基于CDIO理念的《液壓設備故障診斷》課程的教學(xué)論文
一、引言
伴隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域，特別是在冶金機械、工程機械、農林機械、汽車(chē)、船舶、航空航天。試驗設備以及自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中得到了普遍應用和高速發(fā)展。液壓設備在裝備體系中占有十分重要的位置。液壓設備一旦發(fā)生故障，輕則導致產(chǎn)品質(zhì)量下降，重則引起生產(chǎn)中斷，嚴重的甚至造成災難性的后果。液壓設備的故障診斷與預防是保證其運行可靠、性能良好并充分發(fā)揮效益的重要途徑[1]。CDIO工程教育模式是近年來(lái)國際工程教育改革的最新成果，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習工程[2]。
二、《液壓設備故障診斷》課程現狀
《液壓設備故障診斷》是一門(mén)與工程實(shí)際相結合實(shí)踐性非常強的專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程。具有內容知識面廣，信息量大，實(shí)踐性和應用性強的特點(diǎn)，加上液壓技術(shù)發(fā)展迅速，新技術(shù)層出不窮，而教學(xué)課時(shí)非常有限，要達到預期的教學(xué)效果很有難度；與其他相關(guān)課程之間相互獨立，學(xué)生掌握的只是一些孤立的知識點(diǎn)，而不是對液壓技術(shù)綜合應用的掌握；每門(mén)課程內容多、課時(shí)少，如果課堂上處理不好，往往使學(xué)生缺乏學(xué)習熱情，最終失去學(xué)習信心；學(xué)生的實(shí)踐能力相對較差，較難將理論知識應用于工程實(shí)際。綜上所述，該課程所要求的教育教學(xué)理念已經(jīng)不再局限于傳統的理論教學(xué)模式，必須在學(xué)生對專(zhuān)業(yè)知識已經(jīng)充分理解基礎上，輔助以大量的實(shí)踐工程案例進(jìn)行詳細分析與講解�；贑DIO理念的教學(xué)改革能有效解決該課程當前的不足，對于提高人才培養質(zhì)量，培養適應市場(chǎng)需求的應用型人才具有重要意義。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性，將工業(yè)現場(chǎng)與課堂教學(xué)相結合，讓學(xué)生在以理論教學(xué)為主的課堂中明確學(xué)習目的，激發(fā)學(xué)習熱情，是當前該課程適應CDIO工程教育模式迫切需要探討的問(wèn)題。
三、CDIO理念在液壓設備故障診斷課程教學(xué)中的實(shí)施
1。合理選擇典型案例，問(wèn)題驅動(dòng)項目實(shí)施。在液壓設備故障診斷教學(xué)過(guò)程中積極主動(dòng)地進(jìn)行教育資源的開(kāi)發(fā)設計，并要求學(xué)生參與各種工程案例的分析，通過(guò)建立學(xué)生工程分析能力來(lái)逐步推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，要求學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間分小組完成包括組合機床動(dòng)力滑臺液壓系統、鋼包滑動(dòng)水口液壓系統、汽車(chē)起重機支腿收放液壓系統、注塑機液壓系統及壓力加工機液壓系統的設計工作，并利用仿真軟件驗證系統是否能夠正常運行。這五個(gè)液壓系統工作環(huán)境，主機的工作性能要求各不相同，學(xué)生在完成液壓系統設計的過(guò)程中需要思考教師針對該液壓系統提出的各種問(wèn)題，在解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)生不僅可以回顧液壓與氣壓傳動(dòng)課程學(xué)過(guò)的知識點(diǎn)，如各種傳動(dòng)介質(zhì)的工作特點(diǎn)，各種液壓元件的原理、結構、性能以及應用，各種回路的作用及特點(diǎn)等，還可以分析如果錯選了元件或是介質(zhì)、回路會(huì )造成什么不良后果，這樣就做到了溫故而知新。
2。合理處理與其他課程的關(guān)系。在授課過(guò)程中推行項目導向、任務(wù)驅動(dòng)、理實(shí)一體的教學(xué)方法，以課堂提問(wèn)及討論的方式，圍繞五個(gè)典型案例，以液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)為主線(xiàn)，將其他課程的相關(guān)知識穿叉、滲透到該課程的教學(xué)中。例如介紹液壓元件故障診斷知識的時(shí)候穿叉流體力學(xué)、互換性與測量技術(shù)基礎、測試技術(shù)、機械制造工藝學(xué)及設備安裝等課程的知識點(diǎn)。介紹回路故障診斷的時(shí)候，引導學(xué)生回顧液壓與氣壓傳動(dòng)、液壓元件與系統、液壓伺服與比例控制等課程的相關(guān)知識，使得各門(mén)課程之間相互銜接，使學(xué)生感受到課程設置不是孤立的，基礎理論知識在專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習中的作用，使學(xué)生真正體會(huì )到學(xué)以致用的重要性。將過(guò)去的以教師為中心，傳授知識為目的的傳統教育教學(xué)觀(guān)念，轉變成“以學(xué)生為中心，學(xué)了要會(huì )用”的新觀(guān)念，引導學(xué)生將被動(dòng)學(xué)習變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習，學(xué)生學(xué)習熱情得到很大提升。
3。工業(yè)現場(chǎng)與課堂教學(xué)相結合激發(fā)學(xué)生學(xué)習的內動(dòng)力。液壓故障診斷是一門(mén)應用學(xué)科，學(xué)生對工程現場(chǎng)有著(zhù)很強的好奇心，“說(shuō)教式”及“填鴨式”的課堂教學(xué)不能滿(mǎn)足學(xué)生對這門(mén)課程的學(xué)習要求。因此在課堂教學(xué)實(shí)踐中，借助多媒體技術(shù)，將液壓設備工作場(chǎng)景搬進(jìn)課堂，讓學(xué)生在現場(chǎng)實(shí)踐中認識該設備的工作過(guò)程及液壓系統故障造成的嚴重后果，培養學(xué)生的學(xué)習興趣及探究故障原因的熱情，再引導學(xué)生學(xué)習相關(guān)的內容。例如視頻播放汽車(chē)起重機支腿液壓系統工作過(guò)程，以及液壓系統出現故障后造成的事故現場(chǎng)，讓學(xué)生自己產(chǎn)生主動(dòng)學(xué)習的內動(dòng)力，然后讓學(xué)生上講臺結合自己設計的系統原理圖分析故障可能產(chǎn)生的原因，系統設計的優(yōu)缺點(diǎn)等。興趣是最好的老師，許多學(xué)生在課后抑制不住對現場(chǎng)的好奇和對液壓傳動(dòng)技術(shù)及液壓設備故障診斷相關(guān)知識應用的神秘感，積極主動(dòng)上網(wǎng)查找相關(guān)資料，并且與老師同學(xué)交流學(xué)習的疑惑，學(xué)習的主動(dòng)性明顯提高。
4。關(guān)注工程實(shí)踐，加強實(shí)踐環(huán)節。知識和能力來(lái)源于實(shí)踐，素質(zhì)更需要在實(shí)踐中培養，各種教學(xué)實(shí)踐環(huán)節對于培養學(xué)生的創(chuàng )新能力和實(shí)踐能力尤為重要。我們在實(shí)踐教學(xué)中，根據實(shí)驗目標和技術(shù)條件設計不同的故障，鼓勵學(xué)生利用課堂上學(xué)過(guò)的各種故障診斷方法進(jìn)行故障原因的討論探究。在實(shí)訓環(huán)節中讓學(xué)生親自動(dòng)手完成集成塊的設計制造及整個(gè)液壓站的搭接、調試及故障診斷工作，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅對課堂知識進(jìn)行了復習和深化，更加重要的是，他們在實(shí)際的操作和實(shí)踐過(guò)程中建立起了理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習態(tài)度和耐心細致、謙虛謹慎、實(shí)事求是的工作作風(fēng)。這種素質(zhì)將對學(xué)生未來(lái)的職業(yè)生涯起著(zhù)至關(guān)重要的作用，將幫助他們在激烈的人才競爭、知識競爭中立于不敗之地。
四、結語(yǔ)
在液壓設備故障診斷課程教學(xué)改革過(guò)程中，關(guān)鍵要選好典型案例。在案例問(wèn)題的安排上，要有一個(gè)由易到難遞進(jìn)的過(guò)程，在知識量不斷積累、提高中，逐步掌握液壓設備故障診斷的常用方法及技巧。以案例為單元構建液壓設備故障診斷方法的知識結構，符合學(xué)生的認知規律。教學(xué)過(guò)程不再是枯燥無(wú)味的說(shuō)教，而是在提問(wèn)及思考及操作過(guò)程中完成舊知識的回顧、聯(lián)系及新知識的獲取、鞏固，使學(xué)生學(xué)而難忘，增強了繼續探索問(wèn)題的信心，激發(fā)了強烈的求知欲，培養了學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力�？梢院芎玫亟鉀Q學(xué)生課程學(xué)習過(guò)程中僅僅掌握一些孤立的知識點(diǎn)，無(wú)法將液壓系統故障診斷技術(shù)綜合運用的問(wèn)題，解決傳統教學(xué)方法與手段造成的學(xué)生缺乏學(xué)習熱情，實(shí)踐能力相對較差，難以學(xué)以致用的問(wèn)題�；贑DIO理念的教學(xué)法較好地解決了教與學(xué)的矛盾，是一種值得推廣的教學(xué)方法。
參考文獻：
[1]黃志堅，袁周。液壓設備故障診斷與監測使用技術(shù)[M]。北京：機械工業(yè)出版社，2008。
[2]趙喜敬，張偉杰，荀杰�；贑DIO的液壓傳動(dòng)與控制課程教學(xué)方法探討[J]。河北工程大學(xué)學(xué)報（社會(huì )科學(xué)版），2009，26（4）。
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