基于創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)的液壓與氣壓傳動課程教學(xué)探究

劉書麟

（吉林化工學(xué)院，132022，吉林省吉林市）

液壓與氣壓傳動課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)體系中的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程要求為學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力的培養(yǎng)打下穩(wěn)固基礎(chǔ)。在液壓與氣壓傳動教學(xué)中，液壓、氣壓相關(guān)知識點的理論性較強，不易通過書面文字進行理解，學(xué)生難以構(gòu)建有效的學(xué)習(xí)模式，因此在該課程教學(xué)中，教師需加強課程內(nèi)容與實際案例之間的聯(lián)系，更新現(xiàn)有教學(xué)理念，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與教學(xué)質(zhì)量。

1 液壓與氣壓傳動課程教學(xué)現(xiàn)狀與重要性

1.1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

液壓與氣壓傳動課程能夠補充相關(guān)基礎(chǔ)課的專業(yè)知識點，是專業(yè)必修課程，其教學(xué)內(nèi)容與我國液壓與氣壓傳動技術(shù)應(yīng)用、行業(yè)創(chuàng)新等方面有著密切聯(lián)系。在教學(xué)過程中，教師會對液壓傳動、氣壓傳動環(huán)節(jié)所涉及到的各類原理、結(jié)構(gòu)、特點和運用方法進行講解，并擴展之前課程包含的知識點，為學(xué)生的課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計打下堅實基礎(chǔ)。

液壓與氣壓傳動課程的設(shè)立十分重要，學(xué)生必須充分掌握科學(xué)原理，但是，該課程的教學(xué)難度與接受難度都較大，部分知識點晦澀難懂，學(xué)生難以將知識點與實際情況相結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下，教學(xué)質(zhì)量不高。該課程與實際工程之間的關(guān)聯(lián)較大，但大部分學(xué)生難以在課堂中接觸到實際工程，導(dǎo)致課堂學(xué)習(xí)知識點難以及時消化，易積累很多問題。此外，實際操作課的課時數(shù)量不足，學(xué)生缺少可以充分訓(xùn)練的場所與環(huán)境，因而動手能力較差。傳統(tǒng)教學(xué)模式通常采取填鴨式教學(xué)法，向?qū)W生灌輸知識點，但液壓與氣壓傳動課程的理論性、抽象性都十分突出，采用傳統(tǒng)教學(xué)模式難以達到理想的教學(xué)效果，很容易造成學(xué)生理解困難、應(yīng)用困難等問題。甚至有部分學(xué)生在處理相應(yīng)工程問題時，根本無從下手，難以結(jié)合工程現(xiàn)場的實際情況進行操作，對相關(guān)裝置、設(shè)備、儀器、儀表等的性能也不夠了解，從而無法制定清晰的處理方案。

1.2 創(chuàng)新與實踐能力教學(xué)模式的重要作用

1.2.1 提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng) 目前，液壓與氣壓傳動技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，不僅可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、機械生產(chǎn)、汽車工業(yè)制造、智能機械開發(fā)等方面，還可以用于核工業(yè)、航空航天工業(yè)等尖端技術(shù)領(lǐng)域。液壓與氣壓傳動課程作為機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的重要必修課，包含了液壓、氣壓傳動理論和工程案例，可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，提高其專業(yè)素養(yǎng)，為其日后工作中學(xué)以致用奠定基礎(chǔ)。

1.2.2 提高學(xué)生創(chuàng)新與實踐水平 基于創(chuàng)新與實踐能力開展教學(xué)，學(xué)生通過實踐逐步理清專業(yè)知識和生產(chǎn)力之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，這也正是當(dāng)前“以人為本”教學(xué)目標的具體體現(xiàn)。液壓與氣壓傳動課程和電氣自動化技術(shù)關(guān)系密切，針對該課程展開相應(yīng)的教學(xué)研究與方法分析十分重要，除了相關(guān)教學(xué)部門要制定相應(yīng)的教學(xué)目標，確保整個教學(xué)流程符合實際情況外，教師還需不斷積累教學(xué)經(jīng)驗，以提高學(xué)生的創(chuàng)新與實踐水平，培養(yǎng)出更多符合社會需求的專業(yè)人才[1]。

2 液壓與氣壓傳動課程教學(xué)研究要點

我國城市建設(shè)與經(jīng)濟不斷發(fā)展，對專業(yè)人才的技術(shù)水平要求也越來越高。基于創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)的液壓與氣壓傳動課程的教學(xué)方法必須充分結(jié)合當(dāng)前發(fā)展形勢作出相應(yīng)調(diào)整。該課程教學(xué)研究要點如下。

2.1 教學(xué)目標的優(yōu)化

液壓、氣壓傳動技術(shù)通常應(yīng)用在自動化設(shè)備中，所以教學(xué)目標設(shè)置時需融入此類技術(shù)應(yīng)用要點，以促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握與該技術(shù)相關(guān)的操作技能，例如對設(shè)備功能的區(qū)分、適配度較高的元器件的選擇、回路原理圖的設(shè)計，以及最終的組裝、調(diào)試。同時，為促使液壓與氣壓傳動課程的教學(xué)目標逐步優(yōu)化，需重視學(xué)生充分掌握基礎(chǔ)理論知識，并加強學(xué)習(xí)各類軟件的應(yīng)用，包括Fluid SIM 等軟件，提高對原理圖的繪制能力，嘗試對單缸、雙缸液壓與氣壓系統(tǒng)進行初步設(shè)計，對機械結(jié)構(gòu)及PLC 等電氣控制裝置予以調(diào)試。

教學(xué)目標得到高效優(yōu)化后，學(xué)生對于相關(guān)工程案例、實例操作講解也會加深理解，拉近理論知識與工程實例之間的距離，學(xué)生可以更直觀地觀察工程運作的各個環(huán)節(jié)，進而更加全面地學(xué)習(xí)各類設(shè)備、儀器、裝置的使用。在教學(xué)目標設(shè)計的科學(xué)性判定方面，可通過設(shè)立模擬工程來實現(xiàn)，開展模擬工程可以及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)目標設(shè)計的問題，有效觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，為實踐活動的開展提供更加豐富的理論支持和數(shù)據(jù)支持[2]。

2.2 典型案例的選取

在液壓與氣壓傳動課程教學(xué)中，教師需就相關(guān)實例工程進行分析，并提高對實例工程講解重要性的認識。其中，不乏一些具有針對性且高效的工程實例，教師可將其作為典型案例進行全方面分析，重點分析內(nèi)容包括工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運作原理等，在教學(xué)期間做到將知識點與實例融合，為學(xué)生營造學(xué)習(xí)有關(guān)工程的良好氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主探究問題的能力。液壓與氣壓傳動課程內(nèi)容不僅涉及到該專業(yè)知識，還包括機構(gòu)學(xué)、電氣控制等方面的內(nèi)容，較為復(fù)雜，優(yōu)選工程實例，不僅能夠幫助學(xué)生梳理知識點，還能促使學(xué)生通過實踐逐漸掌握傳動技術(shù)應(yīng)用原理。

一個具有代表性的案例能夠引發(fā)學(xué)生深入聯(lián)想，進而在課堂中做到舉一反三。而現(xiàn)實生活中的工程實例多種多樣，在眾多工程中選擇優(yōu)秀工程案例對于教師而言是一個不小的挑戰(zhàn)。教師可以從生活實際出發(fā)，選擇學(xué)生常見、與其生活關(guān)聯(lián)度較大的工程案例。例如，日常生活中極為常見的汽車助力轉(zhuǎn)向、制動系統(tǒng)等，通過這些常見的典型案例可以引導(dǎo)學(xué)生積極思考，以此建立汽車與液壓之間的直接聯(lián)系。此類工程系統(tǒng)的原理清晰明確、結(jié)構(gòu)十分完整，對各知識點的應(yīng)用也能夠直接展現(xiàn)。因此，在優(yōu)選案例的過程中，教師可以對科研項目或?qū)＠椖窟M行集中篩選，選取最為合適的案例，這種案例與相關(guān)企業(yè)工程聯(lián)系較大，為達到和企業(yè)對接的實踐水平，教師可將實驗項目逐步升級為實訓(xùn)項目，以進階的方式，提高學(xué)生綜合實踐水平[3]。

2.3 理論講解時案例的剖析

從當(dāng)前教學(xué)情況來看，高效的教學(xué)模式往往建立在多角度、多層面的基礎(chǔ)上，進而引發(fā)學(xué)生對各類知識點的拼接、組合、串聯(lián)，在引入和剖析工程的過程中，教師需著重強調(diào)該次課程的教學(xué)重點與目標，分析和解答學(xué)生存在的共性問題。液壓與氣壓傳動課程理論知識點多且復(fù)雜，容易導(dǎo)致課堂教學(xué)內(nèi)容枯燥，而工程案例的引入能夠豐富課堂內(nèi)容，活躍課堂氣氛。將具有一定吸引力的工程案例引入課堂，教師需同時準備并整合與該案例特點相似或相近的其他案例資料，通過對比加深學(xué)生對相關(guān)知識要點的掌握程度，同時借助工程圖片、文字、視頻等資料，學(xué)生能夠更加直觀地了解到液壓與氣壓傳動裝置的應(yīng)用原理，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)成效。而在以上工程實例解析過程中，可以將學(xué)生劃分為不同小組來開展討論，然后通過成果匯報的形式讓全班學(xué)生更進一步實現(xiàn)互補學(xué)習(xí)。教師需組織任務(wù)并采取多樣化教學(xué)手段，來強化學(xué)生對理論知識點的學(xué)習(xí)，以此提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)水平和交流水平。

正式上課前，教師可以根據(jù)課程內(nèi)容布置難度適中的預(yù)習(xí)內(nèi)容，達到學(xué)生能夠掌握基本概念的程度即可。在基本概念的有效引入下，教師可以開展正式的課堂教學(xué)，在對理論知識點、實踐知識點作充分講解的基礎(chǔ)上，從生活案例逐漸過渡到工程案例，慢慢地增加難度，學(xué)生也能夠在這種難度逐級遞進的學(xué)習(xí)中慢慢感受到自己的進步，并逐漸擁有真正的學(xué)習(xí)能力。在完成液壓與氣壓傳動相關(guān)概念引入后，教師可針對工程案例的各個細節(jié)進行細致剖析，該環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵，剖析過程中可以對工程結(jié)構(gòu)進行拆解并逐層分析，其間還會涉及到各類工具、裝置的使用方法，學(xué)生形成初步認識后，會對后續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)知識點起到鞏固作用。剖析工程案例過程中，教師要重視學(xué)生提出的相關(guān)問題，并耐心給予專業(yè)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。例如，汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的演示實例，學(xué)生可以充分結(jié)合駕駛操作與系統(tǒng)的反饋進行分析，了解液壓系統(tǒng)的基本回路運作原理，同時在實踐期間引發(fā)對關(guān)于液壓系統(tǒng)運作與能量轉(zhuǎn)化等專業(yè)問題的思考。教師可適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生積極提出問題，以小組為單位，科學(xué)選取最佳解決方式，為學(xué)生解決問題提供幫助，利于學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成就感。在案例講解過程中，學(xué)生的思維方式會從原來的感性認知逐步跨越到理性認知，大腦中會對所學(xué)知識點形成鏈接，有利于學(xué)生對工程科學(xué)原理作深入探索[4]。

2.4 教學(xué)水平的提高

當(dāng)工程案例的講解教學(xué)達到預(yù)期效果時，教師可以通過實時歸納總結(jié)來及時跟進了解和掌握學(xué)生對工程實例的接受程度。在進行教學(xué)評價過程中，教師需對教學(xué)過程中涉及到的各類實例予以系統(tǒng)性總結(jié)，使學(xué)生通過評價第一時間了解到不足之處，及時予以改正。提高教學(xué)評價水平可以從以下幾方面著手：第一，學(xué)生方面，教師需對學(xué)生在學(xué)習(xí)期間產(chǎn)生的各類問題進行匯總并給出相應(yīng)評價，并做好標記。第二，教師需對自己選擇的實例設(shè)計內(nèi)容和教學(xué)過程進行深入反思，逐步優(yōu)化教學(xué)效果。教師在工程實例的講解過程中也可以適當(dāng)融入教學(xué)評價，與學(xué)生形成良好互動，可充分參考學(xué)生的意見與建議，促進教學(xué)質(zhì)量與效率的同步提高，做到教學(xué)相長。

2.5 教學(xué)資源設(shè)計的優(yōu)化

教學(xué)資源通常由指導(dǎo)性資源、生成性資源及內(nèi)容性資源構(gòu)成，其中指導(dǎo)性資源起旗幟作用，它可以指明教學(xué)方向，促使學(xué)生明確教學(xué)目標，并以此制定科學(xué)的學(xué)習(xí)計劃。教學(xué)資源的優(yōu)化包括對課程標準、考核標準及教學(xué)計劃等方面的科學(xué)制定。內(nèi)容性資源是課程知識的主要載體，是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點，優(yōu)化內(nèi)容性資源能夠明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。液壓與氣壓傳動課程內(nèi)容性資源包括課件、實操手冊、教學(xué)視頻、任務(wù)工單、微課等。教師需充分結(jié)合各類教學(xué)資源對重點技術(shù)的應(yīng)用原理進行現(xiàn)場展示，針對性提高實驗操作性與學(xué)生的動手能力，促使學(xué)生掌握更為全面的設(shè)計能力和操作能力，以及面對不同類型問題時形成多維視角。教師在課堂講解過程中，也可以充分引用國內(nèi)外最新的科研成果進行分析，加強學(xué)生對該課程與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系。

2.6 專業(yè)教師團隊的打造

專業(yè)教師團隊是保證教學(xué)質(zhì)量的重中之重，教師需不斷提升教學(xué)能力，注重理論與實踐結(jié)合?？梢远ㄆ诮M織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)企業(yè)，同時也可豐富自身的實踐知識，了解當(dāng)前該專業(yè)技術(shù)應(yīng)用水平，這樣才能為學(xué)生提供更多的參考。

2.7 教學(xué)條件的優(yōu)化

完善教學(xué)用具及相關(guān)設(shè)備、裝置，實驗室方面還需定期開展整修，更新內(nèi)部設(shè)施，打造良好的實驗環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣。

2.8 教學(xué)方法的完善

在教學(xué)過程中，教師可以結(jié)合實際情況，采取多種教學(xué)方法，以提高教學(xué)效率，避免單一教學(xué)方法造成課堂教學(xué)內(nèi)容枯燥而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時，需加強對學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力的培養(yǎng)，其中創(chuàng)新思維的培養(yǎng)非常關(guān)鍵，學(xué)生具有這種思維能力能夠最大化激發(fā)其自我探究能力與主觀能動性，并對問題進行多角度分析，處理方案也能夠設(shè)計得科學(xué)、合理。此外，學(xué)生的成績可以劃分為課堂理論成績與技能實訓(xùn)成績，有助于了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和水平[5]。

3 結(jié)語

基于創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)要求的液壓與氣壓傳動課程教學(xué)，教師需注重加強實踐教學(xué)，并對各相關(guān)工程案例進行充分講解，使學(xué)生對液壓與氣壓傳動應(yīng)用的認知能夠逐步從生活實例跨越到難度較大的工程實例，促使學(xué)生提高學(xué)習(xí)熱情與積極性，充分發(fā)揮其主觀能動性，讓學(xué)生不斷地加強對于此類工程技術(shù)應(yīng)用的理解，這是培養(yǎng)復(fù)合型、綜合型專業(yè)人才的必要途徑。