工程教育下機(jī)電類液壓與氣壓傳動教育探索
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摘要：分析了機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)對高等教育機(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)電類專業(yè)課“液壓與氣壓傳動”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(jī)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)。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(jī)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(qiáng)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(jī)的二維碼掃碼技術(shù)的使用，讓學(xué)生通過移動手機(jī)掃書本上的二維碼，可以通過手機(jī)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(qiáng)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械挖掘機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械機(jī)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(qiáng)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。
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[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(jī)械工程學(xué)院
