雙創(chuàng)人才培養(yǎng)目標(biāo)下液壓與氣壓傳動(dòng)金課建設(shè)研究

秦娟娟

摘 ?要 為滿足創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)實(shí)踐人才培養(yǎng)需求，應(yīng)用型本科院校課程以淘汰水課、打造金課為目標(biāo)，對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)金課建設(shè)進(jìn)行探索與實(shí)踐。在建設(shè)過(guò)程中，優(yōu)化教學(xué)模塊體系，采用思考、講授、討論的教學(xué)方法，以對(duì)話、引導(dǎo)、問(wèn)號(hào)及翻轉(zhuǎn)課堂的形式建設(shè)高階課堂，使學(xué)生思維更具主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)會(huì)學(xué);教學(xué)內(nèi)容模塊中適當(dāng)增添新內(nèi)容，融入思政元素，建立專業(yè)知識(shí)能力與政治素養(yǎng)之間的聯(lián)系，使課程更具創(chuàng)新性，教學(xué)效果有了顯著增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞 金課;液壓與氣壓傳動(dòng);翻轉(zhuǎn)課堂;高階課堂;創(chuàng)新教育;創(chuàng)業(yè)實(shí)踐人才

中圖分類號(hào)：G642.3 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2021）15-0049-03

1 ?液壓與氣壓傳動(dòng)金課課程建設(shè)背景

2018年6月21日，教育部陳寶生部長(zhǎng)在新時(shí)代中國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上提出，要建設(shè)有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的金課。教育部高等教育司吳巖司長(zhǎng)也給出金課的標(biāo)準(zhǔn)是“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度[1-3]。在新時(shí)代背景下，應(yīng)用型本科高校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)不再是創(chuàng)業(yè)精神和職業(yè)技能的簡(jiǎn)單培訓(xùn)，而是貫穿素質(zhì)教育的全過(guò)程[4]。

液壓與氣壓傳動(dòng)是研究以液體（氣體）為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械傳動(dòng)和自動(dòng)控制的學(xué)科[5]。作為機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，液壓與氣壓傳動(dòng)課程與工程實(shí)際有非常緊密的聯(lián)系，其集理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)踐設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)物理建模和工程問(wèn)題解決方案為一體，目的在于培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的創(chuàng)新意識(shí)和設(shè)計(jì)能力，對(duì)銜接基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程起著非常重要的作用。

目前，一些學(xué)者對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)課程建設(shè)進(jìn)行了探索和改革。河南工學(xué)院通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法和教學(xué)手段、增加過(guò)程考核比重等措施實(shí)施教學(xué)改革，提高學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)積極性，深化教學(xué)改革以增強(qiáng)教學(xué)效果[6]。臺(tái)州學(xué)院實(shí)施模塊化液壓項(xiàng)目教學(xué)，完善液壓項(xiàng)目教學(xué)考核評(píng)價(jià)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[7]。這些改革都沒(méi)有完美地體現(xiàn)課程的金課標(biāo)準(zhǔn)，并且長(zhǎng)期受傳統(tǒng)教育教學(xué)方式的影響，液壓與氣壓傳動(dòng)課程課堂教學(xué)仍以傳授專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)作為主要目標(biāo)來(lái)完成教學(xué)任務(wù)，這種教學(xué)方式不能滿足創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)實(shí)踐人才培養(yǎng)的需求。這種類型的課堂類似于灌輸課堂或封閉課堂，教師是課堂的主角，以教為主，學(xué)生像知識(shí)的容器，以接納為主，在整個(gè)課堂中并沒(méi)有形成高階思維，吸收高階知識(shí)，通過(guò)創(chuàng)新挑戰(zhàn)達(dá)到高階能力。

結(jié)合目前課程教學(xué)存在的問(wèn)題，優(yōu)化教學(xué)模塊體系，融入與本模塊教學(xué)內(nèi)容相關(guān)且處于發(fā)展前沿的液氣壓技術(shù)知識(shí)點(diǎn)，為教學(xué)內(nèi)容增添新鮮“血液”;教學(xué)方法以思考法和講授法為主，探索建設(shè)具有高階課堂及創(chuàng)新性的液壓與氣壓傳動(dòng)課程，逐步打造其成為金課。圖1所示為液壓與氣壓傳動(dòng)金課建設(shè)課程體系優(yōu)化框圖。

2 ?液壓與氣壓傳動(dòng)課程高階課堂建設(shè)

建設(shè)高階課堂的目的是將教師教為主變?yōu)閷W(xué)生學(xué)為主，在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中以問(wèn)號(hào)的形式啟發(fā)學(xué)生思維，以更好地吸收課堂中的知識(shí)點(diǎn)。本課程在高階課堂建設(shè)中主要提倡對(duì)話課堂，以知識(shí)的對(duì)話、思維的對(duì)話和心靈的對(duì)話為主要特征。知識(shí)的對(duì)話要求將單向灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞蚪涣?，將教師從課堂上的“演員”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)演”，將學(xué)生從課堂上的“觀眾”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把輪T”，將課堂從“一言堂”變成學(xué)習(xí)共同體，使知識(shí)在教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間傳遞、交流與互動(dòng)[4]。

本課程在高階課堂建設(shè)方面，依據(jù)學(xué)校機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)大綱進(jìn)行編寫，劃分教學(xué)模塊，組織教學(xué)內(nèi)容。理論教學(xué)內(nèi)容劃分為五個(gè)單元模塊，分別為緒論、液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)部分、液壓元件部分、液壓系統(tǒng)部分及氣壓傳動(dòng)部分。如在講解液壓元件部分中液壓泵的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，首先導(dǎo)入人體血液循環(huán)系統(tǒng)，引出工業(yè)中液壓泵的功用，隨之提出問(wèn)題：“液壓泵是如何工作的？為什么輸出的油液具有壓力？”教師結(jié)合多媒體動(dòng)畫(huà)講解單柱塞液壓泵的工作原理，讓學(xué)生帶著問(wèn)題聽(tīng)課及思考所講解的單柱塞液壓泵工作過(guò)程，并以對(duì)話的形式讓學(xué)生自己總結(jié)容積式液壓泵的基本特點(diǎn)，在學(xué)生總結(jié)的基礎(chǔ)上加以修正。

到齒輪泵、葉片泵及柱塞泵工作原理講解時(shí)，根據(jù)容積式液壓泵的基本特點(diǎn)提出問(wèn)題：“為什么形成密封容積？密封容積如何變化？配油裝置在哪里？”教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)開(kāi)動(dòng)腦筋思考各種為什么，在課堂上完成解答專業(yè)知識(shí)問(wèn)題的挑戰(zhàn)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)此門課程的興趣與熱情。這種對(duì)話課堂使課堂互動(dòng)更活躍，也更積極。

到講齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)室的外嚙合齒輪泵模型帶到課堂上，教師逐步提出問(wèn)題，例如：“在齒輪的兩端面添加兩個(gè)側(cè)板，起什么作用？在前、后兩側(cè)板上開(kāi)槽，起什么作用？為何齒輪泵的吸、壓油口的口徑不相等？”讓學(xué)生帶著問(wèn)題思考，聽(tīng)教師講授影響齒輪泵性能指標(biāo)和壽命的三大問(wèn)題，結(jié)合泵的實(shí)際結(jié)構(gòu)加以理解，理論課程與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)生既理解了齒輪泵中某些零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是對(duì)影響齒輪泵性能指標(biāo)和壽命三大問(wèn)題的解決措施，又明白了解決措施的原理。

到液壓馬達(dá)的講解時(shí)，以葉片式液壓馬達(dá)的工作原理講解提出問(wèn)題：“液壓馬達(dá)和液壓泵有何相似點(diǎn)與不同點(diǎn)？”學(xué)生在已學(xué)液壓泵理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)液壓馬達(dá)和液壓泵在結(jié)構(gòu)上的相似點(diǎn)、功用上的互逆點(diǎn)及工作原理上的相反點(diǎn)。學(xué)生在課上應(yīng)積極思考，教師基于學(xué)生總結(jié)的結(jié)論提出新問(wèn)題：“在液壓系統(tǒng)中，能不能把液壓泵的吸、壓油口互換當(dāng)作執(zhí)行元件接入液壓系統(tǒng)中使用？”在課堂上利用這種解決原有問(wèn)號(hào)并形成新問(wèn)號(hào)的方法，環(huán)環(huán)相扣，拓展學(xué)生的思維主動(dòng)性，增加課堂教學(xué)的“含金量”。

在講解液壓系統(tǒng)部分中“如何分析液壓系統(tǒng)工作原理”的知識(shí)點(diǎn)時(shí)提出問(wèn)題：“組成系統(tǒng)有哪些液壓元件？每個(gè)元件起什么作用？分析系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)并寫出工作原理和電磁鐵動(dòng)作順序表。系統(tǒng)中有哪些基本回路的類型？”讓學(xué)生采用分組討論方式討論這些問(wèn)題，也可鼓勵(lì)學(xué)生站上講臺(tái)講解，教師針對(duì)學(xué)生討論及講解過(guò)程加以修正。通過(guò)這種討論及互動(dòng)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生樂(lè)于學(xué)習(xí)，并學(xué)會(huì)如何分析液壓系統(tǒng)工作原理?？傊虒W(xué)的目的在于教學(xué)生樂(lè)學(xué)、會(huì)學(xué)、學(xué)會(huì)，實(shí)現(xiàn)會(huì)學(xué)，且要會(huì)自己學(xué)，會(huì)做中學(xué)，會(huì)思中學(xué)。

3 ?液壓與氣壓傳動(dòng)課程創(chuàng)新性的建設(shè)

針對(duì)當(dāng)今社會(huì)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的多元化及對(duì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才的實(shí)際要求，所編寫教學(xué)大綱在五個(gè)模塊的教學(xué)內(nèi)容分別融入與本模塊教學(xué)內(nèi)容相關(guān)且處于發(fā)展前沿的液氣壓技術(shù)知識(shí)點(diǎn)。下面舉例說(shuō)明。

1）在緒論中融入“大國(guó)重器中液氣壓技術(shù)的突出貢獻(xiàn)”，以圖片和短視頻的形式展示在中國(guó)制造崛起的征程中，氣液壓技術(shù)有著不可磨滅的貢獻(xiàn)，讓學(xué)生明白課程的性質(zhì)及地位，激發(fā)青年學(xué)生的愛(ài)國(guó)情、強(qiáng)國(guó)志及報(bào)國(guó)行，孕育學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的想法。

2）在液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)部分中以思政育人元素為引入點(diǎn)，融入“流體力學(xué)發(fā)展史、發(fā)展方向及工程中的應(yīng)用”，讓學(xué)生知道流體力學(xué)是一門很有實(shí)用性的科學(xué)，人類在治水、灌溉、航空、航海、醫(yī)學(xué)以及其他很多領(lǐng)域都離不開(kāi)流體力學(xué)。課程教學(xué)淡化流體力學(xué)理論的推導(dǎo)和論證過(guò)程，著重其在工程實(shí)際中的案例應(yīng)用，提高學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力[7]。

3）在液壓元件部分融入“現(xiàn)代液壓元件之一體化動(dòng)力單元、雙排式斜軸定量柱塞泵”，在氣壓傳動(dòng)部分融入“氣動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑——工業(yè)4.0”。液氣壓技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展需要不斷創(chuàng)新與持續(xù)改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生勇于在流體傳動(dòng)與控制領(lǐng)域探索，并倡導(dǎo)學(xué)生向先輩學(xué)習(xí)一絲不茍、精益求精的工程素養(yǎng)。

4）在液壓系統(tǒng)部分融入“液壓氣動(dòng)數(shù)智化發(fā)展之路”，讓學(xué)生了解液氣壓技術(shù)的發(fā)展方向和動(dòng)態(tài)。在優(yōu)化的教學(xué)模塊中融入體現(xiàn)前沿性與時(shí)代性的液壓氣動(dòng)元件，這些新型元件也是當(dāng)代流體傳動(dòng)與控制領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究及科技發(fā)展前沿成果。

這些新知識(shí)的融入，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，開(kāi)闊了學(xué)生的視野，既可以幫助學(xué)生理解與教學(xué)模塊相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，明白液氣壓技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用以及發(fā)展方向，對(duì)提高拔尖創(chuàng)新學(xué)生的綜合能力有很大的幫助，又可以作為思政育人元素，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任和社會(huì)擔(dān)當(dāng)認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的國(guó)家榮譽(yù)感，建立專業(yè)知識(shí)能力與政治素養(yǎng)之間的聯(lián)系。以上五個(gè)模塊知識(shí)點(diǎn)分層建立，層層遞進(jìn)，細(xì)致講授，突出重點(diǎn)、難點(diǎn)，使教學(xué)內(nèi)容做到系統(tǒng)化、專業(yè)化及高效化。

4 ?總結(jié)

蘭州工業(yè)學(xué)院液壓與氣壓傳動(dòng)課程以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)實(shí)踐人才培養(yǎng)為目標(biāo)，依據(jù)金課建設(shè)要求，改變傳統(tǒng)灌輸課堂教學(xué)方式，優(yōu)化課程體系;在模塊講授的課堂教學(xué)中以問(wèn)號(hào)的形式啟發(fā)學(xué)生思維，將教師教為主變?yōu)閷W(xué)生學(xué)為主，在課堂中拓展學(xué)生的思維主動(dòng)性，關(guān)注知識(shí)的吸收程度，增加課堂教學(xué)的“含金量”;在優(yōu)化的教學(xué)模塊中融入體現(xiàn)前沿性與時(shí)代性的學(xué)術(shù)研究及科技發(fā)展前沿成果，以拓寬學(xué)生知識(shí)面，開(kāi)闊學(xué)生視野。這些新知識(shí)的融入也可作為思政育人元素，建立專業(yè)知識(shí)能力與政治素養(yǎng)之間的聯(lián)系，同時(shí)達(dá)成專業(yè)目標(biāo)與育人目標(biāo)。本課程用兩年時(shí)間在機(jī)械類專業(yè)不同班級(jí)進(jìn)行金課建設(shè)實(shí)踐，并且完成學(xué)校課程評(píng)估建設(shè)，取得良好的效果，其建設(shè)思路及措施對(duì)課程改革具有指導(dǎo)性的作用。

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