加强《液压与气压传动》实验教学，提高学生的实践能力

摘要：加强实验教学，有助于学生实践能力的提高，已经得到广泛共识，《液压与气压传动》是一门实践性较强的课程。本文依据该课程特点和实验操作平台，按照实验环节，设置了基础实验、综合性实验和提高创新性实验层次化的实验模式，以其达到掌握基本理论，连贯知识系统，提高学生综合动手操作能力的目的。

关键词：实验教学;学生;实践能力

1.前言

机械类专业是培养学生掌握一定的理论基础，并具有一定实践能力的应用型人才。宽基础、厚专业、重实验的教学模式，培养了大批社会主义建设合格人才。其中，实验教学非常重要。

《液壓与气压传动》课程是一门机械类的专业基础课程，也是一门实践性很强的课程。《液压与气压传动》课程实验是在液压和气压实验工作台上进行的，辅之以各种控制和辅助元件，安排6个学时3个主要和1个开放性项目，实验环节本着基础、综合设计和提高三个层面循序渐进的原则，通过合理设置实验内容和建立实验体系，力争验证理论正确性以及提高学生动手能力。

2.实验教学环节设置

依据实验内容和现有液压与气压实验平台，设置了三个不同层次以及开放性实验项目：

2.1基础实验：学生按照教师给定的液压或气压传动系统工作原理图，自行组装传动系统，这是本课程实验最基本实验项目。由于液压或气压传动均有密封的严格要求，故连接过程中，要提示学生遵照执行。基础实验，是验证类最好的实验项目。按照系统原理图，认真组装完成系统回路，待指导教师检查无误后，开始系统运行，开机，调节控制元件，记录活塞运动等相关数据，该数据与理论知识验证，得出相关结论。像设置的进出口（或旁路式）节流阀（调速阀）节流调速实验项目，通过调节节流阀（调速阀）开口量的大小，观测活塞杆运动速度的变化，开口量大，活塞运动速度快，开口量小，活塞运动速度小。进一步验证了理论计算公式q=KA（x）Δpm，v=q/a，A（x）为开口量变化，与流量q成正比关系，与速度v也成正比关系。

2.2综合设计实验：给出实验要求和需要完成的工作动作循环，学生自行设计系统原理图，自己动手搭建实验系统平台，自行操作完成相关任务要求。这个综合训练的实验项目，需要学生经过综合分析，设置完成任务的路径、原理与实现方法，考量的是若干基本回路的综合运用过程。要实现这样过程，各基本回路之间的相互关联，实现方法是急需解决的问题。诸如实验任务给定的实验项目：要实现某机床操作滑台的快进、一工进、二工进、停止、快退、停留循环过程，这里需要逐项解决每个工序问题，第一，若实现快进，学生会通过学过的差动连接、提高转速、增压、蓄能器等方式进行优选，经过分析，选择效率较高、能源损耗小的差动连接，进而联想如何实现，如何连接回路。第二，一工进、二工进转换，是一个动作慢转慢的过程，需要节流阀或调速阀或容积式回路等实现，用串联还是并联，又是选择项，包括转换时，各种换向阀的控制调节，均需严格论证实施。第三，快退过程，需要换向阀的转换，电磁控制阀的使用等等。考查学生的理论知识点较多，也通过这个实验项目，提升学生综合解决问题的能力。

2.3提高与创新实验：该类实验项目，只简单介绍实验平台的基本原理和主要功能，学生依据课程讲授的相关理论知识，设计系统回路实现相关控制动作，这是理论与实践结合的过程。提高了学生对理论知识的理解。设置多个缸，多控制单元的实验项目，学生们开发出了多缸的顺序动作，同步动作，互不干涉动作，以及时间控制、压力控制、行程控制等多种不同控制回路，实现了对控制多单元的传动过程。通过实验，不仅提高了学生的动手能力，而且，通过实验顺利完成，提高了学生们的自信心，对动手实验兴趣更浓。对专业课的学习也打下好的基础。

2.4开放性实验：按照学校要求，实验室对学生完全开放，学生们可以预习、复习实验内容。对学生开发实验或参与科研项目，给与支持。考虑到时间和实验设施等因素，采取预约制，尽量安排多的学生进入实验室。指导教师全程参与，为学生提供最优质的指导，为学生提供良好的校内实践环境。

3.效果分析

3.1通过几类不同层次的实验项目验证，牢固掌握了所学的理论知识，尤其是综合性和提高创新性实验项目，将整个课程的知识系统贯穿起来，将知识的碎片化整合成有机整体，在后续的课程复习中作用显著。同时，提高了学生的综合动手能力，达到培养目标基本需求。

3.2熟悉了实验平台，掌握了平台的操作过程，拓展了知识领域，增强了综合分析问题的能力，也具备一定的创新能力，提高了学生参与实践活动的信心，为后续学生竞赛、课程设计、毕业设计打下较好基础。

3.3通过综合性和创新性实践活动，增强了学生们综合的分析问题、解决问题的能力，增强了学生的责任感和参与意识，培养了学生们踏踏实实、严格认真的学习态度和科学精神，攻坚克难，为走向社会打下良好专业基础。

4.问题探讨

在实际操作中，也存在一些问题，主要体现在一下几个方面：

4.1现有的液压与气压实验平台，不能完全满足实验需求，尤其是实验的台套数。对专业基础课程的实验项目，一般都是按照一个自然班配置，使每个学生，都能在自己的工位上独立完成实验项目，所以增加或更新实验平台刻不容缓。

4.2由于液压传动的特殊性（油液、有泄漏、喷出等），学生们操作时有畏难情绪，需要主讲教师和实验教师做好工作，全过程跟踪，做好注意事项的提示，尤其是连接回路，一定看仔细，理清楚，解除学生负担。做好学生思想工作，也是课程思政重要工作之一。

4.3 时间安排问题，预使每个学生都能保证实验学时，一个实验需要安排4次（四个班）甚至是6次（实验平台限制），时间安排就是个很大的问题，实际操作中，只能利用晚上或其它学生的课余时间，周期较长，而《液压与气压传动》课程一般都是32学时，8周完成，每次实验都非常紧张。如何很好解决，需要不断实践探索。

4.4 虚拟实验平台的使用，现在虚拟仿真实验室建设，得到共识，也涌现出许多国家级虚拟仿真实验教学示范中心，可以引入液压与气压虚拟仿真实验平台，简捷方便，视觉感较强，一定程度上可以弥补实验设备不足困境。

5.结语

《液压与气压传动》课程实验教学，通过基础、综合性和创新性三个不同层次的实验项目，提高了学生掌握知识的能力，验证了理论，加强了动手实践，提高动手能力，增强了自我学习，自我实践的信心，为后续课的实践教学打下较好基础。

新的教学理念和实验教学设备的使用，为《液压与气压传动》教学实践提供新的手段和方法，不断学习和探索，不断完善。一个理论基础扎实，动手能力强的大学生，是社会最需要的。

参考文献：

[1]侯志伟等加强实践教学，注重学生实践能力和创新能力的培养[J]教育探索2008年第12期

[2]戴志卿机械制造专业应用型人才培养方案的改革与实践[J]南京工程学院学报2007（9）

作者简介：

李茂廷，1962年生，男，汉，山东，本科，副教授，研究方向：机械类的教学和科研工作。