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液壓與氣壓傳動實驗室建設與管理研究


液壓與氣壓傳動在實際生產生活中被廣泛應用,大到鉆井平臺、工程機械,小到房門控制,均可見液壓與氣壓傳動的身影。能否熟練的掌握液壓氣動技術對學生來說十分重要。傳統的液壓氣動實驗實訓教學主要是加深學生對理論知識的認識,鞏固所學知識。
1 現狀及存在的主要問題
1.1 現狀
傳統的液壓與氣壓傳動的實驗教學以演示為主,很少讓學生自己動手設計或實驗,其實驗目的是通過直觀的觀察來增加對理論的理解,同時實驗課需要準備很長時間,在實驗結束后還需要清理實驗器材,所以師生都缺乏進行液壓氣動實驗的主動性和積極性,實驗效果較差。
1.2 問題
(1)跨課程融合難。根據用人單位的反饋,剛畢業的學生很難獨立解決與其專業相關的某一個問題。究其原因,學生在學校學習期間,各門課程之間未建立有效聯系,畢業后短時間內很難將所學的課程進行融合,很難根據所學的知識解決相關問題。
(2)理論與實踐相結合難。學生在學校學習液壓與氣壓傳動技術不僅要掌握理論基礎,更要與實踐相結合。根據液壓氣動技術的特點,在實際生產生活中,學生面對更多的挑戰是實際動手能力方面,如何將液壓氣動系統從圖紙變為實際系統,如何根據圖紙找出系統實際問題,將是學生面臨的一大難題。因條件限制,這也是學院液壓氣動課程體系的短板。
2 建設改革措施
2.1 轉變實驗執行方式
近年來計算機技術發展迅猛,液壓與氣壓傳動系統的設計多數在計算機上完成,實驗室充分利用現有的FluidSIM等相關軟件,引導學生使用計算機進行液壓氣動系統的設計,并在計算機上進行仿真。在通過仿真后,再在實驗平臺上實踐驗證,使學生具備液壓氣動的設計、安裝、調試能力。
2.2 跨課程融合
液壓與氣動實驗室不僅是進行液壓與氣壓傳動實驗的平臺,而且可以與電工技術及可編程控制器等課程融合,學生在實驗室可以進行跨課程實驗,將機、電聯系起來,強化學生各學科所學知識,重點培養學生的實際動手能力,將理論與實踐融合,培養學生綜合素質。
2.3 理論與實踐相結合
通過長期觀察,學生在設計出液壓氣動系統后,難以將系統圖紙變為實際系統(如圖1 所示)。通過研究,發現學生最難以掌握的有以下幾點:(1)如何將各種管路連接到相應油口;(2)如何選擇相應管接頭;(3)在連接好油路或氣路后,如何根據圖紙進行系統調試。

圖1 各年級學生完成液壓氣動系統設計及裝配比例
3 實訓流程設計
在通過反復教學試驗后,與傳統實驗方法相比,實驗室引入工廠管理模式,規范學生從設計到安裝的方法,主要分為以下幾個方面。
3.1 液壓氣動系統回路設計
從設計開始,通過軟件的模擬仿真,找出不足之處并進行優化設計,按照規范嚴格標注各類元件的油口編號,并在圖紙上體現,在進行實際操作安裝時,根據圖紙標注其具體管路編號,通過訓練,學生均能較規范進行簡單的液壓氣動系統回路設計
3.2 元器件選擇
在設計過程中,不可避免涉及到元器件的選擇,而常規的教學偏向于各元器件的結構講解,基本不涉及元器件的選型。在本項目實驗中,通過加強對元器件選型的訓練,教會學生如何識別不同類型元器件,在進行閥塊或管接頭選擇時,選擇最優器件。
3.3 系統調試
在完成系統安裝后,首先需要對單獨模塊進行調試,然后再進行整體調試。系統的調試需要根據圖紙要求,順序進行,在培養學生進行系統調試過程中,要嚴格按照設計流程進行調試。
4 特色與創新
通過這幾年建設,實驗室在已有基礎上形成了以下特色與創新。
(1)機電液一體化,通過多課程融合,開發綜合性能試驗,將機、電、液結合,便于學生整體掌握。
(2)高壓疊加閥液壓實訓裝置安裝調試,以不同于其他院校傳動的中低壓實驗臺及板式結構裝置。
(3)培養學生解決實際工程問題的能力,在傳統的液壓與氣壓傳動教學過程中,學生在完成學習目標后,在工程中往往不能將所學知識與實際問題相聯系,十分缺乏解決實際工程問題的能力。實訓室在培養學生的過程中,采用主流工程設備、元器件及技術,跨課程進行技術整合,將機械設計、電工電子等課程融合進實訓室試驗中,學生在完成試驗后,可以將多個課程知識進行融合,同時教師針對性設置故障,融合實際崗位操作等內容,加強學生面對實際工程問題的應變能力。
5 結語
液壓與氣壓傳動實驗室如果能按預期建設,不僅能有力地保證學院液壓與氣壓傳動課程的教學,而且能真正的使學生掌握機電一體化技術,為高職教育做出應有的貢獻。

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