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工程教育下機電類液壓與氣壓傳動教育探索

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工程教育下機電類液壓與氣壓傳動教育探索

摘要:分析了機電類專業(yè)課“液壓與氣壓傳動”在行業(yè)內(nèi)的地位和需求,提出了人才培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)和人工智能化的需要,按照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),修改教學(xué)大綱,編寫應(yīng)用性教材,構(gòu)建實踐創(chuàng)新平臺,應(yīng)用計算機分析軟件,構(gòu)建了以技術(shù)應(yīng)用為目標(biāo)的培養(yǎng)計劃和改造課程體系,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。

關(guān)鍵詞:工程教育認(rèn)證;專業(yè)課培養(yǎng)體系建設(shè);工程技術(shù)應(yīng)用

一、工程教育認(rèn)證

1.工程教育認(rèn)證的概述。所謂工程教育認(rèn)證就是指一些專業(yè)認(rèn)證機構(gòu)對高等教育機構(gòu)內(nèi)部增設(shè)的各類工程學(xué)項目進(jìn)行具有專業(yè)性的認(rèn)證,然后由相關(guān)的協(xié)會以及協(xié)會內(nèi)的教育專家共同探討,為我國日后的工程行業(yè)的發(fā)展儲備大量優(yōu)秀的人才,保證其人才的質(zhì)量,這種認(rèn)證理念是由美國在20世紀(jì)提出的,且其已經(jīng)成為了我國目前最為重要的一種教育保障制度。2.工程教育認(rèn)證的基本理念。(1)以學(xué)生們?yōu)橹黧w。工程教育認(rèn)證的最基本理念就是以學(xué)生們?yōu)檎n堂教學(xué)的主體,對其實施教學(xué),整合教學(xué)資源,形成資源的共享,并對其進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容以及各項活動的安排,把學(xué)生們的感受放在首位,并適當(dāng)?shù)乜剂坑萌藛挝粚ζ涞臐M意程度,將其評價參數(shù)作為主要的參考標(biāo)準(zhǔn)。(2)產(chǎn)出導(dǎo)向。該項基本理念主要是對教學(xué)方案的設(shè)計以及其實施的效果進(jìn)行考量,引導(dǎo)學(xué)生們接受各類教育的知識理論,同時還要對學(xué)生們的核心能力進(jìn)行考察,保障教學(xué)的有效性。(3)持續(xù)改進(jìn)。持續(xù)改進(jìn)主要是對機制的改良,保證相關(guān)的專業(yè)知識的質(zhì)量,實施有效的監(jiān)控管理,并不斷地改進(jìn)其教學(xué)機制,在提升持續(xù)跟蹤改進(jìn)效果的同時,讓專業(yè)化人才得以更加高效地發(fā)展。3.工程教育認(rèn)證的基本特性。(1)評價的自愿性。通常來說,工程教育認(rèn)證的方式具有一定的自愿性,學(xué)??梢宰孕羞M(jìn)行申請,不能采取強制性的措施,讓相關(guān)的教育單位加入到其中。(2)評價的合格性。工程教育認(rèn)證主要對一些理工科的人才進(jìn)行質(zhì)量的管理和控制,讓相關(guān)的專業(yè)化人才可以達(dá)到該行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)要求。(3)外部的評價。工程教育認(rèn)證具有獨立性和非盈利性,在實施這種認(rèn)證方式時,需要讓工科的畢業(yè)生達(dá)到相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),實施一種外部的評價。(4)同行的評價。工程教育認(rèn)證是由多個相關(guān)專業(yè)的專家共同進(jìn)行的一種評價方式。同行的評價是非常重要的,具有重要意義。(5)實證的評價。工程教育認(rèn)證是需要對一些專業(yè)對照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考量,并選擇是否接受的一種工作方式,在此同時,還要對其提供一些相關(guān)的證據(jù),滿足其需求,實施一種有效的評價。

二、機電類專業(yè)課“液壓氣壓傳動”在當(dāng)今行業(yè)中的地位與需求

液壓與氣壓傳動課程無論是從機械設(shè)計的角度來看,還是從自動化專業(yè)的角度來看,該課程都是屬于一種基礎(chǔ)性比較強的專業(yè)課程,該課程的開設(shè)對相關(guān)專業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)生有著一定的要求,需要讓學(xué)生們了解相關(guān)的數(shù)學(xué)知識,懂得將數(shù)學(xué)和自然科學(xué)結(jié)合在一起,并讓其可以科學(xué)合理地應(yīng)用到實際的工程當(dāng)中,同時注重對復(fù)雜工程問題的講解,構(gòu)建一個可實施性比較強的實驗方案,使用正確的方式來進(jìn)行實驗,對實驗所得到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合性的分析,從而得到更加精準(zhǔn)的結(jié)論。液壓傳動具有一定的技術(shù)優(yōu)勢,這項優(yōu)勢的存在使得其能有效地在水利工程、生物醫(yī)學(xué)等事業(yè)中發(fā)揮出其最大的效用,成為了一項不可取代的基礎(chǔ)性技術(shù),且該技術(shù)的綜合性以及實踐性都比較強。所以,該課程的開展對我國經(jīng)濟(jì)事業(yè)的發(fā)展具有很大的影響,占據(jù)著重要的地位。

三、專業(yè)課“液壓與氣壓傳動”的培養(yǎng)計劃的實施

1.培養(yǎng)計劃和教學(xué)大綱按照工程教育的要求編寫。按照工程教育認(rèn)證的要求,針對畢業(yè)要求,重新撰寫教育大綱,在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容上,增加現(xiàn)代計算機仿真軟件的應(yīng)用、增加綜合性實踐項目的開設(shè)、增加結(jié)合當(dāng)今時代的需要的課程設(shè)計,增加了基于互聯(lián)網(wǎng)+的教學(xué)手段和控制技術(shù)的應(yīng)用,增加了液壓設(shè)備的故障診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)控方面的應(yīng)用,極大地提高學(xué)生解決工程問題的能力。2.基于二維碼掃碼的《液壓與氣壓傳動》教材的編寫與應(yīng)用。通過編寫“十三五”應(yīng)用性本科教材,在教材中,加強了流體力學(xué)的系統(tǒng)性理論,液壓元器件的工作原理和性能介紹,常規(guī)回路和工程案例回路,增加了速度控制技術(shù)和壓力控制技術(shù)應(yīng)用,增加了大量的工程案例,增加了液壓系統(tǒng)設(shè)計的方法,增加了碼書技術(shù)的應(yīng)用,在教材中比較枯燥的原理性介紹中,增加了基于移動手機的二維碼掃碼技術(shù)的使用,讓學(xué)生通過移動手機掃書本上的二維碼,可以通過手機視頻得到知識的講解和原理性的介紹的展示,極大地提高了學(xué)生的形象性學(xué)習(xí),大大地提高了學(xué)習(xí)效果。3.理論課程教學(xué)模式的構(gòu)建。首先,要將動畫和模型有效地結(jié)合在一起,直觀地進(jìn)行相關(guān)知識理論的傳授,利用一些標(biāo)本、影像等,進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳遞。讓整個教學(xué)課堂充滿畫面感,適當(dāng)?shù)嘏溆靡恍┎鍒D,讓學(xué)生們能夠更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赜^察整個實物,吸引學(xué)生們的課堂注意力,利用模型和動畫,進(jìn)行畫面結(jié)構(gòu)的展示,將抽象的問題變得更加生動立體,幫助學(xué)生們進(jìn)行知識理論的理解和學(xué)習(xí),激發(fā)出學(xué)生們學(xué)習(xí)的興趣。其次,要對學(xué)生們進(jìn)行啟發(fā)式的教學(xué),對課程教材的內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的了解,依據(jù)學(xué)生們自身的學(xué)習(xí)能力以及發(fā)展?fàn)顟B(tài),來進(jìn)行啟發(fā)式的教學(xué),保證學(xué)生們主體的課堂地位,調(diào)動起學(xué)生們學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識的積極性。4.實踐教學(xué)環(huán)節(jié)措施。(1)常規(guī)實驗的訓(xùn)練:《液壓與氣壓傳動》課程傳統(tǒng)的實驗項目主要有元件拆裝實驗、液壓泵性能實驗、節(jié)流調(diào)速回路性能實驗等。這些實驗項目在實驗開始前便能夠確切預(yù)知實驗結(jié)果或?qū)嶒灛F(xiàn)象,所以都是驗證性實驗,其實驗?zāi)康氖谴偈箤W(xué)生進(jìn)一步掌握和鞏固所學(xué)理論知識。(2)綜合實驗項目的開發(fā):加強綜合性與設(shè)計性實驗項目的開發(fā),盡最大限度地提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,開發(fā)液壓元器件性能分析實驗。(3)基于工程機械的液壓綜合實驗項目開發(fā)應(yīng)用:基于視覺和智能制造的工程機械的液壓傳動技術(shù)的綜合應(yīng)用,是符合時代的發(fā)展要求,符合工業(yè)4.0的產(chǎn)業(yè)化要求的,作為工程教育認(rèn)證下的應(yīng)用型本科教學(xué),應(yīng)該及時搭建相應(yīng)的實驗平臺。常熟理工學(xué)院機械工程教育中心,是省級教育示范中心,著手讓學(xué)生在普通的工程機械挖掘機方面通過畢業(yè)設(shè)計增加了基于視覺功能和智能比例控制系統(tǒng),讓學(xué)生在智能控制方面,學(xué)習(xí)到了速度控制和壓力控制技術(shù)的方法。(4)基于遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用在液壓與氣壓傳動方面的實驗應(yīng)用:遠(yuǎn)程控制技術(shù)與故障診斷技術(shù),也是比較前沿的技術(shù),在液壓實驗平臺建設(shè)方面也是我們考慮和研制的方向,通過該實驗平臺的建設(shè),讓學(xué)生得到訓(xùn)練,了解到基于互聯(lián)網(wǎng)+的技術(shù)在工程機械方面的問題如何解決,數(shù)據(jù)如何采集、傳送、接收、分析等,大大地提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。(5)增加機電液綜合設(shè)計與綜合實驗:為了更好地提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力,我們開發(fā)設(shè)計基于波浪能發(fā)電的流體驅(qū)動的發(fā)電系統(tǒng),給學(xué)生提出設(shè)計要求,以液壓原理設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計、比例伺服系統(tǒng)的設(shè)計、機械機構(gòu)設(shè)計計算及優(yōu)化、液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計、綜合實驗的展開作為鋪墊,通過2周的課程設(shè)計和綜合實驗,大大地提高了學(xué)生的綜合能力。(6)MATLAB的液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)、AMESIM仿真技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用:為了更好地使學(xué)生分析液壓系統(tǒng),優(yōu)化液壓系統(tǒng),增加了學(xué)生自主學(xué)習(xí)MAT-LAB、AMESIM的液壓系統(tǒng)仿真技術(shù),通過開放性實驗,給學(xué)生目標(biāo),讓學(xué)生自己去研究與分析,增強學(xué)生共同學(xué)習(xí)、共同探討問題,最終解決問題的能力培養(yǎng)。

四、結(jié)語

本文對“液壓與氣壓傳動”課程以及應(yīng)用進(jìn)行嘗試,提出了提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的實踐,基于互聯(lián)網(wǎng)+的教學(xué)與實踐、平臺建設(shè)、工程意識的培養(yǎng),除了教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變、老師能力的提升,還能培養(yǎng)出更多工程意識優(yōu)良的學(xué)生,提高工程教育水平。

參考文獻(xiàn):

[1]王艷玲,李倩.民辦高校工科學(xué)生工程意識的培養(yǎng)[J].讀與寫(教育教學(xué)刊),2015,(09).

[2]王貴成,崔迪.培養(yǎng)學(xué)生工程意識的制約因素與解決對策[J].高校教育管理,2012,(06).

作者:管建峰 胡朝斌 張敬妹 單位:常熟理工學(xué)院機械工程學(xué)院