯形图，独立操作，发现问题学生自己研究解决。
现有设备：电脑1台，装有可编程控制器的QCS014设备1台，定量叶片油泵1台，单杆液压缸1台，溢流阀1台，节流阀1台，三位四通电磁换向阀1台，两位两通电磁换向阀1台，油箱1台，油管及管接头多个，接近开关5个，数根导线。
要求：用这些元件组成一个用PLC控制实现“快进工进快进工进快退原位停止”液压传动系统。
具体实验实训步骤如下：①画出该系统的工作原理图，如图2。②分析运动过程，并作出电磁铁动作顺序表，如表2。
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a.快进时：由启动按钮SB2给电，1YA、3YA通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞右移；回油经换向阀4、7流回油箱，实现第一次快进。b.工进时：当活塞杆运动到接近开关SQ2时，使3YA断电，1YA继续保持通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞继续右移；回油经换向阀4、节流阀6流回油箱，实现第一次工进，工进速度由节流阀6调节。c.快进时：当活塞杆运动到接近开关SQ3时，1YA继续保持通电、3YA通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞继续右移；回油经换向阀4、7流回油箱，实现第二次快进。d.工进时：当活塞杆运动到接近开关SQ4时，使3YA断电，1YA继续保持通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞继续右移；回油经换向阀4、节流阀6流回油箱，实现第二次工进，工进速度和第一次相同。e.快退时：当活塞杆运动到接近开关SQ5时，1YA断电、2YA、3YA通电，油液经换向阀4的右端进入液压缸5的右腔，活塞左移；回油经换向阀4、7流回油箱，实现快退。f.原位停止：当活塞杆运动到接近开关SQ1时，1YA、2YA、3YA均断电，活塞运动停止。③绘制出PLC梯形图并附输入、输出地址（I/O）分配列表，如图3及表3。④根据液压系统工作原理图，选择液压元件，在液压实验台上连接好回路。⑤根据液压系统工作原理图、梯形图及输入、输出地址（I/O）分配列表，选择接近开关和导线，在液压实验台上连接好电路。⑥开机调试，调节节流阀的手柄，观察液压缸的工进速度，做好记录。⑦实验实习完毕，拆卸回路，拆卸电路，将元件清理并归位。
通过本实验及实训科目使学生进一步了解液压元件的结构、工作原理及性能特点以及所起的作用和如何正确合理选用；了解欧姆龙软件环境，掌握梯形图的制作及输入、输出地址（I/O）分配；了解接近开关的工作原理及应用并掌握电路中的线路连接方式。通过学生对液压回路的设计、组装、调试及欧姆龙软件的应用等技能提高实际动手能力。
2 总结及QCS014拆装式液压系统教学实验台的发展前景
液压教学不只是单纯教授学生理论知识，更多应该加强训练、提高学生自学能力、设计创新能力、以及实事求是的科学态度，充分锻炼学生实际动手能力。通过实验实训，不仅可以加强对液压理论知识方面的理解，而且也能掌握先进的控制技术，培养学生在机液电一体化综合控制等方面的综合能力。QCS014拆装式液压系统教学实验台综合性能比较强，在实践教学中有着良好的应用前景。
2.1 总结 本论文主要完成了以下方面的工作：①阐述了QCS014拆装式液压系统教学实验台在实践教学中的重要作用。②用举例说明法阐述了在该试验台上完成液压回路的设计、电磁铁动作顺序表、安装、调试的全过程。③用举例法阐述了根据液压系统和电气系统的控制要求，设计液压回路；用可编程控制器建立输入、输出地址分配表并设计绘制梯形图；安装元件、连接导线、调试观察结果。④总结了学生在实践学习中收获，体现了实实在在良好的教学效果，使学生对《液压与气动》课程从朦胧到清晰的全过程。
2.2 QCS014拆装式液压系统教学实验台应用前景 以上是液压基本元件以及PLC控制在该实验台上的应用，也基本满足了液压教学的要求，然而，该实验台的功能完善性方面还有待进一步的发展，还有很多的研究工作需要进一步的探索。①模拟量元件的应用。在该实验台上可以增加一些带有模拟量的元件，应用这些比例阀设计回路并且与PLC结合，紧贴技术发展要求。②插装阀和叠加法的应用。该实验台有着很大的发展空间，选用插装阀和叠加阀，是该实验台控制方式更多样化，科学化、先进化。③液压系统故障设置的开发。能在该实验台上开发“液压系统故障设置”功能，可以模拟实际工程中出现的常见液压故障，以便液压专业的学生在学习《液压系统故障分析与排除》课程中学习更方便，更实际，更便于学生在将来的工作中学以致用，对液压系统中的出现故障，进行排除。
总之，该实验台经过第一次改装后，增加了PLC控制，使QCS014拆装式液压系统教学实验台的发展取得了一定的进展，但随着科技的不断进步，该实验台也将不断的融入新的元素，使该实验台的功能逐步完善化，更好的为液压实践教学服务，培养优秀的液压技术人才。
参考文献：
[1]吴海荣.基于QCS014A实验台的液压马达选型设计[J].机床与液压，2012（14）.
1.1传动方案的设计与计算
依据设计任务书给出的工况条件和要求，设计传动形式、计算传动功率、选择电机、合理分配传动比、确定方式。
1.2减速器的结构设计与计算
经过初步的设计与计算，计算出大小齿轮的分度圆直径、齿宽，估算出各轴的最小直径，并开始齿轮减速器的结构设计。需要注意的是这个部分与绘制图纸是相辅相成的。
1.3绘制图纸
结构制图的设计绝不是简单的对照着例图抄图，整个设计过程要遵循严格的先后顺序。首先，根据计算出的数据估算整体尺寸，以利于图幅图面的选择和布置。其次，画出大小齿轮的大体轮廓，定内壁线。根据预留螺栓要求的扳手空间确定凸缘尺寸，画出减速器轮廓的宽度。另外，由轴的最小轴径和轴承型号确定轴各段的尺寸。最后，就要根据内壁和壁厚来确定外轮廓及吊耳吊孔，根据齿轮啮合位置和透视窗设计准则来确定透视窗的大小和位置等。只要掌握了一定的方法和知识，整个设计也将知难行易。
1.4设计说明书的编制
这部分是将整个设计过程记录下来，重点是轴和其他重要零件的校核。它所涉及的是传动方案设计与计算的依据，结构设计的说明，标准件、外购件的选择与计算等。若有一个模版就会使编写思路更加清晰。
1.5设计总结与答辩
在设计总结与答辩阶段，老师会根据教学经验对学生的设计理念、方法或者设计中容易遇到的问题进行提问。这需要学生以扎实的功底认真的态度来做好设计中的每一步，而在此过程中学生会学到更多的知识。
2机械设计课程设计中的感受
2.1在实践中学习，理论联系实际
理论联系实际是理论教学中的一项基本原则。在教学过程中具体运用这一原则时，要防止片面性，要在理论和实际的内在统一性上下功夫，要广泛地联系实际，联系学生的思想状况、理论水平、知识需求和接受能力，从而科学、完整地贯彻教学原则。
1)在课程设计的实践中，要对学生进行设计基本技能的训练，使其学会查阅和使用标准规范、手册、图册及相关技术资料，培养计算、绘图、数据处理等方面的能力。在设计与计算中，与传统作业大不一样，不能仅靠公式计算来确定参数。而且，课本和设计指导书中给出的很多参数都是范围，所以必须根据设计的具体情况选出具体数值。例如，V型带可选择的传动比是2～7。这些数值究竟在自己的方案如何选择?这需要学生认真阅读课本、参考手册，通过各种方式查阅现有的减速器在特定条件下各级传动比的分配来对比，最后总结出自己的“经验”。而这种“经验”会为学生步入社会打下坚实的基础。
2)学会将理论联系实际的设计思想综合运用到课程设计中，锻炼结合生产实际分析、解决实际工程问题的能力，巩固、深化和扩展有关机械设计方面的知识。
2.2科学的方法
设计过程中，方案设计与计算同基础理论知识联系很多，而且有设计模板，学生做起来不算很难，但进入减速器结构设计阶段，很多学生没有任何经验，不知从何下手。科学的方法对学生的重要性毋庸置疑。
1)要有足够的知识储备和绘图练习。如果学生在机械设计课程的学习过程中，能高质量地完成螺纹连接、键连接、皮带传动设计、齿轮、链轮设计，特别是对其结构部分的设计(制图)作业，则在减速器的具体结构设计与制图中的小零件就不会是学生的阻碍了。
2)善用图示图解法。齿轮减速器结构设计一直是工科院校机械类专业的经典教学内容，各类参考书目非常多，用图示图解更加直观清晰，容易被学生接受。利用老师总结编制的一套教学解析图，针对学生容易出现的设计错误和难以理解的地方，用图形的方式突出重点，并加以强调，减少设计过程的失误和时间浪费。例如，当学生对起盖螺钉的规格不太清楚时，图上会以简明扼要的话语告诉学生这种零件在设计手册的位置及使用注意事项。
2.3变被动学习主动学习
将课堂还给学生，让学生成为课堂的主体，教师则成为课堂上学生的引导者．这样学生才会集中精神去思考、去参与课堂学习，变被动学习为主动学习。当确定了本次课程设计的重点是减速箱的设计，明确了减速箱的目的是为了减速之后，学生可以思考其学过的达到减速目的的多种方式，如齿轮减速，蜗轮蜗杆减速，链、带传动减速或利用液压气压来实现减速等。但为何市场多选用齿轮传动减速而不选择其他方式，这就需要学生比较各种减速方式的优缺点及适用情况，借鉴前人的经验，根据机械设计的实用原则来解决这些问题。而这个过程，恰恰是学生在不知不觉中变被动学习为主动学习的过程。
3设计过程的探讨
当一张设计图基本完成的时候，很多细节问题也往往被学生忽略。例如，螺纹连接件的类型有很多，我们常用的有螺钉、螺栓、双头螺柱、螺母和垫圈等，而这些连接件的尺寸和结构形式都是有标准的，所以设计时要根据相关标准来选择绘图。起吊装置中的吊环、吊耳等应该按起重重量来选择，结构和尺寸也应按照标准来绘制，特殊情况可以根据具体情况做适当的修改。为保证安全起吊，吊环的螺钉也应完全拧入螺孔。同时，定位销、油标尺、通气器也是标准的，甚至标题栏的制作更是需要我们找到确定的依据，这些依据会使整张图纸更具标准化、正规化与完整性。另外，有些参数需要圆整，尽可能不带小数，如轴径尺寸;有些参数必须取标准值，如齿轮模数、螺栓螺母;有些数值即不需要圆整也没有标准，如斜齿轮分度圆直径尺寸值等。设计零件图的重点是尺寸标注、公差选择与标注、加工工艺要求与检验要求。这些都是学生特别容易轻视的。细节决定质量，只要在此阶段把握好细节，一切有理有据，那么学生的设计必然是高质量的设计。
4结束语
关键词：工学结合；高职；毕业设计；改革
中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）11-0054-02
近年来，各高职院校招生规模迅速扩大，培养要求和培养模式也发生了较大的变化，很多学校实施了工学结合、顶岗实习的教学模式。然而，作为专业教学最后一个环节的毕业设计并没有受到足够的关注，大部分学校基本采用传统的设计模式，有的学校根据教学现实稍作调整。毕业顶岗实习对毕业设计影响很大，总体上看，目前高职院校的毕业设计多数流于形式，质量严重滑坡，现状堪忧。高职毕业设计必须进行合理的调整和必要的改革以适应新形势下高职教育的培养规模和培养模式。
高职院校毕业设计存在的问题
目前，大部分高职院校仍然沿用传统毕业设计模式，与当前高职教育的培养要求和教学现实相背离、相矛盾，具体表现为：
不符合当前高职教育的培养目标 高职教育毕业设计一直以来沿用本科院校毕业设计的模式，这种模式的毕业设计可以提高学生的专业知识运用能力，使学生获得一次综合性的专业训练。但是本科院校的毕业设计偏重对理论知识的研究和设计能力的训练，而高职教育的培养目标是培养社会需要的高素质、高技能人才，注重职业素质和职业技能的培养。目前，高职毕业设计选题仍局限于设计的题目，形式僵化，难度偏高，没有体现高职教育的培养目标。很多学生由于不具备学校要求的设计能力而抄袭别人的毕业设计，蒙混过关。
不适合当前高职教育的培养模式 为了更好地培养学生的职业素质和职业技能，缩短毕业生与岗位的距离，大部分高职院校在最后一学期都安排了整学期的顶岗实习。同时，学生在企业实习期间要完成毕业设计，即边实习边设计。很多学校在学生选题方面采取双向选择的办法，即学生可以根据实习时所从事的工作内容与指导教师商定设计题目。这种做法的初衷是好的，可以使学生的毕业设计更加贴近工作实际，学以致用，培养学生的知识运用能力。但实际情况却不尽如人意。在企业实习的高职学生，很多从事产品检验包装、机床操作维护等与工程设计关系不大的工种，很难找到技术含量高的设计课题；同时，企业的条件很难满足学生做毕业设计的要求，企业基本按员工要求学生，学生业余时间较少，且办公条件比较简陋，无处查阅资料。
不适应当前高职教育的教学规模 目前高职院校的招生规模不断扩大，师生比例失衡，教师在完成教学任务的同时，还要完成学生管理、科研、社会服务等其他工作。一个教师常常要指导十几个甚至二十几个毕业生，教师指导毕业设计的精力明显不足；加之很多学校从学生的就业考虑，顶岗实习单位往往是学生自己联系的准就业单位，实习学生分布比较分散。在此形势下，高职毕业设计指导很难到位，导致毕业设计的质量普遍下降。
对高职教育毕业
设计改革的思考与建议
高等职业教育在经历了近二十年的快速发展，教育理念和培养模式都发生了较大的变化，毕业设计作为专业教学的重要环节改革势在必行。高职院校毕业设计改革重点应该是毕业设计模式的改革，即从选题、指导到管理考核等方面进行改革，依照高职教育的培养要求，体现出学生职业技能的综合训练和职业素质和全面培养。近两年，笔者作为机械类专业教师，一直开展毕业设计改革的研究与探索。下面结合高职机械类专业学生的毕业设计谈谈自己对毕业设计改革的一些看法。
强化课程设计，淡化毕业设计 高职教育隶属于高等教育，虽然比较强调职业能力的培养，但不同于中等职业教育，高职机械类毕业生还需要具备一定的结构设计能力和较强的工艺设计能力。很多高职院校也在降低毕业设计选题的难度，基本与课程设计难度相当。高职院校可以在平时的教学中强化课程设计，使得学生在毕业顶岗实习之前就具备了基本的设计能力，这样的培养更扎实，更具实效。机械类专业可以在《机械设计基础》课程后设置课程设计，开展减速器等典型部件的综合设计；在《机械制造技术》课程后设置课程设计，开展万向节滑动叉等典型零件加工工艺规程和工艺装置的综合设计；在《液压传动》课程中开展液压压力机等典型设备液压系统图的识读与设计；在《模具设计与制造》课程中设置课程设计，开展晾衣架等日用品模具的设计与制造训练；在《数控加工工艺与编程》课程后设置综合实训，开展复杂轴类、复杂型腔类零件数控加工工艺设计与编程的训练等。在这些专业核心课程之后设置综合设计实训，基本可以实现对学生基本设计能力的训练和基本知识运用能力的培养。可以通过案例教学和项目化教学等方式，将学生基本设计能力的培养贯穿于整个课程教学的始终，从而减轻学生毕业设计的压力。
改革毕业设计选题形式，使人才培养与社会需求相一致 高职毕业设计的目的不应该仅是提高学生专业知识的综合运用能力，还应该体现职业素质和职业技能的综合训练。要实现这一目的，应允许毕业设计选题的多样化，鼓励学生结合实习岗位选择设计、加工、维护等与专业相关的技术课题。在设计室实习的学生可以开展产品开发的设计课题；在加工岗位实习的学生可以开展复杂零件加工的制造课题；也允许学生结合实习岗位撰写技术报告，比如，有的学生在实习时配合工程技术人员进行某一生产线的安装与调试，那他就可以这一技术工作为选题写一份技术报告。技术报告既是学生对其岗位某一项技术工作的总结，也可以通过书写报告加深认识和继续升华，对其职业素质培养有很大帮助。不管是产品开发的设计课题，还是零件加工的制造课题，都要鼓励学生做出实物成果，通过学生自己独立加工零件，体现对学生机床操作技能、零件加工技能、产品检测检验技能等职业技能的综合训练。浙江省、福建省、天津市的很多高职院校机械类专业非常注重毕业设计成果实物化，并在就业应聘时进行展示，很大程度上提高了毕业生就业的成功率。
实施双导师制，使毕业设计指导落到实处 毕业设计指导是一种个性化较强的工作，每个学生的题目几乎都不相同。目前，高职院校普遍存在师资短缺的问题，一个教师指导十几个甚至二十几个学生的毕业设计，效果可想而知。既然学生可以在顶岗实习期间结合实习岗位完成毕业设计，与学生在一起的师傅、技术员多数实战经验丰富，应该可以承担校外指导教师的职责。校内指导教师把关设计内容和技术标准，校外指导教师承担岗位技术问题的咨询，并共同承担实习设计的管理及考核。校外指导教师参照校内指导教师享受一定的劳动薪酬。校外指导教师的参与不仅能很好地解决学校师资不足的问题，同时也是学校难得的教师资源，他们不仅实战经验丰富，而且与学生朝夕相处便于指导。当然，在实际操作中，也出现了企业技术人员因工作繁忙、缺少责任心等原因疏于指导和管理的现象，这需要学校加强与企业沟通、协调，制定相关的制度，明确校内外指导教师的职责、义务和报酬；同时，开展与企业的多方面合作，获得企业的支持与配合。
改革毕业设计考核，突出成果实物化 毕业设计考核，应该由校内外指导教师及行业、企业专家共同组成的答辩小组完成。做结构设计、工艺设计等课题的学生，不仅要求他画出设计图纸、撰写必要的设计说明，还应要求他独立加工出实物，这样才有资格评优、评良。这种课题除进行答辩考核以外，还要对学生毕业设计实物成果进行测试和评价。对于撰写技术报告的学生可以采取面试的形式，根据报告内容和实习岗位回答相关的职业基本知识和岗位技术问题。对于同一企业或同样岗位的，指导教师可以设计若干与企业具体岗位相关的技术问题，让学生抽选回答。
校外实训基地建设要便于毕业设计开展 如果学生顶岗实习过于分散，势必给指导带来很大困难，双导师制也很难实施，毕业设计质量很难保证。如果选择若干深度融合规范的企业作为毕业实习基地，毕业生相对集中，容易实施双导师制，保证毕业设计指导的质量，便于毕业设计管理与考核。高职院校与企业要加强职业培训、合作办学、技术服务、科学研究等方面的合作，将学生毕业设计与企业的生产、科研等工作有机地结合起来，使高职教育的毕业设计真正体现与生产实践相结合，提高学生的职业适应能力和就业竞争能力。
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