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(chǎn)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(shù)對學生來說十分重要。傳統(tǒng)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(xiàn)狀及存在的主要問題
1.1 現(xiàn)狀
傳統(tǒng)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?qū)嶒灒鋵嶒災康氖峭ㄟ^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(jié)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(jù)用人單位的反饋，剛畢業(yè)的學生很難獨立解決與其專業(yè)相關(guān)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(lián)系，畢業(yè)后短時間內(nèi)很難將所學的課程進行融合，很難根據(jù)所學的知識解決相關(guān)問題。
（2）理論與實踐相結(jié)合難。學生在學校學習液壓與氣壓傳動技術(shù)不僅要掌握理論基礎，更要與實踐相結(jié)合。根據(jù)液壓氣動技術(shù)的特點，在實際生產(chǎn)生活中，學生面對更多的挑戰(zhàn)是實際動手能力方面，如何將液壓氣動系統(tǒng)從圖紙變?yōu)閷嶋H系統(tǒng)，如何根據(jù)圖紙找出系統(tǒng)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(zhuǎn)變實驗執(zhí)行方式
近年來計算機技術(shù)發(fā)展迅猛，液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的設計多數(shù)在計算機上完成，實驗室充分利用現(xiàn)有的FluidSIM等相關(guān)軟件，引導學生使用計算機進行液壓氣動系統(tǒng)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(diào)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(shù)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(lián)系起來，強化學生各學科所學知識，重點培養(yǎng)學生的實際動手能力，將理論與實踐融合，培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)。
2.3 理論與實踐相結(jié)合
通過長期觀察，學生在設計出液壓氣動系統(tǒng)后，難以將系統(tǒng)圖紙變?yōu)閷嶋H系統(tǒng)（如圖1 所示）。通過研究，發(fā)現(xiàn)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(jù)圖紙進行系統(tǒng)調(diào)試。

圖1 各年級學生完成液壓氣動系統(tǒng)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(tǒng)實驗方法相比，實驗室引入工廠管理模式，規(guī)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(tǒng)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(yōu)化設計，按照規(guī)范嚴格標注各類元件的油口編號，并在圖紙上體現(xiàn)，在進行實際操作安裝時，根據(jù)圖紙標注其具體管路編號，通過訓練，學生均能較規(guī)范進行簡單的液壓氣動系統(tǒng)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(guī)的教學偏向于各元器件的結(jié)構(gòu)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(yōu)器件。
3.3 系統(tǒng)調(diào)試
在完成系統(tǒng)安裝后，首先需要對單獨模塊進行調(diào)試，然后再進行整體調(diào)試。系統(tǒng)的調(diào)試需要根據(jù)圖紙要求，順序進行，在培養(yǎng)學生進行系統(tǒng)調(diào)試過程中，要嚴格按照設計流程進行調(diào)試。
4 特色與創(chuàng)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(chuàng)新。
（1）機電液一體化，通過多課程融合，開發(fā)綜合性能試驗，將機、電、液結(jié)合，便于學生整體掌握。
（2）高壓疊加閥液壓實訓裝置安裝調(diào)試，以不同于其他院校傳動的中低壓實驗臺及板式結(jié)構(gòu)裝置。
（3）培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力，在傳統(tǒng)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(lián)系，十分缺乏解決實際工程問題的能力。實訓室在培養(yǎng)學生的過程中，采用主流工程設備、元器件及技術(shù)，跨課程進行技術(shù)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(nèi)容，加強學生面對實際工程問題的應變能力。
5 結(jié)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(shù)，為高職教育做出應有的貢獻。