液压与气动硬件实验授课手段的建设

juanjuan02

1工程类课程教学路线探索按照传统教学方法，利用常规的液压教学实验台，学生只能操作按钮，看现象，而对液压回路和系统中各元件的布置、连接、调试得不到训练。结果只能从“听一遍”上升到“看一遍”，达不到“做一遍”的教学效果。随着信息时代来临，社会对新世纪人才的需求也提出了新的要求：不仅要有广博的理论知识基础，还需要很强的实践能力，同时还要有创新意识和创新能力。因此根据工程类专业课认知规律，实际的教学路线应该是：“听一遍→看一遍→想一遍→做一遍。”
6 B! a' J( I* z+ r　　“听一遍”的主要实施环节是课堂理论教学；学生初次认知课程内容，应该紧跟教师的讲课思路，并进行思考和记忆；课后再通过做习题进行课堂知识的掌握和巩固。“看一遍”的主要实施环节是计算机多媒体教学和演示性实验教学；学生在已有知识基础上，对新学内容加深理解，形成感性认识，更有助于新知识的掌握和巩固。“想一遍”的主要实施环节是将所学知识进行尝试性应用，如各种设计都属于这一环节；学生根据给定的任务目标，综合所学知识，进行思考和分析，设计出能够实现任务目标的方案、结构、回路、系统等；这一环节主要是培养学生的独立思考和分析能力，建立创新意识。
: T: Q# d5 {  z3 `; H  X　　“做一遍”的主要实施环节是在上述基础上，学生根据实验室具有的条件，按照实验指导书进行实验，或者学生根据教学大纲自主进行实验设计、组装、调试和运行，并进行实验结果分析；这一环节主要是培养学生的独立工作能力，强化创新意识和培养创新能力。
　　2液压与气动硬件实验教学手段的建设液压与气动硬件实验教学手段的建设是实验室对学生正常开放的基础保证。根据实验室的具体条件，主要进行了下面的建设性工作。
　　（1）在JXY系列液压教学实验台基础上进行了快速拆装式液压传动实验回路开发；（2）以TP101和TP201多功能气动教学实验台为基础平台，进行了快速拆装式气压传动与控制实验回路开发；（3）对每种实验回路的功能、结构组成、实验元件、工作原理、流体传动路线等内容都进行了具体描述，编写出了详细的实验指导书。
　　3利用计算机技术开发虚拟实验系统利用快速拆装式液压教学实验台和多功能气动教学实验台，确实能实现让学生“做一遍”的教学效果。但实践证明，完全让学生自己试着在快速拆装式液压教学实验台上进行实验，具有很大的风险性。因为学生对液压知识的了解是初步的，虽然可以按照实验指导书上的教学实例进行，但也难免在回路设计中存在问题。
5 V! f4 M4 l7 Z8 _5 b' M　　这些问题若都在实验台上调试解决，不但耗时较多，而且增加了液压与气动实验台的拆卸次数，必然降低了实验台的寿命周期，无形中增加了维修的成本。另外，一些优秀学生在实验指导书的基础上，可能会有一些新的想法和设计，这正是创新意识萌芽和创新能力培养的绝好时机，应当给他们提供实现自己求知愿望的试验条件，而现有的实验台硬件还不能完全满足这些要求。
9 E7 [" g# E+ u) c# r2 ?: `5 X　　计算机技术的发展，为充分解决好上述问题提供了良好平台。我们采用计算机虚拟技术构建了一个能够利用计算机软件或网络资源，根据实验教学目标，使学生集自主设计、模拟运行、结果分析与一体的虚拟实验教学环节，以实现学生“想一遍”的教学效果。在此基础上，再进行实际的实验操作，则会有事半功倍的效果。同时，开发利用计算机虚拟实验系统，还可以弥补真实实验设备的不足。为此，我们购置了Festo公司首先开发的FluidSim软件，并进行了二次开发，为学生能够独立在计算机上进行液压与气动回路的模拟实验创造了条件。
　　4虚拟实验教学综合实施方案在软硬件结合的多功能液压与气动实验平台建设成果的基础上，我们对液压与气动的实验教学模式进行了思考，并进行了探索性实践，提出了所示的综合实施方案。
　　按照所示的虚拟实验与实训实验综合实施的方案，在我院机械设计制造及其自动化02级6个班的液压与气动实验教学中进行了实践尝试。实践过程中，一次综合性实验课按5￣6名学生安排，根据实验设备条件再分成3￣4个小组，学生在4个实验台上循环进行4个小项目的独立实验。如果遇到问题时，实验指导教师当场指导解决。这样促使学生独立思考、独立操作，必须发挥自己的主观能动性，也必然会取得良好的实验教学效果。
　　5结束语提出工程类专业课的教学实施路线应该是使学生做到“听一遍→看一遍→想一遍→做一遍”。采用计算机虚拟技术构建了一个使学生集自主设计、模拟运行、结果分析与一体的虚拟实验教学环节，与实训实验相结合的实践效果良好，并有推广应用的价值。

liyaojun001

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