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97立足项目式教学案例设计与实施提高线上教学实践性—以液压与气压传动课程为例代光辉巢湖学院机械工程学院 安徽巢湖 238000摘 要：针对液压与气压传动课程线上教学缺乏实践性的问题，立足项目式教学，明确案例教学目标，阐述了从内涵建设着手，立足工程实践开发案例，多路径拓展改编案例，以及全路径融入思政素质和创新精神的教学案例设计思路。
结合具体实例，详细描述了案例的实施过程，并提出一种“不定项任务”案例设计思想，提炼了教学实施中“个体”与“整体”有机结合的理念，传递了创新意识和思政品质。
通过案例设计和实施，完成了案例教学目标，提高了教学实践性以及线上教学的可实施性，为相关课程线上教学提供借鉴经验。
关键词：液压与气压传动课程；项目式教学；线上教学；实践性作者简介：代光辉，工学硕士，讲师。
基金项目：安徽省“六卓越一拔尖”卓越人才培养创新项目(编号：2018zygc031)；巢湖学院教学研究重点项目(编号：ch19jxyj05)；巢湖学院示范实验实训中心(编号：ch19syzx01)；巢湖学院精品在线开放课程(编号：ch18zxkc09)。
液压与气压传动是三大动力传动方式之一。
据统计，发达国家95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动生产线都与此项技术相关[1]。
因此，大多数本科院校将其列为机械类专业的核心课程，该课程具有较强的理论性、实践性和应用性[2-3]。
为提高教学质量，着重培养学生的工程应用能力，学者做了大量的研究[4-6]。
其中，以项目为载体，以学生为主体实施项目式教学备受青睐[7-8]。
受新型冠状病毒肺炎疫情影响，线下教学无法正常开展，教育部要求“停课不停教，停课不停学”，在此背景下，如何提高线上教学的实践性是液压与气压传动课程教学面临的一个重要问题。
为解决上述问题，本文将从明确教学目标着手，阐述线上教学模式下项目式教学案例的设计思想，通过典型示例详细说明教学案例的实施。
1 案例设计目标现阶段项目式教学实现了部分内容现场实践教学，增加了学生实操机会，拉近了理论与实践的距离，熟悉了一些工程实例，有效改变了教师主讲的模式，提升了教学效果[7-9]。
《液压与气动技术》课程标准课程编码：课程类别：专业课适用专业：机械制造及自动化授课单位：学时：90 学分 6 编写执笔人及编写日期： 2017-4审定负责人及审定日期：1．课程定位和课程设计1. 1课程性质与作用这门课程主要是研究液压和气压传动一般规律和具体应用的一门科学，它不仅是制造类及近机类有关专业一门必修课，而且也是一门能直接用于工程实际的技术学科。
通过本课程的学习,学生应能较熟练地掌握课程中的理论基础知识及专业操作技能，具有对液压气动系统的元件选用、调试、维修等能力，同时具备液压系统故障分析与维修的能力,为今后应用液压气动技术打好基础，对培养学生的职业能力和职业素质起到了主要的支撑作用。
前导课程《机械制图》《互换性与测量技术》《电工电子学》《工程材料》《机械设计基础》后续课程《机床电器》《机床夹具》《数控机床与维修》1.2课程基本理念坚持“以服务为宗旨，以就业为导向”的指导方针，以学生的职业能力培养为教学主线，以实际岗位能力培养为目标，基于工作过程进行课程开发，设置教学情景，实行项目导向、工学结合的教学模式。
1、3 课程设计思路《液压与气动技术》课程的设计思路是从“行业与企业调研”到“教学设计与更新”的半闭环系统，如图1所示。
课程的设置是为专业服务，专业的设置是为企业与行业服务，所以深入企业及紧跟行业发展的调研工作是必不可少的环节。
我们先后到（承德千斤顶厂、五岳输送机机械厂、承德矿山机械有限公司、银河连杆厂、承德工具厂）等行业部门及多家企业进行了“《液压与气压传动》课程设计调研”。
通过行业与企业的调研，以及知识体系的研究，总结了课程的知识要求与能力要求，《液压与气压传动》图1 课程设计思路课程的内容进行项目式改革，分为4主项目和若干个子项目，每个子项目设计都有相应的专业知识目标和素质能力目标，以满足岗位能力的需要。
通过任务驱动、小组讨论、小组竞赛、比较、课堂演讲等教学方法，依托典型实物、实验设计、多媒体课件、课堂练习、企业参观等教学手段，来引动和维持学生学习兴趣和动机，在完成任务、讨论、竞赛过程中，探索吸收知识、练好技能，培养学生自主学习能力和强化团队精神；同时，我们及时对已就业的学生进行跟踪调查，收集有关专业课应用的信息和教学中的不足，调整改进教学思路及内容，作到有的放矢。
222交通科技与管理理论研究0 引言《液压与气压传动》课程是机械类专业核心课程，主要研究液压与气压传动技术一般规律、具体应用及故障维护等，是学生掌握液压与气动技术知识的有效途径。
在学习中突出液气电结合的特点，把液压（气动）系统和电控系统结合在一起，从工作实际出发、在应用中学习，将为后续专业课程教学与学生的顶岗实习和毕业制作做前期准备。
本课程要以《工程制图》、《CAD 二维绘图》、《公差配合与测量技术》、《钳工基本功实训》、《电工电子技术》、《电气控制技术》等课程的学习为基础，也是进一步学习《机械制造技术》、《机床故障诊断与维修》、顶岗实习及液压毕业制作的基础。
1 教学过程问题分析任课教师在讲授《液压与气压传动》课程时，将“能量的传递和控制过程”作为主线，在教学过程中遇到如下问题。
（1）教学方法单一，需要创新。
由于该课程中的诸多概念较为复杂，任课教师授课时多采用传统的“灌输”方法。
在传统的课堂里面授教学，主要采取以文本信息为基础的多媒体和与板书相结合，图片和视频资料较少，教学方法单一。
由此导致学生集中注意力较困难，学习效果不尽如人意。
（2）教学重、难点把握困难，师生互动较少。
本课程涉及工程液压机械的结构原理与计算模型等重要内容，需要学生掌握扎实的流体力学、高等数学和其他公共课程，但由于高职院校学生多存在理论基础相对薄弱、课堂学习主动参与度低、自我控制能力差等问题，很少有学生自觉进行课前预习、课堂学习、课后复习，所以在课堂上，学生思维跟不上授课节奏，导致对课堂提问、课堂讨论等互动环节存在抵触心理。
（3）考核方式单一化。
当前大多数高校的考试方式较传统单一，即将平时过程性成绩和期末考试成绩按比例相加。
平时过程性成绩注重学生签到，而期末考试成绩注重考察学生对教材中理论内容的掌握程度。
该考核方式不能有效培养学生的独立思考和自主创新能力。
（4）专业知识与课程思政缺乏结合。
与专门的思政课相比，课程思政是另外一个概念。
《机电液传动控制》课程教学大纲课程编号:08253111课程名称：机电液传动控制英文名称：Mcchatronics- Hydraulic Transmission and Control课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：40/2.5 （讲课学时：36实验学时：4）适用专业：工业工程一、课程性质与任务本课程是工业工程、物流工程专业的一门学科基础课，包括机电传动控制和液压与气压传动两方面的内容。
本课程将机械类学生应掌握的传动控制知识科学、有机结合起来，学生学习后对机械传动控制有全面、系统的了解和掌握。
能够应用课程中的基础知识于工程问题，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题；能够针对复杂工程问题的解决方案进行分析和改进，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全以及环境等因素：能够基于科学原理并采用科学方法对实际工程问题进行研究、分析，并通过信息综合得到合理有效的结论。
培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有创新精神和实践能力的复合型人才。
二、课程与其他课程的联系机电液传动控制涉及机械传动与控制，要求学生具备相关课程知识，先修课程为大学物理、工程力学、机械设计基础、电工技术基础，电了技术基础等课程，为本课程学习打下良好的知识基础。
后续课有现代制造系统、设施规划与物流系统设计。
三、课程教学目标1.掌握机电、液压和气压传动的基础知识，并将其综合运用于机械制造及控制等方面的工程问题分析中；能够对复杂工程问题的解决途径进行分析和改进。
（支撑毕业要求2.1、2.2）2.理解机电传动控制和液压与气压传动控制系统的组成及各自特点，了解其创新的途径和方法；能够识别完成工程任务面临的各种制约条件，并提出解决方案；（支撑毕业要求3.1、3.2）3.了解传动控制在机械行业中的重要性及其在机械设备中的应用，能够在应用过程中，考虑社会、安全以及环境等多种制约因素，并阐明设计方案的合理性。
（支撑毕业要求3.3）4.掌握接触器-继电器控制工作原理图、液压传动原理图和气压传动原理图的设计方法以及各类图纸的分析技能；（支撑毕业要求4.1）四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节(课外教学环节、要求、目标)1.为保证教学质量，严格要求学生课后做一定量的作业并附以辅导和答疑。
四川大学制造科学与工程学院本科课程《汽车发动机原理》教学大纲课程编号：Course Code: 302111020302111020课程类型：Course Type:选修课Elective课程名称：Course Name: 汽车发动机原理Automotive Engine principle授课对象：Audience:本科三年级学生Junior学时/学分：Credit Hours/Credits 32/232/2授课语言：Language ofInstruction中文ChineseMandarin先修课程：Prerequisite: 工程热力学与传热学、机械原理、机械设计Engineering Thermodynamics and HeatTransfer Theory, Mechanical Principles,Mechanical Design开课院系：Course offered by:机械工程系Department ofMechanical Eng.适用专业：机械设计制造及其自动化专业Intended for: Mechanical Design, Manufacturing andAutomation大纲执笔人：Edited by: 冯成德Feng Chengde大纲审核人：Inspected by:傅波Fu Bo一、课程简介本课程是面向机械设计制造及其自动化专业的选修课程。
汽车发动机作为汽车的重要组成部分，它的性能直接关系到汽车的动力性能、汽车对能源的消耗、汽车对环境的污染。
本课程通过讲授汽车发动机的工作原理及工作过程，帮助学生了解影响汽车发动机性能的因素、掌握提高发动机性能的一般规律、熟悉发动机性能评价方法以及洞悉发动机未来发展方向。
本课程主要内容包括：工程热力学基础、汽车发动机性能指标、发动机的换气过程、燃料与燃烧、汽油机混合气的形成与燃烧、柴油机混合气的形成与燃烧、发动机特性等。
液气压系统分析
四川大学制造科学与工程学院本科课程
《液气压系统分析》教学大纲
一、课程简介
液压传动与控制技术集液压技术、微电子技术、传感检测技术、计算机控制及现代控制理论等众多学科于一体的高交叉性、高综合性的技术学科，具有显著的机电液一体化特征。
自19世纪问世以来发展迅速，并在工程领域得到广泛应用。
该技术利用液压能完成能量的传递过程，采用各种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制，该技术广泛应用于机床、工程机械、冶金机械、轻纺工业、农林机械、汽车、船舶、航空航天等行业。
本课程主要讲授液压传动技术的基本原理、典型回路、液压元件动态特性分析、各种液压系统的特点、原理及液压系统设计分析技术。
通过该课程的学习，加强学生对于液压传动与技术、机电一体化技术、流体控制等相关领域知识及其集成应用的理解，并通过课带实验环节培养学生的工程实践能力。
二、学习目标
1.具有解决机械工程领域设计、制造、运行等过程中的复杂工程问题所需的工程基础知识和专业知识；能够运用液气压传动与控制的基本知识，来表达液气压传动方面的工程问题；
2.能够针对液气压系统领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，综合机械、电子、计算机等交叉学科的基本知识，寻找、分析、描述液气压技术的关键问题，并进行分析、评价，以获得有效结论；
3、结合工程实习和社会实践经历，以及与机械设计制造及其自动化领域相关的社会、健康、安全、法律以及文化等方面的基础知识，针对机械工程领域设计、制造、运行中的复杂工程问题，能够设计满足要求的液压系统方案，以设计图纸、设计说明书、设计报告等方式呈现，并能够在成果中体现创新意识，设计并实施液压基本回路实验，分析实验结果，验证模型参数，获取有效结论；
4、能够遵守我国宪法和法律，了解机械设计的技术标准、规范；
三、学习目标与毕业要求的对应关系
四、教学基本内容
第一章绪论
液压传动技术的概念及相关技术；液压传动的原理、特征、发展历史、应用、市场与效益；国内、外研究现状；存在的问题及今后发展方向。
通过对液压传动技术方法的回顾和分类，使学生了解液压传动技术的重要作用，引出液压技术的概念，使学生了解液压传动技术的原理、特征、发展历史。
通过若干个应用实例和数据使学生了解液压传动的应用、市场与效益，使学生了解液压传动技术的重要作用。
基本要求：了解液压系统的概念及相关技术、掌握液压传动技术的原理、特征、发展历史及应用领域。
重点与难点：液压传动的概念、液压传动技术的原理、特征。
本章学习内容对应学习目标4，支撑毕业要求指标点8.1。
第二章液压基本回路
1、液压基本回路的组成及其作用。
2、方向控制回路。
分析采用不同换向阀实现的方向控制回路及特点，并进行比较；采用行程开关实现的连续往复运动回路。
3、压力控制回路。
分析不同压力元件实现的压力控制回路，例如调压、减压、增压、卸压、卸荷等回路的实现，分析元件的特点及在回路中的作用。
4、速度调节回路。
速度调节回路对于整个液压系统的重要作用；分析节流调速、容积调速和容积节流调速回路的基本原理，不同调速方式的实现、优缺点及其应用范围；速度换节回路的原理与实现。
5、多缸控制回路。
多缸的顺序控制、同步控制和互不干扰控制回路的原理及实现。
6、其他控制回路
锁紧、制动、平衡回路的原理及实现。
基本要求：要求学生液压基本回路的组成与作用，会分析方向控制回路，压力调节回路，速度调节回路及多缸控制回路等基本液压回路。
重点与难点：压力调节回路，速度调节回路的分析与合理选择。
本章学习内容对应学习目标1、2，支撑毕业要求指标点1.2、2.3。
第三章液压元件的动态特性分析
1、液压泵的动态特性分析。
2、液压缸的动态分析
3、液压马达的动态分析。
4、节流元件的动态分析。
基本要求：理解液压元件动态特性分析对于液压系统的作用，会对液压泵、液压缸、液压马达和节流元件等进行动态分析。
重点与难点：节流元件的动态性能分析。
本章学习内容对应学习目标1、2，支撑毕业要求指标点1.2、2.3。
第四章金属加工中的液压技术
1、铸造机械中的液压技术。
以抛砂机、高压造型机的液压系统为例，分析液压技术在铸造机械中的应用。
2、锻压机械中的液压技术。
以压鼓机、旋压机为例，分析液压技术在锻压机械中的应用。
3、金属切削机床中的液压技术。
以平面磨床、组合机床、仿形刨床为例，分析液压技术在金属切削机床中的应用及其主要特点。
基本要求：理解铸造机械、锻压机械及金属切削机械中的液压技术，能以基本回路为基础，看懂液压系统原理图，分析其优缺点。
重点与难点：理解金属切削中的典型液压回路及系统，能根据设计对象合理选择回路。
本章学习内容对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。
第五章工程、建筑机械中的液压技术
1、液压挖掘机的功能、原理及液压系统。
2、汽车起重机液压系统的功能、特点及液压系统。
基本要求：理解液压挖掘机、汽车起重机的液压原理、特点，会分析其液压系统，并扩展到其他的工程、建筑机械。
重点与难点：工程、建筑机械中液压技术的特点及其原理分析。
本章学习内容对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。
第六章兵器、雷达及其他领域中的液压技术
1、兵器工业中的液压技术。
高炮瞄准液压系统、坦克火炮稳定液压系统的原理、特点及液压系统分析。
2、雷达中的液压技术。
雷达的天线座静压轴承、天线的液压升降与折叠机构的液压原理及系统分析。
3、其他领域中的液压技术。
分析医疗辅助设备—X光隔室站位液压系统、升降机液压系统及液压电梯、机器人的液压控制、液压测重器、地震液压模拟试验台的组成原理及特点。
基本要求：了解兵器、雷达和其他领域中的液压技术，能对给定分析其构成、特点，并扩展到其他的复杂液压系统。
重点与难点：高炮瞄准液压系统及坦克火炮稳定系统的原理及特点分析。
本章学习内容对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。
第七章液压系统的设计
1、液压系统设计的步骤和内容。
2、液压系统设计计算实例。
以多功能组合机床为例，设计满足要求的液压系统，重点进行负载和运动分析、液压系统参数的确定、拟定液压系统原理图、选择液压元件及进行性能验算。
基本要求：了解液压系统设计的内容和步骤，能根据要求，设计满足一定功能的液压系统，绘制系统原理图，选择相应的元件，并对系统性能进行验算，形成完善的技术文档。
重点与难点：根据要求，设计合适的液压系统，选择合适的元件，并对系统进行验算分析。
本章学习内容对应学习目标1、2、4，支撑毕业要求指标1.2、2.3、8.1。
课带实验环节：液压基本回路实验
了解液压基本回路试验平台的组成、原理以及各元件在实验平台上的位置，元件与功能符号之间的对应关系，元件之间的连接方式，传感器的布置及其作用，用实验平台搭建不同的基本回路，根据实验的运行结果能分析系统的特点及应用范围。
要求学生：理解基本回路的作用及其组成,能根据方向、压力、速度、多缸等要求设计相应的回路，分析回路的特点及应用范围，在复杂系统上阅读基本的回路；在回路实验装置上搭建相应的回路，分析回路特点及应用范围，实现其功能；并将液压基本回路的分析方法扩展到气压基本回路的分析中。
学生完成实验的情况，将作为本课程期末考查成绩的重要组成部分。
本课带实验环节对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。
五、建议教学进度
六、教学策略与方法
1、采用多媒体课件和传统教学相结合进行教学，阐述液压基本回路的基本原理和实现方法，理论联系实际，培养学生创新能力；
2、通过大量不同行业液压系统分析，使学生能够认识到不同行业液压系统的特点，并会分析典型的液压系统。
3、理论教学与实践课程相结合，使学生能够在分析、研究和使用现代工具等方面，得到培养和锻炼，强化学生工程观点的建立和工程分析能力的培养。
七、考核方式
过程考核和期末考查成绩综合评价。
八、成绩评定方法
过程考核成绩占50%，包括多项内容：出勤、作业、随堂测试、小论文、小组研讨、实验情况及实验报告等，过程考核次数不少于6次；
期末考查成绩占50﹪。
九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等）
[1] 左健民，《液压与气压传动（第四版）》，机械工业出版社，2010年8月；
[2] 李永堂，《液压系统建模与仿真》，冶金工业出版社，2003年2月；
[3] 李松晶，《液压系统经典设计实例》，化学工程出版社，2012年8月；
[4] 高钦和，《液压系统动态特性建模仿真技术及应用》，电子工业出版社，2013年9月。
