液壓與氣壓傳動精品課程建設(shè)實踐

尹凝霞+張世亮+梁景松

[摘 要]液壓與氣壓傳動是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課。依托廣東海洋大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)主干課程群，為做好液壓與氣壓傳動省級精品課程建設(shè)，我們搭建了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和實踐教學(xué)平臺，這激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新、實踐能力。

[關(guān)鍵詞]液壓與氣壓傳動；精品課程；課程建設(shè)

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0065-03

引言

隨著“工業(yè)4.0”時代的到來和“中國制造2025”戰(zhàn)略的提出，制造業(yè)的模式和思維將發(fā)生重大改變。[1][2]制造業(yè)升級換代發(fā)展對制造業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。作為制造業(yè)人才培養(yǎng)基地，廣東海洋大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為廣東這一制造業(yè)大省的經(jīng)濟建設(shè)輸送了大量的人才。在廣東由制造業(yè)大省向制造業(yè)強省轉(zhuǎn)變的過程中，人才培養(yǎng)是其中關(guān)鍵的一環(huán)。要培養(yǎng)高素質(zhì)人才，讓我們培養(yǎng)的人才能夠適應(yīng)時代的發(fā)展和國家的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，就需要對課程體系進行一定的改革。

液壓與氣壓傳動是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課，是專業(yè)必修課。液壓與氣壓傳動于2006年被遴選為廣東海洋大學(xué)精品課程，經(jīng)過近9年的建設(shè)，2015年被遴選為省級精品課程，這為液壓與氣壓傳動精品課程的深入建設(shè)提供了新的契機。精品課程建設(shè)是“質(zhì)量工程”的重要內(nèi)容之一，其建設(shè)的目的是通過先進教學(xué)方法與教學(xué)手段的運用，提高理論教學(xué)與實踐教學(xué)質(zhì)量，最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性。目前，其已成為高校教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工作中非常重要的一部分。強化精品課程建設(shè)可完善人才培養(yǎng)模式和課程教學(xué)體系，推進課程教學(xué)改革，切實提高教育教學(xué)質(zhì)量，同時，它還可以加強各學(xué)校之間相關(guān)課程的交流，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享。[3][4][5]

一、課程設(shè)計理念與思路

精品課程體現(xiàn)的是教學(xué)的優(yōu)質(zhì)與高效。教與學(xué)相結(jié)合，教學(xué)效果要放在首位。

液壓與氣壓傳動技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機床、工程機械、汽車、船舶、航空航天等各領(lǐng)域，成為自動化技術(shù)領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)。液壓與氣壓傳動課程是機械類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是機械類專業(yè)的一門核心課程。對機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的學(xué)生來說，它起著承上啟下的重要作用，在一定程度上影響著學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。因此，液壓與氣壓傳動課程的設(shè)計理念與思路要體現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，要重視理論和實踐的結(jié)合，此外還要注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、課程體系

液壓與氣壓傳動是機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的骨干課程，其以流體力學(xué)三大基本議程為基礎(chǔ)，是學(xué)生公認的比較難學(xué)的一門課程。其對機械制造裝備設(shè)計、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機電一體化、數(shù)控技術(shù)、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計、自動化制造系統(tǒng)等課程起著重要的支撐作用，并與其他專業(yè)課共同構(gòu)成完整的知識體系。隨著液壓技術(shù)與先進制造技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合越發(fā)緊密，如果授課內(nèi)容不更新，落后于工廠的應(yīng)用，不僅不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及工程實踐能力，而且還會讓學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣。在精品課程建設(shè)過程中，為使液壓與氣壓傳動課程的設(shè)置符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，而且與時代發(fā)展相吻合，課程組將關(guān)注點放在教學(xué)內(nèi)容的改革上。課程組依據(jù)課程自身綜合性高、工程性強的特點，經(jīng)過討論選擇，對課程內(nèi)容進行梳理整合，采取了一些實踐創(chuàng)新，目前已形成了面向工程的問題驅(qū)動型“課程理論教學(xué)—基礎(chǔ)性實驗—綜合性實驗—課程設(shè)計”的教學(xué)培養(yǎng)模式，搭建了相應(yīng)的課程體系。

修訂、完善教學(xué)、實驗大綱。課程的重點在于讓學(xué)生掌握液壓元件的工作原理、應(yīng)用條件和使用范圍，讓學(xué)生明白液壓元件相關(guān)參數(shù)的意義和選擇的依據(jù)。由于包括液壓缸在內(nèi)的液壓元件已經(jīng)標準化，因此新版大綱弱化了對連續(xù)性方式、伯努利方程和動量守恒方程公式推導(dǎo)的要求，只強調(diào)應(yīng)用，同時對液壓元件的設(shè)計也不再要求。

三、課程內(nèi)容與教材建設(shè)

液壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機械行業(yè)的各大領(lǐng)域。機械類學(xué)生通過液壓與氣壓傳動這門專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，能掌握液壓傳動與氣壓傳動的基本理論知識，掌握主要液壓和氣壓元件的工作原理、性能、用途，能在設(shè)計系統(tǒng)時合理選用元件，能對一般的機電工程液壓、氣壓系統(tǒng)和機電一體化產(chǎn)品的液壓氣動系統(tǒng)進行分析，具有常用液壓和氣動系統(tǒng)的分析與設(shè)計計算能力，能掌握液壓、氣動元件與系統(tǒng)動態(tài)特性的分析方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能了解液壓與氣壓傳動的特點（既包括優(yōu)點，也包括缺點），而且可以開闊思路，這有助于其以后從事機械設(shè)計的相關(guān)工作。

液壓與氣壓傳動精品課程的負責(zé)人張世亮教授依據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，編寫了《液壓與氣壓傳動》教材。教材于2006年由機械工業(yè)出版社出版，并被評為21世紀機電類規(guī)劃教材。

此外，在教學(xué)過程中，課程組的教師將新理論、新技術(shù)、新方法引入其中，同時結(jié)合科研項目將當今前沿的技術(shù)和方法融入教學(xué)中，這不僅使液壓與氣壓傳動課程的教學(xué)不拘泥于教材，還能結(jié)合當今能源緊缺的問題，增加液壓傳動中的節(jié)能技術(shù)。

液壓傳動與實踐緊密相連。通過分層次教學(xué)，我們針對不同層次的學(xué)生，相應(yīng)地增加了一些綜合性、設(shè)計性實驗，從而使得實驗內(nèi)容不再局限于驗證性實驗。這不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力與創(chuàng)新能力。

四、教學(xué)方法與手段

在課堂教學(xué)中，課程組教師以學(xué)生為主體，依據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容、要求，采用啟發(fā)式教學(xué)、問題探究式教學(xué)和前后對比式教學(xué)等不同方法，化難為易，強調(diào)課程的基礎(chǔ)性與應(yīng)用性。

采用啟發(fā)互動式教學(xué)。在課堂教學(xué)中適當設(shè)問，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，而且還可以活躍課堂氛圍，加深學(xué)生對關(guān)鍵問題的理解，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，改變學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的被動地位，教師的工作也由原來的知識信息傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)樵u估、建議與指導(dǎo)。比如在講解溢流閥并聯(lián)時，學(xué)生最初對這一內(nèi)容并不太理解，這時教師可以通過啟發(fā)式提問，比如：你們了解木桶效應(yīng)嗎？如果盛水的木桶是由許多塊木板箍成的，那么木桶的盛水量是由什么決定的呢？通過這樣的啟發(fā)，很多離生活很遠的溢流閥的問題都可以化解為離生活很近的木桶問題，這樣學(xué)生的理解的難度就會大大降低。另外，我們還允許學(xué)生對任何聽不懂的知識點隨時提問，雖然這在一定程度上給任課教師帶來了壓力，但也會大大調(diào)動學(xué)生的積極性。

采用問題探究式教學(xué)。在某個知識點或某個原理學(xué)習(xí)之初，教師以學(xué)生為主體，讓學(xué)生主動探索，自己找出規(guī)律，以徹底掌握這個知識點。采用探究式教學(xué)可充分發(fā)揮以學(xué)生為本的主體作用，把習(xí)題講解穿插在知識點的介紹過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力。學(xué)生遇到困難后，能激發(fā)自身的求知欲。比如在講授液壓傳動的應(yīng)用場合時，如果空洞地介紹知識點，可能一般學(xué)生沒什么興趣。但如果是先播放一個視頻，然后問學(xué)生：視頻中的小猴子能把大熊貓舉起來嗎？通過此情景的設(shè)定，可以自然地引入課題，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動起學(xué)生強烈的求知欲。

采用對比式教學(xué)法。對比教學(xué)法可引導(dǎo)學(xué)生潛移默化地把相近、相似的結(jié)構(gòu)、原理等進行比較、歸納，更好地理解掌握其中的共同點與區(qū)別，使學(xué)生在掌握某一知識點后可聯(lián)想到另一知識點，從而提高教學(xué)效果。比如在講授壓力閥中的減壓閥時，可以采用對比式教學(xué)法，讓學(xué)生與之前講過的壓力閥中的溢流閥進行對比，從符號的表示方法開始，到其結(jié)構(gòu)原理，再到鑒別方法，等等。

五、課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

科技的進步、信息化的發(fā)展使得我國的網(wǎng)民數(shù)量快速增長。網(wǎng)民中一個非常重要的群體就是在校的大學(xué)生，尤其是90后大學(xué)生。如今，他們的生活和學(xué)習(xí)已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻等應(yīng)運而生。為此，教學(xué)也要適應(yīng)現(xiàn)在的大學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的依賴，利用好網(wǎng)絡(luò)，而不是做網(wǎng)絡(luò)的奴隸。為此，精品課程建設(shè)過程中需考慮并適應(yīng)現(xiàn)在大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。在液壓與氣壓傳動課程教學(xué)改革的過程中，課題組最大限度地利用當前流行的教學(xué)技術(shù)與設(shè)施，在教學(xué)活動中充分運用包括計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)在內(nèi)的多種教學(xué)手段，把“課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”有機融合在一起。[6]液壓與氣壓傳動精品課程網(wǎng)站目前已經(jīng)基本建設(shè)好，里邊增添了很多動畫。由于普通學(xué)生缺少工廠實踐經(jīng)驗，通過動畫演示可以幫助學(xué)生更好地理解閥的工作原理、閥受到控制后閥芯的運動、油路的通斷液壓油液的流動以及在液壓油液的驅(qū)動下執(zhí)行元件的運動等。通過動畫、視頻及音響等多種技術(shù)的結(jié)合，可增強學(xué)生的直觀感受，讓學(xué)生更充分理解液壓元件工作原理及結(jié)構(gòu)特點。

在液壓與氣壓傳動精品課程網(wǎng)站，學(xué)生除了可以獲取課堂上的教學(xué)資源外，還能看到本課程的教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、電子教案、電子課件、授課視頻、模擬測驗題等。網(wǎng)站還有網(wǎng)絡(luò)答疑交流模塊，這促進了師生間的交流，提高了教師的教學(xué)質(zhì)量。

六、結(jié)語

精品課程的建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，涉及教學(xué)的方方面面，是一個不斷發(fā)展、創(chuàng)新、完善的過程，我們應(yīng)該在探索中發(fā)展，在發(fā)展中創(chuàng)新，在實踐中完善。本文就液壓與氣壓傳動精品課程的設(shè)計理念與思路、課程培養(yǎng)體系、課程內(nèi)容、教學(xué)方法與手段及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)進行了探討，旨在通過不斷實踐、完善，把液壓與氣壓傳動精品課程建設(shè)成能夠滿足當今學(xué)生需求的精品課程，以充分發(fā)揮精品課程的作用，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，使我們培養(yǎng)的人才能夠適應(yīng)時代的發(fā)展和國家戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李晶.工業(yè)4.0：顛覆全球制造業(yè)的新思維[N].經(jīng)濟觀察報，2014-08-25.

[2] 黃群慧，賀俊.中國制造業(yè)的核心能力、功能定位與發(fā)展戰(zhàn)略[J].中國工業(yè)經(jīng)濟，2015（6）： 5-17.

[3] 楊會良，張玉柯.大力開展精品課程建設(shè)切實提高教育教學(xué)質(zhì)量[J].遼寧教育研究，2005（4）：58-60.

[4] 趙寶華，鄭振鋒，張慧珍，等.加快人才培養(yǎng)模式和課程體系改革，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].教育與教學(xué)研究，2012（2）：64-66.

[5] 黃曉燕. 《模具CAD/CAM》精品課程的建設(shè)與實踐[J].成都電子機械高等專科學(xué)校學(xué)報，2007（1）：30-33.

[6] 王影.淺談21世紀的現(xiàn)代化教學(xué)手段[J].牡丹江教育學(xué)院學(xué)報，2010（1）：88-89.

[責(zé)任編輯：陳 明]