基于CDIO的液压传动课程教学与实践的探究

周明健 王玉勤

巢湖学院机械与电子工程学院 安徽巢湖 238000

液压传动是一门工程实践性很强的课程，采用传统的“重理论、轻工程实践”的教学方法不利于现代液压工程师的培养，因此探究液压传动课程教学与实践方法是一项重要的课题[1]。

基于CDIO的液压传动课程教学与实践要合理规划教学内容、灵活运用多种教学方式、拓展多种工程实训途径，让学生对这门课程产生很大的兴趣，能够主动学习液压理论知识，利用课程设计、大学生创新训练项目、工程实训、企业实习等多种教学方式培养液压传动方向的卓越工程师。

1 合理规划课程内容及相应学时

液压传动课程教学与实践探究离不开学校自身特点，鉴于本校主要培养工程应用型人才，要平衡好理论教学课时与实践教学课时之间的比例，拟定课程的最佳教学内容，要突出CDIO工程教育模式。基于CDIO工程教育模式[2]的液压传动教学内容分为液压基础知识模块，液压元件模块，液压系统设计模块，液压系统的安装、调试及液压故障分析模块四大模块。基于CDIO的液压传动教学模块及相应学时见表1。

表1 基于CDIO的液压传动课程教学模块及相应学时

2 丰富教学手段 实现立体化教学

基于CDIO工程教学模式的教学方法改变了单一的理论教学传统教学方式，采用一种立体化教学，由多媒体讲授、模型教学、实验教学、项目教学、企业实践教学等多元化教学手段构成。基于CDIO工程教育模式的液压传动课程立体化教学[3]见表2。

表2 基于CDIO工程教育模式的液压传动课程立体化教学方式

3 拓展工程实训途径 增强工程实践能力

在液压传动课程教学过程中，拓展多种工程实践途径有利于学生将书中抽象的原理与具体的实物应用相联系，实现了理论与实践的统一。

3.1 加强学校液压传动实验室建设以及建立实践创新小组

首先，建立较为完整的液压传动实验室，实验设备如表3所示。在液压传动实验室可以完成液压元件实物认识和拆装、基础的液压系统设计与组装、液压传动控制等相关实验，巩固理论教学成果[4]。液压传动实验模拟软件与开放性实验平台相结合，给学生提供一个良好的理论实践创新环境，学生可以利用这个实验平台进行系统设计、实践验证、系统修改、再验证、系统完善等一系列的探究式学习；最后，建立液压传动创新小组，组织并指导学生参加学校、省级和国家级的工程实训项目比赛，因材施教，培养出色的工程应用型人才。

表3 液压传动实验室设备

3.2 依托大学生相关训练项目培养大学生在液压传动方面的工程实践能力

通过申请项目让学生有机会将液压传动相关知识与自己的创意想法相结合，理清自己的工程实践思路，同时能够锻炼学生的团队合作意识；申请项目立项后，鼓励和督促学生按照计划和安排完成项目。机电学院在近年来申请了多项液压工程方面的国家级和省级相关的大学生创新训练项目和皖维项目。

2014年，巢湖学院机电学院申请的省级大学生创新训练项目“液压集成阀块实验教具设计制作”，基于液压传动课程的教学需要，设计与制作液压集成阀块实验教具(如图1、图2所示)。该项目将大学生的创新思维融于“液压传动”课程的实验教学中，改变传统教学模式，实现项目教学，提高了教学质量。

图1 设计液压集成阀块实验教具

图2 制作液压集成阀块实验教具

在该项目实施过程中，学生对液压系统的设计过程、液压元件的选型以及液压集成阀块的工业应用有了更深的理解，成功地将液压压力机的液压集成阀块按照一定的比例转化为液压传动课程中液压集成阀块实验教具(如图3所示)。

图3 液压集成阀块实验教具

液压集成阀块实验教具利用亚克力材料制成，阀块内设有多条油道。由于亚克力板是透明的，能让学生对液压压力机的液压集成阀内部油道如何连接有深入了解，激发了他们的学习兴趣，提高了液压传动课程的教学质量。

3.3 探索一条“3+1”校企联合培养人才道路

学校联合芜湖市银鸿液压件有限公司、安徽省三联泵业等液压传动相关领域的企业，制订企业内液压工程师的培养方案[5]，建立企业导师指导、考核机制，完善学生理论学习和工程实训的评分标准，让学生参与工业现场，为其职业选择与发展提供一个良好平台。在校企联合培养人才过程中需要一个评价标准，人才培养质量评价由自我评价、校内导师评价、企业导师评价、团队成员评价共同组成，为其在校评奖评优提供依据，同时为今后就业单位掌握其在大学时期学习和实践创新情况提供可靠资料。学生考核基础测评和学生实践创新分值细则分别见表4、表5。

表4 学生实践创新分值细则

表5 学生实践创新分值细则

4 丰富多样的课程设计形式

传统的课程设计模式是教师主导课程设计内容和指导过程，学生被动完成，作品形式单一，缺乏实践创新精神。基于CDIO工程教育模式的课程设计模式增加了学生自主性，课程设计内容和提交作品的形式丰富多样，学生可在液压传动课程中选择感兴趣的模块，经过教师的指导与考核，完成图纸设计、模型制作、实物加工制造、发表论文、申请专利等各种形式的课程设计[6]，实现系统性、重点性、层次性教学。

5 结语

基于CDIO液压传动教学与实践在本校已经实施，取得了一定成效。机械专业学生先后主持国家级、省级大学生创新创业项目22项；在第三、四届全国大学生工程训练综合能力竞赛、第六届全国大学生机械创新大赛和安徽省第六届“挑战杯”课外学术科技作品竞赛中取得了优异成绩，申请并授权实用新型专利10项[7]。

基于CDIO的液压传动教学与实践过程中也存在诸多问题，诸如实验室建设不够完善，校企合作培养人才机制中学生与企业导师的联系和沟通不通畅，校企联合培养方案的不完善，高校教师队伍的工程实践能力参差不齐等。这些问题要在以后的教学研究和改革实践中解决。