《液壓測試技術(shù)》案例庫建設(shè)教學(xué)研究

袁曉明，溫 贊，俞 濱，姚 靜，艾 超，張立杰

（燕山大學(xué)河北省重型機(jī)械流體動力傳輸與控制實驗室，河北 秦皇島 066004）

0 前言

（1）液壓測試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。液壓測試技術(shù)是通過人的主觀能動性和所具有的技術(shù)水平將液壓設(shè)備和測量系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，為有效地完成規(guī)定的實驗?zāi)康姆?wù)的一整套技術(shù)[1]。液壓理論能夠揭示本質(zhì)關(guān)鍵因素用于分析，但都是理想化的，忽略了許多真實狀況，測試雖然存在誤差，但是誤差范圍是可知的，液壓技術(shù)是建立在測試基礎(chǔ)上的，元件系統(tǒng)設(shè)計需要對其有實際認(rèn)識，測試可以幫助我們理解元件、系統(tǒng)的工作方式，特別是對于測繪仿造，更需要測試技術(shù)，新產(chǎn)品的研發(fā)、系統(tǒng)調(diào)試、排除故障、狀況的實時監(jiān)測都需要測試。

液壓測試技術(shù)作為液壓元件及液壓系統(tǒng)研制和生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，是驗證產(chǎn)品性能指標(biāo)、可靠性、壽命等的重要手段。傳統(tǒng)的液壓測試只能提供獨立使用、手動操作的模式，對于測試需求復(fù)雜、測試參數(shù)較多的場合，使用起來非常不方便[2-3]。互聯(lián)網(wǎng)、人工智能的出現(xiàn)為液壓測試技術(shù)的發(fā)展提供助力，液壓元件及系統(tǒng)的測試依靠網(wǎng)絡(luò)可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，大大節(jié)約了人力及時間成本，液壓測試系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)有助于液壓行業(yè)順應(yīng)時代發(fā)展，緊跟時代步伐，打破傳統(tǒng)制造業(yè)的局限性，推動了液壓制造業(yè)的升級轉(zhuǎn)型，推動我國高端裝備制造業(yè)的發(fā)展，為國家建設(shè)做出貢獻(xiàn)。計算機(jī)輔助測試在液壓測試系統(tǒng)中的應(yīng)用，奠定了現(xiàn)代液壓測試技術(shù)的基礎(chǔ)，大幅提高了液壓測試系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和工作效率。

（2）案例庫教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀。教育部、國家發(fā)展改革委、財政部在《關(guān)于深化研究生教育改革的意見》中指出，加強(qiáng)課程建設(shè)，重視發(fā)揮課程教學(xué)在研究生培養(yǎng)中的作用。建立完善培養(yǎng)單位課程體系改進(jìn)、優(yōu)化機(jī)制，規(guī)范課程設(shè)置審查，加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量評價[4]。改革教學(xué)內(nèi)容和方式，加強(qiáng)案例教學(xué)，探索不同形式的實踐教學(xué)[5]。河北省教育廳近幾年發(fā)布《關(guān)于組織申報省級研究生示范課程和專業(yè)學(xué)位教學(xué)案例（庫）立項建設(shè)工作的通知》。在此背景下，為推動我國液壓行業(yè)的發(fā)展，提升液壓測試課程的教學(xué)能力和水平，加強(qiáng)對《液壓測試技術(shù)》課程的案例庫建設(shè)，對于提高課程的教學(xué)水平和學(xué)生的液壓測試能力具有重要意義。

案例庫是對案例的收集和整合，是案例教學(xué)方法所運用的一種工具，案例教學(xué)可以使學(xué)生更直接的領(lǐng)會其中的理論知識，提高課程的立體化建設(shè)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生解決實際問題的能力。案例庫教學(xué)的應(yīng)用，可以通過系統(tǒng)的整體的示例，引入教材中的知識點，最新案例還可以幫助學(xué)生接觸最前沿的技術(shù)，令課堂教學(xué)更加立體化、趣味化，使理論知識更貼近實際問題。

國內(nèi)液壓測試技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，在硬件方面基本達(dá)到了歐美日等國家的水平。但在幫助液壓產(chǎn)品研制方面，缺乏對試驗方法的理論支撐，在分析試驗方法和輔助分析軟件應(yīng)用等方面差距較大[6]。因此為今后液壓測試技術(shù)的完善和發(fā)展，提高《液壓測試技術(shù)》課程的教學(xué)質(zhì)量，我們采用案例教學(xué)的方法，構(gòu)建液壓測試技術(shù)案例庫，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，根據(jù)課程體系及教學(xué)內(nèi)容，挑選合適的案例，將案例作為教學(xué)基本素材，為學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)打造特定的情境，通過師生互動、生生交流等方式使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、充分理解問題并學(xué)會解決問題，通過對最新案例的搜集，學(xué)生能夠了解最先進(jìn)的測試技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生的前沿意識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力。在學(xué)生專業(yè)技能提升的同時，培養(yǎng)他們正確的人生觀、價值觀，實現(xiàn)德育與教學(xué)目標(biāo)的結(jié)合，不斷推進(jìn)我國新工科建設(shè)的發(fā)展，培養(yǎng)液壓測試技術(shù)人才。

本文以《液壓測試技術(shù)》課程為例，開展了《液壓測試技術(shù)》案例課程教學(xué)研究，以理論應(yīng)用為目的，對具體的案例進(jìn)行分析，采用案例教學(xué)的方式將課程基礎(chǔ)知識與實踐聯(lián)系起來，提升課程教學(xué)水平，創(chuàng)新教學(xué)模式。案例內(nèi)容以圖片、文本、視頻等方式呈現(xiàn)出來，能夠激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生的課程參與度。從液壓測試技術(shù)和案例庫發(fā)展現(xiàn)狀、案例庫的收集建立使用以及創(chuàng)新性展開分析，對《液壓測試技術(shù)》案例庫建設(shè)開展教學(xué)研究，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考、分析解決問題，提高學(xué)生的綜合能力，實現(xiàn)理論與實踐融合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

（3）現(xiàn)階段案例庫建設(shè)存在的問題：①教學(xué)案例較為分散。教學(xué)案例之間缺乏銜接，案例中知識點和問題較為分散，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，面對復(fù)雜問題，缺乏分析能力。

②案例選擇困難。所選案例與講授課程脫節(jié)，有些案例可能時代久遠(yuǎn)與現(xiàn)代社會脫節(jié)，所選案例除了經(jīng)典以外，應(yīng)該選擇具有前沿技術(shù)的案例。③教學(xué)案例形式單一。案例庫建設(shè)過程中，對教學(xué)案例的設(shè)計增加創(chuàng)新點，如，媒體教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂，提高教學(xué)的趣味性。④思政案例教學(xué)設(shè)計不合理。目前好多專業(yè)課程主要是針對知識點的學(xué)習(xí)，為提升高等人才的素質(zhì)水平，對專業(yè)課程以及專業(yè)選修課程提出了新的要求，專業(yè)課程不僅要講授專業(yè)技能知識，同時，也應(yīng)該將思政教育無形的蘊藏其中，應(yīng)該做到“堂堂有思政”。

1 案例庫的收集與建立

1.1 收集

收集案例前，梳理《液壓測試技術(shù)》知識點，構(gòu)建課程知識模塊及課程體系，根據(jù)特定知識點搜集相關(guān)案例。對收集到的案例進(jìn)行篩選，選出的案例要具有典型性和先進(jìn)性，并根據(jù)教學(xué)知識點對案例進(jìn)行難易程度的劃分，可以起到層層遞進(jìn)的作用，讓同學(xué)們更易于接受課程講授內(nèi)容。同時案例應(yīng)該有輻射作用，除了與《液壓測試技術(shù)》課程有關(guān)外，還應(yīng)該與學(xué)生所學(xué)的其他專業(yè)知識有連接，促進(jìn)學(xué)科的交叉相融，增強(qiáng)對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

1.1.1 從科研項目中提煉案例

團(tuán)隊中的教師除了教書育人還進(jìn)行了許多關(guān)于測試技術(shù)的相關(guān)研究，發(fā)表的科研論文等可以通過整理和提煉，將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例，這些案例是教師參與研究，有著深刻的認(rèn)識和總結(jié)，可以在課堂上完整地呈現(xiàn)給學(xué)生。

1.1.2 從企業(yè)項目中搜集案例

素材來源于實際，一些企業(yè)的工程項目經(jīng)過整理可以作為案例進(jìn)行課堂授課。這些案例符合實際生產(chǎn)生活的需要，具有較強(qiáng)的應(yīng)用背景。燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院與許多企業(yè)有合作關(guān)系，教師挑選出合適的橫向項目與《液壓測試技術(shù)》課程體系銜接，整理為案例素材，通過案例教學(xué)更有利于學(xué)生接受理解。

1.1.3 從實踐教學(xué)過程中篩選案例

燕山大學(xué)組織了各類創(chuàng)新比賽和學(xué)科競賽，教師可以從中篩選出優(yōu)秀作品，整理成教學(xué)案例，這些案例是通過學(xué)生的思維方式呈現(xiàn)，更貼近學(xué)生的實際生活，案例內(nèi)容也更易于被接受。

1.2 建立

《液壓測試技術(shù)》課程案例庫建設(shè)需挑選出具有典型性和綜合性的項目，根據(jù)《液壓測試技術(shù)》課程大綱，梳理教學(xué)知識點，對案例內(nèi)容總結(jié)梳理，一個教學(xué)案例盡可能多的覆蓋知識內(nèi)容，案例之間應(yīng)做到有效銜接，有助于學(xué)生接受理解教學(xué)內(nèi)容，方便對課堂知識和課程體系整理和把握。

案例庫的建立應(yīng)符合教學(xué)規(guī)范，從案例目標(biāo)、案例基礎(chǔ)知識、案例教學(xué)思路、案例內(nèi)容、總結(jié)入手，明確教學(xué)目標(biāo)，梳理知識內(nèi)容，對案例整體課程教學(xué)進(jìn)行設(shè)計，遵循“由簡入難、層層遞進(jìn)”的原則。完善案例庫的同時，提升教師的課程思政意識，促進(jìn)思政課堂與課堂思政的雙向融合，建立健全協(xié)同推進(jìn)課程思政建設(shè)機(jī)制，將課程教學(xué)中傳達(dá)的工匠精神、社會責(zé)任整理到教學(xué)案例中，做到思政教育“潤物細(xì)無聲”，實現(xiàn)德育目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)的有效對接。

結(jié)合《液壓測試技術(shù)》這門課程，我們搜集到以下案例：

表1 案例庫部分建設(shè)內(nèi)容

2 案例庫建設(shè)特色及創(chuàng)新性

《液壓測試技術(shù)》案例庫建設(shè)的特色及創(chuàng)新性如下：

（1）讓同學(xué)們自己去搜集有關(guān)液壓測試技術(shù)相關(guān)案例，小組討論實現(xiàn)對案例的分析，通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。將燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教師關(guān)于液壓測試技術(shù)的具體案例篩選整理，同時加入國內(nèi)外最新研究的案例，教授同學(xué)們最前沿的專業(yè)知識。

（2）案例教學(xué)環(huán)節(jié)就教學(xué)互動方面設(shè)計師生互動、生生互動以及小組討論匯報環(huán)節(jié)，采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，提高學(xué)生的積極性及獨立思考的能力，培養(yǎng)他們創(chuàng)新意識及集體主義意識。

（3）為加強(qiáng)《液壓測試技術(shù)》課程建設(shè)，培養(yǎng)高水平的液壓測試人員，推動我國液壓行業(yè)的發(fā)展，我們采用液壓測試技術(shù)相關(guān)理論與工程項目密切結(jié)合的方式，構(gòu)建《液壓測試技術(shù)》案例庫，實現(xiàn)知識傳授與工程實踐的一體化融合。

（4）融合思政元素的項目式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的集體主義意識。此外，在案例講授過程中，加強(qiáng)對學(xué)生的思想教育，讓同學(xué)們領(lǐng)略并學(xué)習(xí)前人的創(chuàng)新精神和匠人精神，實現(xiàn)思想道德教育、文化知識教育、社會實踐教育各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3 案例庫的使用

3.1 案例引入

通過多媒體手段，將案例教學(xué)內(nèi)容以文本、圖片、視頻等形式在課堂呈現(xiàn)，具體的引入方式需要根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容選擇。引入案例的內(nèi)容要緊扣課程大綱，案例知識點要突出明確。

3.2 案例分析

案例教學(xué)前期，教師對案例進(jìn)行整體分析，讓同學(xué)們有大致了解，然后向?qū)W生們拋出問題。學(xué)生分組課下自行查找資料、分析問題、解決問題，形成自己的觀點看法。

3.3 案例討論

案例教學(xué)后期，小組將分析結(jié)果以匯報的形式呈現(xiàn)，各小組可以對匯報組提出困惑或見解，通過不斷的溝通交流，實現(xiàn)思想碰撞，同時，教師作為輔助角色對案例分析的不足進(jìn)行補(bǔ)充。這種師生互動、生生互動的模式，可以提高全員的參與度和積極性，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識集體主義意識。

4 結(jié)語

本文從液壓測試技術(shù)和案例庫建設(shè)的研究現(xiàn)狀出發(fā)，完成了液壓測試技術(shù)案例庫的建立、收集、整理、使用與迭代更新。課程體系改革與實踐結(jié)果表明，采用案例教學(xué)方式可實現(xiàn)理論教學(xué)和工程實踐的有效融合，創(chuàng)新教學(xué)形式，豐富教學(xué)內(nèi)容，融入多媒體教學(xué)、討論課和翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方式后，能夠明顯調(diào)動學(xué)生的積極性，增大學(xué)生課堂參與度，引發(fā)學(xué)生對問題的思考和分析，培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的綜合能力，同時為國家高水平液壓測試人員的培養(yǎng)提供助力。