《液压传动技术》课程教学大纲

PAGEPAGE14《液压传动技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称液压传动技术课程编号53课程性质必修课课程类别核心课程开课单位机械电子教研室授课学期第5学期学分/学时3/48课内学时48理论授课44上机学时0课内实践0实验学时4课外学时48适用专业机械电子专业是否双语否先修课程高等数学、大学物理、工程制图、机械设计后续课程液压传动技术课程设计、气压传动与控制二、课程简介《液压传动技术》是一门研究以有压流体为能源介质，实现各种机械的传动和自动控制的专业基础课程，理论与实践结合紧密，在机械课程体系中起着举足轻重的作用。通过本课程的学习，学生可系统掌握流体力学、流体传动元件及系统的基础理论和基本知识，并能够运用所学知识识别并描述工程问题，制定或分析中等复杂液压传动系统解决方案。课程教学致力于提升学生的学习力、思维创新能力、团队意识、合作意识、分析问题和解决问题能力、科研能力，引导学生树立和践行爱岗敬业、诚信奋斗、严谨务实的核心价值观和行为规范。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1（知识传授）：1.阐释工程流体力学、传动系统原理及组成、传动系统阅读与分析的基础知识。（1）描述油液种类及物理性质、油液静止及运动时的现象和规律、传动系统原理及组成、液压技术手册的使用方法，为了解传动系统的工作原理及功能打下基础。（2）分析组成传动系统的元件的基本结构、图形符号和功能，从力学角度阐述其结构与功能的关系，为基本回路的内容学习打下基础。（3）归纳基本回路的组成、类型与功能，从工程应用角度阐述基本回路的作用原理。（4）明确元件及系统的性能参数含义及计算方法，为元件选型及传动系统的设计打下基础。（5）分析传动系统的优缺点，了解流体传动技术的现状、发展与前沿，明确流体传动技术在机械领域的应用与前景。2.分析传动系统的工作介质流向，并从类型、结构、功能等方面归纳元件、基本回路及传动系统之间的内部联系，为传动系统的阅读及设计打下基础。3.将节能环保、经济实用、安全可靠等知识和理念结合工程实践。课程目标2（能力培养）：综合运用学科交叉融合的知识正确理解传动系统的工作原理，开展工程案例探究活动，培养思维创新能力、团队意识、合作意识。2.评价科学史，紧跟前沿发展，基本理论与学科发展相融合，经典理论的讲授中扩充专业最新研究成果，拓宽专业视野，树立求真创新、自主学习、终身学习和自主规划专业发展的意识。3.运用基础理论探讨传动系统解决方案的合理性，在深入领悟基础理论和基本技能的同时，学会将基础理论与工程实践相结合，达到学有所用、学以致用的目的，驱动逻辑思维、辩证思维、创新性思维和以人为本，以用户为中心的沟通能力。课程目标3（价值塑造）：解析流体传动之美，传承优秀科学家求真创新精神，深刻理解“爱岗敬业、诚信奋斗、严谨务实”的工匠精神。2.在工程案例教学讨论中融入立德树人教育，将校训“诚信奋斗为人、严谨求真为学”与工程师职业素养有机融合，树立正确的职业观。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点1-2：掌握解决机械工程领域问题所需的工程基础知识，具备应用基本理论分析工程问题的能力。指标点2-1：能够运用数学、自然科学和机械工程学科的基本原理对工程问题进行识别与描述。1-工程知识2-问题分析课程目标2指标点1-3：学习专业基础知识，掌握解决复杂工程问题的基本思路和方法。指标点2-2：能够将相关基础理论和基本原理综合应用于复杂工程问题的表述，对复杂工程问题的解决途径进行分析、对比并试图改进。1-工程知识2-问题分析课程目标3指标点3-3：能够设计满足特定需求的机械系统、零部件或制造工艺，并体现创新意识。3-设计/开发解决方案四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元液压传动基础（学时数：8学时）1.课程主要内容传动系统原理及组成，油液的种类、物理性质和选用原则；流体静力学、流体动力学的基本概念、基本方程及其应用；孔口、缝隙流动的流量计算方法；压力损失的概念和计算方法；液压冲击及气穴现象的原因、危害和防止措施。2.重点和难点【重点】（1）油液的物理性质，液体黏度的物理特性。（2）液体静压力的特性和静力学基本方程。（3）流动液体的连续性方程和伯努利方程。（4）液体流动时的沿程压力损失和局部压力损失。（5）液体流经小孔时的压力损失以及压力损失与流量的关系。（6）传动系统原理及组成。【难点】（1）各种度量衡制的相互换算关系。（2）压力的度量以及绝对压力、相对压力和真空度之间的关系。（3）流动液体三个基本方程所表示的物理意义及其应用。（4）液压冲击的概念及压力波的传递。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明工程流体力学基础知识，培养学生的自然科学素养；（2）采用“视频动画+图片道具”方式演示流体力学实验现象，形象直观帮助学生理解、掌握基础概念，培养学生的求真创新能力；（3）采用“思政案例+启发驱动”方式，通过流体力学发展史中的科学家事迹、教师科研经历、流体力学工程应用等知识点融入思政元素，培养学生不畏艰辛的科学探索精神和深厚的家国情怀。4.学生学习预期成果了解液压系统工作介质的种类、物理性质和选用原则；理解流体静力学、流体动力学的基本概念及基本方程，能够应用解释生活及工程实践中遇到的相关现象；理解孔口、缝隙流动的流量计算方法，在工程设计应用中考虑影响孔口、缝隙流动的主要因素；理解压力损失的概念和计算方法，了解液压冲击、气穴现象的原因、危害和防止措施。5.支撑课程目标（1）描述油液种类及物理性质、油液静止及运动时的现象和规律、传动系统原理及组成、液压技术手册的使用方法，为了解传动系统的工作原理及功能打下基础。（知识传授）（2）评价科学史，紧跟前沿发展，基本理论与学科发展相融合，拓宽专业视野，树立求真创新、自主学习、终身学习和自主规划专业发展的意识。（能力培养）。（3）解析流体传动之美，传承交叉融合、实用创新、系统开放的新时代工科理念，将校训“诚信奋斗为人、严谨求真为学”与工程师职业素养有机融合，树立正确的职业观。（价值塑造）第二单元液压动力元件（学时数：6学时）1.课程主要内容液压泵的工作原理、性能特点、应用范围及选用原则；液压泵的分类、基本结构和图形符号；液压泵性能参数的概念及计算方法；限压式变量叶片泵的工作原理及泵的流量压力特性曲线。2.重点和难点【重点】（1）液压泵的工作原理、性能特点、应用范围及选用原则。（2）液压泵性能参数的概念及计算方法。（3）限压式变量叶片泵的工作原理及泵的流量压力特性曲线。【难点】（1）液压泵的功率与效率及其计算方法。（2）液压泵困油现象的原因及其消除方法。（3）限压式变量叶片泵的工作原理及泵的流量压力特性曲线。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明液压泵基础知识，培养学生的自然科学素养；（2）采用“视频动画+实物拆装”方式演示液压泵，形象直观帮助学生理解、掌握基础概念，培养学生的求真创新能力；（3）运用基础理论探讨液压泵结构设计解决方案的合理性，在深入领悟基础理论和基本技能的同时，学会将基础理论与工程实践相结合，达到学有所用、学以致用的目的，驱动逻辑思维、辩证思维、创新性思维和以人为本，以用户为中心的沟通能力。4.学生学习预期成果掌握液压泵性能参数的概念及计算方法，能够根据工程实践和液压系统技术要求，选用合理的液压泵。5.支撑课程目标（1）描述液压技术手册的使用方法，分析液压动力元件的基本结构、图形符号和功能，明确液压泵的性能参数含义及计算方法.将节能环保、经济实用等知识和理念结合工程实践。（知识传授）（2）解析液压泵结构设计创新史，开展探究活动，激励学生树立科技创新意识，培养思维创新能力。（能力培养）第三单元液压执行元件（学时数：4学时）1.课程主要内容液压缸的分类各种结构形式及其图形符号；单出杆双作用活塞缸的工作特点和其速度、推力的计算；差动液压缸的工作特点和其速度、推力的计算；液压缸结构设计；液压马达的工作原理、性能特点、应用范围及选用原则；液压马达性能参数的概念及计算方法。2.重点和难点【重点】（1）液压缸的各种结构形式。（2）单出杆双作用活塞缸的工作特点和其速度、推力的计算。（3）差动液压缸的工作特点和其速度、推力的计算。（4）液压缸结构设计。（5）液压马达性能参数的概念及计算方法。【难点】（1）差动液压缸的工作原理及其计算。（2）液压缸结构设计中的缓冲机理。（3）液压马达的功率与效率及其计算方法。3.教学方法（1）通过多媒体课件和板书讲练结合，阐明液压执行元件基础知识；（2）采用工程案例进行液压执行元件参数计算专题练习。（3）采用问题驱动教学法学习液压缸结构设计。4.学生学习预期成果能够正确进行液压执行元件的参数计算，根据工程技术需求选用合理结构及类型的执行元件。5.支撑课程目标（1）描述液压执行元件原理及组成、液压技术手册的使用方法，分析组成执行元件的基本结构、图形符号和功能，从力学角度阐述其结构与功能的关系。明确执行元件的性能参数含义及计算方法。（知识传授）（3）解析执行元件应用案例，传承交叉融合、实用创新、系统开放的新时代工科理念，将校训“诚信奋斗为人、严谨求真为学”与工程师职业素养有机融合，树立正确的职业观。（价值塑造）第四单元液压控制元件及基本回路（学时数：20学时）1.课程主要内容液压控制阀的工作原理、结构及图形符号、性能特点及功能应用；液压基本回路的类型、组成及应用。2.重点和难点【重点】（1）液压控制阀的分类、结构特点、工作原理及功能应用。（2）流量阀中节流口的流量特性。（3）卸荷回路、远程调压回路、快速运动回路、调速回路、速度换接回路的组成及应用。（4）节流调速回路的速度负载特性。【难点】（1）换向阀的中位机能。（2）直动式溢流阀和先导式溢流阀的结构特点和工作性能的比较。（3）减压阀的工作原理及应用。（4）平衡回路、差压式变量泵与节流阀组成的调速回路。（5）节流调速回路的速度负载特性。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明工程流体力学基础知识，培养学生的自然科学素养；（2）采用“视频动画+图片道具”方式演示液压控制阀及液压基本回路的工作原理，形象直观地帮助学生理解、掌握基础概念，培养学生的求真创新能力；（3）基本回路设计任务通过小组合作学习完成，发展学生的合作能力和设计能力；（4）通过课堂汇报和课堂辩论，强化知识应用意识，发展学生的教学能力和反思能力；4.学生学习预期成果（1）清晰液压控制阀的类型、图形符号及功能，理解液压控制阀的结构与功能的关系，能够合理选用液压控制阀满足系统的性能需求。（2）归纳基本回路的组成、类型与功能，从工程应用角度阐述基本回路的作用原理。5.支撑课程目标（1）清晰液压控制阀的类型、图形符号及功能，理解液压控制阀的结构与功能的关系，能够合理选用液压控制阀满足系统的性能需求。（知识传授）（2）归纳基本回路的组成、类型与功能，从工程应用角度阐述基本回路的作用原理。（知识传授）（3）评价科学史，紧跟前沿发展，基本理论与学科发展相融合，拓宽专业视野，树立求真创新、自主学习、终身学习和自主规划专业发展的意识。（能力培养）。第五单元液压辅助元件（学时数：2学时）1.课程主要内容液压辅助元件的类型、结构、图形符号及功能应用2.重点和难点【重点】（1）滤油器的类型及应用。（2）蓄能器的类型及应用。（3）油管内径及壁厚的选择及计算。（4）油箱结构组成及作用。【难点】蓄能器的选型计算3.教学方法（1）采用“工程案例+启发驱动”方式，基于实际工程实物照片应用问题驱动教学法，阐释液压辅助元件的类型、结构、图形符号及功能应用。（3）将思政元素融入教师科研经历中，使学生意识到辅助元件的必要性，树立安全与责任意识。4.学生学习预期成果了解液压辅助元件的类型、结构、图形符号，能够正确应用液压辅助元件。5.支撑课程目标（1）描述液压辅助元件基本结构、图形符号和功能，明确元件及系统的性能参数含义及计算方法，为元件选型及传动系统的设计打下基础。（知识传授）（2）培养工程师职业素养，树立正确的职业观。（价值塑造）第六单元典型液压传动系统（学时数：4学时）1.课程主要内容一般中等复杂程度的液压传动系统分析方法和设计步骤。2.重点和难点【重点】（1）组合机床动力滑台液压系统的阅读分析方法。（2）液压系统设计的一般方法和步骤。【难点】（1）液压系统中的元件功能分析。（2）液压系统中的基本回路划分。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明一般中等复杂程度的液压传动系统分析方法和设计步骤。（2）采用案例分析+问题驱动+小组讨论汇报的教学方法，培养学生的液压系统阅读分析能力。4.学生学习预期成果掌握一般中等复杂程度的液压传动系统分析方法和设计步骤。运用基础理论探讨传动系统解决方案的合理性，在深入领悟基础理论和基本技能的同时，学会将基础理论与工程实践相结合，达到学有所用、学以致用的目的，驱动逻辑思维、辩证思维、创新性思维和以人为本，以用户为中心的沟通能力。5.支撑课程目标（1）分析传动系统的工作介质流向，并从类型、结构、功能等方面归纳元件、基本回路及传动系统之间的内部联系，为传动系统的阅读及设计打下基础。（知识传授）（2）运用基础理论探讨传动系统解决方案的合理性，在深入领悟基础理论和基本技能的同时，学会将基础理论与工程实践相结合，达到学有所用、学以致用的目的，驱动逻辑思维、辩证思维、创新性思维和以人为本，以用户为中心的沟通能力。（能力培养）。实验内容一液压泵的特性实验（学时数：2学时）1.主要内容测定液压泵的流量－压力特性、容积效率和总效率。2.重点和难点重点：通过实验测定液压泵的流量－压力特性、容积效率和总效率。难点：总效率的计算与测定。3实施方式课堂示范与指导。4.学习要求通过实验掌握液压泵的技术性能参数计算。5.实验要求（1）实验属性：验证性实验；（2）开出要求：必做（3）实验准备：预先熟悉实验原理及操作步骤。6.学生学习预期成果能够小组合作完成液压泵的特性实验操作，独立进行实验数据处理。7.支撑课程目标课程目标1.课程目标2.课程目标3实验内容二节流调速回路性能实验（学时数：2学时）1.主要内容实验测定分别采用节流阀和调速度的进油节流调速回路的速度负载特性，并比较两种阀的调速性能差异。2.重点和难点重点：（1）通过实验测定采用节流阀的进油节流调速回路中，节流阀具有不同通流面积时的速度负载特性。（2）采用调速阀的进油节流调速回路中，调速阀具有不同通流面积时的速度负载特性。（3）节流阀、调速阀的调速性能差异。难点：节流调速回路的速度负载特性。3实施方式课堂示范与指导。4.学习要求通过实验掌握节流调速回路的速度负载特性。5.实验要求（1）实验属性：综合性实验；（2）开出要求：必做（3）实验准备：预先熟悉实验原理及操作步骤。6.学生学习预期成果能够小组合作完成节流调速回路性能实验操作，独立进行实验数据处理。7.支撑课程目标课程目标1.课程目标2.课程目标3（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑理论教学内容课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元液压传动基础讲授法、案例教学、问题驱动课程目标1、2、381:1第二单元液压动力元件讲授法、专题研讨课程目标1、261:1第三单元液压执行元件讲授法、案例教学、问题驱动课程目标1、341:1第四单元液压控制元件及基本回路讲授法、专题研讨、问题驱动、案例教学课程目标1、2201:1第五单元液压辅助元件案例教学、问题驱动、讲授法课程目标1、321:1第六单元典型液压传动系统案例教学、问题驱动、专题研讨课程目标1、241:1合计44实验教学内容课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例实验一液压泵的特性实验讲授法、案例教学、问题驱动课程目标1、2、321:1实验二节流调速回路性能实验讲授法、专题研讨课程目标1、2、321:1合计4五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩40%计算类作业（百分制）20分别安排泵马达参数计算、液压缸参数计算、节流调速参数计算作业各1~2次，主要考核参数概念及计算内容，根据提交时间和作业正确率等给出相应成绩。教师批阅此类作业至少1次，其余可根据教师提供的标准答案及评分标准采用学生互判形式或者学生助教批阅形式。目标分值=0.2*作业平均成绩设计类作业（百分制）30共计安排3~4次设计类作业，主要考核基本回路内容，小组合作完成，根据小组汇报及设计方案的合理度为小组打分。各小组内由组长根据任务内容及完成质量为组内成员打分。组长采用轮流制。考核内容及评价细则目标分值=0.3*作业平均成绩平时测验（百分制）20由章节测验、随堂测验、知识点测验组成。取各次成绩的平均值作为此环节最终成绩。目标分值=0.2*作业平均成绩期中测验（百分制）20考核内容：液压传动基础知识占比20%；液压元件占比50%；液压基本回路30%。采用线上学习通考核形式。目标分值=0.2*期中测验成绩课堂表现（百分制）10考核方式：由线上章节任务点（15%）、课堂互动（30%）、签到（5%）、学习次数（10%）和主题讨论（30%）组成。评分细则：按完成任务点的个数计分，全部完成得满分；参与投票、问卷、抢答、选人、讨论、随堂练习等课程互动活动获得相应分数，积分达到60分为满分；按出勤率计分(出勤次数/签到总数)；按章节学习次数计分，达100次为此项满分；主题讨论发表一个话题累计2.0分，回复一个话题累计2.0分，（同一话题下多次回复不重复得分），获得一个赞累计2.0分，最高分100分。目标分值=0.1*作业平均成绩实验成绩10%实验（百分制）100根据实验操作表现及实验报告给出最终成绩。目标分值=1*实验平均成绩期末考试50%知识40考核内容：液压传动基础知识占比20%；液压元件占比35%；液压基本回路占比30%；典型液压系统占比15%。考试题型：客观题型≤40%，主观题型≥60%能力30综合应用20创新10（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元液压传动基础1-1传动系统原理及组成；1-2传动系统优缺点；1-3油液的物理性质；1-4液体静力学及动力学；1-5定常管流的压力损失；1-6孔口和缝隙流动；1-7液压冲击及气穴现象。课堂表现、作业、各类测验、期末考试课程目标1、2、3第二单元液压动力元件2-1液压泵的工作原