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液压传动课程设计范文1
选用的教材为煤炭工业出版社出版的《矿山机械》教材。本节课的内容选自教材的第二章第一节,主要学习液压传动工作原理、液压系统组成。因为液压技术在工程机械设备领域应用广泛,因此,只有掌握液压传动的基本知识,才能分析生产实际液压设备的工作原理,进而更好地进行液压设备的使用、维护和维修工作。
二、学习者特征分析
1.知识水平
学生已经掌握了机械原理、流体力学的基本知识,掌握了液压实训设备的基本操作技能,学习了安全操作规程及实训室7S管理制度。
2.心理特点
学生对理论知识学习缺乏兴趣,愿意动手操作;注意力集中时间较短,思维活跃,好奇心强,有参与课堂的热情。
三、职业岗位能力分析
液压设备维修工岗位职责要求:液压系统基本组成及液压系统工作原理,能阅读液压系统原理图,能处理常见的故障。
四、教学目标
1.专业技能目标
能够看懂一些常用的液压元件图形符号,能够根据系统工作循环和动作要求及图纸读懂液压系统原理图。
2.知识目标
了解液压元件的作用及图形符号的意义;掌握液压传动系统的组成及工作原理;能阅读液压系统原理图。
3.情感目标
培养学生熟悉液压设备的工作环境,提高自主学习能力和表达沟通能力,加强团队协作,形成岗位意识。
4.教学重难点
液压传动的工作原理。
5.教学策略
液压系统的基本组成借助教具、flas、图片等多种表现形式,把抽象的内容生活化具体化;充分发挥学生的主观能动性,学生通过自己观察、对比、分析、总结,掌握换向阀的工作原理。采用逆向讲授,正向梳理、归纳、提升、总结一般液压系的组成。教学难点液压传动工作原理采用逆向讲授,正向梳理方法,结合初中物理学所讲的连通器模型,揭示液压传动系统最基本的工作原理。
五、教学策略选择与设计
本着学生听得懂、学得会、记得住为原则,采用PBL教学模式,从终端问题开始,向上形成逆向问题链,并逐一解决。
六、教学方法
1.基于问题的学习方法
以问题为学习的起点:以问题为主轴架构,问题来源于专业领域遇到的真实问题。以学习为中心:学生背负学习责任,侧重小组协作学习和自主学习,教师的任务是指导学习技巧,课程单元结束时进行小组评价,教师总结。
2.分组教学法
将学生分为4个小组,在以小组为单位的学习过程中取长补短,共同学习,共同进步,增进感情交流。理实一体教学,即理论学习与实践操作相结合。
七、教学环境及资源准备
1. 教学地点
液压实训室(理实一体化)。
2.教学资源准备
液压实训设备(液压泵站、手动三位四通换向阀、油管、液压缸)4套,换向阀教具1个,多媒体教学设备、教学课件、学习任务书、拓展阅读资料。
八、教学过程
1.导课
本次的主题:液压体系的构成与特色。主题的描绘:液压体系一般是经过于液体压力来推进液压缸的活塞运动来完结预订的价值。本主题是:要经过于“液压体系示例”作为学生直观出现液体压力是怎么样发生的、进行传递的以及如何进行操控的。与此同时,讲述中也阐明了其主要特色。
2.授课
液压体系构成及特色,液压传动体系的构成及图形的符号。
3.逻辑关系
液压体系,完成运动,压力操控,方向操控,速度控,杂质滤网。
4.事件
轿车揉捏作废机
5.轿车作废体系定论
(1)液压体系是由动力设备、操控调节设备、履行设备、辅佐设备所构成。
(2)液压体系是以有压力的液压油作为介质转换和传递能量的设备。
(3)典型元件:泵、阀、缸、滤网等。
6.运动状况
液压传动课程设计范文2
【关键词】应用型本科;实践教学;动手能力
1.应用型本科人才培养特点
随着知识经济时代的到来,经济和科学技术的发展以及社会转型对人才的需求越来越大,对人才的质量要求不断提升,对人才需求的层次和规格呈多样化的趋势。在这些因素的影响下,高等教育由精英教育转向大众化教育。应用性高等教育就是随着这种转变应运而生的一种新的教育类型,且贯穿于高等教育的各个层次,丰富了高等教育体系的内涵。应用型本科与一般普通本科相比具有鲜明的技术应用型特征。在培养规格上,应用型本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才,而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才;在培养模式上,应用型本科以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线,涉及学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以应用能力为主旨和特征构建课程和教学体系,重视学生的应用能力的培养。
应用型本科院校是为社会培养所需要的工程应用型人才服务的。因此,应用型本科院校的工程教育必须面向企业,根据工程应用型本科人才的特色,不断探索和创新工程应用型本科人才的培养模式,与时俱进,为社会培养出更多更好的工程应用型本科人才。
2.机械类专业的液压实践教学的探索
在培养应用型人才的课程设置中,《液压与气压传动》是机电类专业的一门专业基础课。该课程的实践教学环节主要包含课内实验与课程设计。由于该课程具有较强的实践性和应用性,因此实践教学极具重要性。通过实践,让学生获得感性知识,加深学生对理论知识的理解,提高学生的动手能力,强化技能培养,培养学生分析和解决问题的能力,培养学生自主创新能力。在实践教学过程中,应注重如下方面的内容:
2.1 教学观念
在实验教学过程中,尊重学生的个性和兴趣,鼓励学生自主学习自主成才。让学生在全面发展与个性发展的有机统一中,学有所长,加强学生创新精神和创造能力的培养。
2.2 教学形式
液压实验教学过程中,教学形式从以“教”为中心转向以“学”为中心,让学生成为实验活动的主体,以教师指导为主的实验形式转向以辅导、监控、考核的学生自主学习为主。
2.3 教学内容
实践教学内容的安排尽量注意理论与实际应用的紧密结合,力求达到通过实验活动,促使学生进行专业知识与相关知识的整合,将零散的知识转变为相互贯通的系统的知识;同时引导学生将学过的知识转化为自身的能力与素质,真正实现理论与实践的结合。
2.3.1 课内实验
液压课内实验,是学生借助于仪器设备和液压元件,通过装拆、搭接、使用以获得直接经验、培养技能、技巧的一种教学形式。实验的目的在于验证、巩固课堂所学的基本概念和基本理论,启迪学生的创新思维、开发创新潜能、培养创新能力、强化综合能力的训练,提高学生运用所学专业知识和现代科技手段解决各种实际问题的能力和实践操作能力。液压实验的内容主要包括三个层次:
(1)基础性实验:这类实验主要是认知性或演示性实验,用于学生对该实验所涉及专业知识的全面理解,实验的目的就是根据专业培养目标进行基本技能的训练和巩固所学的理论知识,让学生了解液压传动系统的组成、工作原理和搭建一个液压传动系统的全过程。
(2)综合性实验:这类实验主要是验证性或模拟性实验,用于对理论教学中的重要结论进行验证,利用实验教学环境重现与真实系统工作活动过程相近的氛围。根据理论教学的要求,完成实验操作,解决系统故障。让学生通过实验提高学习兴趣,明确学习方向和自己的不足,增强学习的动力。
(3)创新性与设计性实验:这类实验项目一般来自教师的科研课题或学生根据自己提出的科研设想在实验室中进行开发和研究,是实践教学的高级层次,实验的目的在于开发学生的创新思维、培养创新能力与综合技能,提高学生解决实际问题的能力和实践操作能力。
2.3.2 课程设计
液压与气压传动课程设计内容为设计中等复杂程度液压设备的液压传动装置,确定液压传动方案,正确合理地选用液压元件,熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统。
这种实践教学的目的是巩固和深化已学知识,掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。通过课程设计,熟悉、运用有关的标准、设计手册和产品样本等技术资料,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力;并通过课程设计,对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD制图等方面的基本技能进行一次训练,以提高学生的综合设计的能力。
2.4 教学方法
实践教学应由浅入深、由简单到复杂、由被动操作到主动设计或模拟再到创新性的综合运用,逐渐加深教学内容的深度、广度和综合程度,使其符合学生认识规律和教学规律。改革“灌输式”和过分偏重讲授的教学方法,实施启发式、讨论式、研究式的教学方法。强调学生主动、积极地参与,调动学生的学习潜能与培养学生的学习和应用知识的能力,发挥团队的作用与形成学习型组织,同时利用生产实际中的案例进行教学活动,加深对所学知识的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生分析问题解决问题的能力。
2.5 教学手段
实现传统手段与现代化手段相结合,手工手段与信息技术手段相结合,模拟仿真手段与实际操作手段相结合,形成一套丰富多彩、相互补充、相互完善的教学方法体系。
开发设计计算机辅助教学课件,实现液压元件及液压回路的电脑动画演示,提高教学效果。利用案例教学,激发学生的学习兴趣,提高教学效果;通过演示及模拟等现场教学,让学生切身体验工作环境,了解液压技术在生产上的应用。
2.6 考核方法
建立多元化的实验考核办法,对不同的实验类型可采用不同的考核方法,同时也可针对学生不同的学习阶段采取不同的实验考核形式。
具体考核采用过程性与终结性相结合的方法,即结合课程特点与教学要求,建立以基本理论和基本技能为基础,以综合运用能力为重点,以学习态度为参照的综合考评体系,注重考评方式的多样化和考评指标的规范化,以保持对学生学习成绩和教师教学效果检验的客观公正性。
基础性实验和专业特色的综合性实验主要从考勤、实验过程检查和实验报告三个方面综合考核并确定成绩。
创新性与设计性实验一般单独考试和记分,采用对申请优秀的实验小组以现场展示、提问、学生作简单答辩的方法考核后再确定最终成绩。
2.7 管理方式
随着以“教”为中心的教学模式向以“学”为中心的教学模式的转换,实践教学的管理方式从以教师管理为主转向以学生自我管理为主。在创新设计类实验中,实验内容策划、组织与实施应由学生来完成。实践教学过程中的协调、监督、控制与评估等工作可由教师配合学生来实现。
3.实践操作能力的培养及案例
实践能力主要是指将理论知识应用于实际工作的能力。在学校,大学生通过实践性教学环节——实验、实习、设计(论文)、科研等活动,对所学的理论知识进行实验、验证,将理论知识回到实践中去检验,对所学的理论进行综合、运用、转化、创新,逐步培养起实践能力。实验课是其中很重要的实践环节之一,其主要作用与形式如下:
3.1 有利于培养学生解决问题的能力——基础性实验
基础性实验主要是通过实验让学生了解液压传动的基础知识、掌握基本的操作技能,加深对所学知识的理解和应用。
如:液压元件拆装实验中,让学生明确液压元件是液压系统的重要组成部分,液压元件性能的优劣,直接影响液压系统的正常工作,通过对液压元件的拆装,加深对元件的结构和工作原理及性能特点的了解。并能对液压元件的加工及装配工艺有一个初步的认识。拆装过程中,学生选用适当的工具和材料,对液压元件进行拆解,观察及了解各零件的作用,了解液压元件的名称、型号和主要技术性能参数及其工作原理,再按一定的步骤装配还原液压元件。以此,加强学生的动手能力和思维能力,培养工程意识。
3.2 想象能力与逻辑思维能力的培养——综合性实验
综合性实验主要是通过观察现象,验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识,使学生对液压传动系统中常见的元件的内部结构、工作原理、适用场合等有一个更加深刻的理解和认识,具备正确处理实验数据的能力,并能自行组装液压基本回路,为今后在工程实际中设计性能优良的液压传动系统打下坚实的基础。
本类液压实验可在实验室进行可视、仿真操作及实体回路实验,验证液压元件与回路的性能,直观了解液压元件的内部结构、工作过程、控制原理及液流状态。
通过综合性实验,促使学生进行专业知识与相关知识的整合,将零散的知识转变为相互贯通的系统的知识;同时引导学生将学过的知识转化为自身的能力与素质,学习运用所学理论解决实际问题的方法与途径。
3.3 创造性思维能力的培养——系统设计
本实践教学环节要求学生根据给定的工作要求,通过分析、计算及查阅相关资料,能够合理设计一个较完整的液压回路,绘制出液压原理图,再根据原理图选择合适的液压元件,并进行校验,以实现系统功能。
通过液压系统设计,使学生了解并掌握液压元件的作用、液压系统基本结构及系统工作原理,以此加强培养学生理论联系实际及实际分析问题的能力及实际动手能力,培养学生自主创新能力,有利于学生个性发展,使更多优秀学生脱颖而出。
4.结束语
近年来,在《液压与气压传动》课程的实践教学中,以学生系统掌握常用实验方法为基础,建立与理论教学相辅相承、相对独立的实践教学体系,根据国家教委提倡的素质教育和创新教育思想,注重学生自主学习,自主成才的教育。校内有上千名本科生参与了液压实践教学,取得较好的教学效果。
参考文献:
[1]张荣沂等.应用型本科院校学生实践能力培养的探讨.
液压传动课程设计范文3
根据山西师范大学的“3.5+0.5”的培养模式和食品科学与工程专业的培养目标,教师在掌握机械基础教学大纲的前提下,明确教学目的、任务和要求,结合学生认知特点和生产实际,精选教材。教材选用魏兵主编的“十一五”国家级规划教材《机械基础》。该课程教学计划安排51课时,课时少,内容广,必须对教材内容进行优化。合理选择教学内容,以“必需、够用”为原则。精讲基础知识和基本设计方法,强化公式应用,弱化公式推导。工程力学主要讲解理论力学和材料力学的基本概念、机械零件基本变形形式和强度计算,熟悉构件的受力分析和计算方法;互换性与技术测量重点讲授极限与配合,紧密联系实际;工程材料主要讲解工程材料的种类、牌号、性能和应用,以金属材料和塑料为主,结合食品行业的发展,增加食品行业当前采用的新材料、新技术和新工艺;机械设计部分包括常用机构、连接、机械传动、轴系,这部分内容和后续课程及生产实际联系密切,工程应用多,属于课程的核心内容,机械传动中的带传动、链传动、齿轮传动突出基础知识和设计方法,强化设计方法和公式应用;机械加工基础以毛坯的制造工艺和切削加工方法为主要内容;液压与气压传动重点是液压传动的原理、组成和特点,常用液压元件的功用及常用的液压回路。介于课程学时少,结合课程的特点,部分教学内容采用自学加辅导或讲座的方式,引导学生多途径学习。
2多种教学方法结合
机械基础课程实践性强,传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法,教学过程中教师和学生之间缺乏互动,学生被动接受知识,学生感到枯燥乏味,不利于学生的学习。采用多种教学方法,激发学生学习积极性,变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动,避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切,采用讨论式教学。理论知识讲解前,选择和生产实际常见的议题,在学生充分讨论后,教师再讲解,调动学生学习的积极性,避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式,达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法,如以齿轮轴为典型案例,通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节,可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起,架起了课程的桥梁,知识结构相互衔接,课程体系更加完善。
3采用多种教学手段提高教学效率
机械基础课程的研究内容比较抽象,相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪[4]。课程学时少,内容多,采用现代教育技术方法,通过运用多种媒体,提高课堂效率,有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时,由于学生没有实际生产经历,缺乏相应的想象能力,采用动画技术,生动形象,让零部件运动起来,使抽象理论直观化;讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时,采用实物、幻灯片、图片展示教学内容,生动形象,增加学生感性认识,拉近书本知识和生产实际的距离,加深学生对理论知识的理解,更好地突出教学重点和难点。
4增加综合设计实验教学内容
课程的实验课时为4学时,传统的实验为认知实验,实验设备是机械基础陈列柜和模型,以演示讲解为主,时间多集中安排在课程中期。改革后,开放实验室,学生自主实验,不占实验课时,时间安排每个模块的理论课讲授之前,学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识,对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容[5]。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分,轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强,涉及内容多,灵活性大,是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程,学生掌握轴系设计的步骤和方法,培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容,学生根据教师的要求,选择传动类型、自行设计传动方案,根据设计方案自行组装,以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验,在创新实验的环节中,学生通过方案构思和改进、实验操作和观察,达到培养创新意识、创新设计能力[6]。
5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节
增加工程训练,训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践,在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足,没有足够的工程训练,现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中,学生学习金属加工工艺知识,自己动手操作各种设备,使用多种量器具,增强动手能力,激发创新欲望,培养创新能力。增加课程设计,时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节,培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周,工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目:一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同,设计方案和设计思路完全由学生组织设计,充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料,能够正确使用国家标准,绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识,掌握机械方面的设计方法和步骤,培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。
6考核方式
改革课程考核方式,实行教学全过程多次考核和考查,提高平时成绩在总成绩中的比例[7]。理论考核采用闭卷考试,成绩占课程成绩的70%;实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容,从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核,注重实验过程和创新能力的考核;工程训练、课程设计单独考核。
7结论
液压传动课程设计范文4
关键词:应用型人才;毕业设计;培养;创新;实践
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)19-0123-02
一、引言
贵州大学机械工程学院机电传动与控制实验室拥有一套综合实验设备,包括液压实验台、气动实验台以及相关配套的仪器、电子元件和仿真软件。基于此实验台可以完成机电传动与控制专业的本科生相关课程的实验教学、课程设计和毕业设计等实验与实践教学环节。实验和实践内容涉及许多基础理论知识和专业知识,课程包括电工与电子技术、液压传动、气压传动、机电一体化原理与控制、液压传动系统、液压控制系统、传感器原理及应用、机电传动与控制、PLC原理及应用以及计算机相关语言及操作系统等。机电传动与控制专业的学生可利用该实验成毕业设计:设计液压控制系统或气压控制系统;设计电气控制回路并编制控制程序;设计控制系统动作仿真;动手搭建实际控制系统等,在此过程中,借助计算机辅助设计的功能,利用FluidSIM、AutoCAD、SolidWorks等软件完成控制程序编制、回路动作仿真以及系统图、装配图和非标零件图的绘制等设计内容。
二、毕业设计指导实例分析
以毕业设计题目“液压自动顺序控制系统的设计”为例,叙述如何对毕业设计进行创新性指导。
1.明确设计对象。液压顺序控制回路是实现多个执行元件依次动作的液压控制回路,是液压回路中较为典型的一种控制回路,是液压系统的一个重要的应用领域。液压顺序控制回路在工业生产中应用相当广泛,如在自动化生产线中的分拣装置、传送装置、提升装置、进给装置、加工装置和装配装置中均可采用不同形式的液压顺序控制;在薄板压力机、拉床、注塑成型机、自动机床刀架等机械中也采用各种形式的液压顺序控制系统。
液压自动顺序控制是在顺序控制液压回路的基础上,采用液压元件、电器控制元件及PLC控制器等实现系统的自动控制。按执行元件液压缸的数量不同,液压自动顺序控制分为双缸控制、三缸控制及多缸控制。按采用控制元件的不同分为液压元件控制、电器元件控制、PLC控制及计算机控制等形式。按控制方法不同,分为压力控制、行程控制和时间控制。在压力控制顺序动作回路中,可分为用负载压力自动控制液压缸顺序动作的回路、用顺序阀的顺序动作回路及用压力继电器的顺序动作回路等,用压力控制的顺序回路,由于管路中的压力冲击,会使后一行程的液压缸产生先动现象,特别是对多缸的顺序动作,有时无法安排各个压力顺序的调定压力,所以对顺序要求严格或多缸的液压系统,用压力控制方式效果不理想,一般宜采用行程控制方式。在行程控制顺序动作回路中,可分为用行程阀的顺序动作回路、用行程开关的顺序动作回路、用顺序缸的顺序动作回路及用位置传感器检测实现的顺序动作回路等,采用顺序缸控制的顺序回路,一旦设计完成,其动作顺序和行程位置均无法改变。在时间控制顺序动作回路中,可分为用延时阀的顺序动作的回路、用时间继电器实现的顺序动作回路及PLC编程实现时间延时的顺序动作回路等,用延时阀实现的顺序动作回路,调节不准,一般用得较少。在液压自动顺序控制系统中,双液压缸顺序控制是最为典型的顺序控制,在双液压缸作用下可以实现多个位置控制,每个液压缸可以有一个位置量,也可以有多个位置量。本毕业设计题目要求设计双液压缸液压顺序控制回路,控制方式为行程控制和时间控制相结合的方式,设计两个位置量的情况,用位置传感器进行位置信号的采集,并进行继电器控制回路的设计和PLC控制回路的设计。设计出的顺序动作回路,不仅可以实现自动控制,而且在液压系统不变的情况下,只需修改设计的控制程序,可以对控制的行程、控制时间进行调整和修改。
2.明确顺序动作要求。对双液压缸顺序控制,回路有以下三种方式。
(1)A缸推出A缸停留B缸推出B缸停留A缸返回A缸停留B缸返回B缸停留
(2)A缸推出A缸停留B缸推出B缸停留B缸返回B缸停留A缸返回A缸停留
(3)B缸停留A缸推出A缸停留A缸返回A缸停留B缸推出B缸停留B缸返回
3.明确控制方式和要求。采用行程和时间控制相结合的自动控制方式,分别设计继电器控制系统和PLC控制系统。
三、设计过程
1.液压控制回路的设计。首先,要求学生自行设计液压双缸自动顺序控制的液压控制回路,包括选择所有的液压元件和电器元件。让学生根据毕业设计任务书的要求,认真做好液压系统回路的计算,根据计算的结果,选择元器件。最后完成完整的顺序动作液压系统回路图的绘制,液压回路方案不是唯一的。
2.继电器控制回路设计及元器件的选择。根据任务书的控制要求、控制形式和控制方式,设计出电气回路的程序控制。在设计过程中,让学生学习实验台配套的液压仿真软件FluidSIM,并会利用该软件进行控制回路和电气控制系统的设计。基于FluidSIM界面,根据气动回路和控制要求,绘制出液压控制回路和电气控制回路。设计控制回路时,该软件还可以检查回路图结构的正确性。由于该软件中的元件参数的调节范围与工业生产实际设备完全一致,所以可对设计的回路进行准确的系统模拟,同时可不断对电气回路进行优化,使电气回路最简单、最合理地实现控制要求,达到最佳控制。在这个过程中,涉及到基础理论和专业知识,包括液压传动与控制、电气技术、机电传动与控制以及计算机仿真等,通过不断反复修改和设计,使学生把所学的知识联系在一起,每个同学的设计方案、程序及其结果均可以不同。
3.继电器控制实验回路的搭建。在液压仿真软件FluidSIM中完成液压回路和电气回路后,就可在Festo实验台上进行液压回路和继电器电气控制回路的搭建。这个过程使学生认识具体的液压元件、电气控制元件等,并选择所需的部件,完成毕业设计的实际接线工作和动作的检验,学生在实践中完善自己的知识结构。这个过程较复杂,可以根据以下两个步骤完成控制回路的搭建。(1)认识实验台和实验设备的工作原理和使用,认识实验台液压元件、电气元件的使用规则。如红线用于+24V,蓝线用于接地线,而黑线用于控制信号线。当学生充分地认识这些规则后,在后面进行复杂的电气回路接线时,就能方便地检查可能出现的故障。(2)让学生由简单到复杂地完成毕业设计的电气实验回路的搭建,由单缸到双缸或多缸,由半自动控制到全自动控制、由液压控制到液压电气控制等,让学生逐步完成电气控制回路的设计。
4.PLC控制回路的设计及元器件的选择。(1)PLC控制回路的设计。学生完成液压回路和电气回路设计,并按控制要求实现PLC的控制。实验室有西门子公司的S7-300型号的PLC,首先让学生基于可编程控制原理及应用课程中所学到的知识,学习S7-300PLC的编程环境、编程语言,了解PLC控制的特点,并学会将其下载到PLC中进行运行。在学习过程中,让学生了解PLC与继电器控制的不同,并将两者作一个对比,细心体会它们的优缺点,更有利于学生对这两个知识点的掌握。根据设计的功能和考虑问题的全面与否,每个同学可设计出不同的PLC控制的LAD图,最终实现设计任务书的要求。(2)PLC元器件的选择。实验时的PLC控制电气元件以及传感器等是实验室提供的,在实际生产中,可以根据实际生产情况通过网络、联系生产厂家、设计手册等途经进行控制电气元件和传感器的选择,在选择具体元气件时,注意其功能、型号、应用范围以及成本等方面的要求。
5.PLC控制实验回路的搭建。PLC控制实验回路的搭建与继电器控制回路的搭建有共同相似的部分,区分它们的不同点,主要注意PLC控制的地址分配应与设计的程序相对应,位置传感器采集信号转换为电信号后输入电气控制元件的接线部分不要错。
四、计算机辅助设计功能的利用
在上述设计过程中的许多方面,都需要借助计算机才能完成。如控制程序的编制、动作的仿真、系统图的绘制等。同时毕业设计的最后一项,需要学生完成非标件的设计,非标件包括液压缸、溢流阀、换向阀、节流阀、油箱等,考虑设计的工作量,每个学生可任意分配一个非标液压元件进行设计,设计内容包括结构设计和计算,绘制装配图和对应的所有零件图,在这方面,训练学生利用AutoCAD、SolidWorks等软件进行辅助设计,充分锻炼学生应用计算机进行绘图、计算的能力。
五、结论
通过上面的几个步骤,学生就可以掌握利用先进实验设备和计算机辅助设计功能,完成相应的毕业设计任务。学生通过四年的系统学习,在掌握本专业的基础知识和专业知识的基础上,利用实验设备和相关软件为学生提供的综合实验和设计场所,通过综合性的毕业设计实践环节的教学,把所学的各门基础理论知识和专业知识结合起来,建立起综合性知识结构,使学生对所学的知识达到灵活掌握和融会贯通。同时,通过实际实验控制回路的设计、计算、仿真、搭建,不仅锻炼了学生的实际动手能力,而且还培养了学生的创新能力,使学生能够把实际学到的知识得心应手地进行综合运用,培养学生成为高素质应用型人才。
参考文献:
[1]吴振顺.气压传动与控制[M].哈尔滨工业大学出版社,2010.
[2]官忠范.液压传动系统[M].北京:机械工业出版社,2011.
液压传动课程设计范文5
(常州刘国钧高等职业技术学校机电工程系,江苏 常州 213025)
【摘要】基于高职院校的学习特点和培养目标,结合《液压与气动技术》课程的实际教学特点,开展项目化教学,设计了十个项目教学任务,并以小组形式组织进行项目教学。
关键词 液压;气动;项目教学;实施
《液压与气动技术》是机电类设备维修与管理专业的核心课程,也是机电一体化专业和电气自动化技术专业的专业课程之一[1]。随着液压与气动技术的广泛应用,《液压与气动技术》课程在高职机电类专业课中占据了越来越重要的地位,而该课程实践性较强的特点也促使本课程教学逐渐由课堂转换为实验室教学。因此,原有的教学方式和教学内容已不再适合。在这种背景下,对《液压与气动技术》课程进行了项目化改革,对原有知识内容进行重新设计编排,通过项目形式呈现,满足学生的学习需要,激发学生的学习兴趣,使学生的理论水平和实践技能均得到提高。
1项目教学法的涵义
项目教学法是从教学生“学会学习”目标出发,使教学从注重“教法”转到注重“学法”,将学生的学习与学生发展密切结合起来[2]。以项目学习任务为载体,以目标为引导,以实践为主线,以能力为核心;融知识学习、技能训练、能力提高于一体的教学模式[2]。
在项目教学中,教师是项目活动的引导者和组织者。学生拿到项目后就进入了教师预设的情景中,在学习情境中,学生通过自主学习、自主探究、小组讨论完成项目任务的学习,最后再由学生自行完成评价,反思自己的学习过程。在整个学习中,教师一直充当的应该是组织引导的角色,而学生才是真正的主人。项目教学强调的是在学习中充分发挥每个学生的主体作用。
2《液压与气动技术》课程项目设计
《液压与气动技术》课程教学在学校液压实训室和气动实训室进行,为期两周时间。在课程学习期间,学生需要学习理论知识,还要掌握操作技能。
结合课程知识点、实训条件和生产实际等情况,将课程设计为十个项目,每个项目围绕一个主要任务展开,通过项目中知识的学习和训练,最终完成项目任务。
项目一:液压千斤顶的使用,目标:学会使用液压千斤顶。液压传动系统的组成、特点和工作原理等相关知识支撑,建议4课时。
项目二:加工中心液压系统动力元件的选择和拆装,目标:(1)会拆装液压泵,认识泵的结构组成、工作原理、主要零件形状,增加动手操作能力;(2)能通过型号识别各种泵及泵的规格。液压泵的作用、分类和性能参数,常用液压泵的结构和工作原理,液压泵的选用方法等相关知识支撑,建议4课时。
项目三:压蜡机执行元件的选择和分析,目标:(1)会拆装液压缸,认识液压缸结构、工作原理、主要零件形状,增加动手操作能力;(2)会拆装液压马达,认识液压马达结构、工作原理、主要零件形状,增加动手操作能力。液压缸和液压马达的作用、分类和特点,液压缸的结构和工作原理等相关知识支撑,建议6课时。
项目四:液压钻床液压回路的设计,目标:(1)会调节液压控制元件,组装液压控制回路;(2)会使用液压仿真软件,并进行液压回路的设计。认识液压方向、压力、流量控制元件符号、结构和工作原理,会分析液压控制回路等相关知识支撑,建议8课时。
项目五:CK6140数控车床的使用、维护及保养,目标:(1)能进行液压回路的安装、调试、维护和保养。液压元件的应用,回路的分析。等相关知识支撑,建议6课时。
项目六:手动送料装置的设计与调试,目标:(1)会识别和选用气动元件;(2)能绘制简单的气动系统控制回路;(3)能根据元件的功能设计气动回路,并进行相关调试运行。气动系统的组成、特点及工作原理等相关知识支撑,建议4课时。
项目七:气动夹紧装置设计,目标:(1)能进行气源装置的日常维护;(2)能进行系统压力调节;(3)会选用气缸。气源系统各元件的工作原理、图形符号及功能,气缸的类型和选用。等相关知识支撑,建议4课时。
项目八:折边装置气动回路的设计与调试,目标:(1)能在仿真软件中设计气动回路;(2)能构建各种换向回路,并进行回路调试;(3)能进行气动回路设计与调试。气动控制元件符号、结构和工作原理,控制回路分析等相关知识支撑,建议6课时。
项目九:卧式加工中心气动换刀系统分析,目标:(1)能在仿真软件中设计气动回路;(2)能进行气动回路的安装、调试,具备回路分析能力。仿真软件的应用,气动元件的应用,回路的分析等相关知识支撑,建议6课时。
项目十:压印装置控制系统的维护,目标:能分析判断气动系统,及时排除回路故障。气动元件符号,气动系统工作原理等相关知识支撑,建议4课时。
3《液压与气动技术》项目课程实施
项目化课程是以工作项目为核心,以应用为目的,以教学任务为载体,主动寻找知识点和解决问题的方法的一种有效的学习形式[3]。
项目教学通常以小组形式进行,因此在进行课程实施前,先进行分组并选出组长,建议每组3~4人为宜。分组时,教师应综合评价学生的学习基础、自主学习能力等因素,根据学生特点进行搭配分组,以充分调动每组学生在学习中的主动性和积极性。
项目课程的实施过程包括:任务分配、学习计划制定、学习实施、成果展示、评价总结。
1)任务分配:学生以小组为单位,领取项目任务书,明确学习任务,所要达到的目标。
2)学习计划制定:根据项目任务书描述,小组讨论制定学习计划,任务完成步骤,确定任务实施方案。
3)学习实施:学生根据小组制定的学习实施计划进行项目实施,组内成员分工合作完成项目任务。
4)成果展示:项目完成后,每组选派一名成员公开讲解展示任务实施情况,取得的成果,达到的效果。
5)评价总结:根据各小组任务完成情况,形成由小组自评、组组互评、教师评价的三维评价方式,综合评价学生的参与程度、合作能力、任务完成情况等。
4小结
总之,在《液压与气动技术》课程中采用项目教学,能有有效激发学生的学习兴趣和潜能,使学生在学习理论知识的同时获得技能的提升,让学生明白理论学习和实践操作的相辅相依的关系,而且小组合作的学习方式,也促进了学生协调合作能力的提高,全面提升了学生的综合素质,为今后就业打下良好基础。
参考文献
液压传动课程设计范文6
现阶段模具专业主干课程主要有机械制图、机械设计基础、机械制造基础、公差与配合、数控编程、刀具、液压传动、冷冲模设计、塑料模设计、成型机械、模具CAD/CAM等。
经过调研,有些课程面对市场已经不是本专业所必备,可以简化或者去除,有些课程是市场新要求,比如模具CAD/CAM,需要新增。
还有根据各个学校自身情况,学生每年的就业方向和几个就业基地的需求,可再有针对性的对课程设置进行改革。比如,大部分学生就业偏制造,可强化刀具、制造工艺、特种加工等方面的课程。再如,几种三维造型软件UG、PRO/E、MasterCAM、SolidWorks等,根据目前市场需求,哪一种应用最广泛,可以强化此课程。
2强化实践教学
首先,实训方面做好基本技能的培养。具体包括:钳工基本知识及技能,为模具制作、装配、维修等打下基础。机加实习,对常用机床(车、铣、刨、磨、钻等)结构、特点及操作有一定的了解。制图测绘,提高对实物测绘能力,测量工具的使用及绘图能力。磨刀实训让学生对刀具的维护和修整熟悉。模具拆装实训让学生对模具结构和装配熟悉掌握。
然后课程设计,冷冲模和塑料模以及模具制造工艺的课程设计,主要目的是加强理论与实践联系,培养学生独立工作的能力,能够正确使用工具书、技术标准、参考资料等的技能训练,为毕业设计打下基础。
最后毕业实习,对当地的一些企业进行实习参观,主要参观机加、热处理、铸、锻、焊、测量、模具加工及工艺流程等。让学生对模具制造的整体流程有直观的认识。
3校企合作办学
学校可以根据企业要求招收订单班,针对岗位来设置课程和学制,以代企业岗前培训的形式来办学。产业部门也为学校提供现场教学和学生实习基地,学校为产业部门优先培养学生,共同研究和攻克专业技术难关,实现优势互补、互惠互利、共同发展。
这一形成有效打破了教育的自我封闭、脱离社会的局面,强化了对学生岗位适应能力和综合素质的培养,加快了应用型人才培养的步伐。
4课程体系面向工作过程
主干课程都有内在的联系,可以用项目或者实例教学法把知识体系串连在一起,让学生对模具的设计与制造的整体流程通过几年的学习有更深切的认识。
例如从专业基础课机械制图开始,绘图大作业就可以选一套冷冲模或塑料模绘制零件图及装配图,虽然学生此阶段对模具结构还不甚了解,后续会有呼应。后续学习过模具设计、和造型软件可把模具结构弄清楚,再学习完热处理、制造工艺、公差配合等课程,可以把模具零件的工艺规程编出。等实践课环节,可以把理论上的知识都一一印证。
通过2、3年的学习,把课程整个知识体系用2、3套模具的实例串连起来。如图1,表明了面向工作过程的课程体系。
5建设双师型师资队伍
有企业实践经历又有一定理论知识水平的双师型教师队伍是高职院校现在和将来建设的重点。制订“双师型”教师标准及激励政策,充分鼓励教师进行各种形式的业务学习,利用假期到企业实践煅练,不断提升专业理论水平和实际操作技能;还通过加强校企、校校合作。聘请大型企业、高校的专家、教授、高级技师定期授课,形成一支高水平、高素质的专兼职教师队伍。
参考文献
[1]郭平.高职院校模具专业课程的教学改革与探讨[J].辽宁高职学报,2007,(4).
[2]徐友良.论模具设计与制造专业的教学改革[J].当代教育论坛,2009,(1).