OBE理念下液壓系統(tǒng)建模與分析課程思政案例探索

王海芳　李亮　張榮闖

摘? 要：新時(shí)代高等工程教育以立德樹人為根本任務(wù)，課程思政是其核心舉措，針對(duì)液壓系統(tǒng)建模與分析課程思政存在的問題，構(gòu)建顯性專業(yè)知識(shí)-隱性思政知識(shí)雙閉環(huán)教學(xué)模式，分析基于OBE理念的液壓系統(tǒng)建模與分析課程的知識(shí)組成及目標(biāo)導(dǎo)向，構(gòu)建愛國(guó)主義、核心意識(shí)、導(dǎo)向教育、初心教育和創(chuàng)新教育五個(gè)方面的教學(xué)案例，實(shí)踐表明，實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)與課程思政的有效結(jié)合，從而促進(jìn)學(xué)生思想、知識(shí)和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：課程思政；目標(biāo)導(dǎo)向教育；液壓系統(tǒng)；建模與分析；教學(xué)案例

中圖分類號(hào)：G641? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2024）18-0179-05

Abstract： Fostering virtue through education is fundamental task in the new higher engineering education era， and curriculum ideology and politics is its core measure. In view of the current problems of ideological and political curriculum of Hydraulic System Modelling and Analysis， a double-closed loop teaching model of explicit professional knowledge and implicit ideological and political knowledge is constructed. The knowledge composition and goal orientation of Hydraulic System Modelling and Analysis based on OBE concept is analyzed， and the teaching case design in five aspects of patriotism， core consciousness， guidance education， initial intention education and innovative education are constructed. The practice shows the combination of professional knowledge and curriculum ideological and political education is realized， thereby， the students' thoughts， knowledge， abilities， and qualities is promoted.

Keywords： course ideological and political education; outcomes based education; hydraulic system; modeling and analysis; teaching cases

習(xí)近平總書記在不同場(chǎng)合多次強(qiáng)調(diào)，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人[1-2]?！陡叩葘W(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》具體指出，要根據(jù)學(xué)科、專業(yè)和課程的特色和優(yōu)勢(shì)，深度挖掘提煉專業(yè)知識(shí)體系中所蘊(yùn)含的精神內(nèi)涵和思想價(jià)值，培養(yǎng)全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人[3]。

新時(shí)代高等工程教育核心以立德樹人為引領(lǐng)[4]，以工程嚴(yán)謹(jǐn)性、批判性思維與非標(biāo)準(zhǔn)化解決問題，培養(yǎng)跨學(xué)科、全球化、創(chuàng)新性的復(fù)合型工程人才。國(guó)際工程教育認(rèn)證之《華盛頓協(xié)議》以目標(biāo)導(dǎo)向教育（Outcomes Based Education，OBE）為理念，OBE理念重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)和解決問題能力培養(yǎng)和訓(xùn)練，OBE理念教學(xué)下以“學(xué)生中心”，持續(xù)改進(jìn)是學(xué)生學(xué)習(xí)成果的保障機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生的發(fā)展和成長(zhǎng)，OBE理念的培養(yǎng)目標(biāo)與新時(shí)代高等工程教育核心含義不謀而合。

課程思政是新時(shí)代高等工程教育的必然結(jié)果，課程思政以“立德樹人”為根本任務(wù)，以學(xué)生為中心理念，是思政課程在專業(yè)課程中的延伸和提高，突破了思政課程的教育局限性，發(fā)揮著獨(dú)特的隱性思政教育效力。液壓系統(tǒng)建模與分析課程是從控制方法論的角度，研究液壓傳動(dòng)與控制的組成、分析與設(shè)計(jì)的課程，讓學(xué)生能夠運(yùn)用控制理論的基本原理和方法去分析液壓傳動(dòng)與控制的動(dòng)態(tài)性能。目前，國(guó)內(nèi)部分相關(guān)的課程思政建設(shè)成果很有特色。

路珍等[5]提出以建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)為教學(xué)目標(biāo)的液壓與氣壓傳動(dòng)課程思政“全鏈條”教學(xué)新模式，運(yùn)用顯性與隱性教育法相結(jié)合，融合真善美、知情意、點(diǎn)線面、賽創(chuàng)研的教學(xué)理念，達(dá)到育人和育才相結(jié)合的教育效果。張二亮等[6]圍繞歷史傳承、科學(xué)精神、唯物思想和工匠精神等方面，建立了液壓與氣壓傳動(dòng)專業(yè)知識(shí)與思政的映射關(guān)系，形成了思政設(shè)計(jì)-教學(xué)實(shí)踐-反饋評(píng)價(jià)的綜合教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)教育和德育教育的有機(jī)融合。郁元正等[7]通過講解液壓與氣壓傳動(dòng)中動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件和輔助元件等知識(shí)點(diǎn)背后的育人故事，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)知識(shí)與問題背后所蘊(yùn)含的價(jià)值判斷和哲學(xué)思維，形成了課程思政教學(xué)資源建設(shè)新路徑。

毛海杰等[8]從自動(dòng)控制原理課程特點(diǎn)與定位、基于課程思政內(nèi)涵進(jìn)行了思政元素提煉，以課程中“負(fù)反饋控制原理”為例進(jìn)行了實(shí)施路徑探索與實(shí)踐研究。孟范偉等[9]用“智慧樹”整合自動(dòng)控制原理中的專業(yè)知識(shí)和思政元素，以“故事為主線”講解枯燥的控制理論，用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和實(shí)驗(yàn)體系錘煉學(xué)生實(shí)踐能力，構(gòu)建了全方位、多維度、全程育人的“德融課程、鹽溶于湯”課程思政建設(shè)路徑。張新榮[10]在工程教育認(rèn)證理念指導(dǎo)下，從教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)形式多樣化等幾個(gè)方面將思政元素映射融入進(jìn)自動(dòng)控制原理課程教學(xué)中，培養(yǎng)愛國(guó)情懷，提升學(xué)生工程素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感。

以上成果對(duì)液壓系統(tǒng)建模與分析課程的思政案例設(shè)計(jì)與實(shí)踐起到了很好的示范作用，論文針對(duì)液壓系統(tǒng)建模與分析課程教學(xué)存在的問題，構(gòu)建顯性專業(yè)知識(shí)-隱性思政知識(shí)雙閉環(huán)教學(xué)模式，以O(shè)BE理念構(gòu)建液壓系統(tǒng)建模與分析課程的知識(shí)組成及能力導(dǎo)向，以案例為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)知識(shí)與思政元素的有效結(jié)合，從而促進(jìn)學(xué)生的思想、知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

一? 課程思政的問題及雙閉環(huán)教育模式

液壓系統(tǒng)建模與分析課程思政目前存在如下問題。首先，液壓系統(tǒng)建模與分析課程集液壓與氣壓傳動(dòng)和自動(dòng)控制原理的相關(guān)內(nèi)容，課程不僅有較高的液壓實(shí)踐要求，而且有較大的控制理論強(qiáng)度，學(xué)生對(duì)液壓和控制系統(tǒng)理論的結(jié)合脈絡(luò)不清，面對(duì)實(shí)際系統(tǒng)，無法做到用所學(xué)知識(shí)去分析解決；其次，傳統(tǒng)教學(xué)模式下教師更多的是理論專業(yè)知識(shí)的灌輸，教師對(duì)專業(yè)課程的思政認(rèn)識(shí)不主動(dòng)和不充分，專業(yè)知識(shí)和思政知識(shí)并行而不交叉，從而造成學(xué)生學(xué)習(xí)過程缺乏自主性，應(yīng)試目的比較明顯，背離了“以學(xué)生為中心”和“立德樹人”的教學(xué)理念；最后，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和全球化背景多元價(jià)值觀念沖擊之下，尤其隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、自媒體等新型智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型非主流媒體不斷涌現(xiàn)，表達(dá)出的各種五花八門西方文化思想，對(duì)在校學(xué)生樹立世界觀、人生觀和價(jià)值觀有著相當(dāng)影響。

針對(duì)上述問題，基于液壓系統(tǒng)建模與分析課程內(nèi)容，巧妙設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)案例，思想政治理論恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到專業(yè)課中，從思想政治理論的角度去重新理解和運(yùn)用專業(yè)課知識(shí)。構(gòu)建如圖1所示的顯性專業(yè)知識(shí)-隱性思政知識(shí)雙閉環(huán)教學(xué)模式，以思政反饋為內(nèi)閉環(huán)，在專業(yè)知識(shí)中構(gòu)建課程思政案例，突出專業(yè)知識(shí)思政內(nèi)涵，教師通過“思政知識(shí)調(diào)節(jié)器”調(diào)整，激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)、思政知識(shí)的探索；以專業(yè)知識(shí)反饋為外閉環(huán)，以課程知識(shí)組成及目標(biāo)導(dǎo)向?yàn)檩斎耄處熗ㄟ^“專業(yè)知識(shí)調(diào)節(jié)器”調(diào)整，協(xié)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和思政知識(shí)，在確保學(xué)生優(yōu)良的思想品德基礎(chǔ)上，更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)顯性專業(yè)教育和隱性思政教育相統(tǒng)一，既幫助學(xué)生塑造自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣、掌握課程專業(yè)知識(shí)，又培養(yǎng)正確的思維方式，樹立正確的判斷、分析和執(zhí)行事物的能力。

二? 液壓系統(tǒng)建模與分析課程知識(shí)組成及目標(biāo)導(dǎo)向

OBE理念下，課程以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)工程需求導(dǎo)向，由工程需求導(dǎo)向決定培養(yǎng)目標(biāo)，再由培養(yǎng)目標(biāo)決定課程知識(shí)組成，在教學(xué)過程中，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果和培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)評(píng)價(jià)，從而適應(yīng)快速變化的工程需求，促成全體學(xué)生成功。

液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)在機(jī)械工程中主要起高精度和高性能的動(dòng)力控制作用，因此機(jī)械類專業(yè)需要液壓系統(tǒng)建模與分析課程提供液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理、液壓控制閥、液壓馬達(dá)及液壓缸的結(jié)構(gòu)組成、工作原理和特性，機(jī)械伺服和電液伺服系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)特性分析、計(jì)算與仿真方法的內(nèi)容。

按照OBE理念和上述專業(yè)需求，課程的知識(shí)組成及目標(biāo)導(dǎo)向如下。

首先，掌握液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)的利用反饋原理構(gòu)建伺服系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制的機(jī)制，理解系統(tǒng)輸入、比較、放大、執(zhí)行、反饋元件和控制對(duì)象的定義和原理，熟悉穩(wěn)定性、快速性和穩(wěn)定性的性能指標(biāo)，從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用自動(dòng)控制理論的原理去定義液壓控制系統(tǒng)特性的能力。

其次，掌握液壓圓柱滑閥的結(jié)構(gòu)型式和工作原理、零/正開口四邊滑閥和雙邊滑閥靜/動(dòng)態(tài)特性、受力分析和輸出功率及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，平板滑閥的結(jié)構(gòu)及靜態(tài)特性、受力分析，單/雙噴嘴擋板閥的靜/動(dòng)態(tài)特性和擋板液流力及噴嘴閥的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、射流管閥的工作原理和幾何參數(shù)及靜態(tài)特性，從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用各種基礎(chǔ)知識(shí)和方法建立不同液壓放大元件數(shù)學(xué)模型的能力。

再次，掌握三/四通閥控液壓缸流量連續(xù)性方程、液壓缸和負(fù)載的力平衡方程、不同輸入/輸出方框圖和傳遞函數(shù)、時(shí)間/頻率響應(yīng)分析，四通閥控/泵控液壓馬達(dá)流量連續(xù)性方程、液壓馬達(dá)和各類負(fù)載的力平衡方程、不同輸入/輸出方框圖和傳遞函數(shù)、時(shí)間/頻率響應(yīng)分析，動(dòng)力元件的負(fù)載特性、等效負(fù)載計(jì)算、動(dòng)力元件的輸出特性、負(fù)載特性與輸出特性的匹配，從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用流體、力學(xué)等知識(shí)建立不同液壓動(dòng)力元件數(shù)學(xué)模型的能力。

從次，掌握機(jī)液位置伺服系統(tǒng)模型構(gòu)建及其穩(wěn)定性分析、液壓缸與負(fù)載系統(tǒng)模型構(gòu)建及其分析結(jié)構(gòu)柔度對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響、引入動(dòng)壓反饋裝置進(jìn)行系統(tǒng)校正、帶反饋螺母的液壓轉(zhuǎn)矩放大器模型構(gòu)建及其穩(wěn)定性分析，機(jī)械伺服系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)及校正，從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)液伺服系統(tǒng)進(jìn)行位置控制的能力。

最后，掌握力矩馬達(dá)的組成，單級(jí)滑閥式和直接反饋兩極、力反饋電液伺服閥的組成結(jié)構(gòu)和工作原理及其靜/動(dòng)態(tài)特性，電液位置、力和速度伺服系統(tǒng)模型構(gòu)建、穩(wěn)定性及其誤差分析，各類電液伺服系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)及校正，液壓能源與負(fù)載的匹配，從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用電液伺服系統(tǒng)進(jìn)行位置、力和速度控制的能力。

三? 液壓系統(tǒng)建模與分析課程思政教學(xué)案例設(shè)計(jì)

按照上述的液壓系統(tǒng)建模與分析課程的知識(shí)組成及目標(biāo)導(dǎo)向，主要從以下五個(gè)方面挖掘和設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)案例。

首先，突出液壓傳動(dòng)與控制理論發(fā)展過程中的愛國(guó)主義教育，在液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)理論與實(shí)踐發(fā)展過程中，我國(guó)古代人民在控制實(shí)踐中有著重要的奉獻(xiàn)，現(xiàn)代科學(xué)家在理論與技術(shù)發(fā)展上也作出了突出貢獻(xiàn)。具體案例如下：

以上古時(shí)期大禹治水為例，講解大禹從鯀治水經(jīng)驗(yàn)中反饋，改變了“堵”的模式，對(duì)洪水進(jìn)行“疏”，從控制的角度，治水的過程中由“疏”變“堵”發(fā)揮了控制反饋思想，是一個(gè)典型的反饋控制過程。

以秦國(guó)蜀都太守李冰父子主持修建的都江堰水利工程為例，講解都江堰工程魚嘴分水堰主要起水分流作用，飛沙堰主要起排沙作用，寶水瓶主要起穩(wěn)定調(diào)節(jié)水量作用，從控制的角度，都江堰工程是一個(gè)典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

以我國(guó)科學(xué)家錢學(xué)森創(chuàng)立的工程控制論為例，講解他研究在工程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)的理論以及自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，把各種工程控制系統(tǒng)的技術(shù)提煉為一般性的理論，為控制論在工程技術(shù)中的應(yīng)用開辟了新的前景。

以我國(guó)科學(xué)家路甬祥提出地電液先導(dǎo)比例控制新技術(shù)為例，講解他根據(jù)反饋創(chuàng)新性地提出了“流量檢測(cè)力反饋”和“壓力直接檢測(cè)和反饋”，構(gòu)建了電液比例控制技術(shù)的新體系，應(yīng)用于閥控與泵控液壓系統(tǒng)和馬達(dá)，拓展了控制在液壓中的應(yīng)用。

以上案例從不同時(shí)代強(qiáng)化了我國(guó)在液壓傳動(dòng)與控制裝置及理論發(fā)展過程中的貢獻(xiàn)，從而給予學(xué)生正確的思想引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生民族自豪感，從而引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)國(guó)家認(rèn)同，凸顯愛國(guó)主義教育。

其次，突出液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中的控制核心教育，控制閥是液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中的核心，決定了系統(tǒng)的基本動(dòng)態(tài)性能。中國(guó)共產(chǎn)黨的核心地位是近代人民通過歷史實(shí)踐得出的必然結(jié)果。具體案例如下：

以平板型滑閥為例，講解平板型滑閥屬于轉(zhuǎn)動(dòng)類型的換向閥，借助平板閥芯與底盤之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)改變節(jié)流孔的面積以達(dá)到對(duì)流量或壓力進(jìn)行控制的原理，突出其為旋轉(zhuǎn)式直接驅(qū)動(dòng)伺服閥的主控核心地位，決定了力矩電機(jī)的效率及結(jié)構(gòu)大小。

以圓柱型滑閥為例，講解圓柱型滑閥屬于平動(dòng)類型的換向閥，借助圓柱閥芯與閥套之間的相對(duì)平動(dòng)改變節(jié)流孔的面積以達(dá)到對(duì)液體流量或壓力進(jìn)行控制的原理，突出其作為最常用的單級(jí)放大器的核心地位，決定了伺服缸或馬達(dá)的動(dòng)態(tài)特性。

以噴嘴擋板閥為例，講解噴嘴擋板閥屬于節(jié)流式液壓放大器，借助噴嘴與擋板間的環(huán)形面積構(gòu)成的可變節(jié)流口，用于控制可變節(jié)流口的負(fù)載壓力，隨著輸入擋板的小位移變化，引發(fā)噴嘴閥輸出端的大功率變化，在系統(tǒng)中處于核心的放大作用。

以射流管閥為例，講解射流管閥屬于非節(jié)流式液壓放大器，恒壓/恒流液體經(jīng)過射流管噴嘴向接收器噴射，液體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，突出其紊態(tài)流動(dòng)特性，抗污染能力，在小功率伺服系統(tǒng)中是核心的放大前置元件。

以上案例從不同結(jié)構(gòu)角度強(qiáng)化了液壓控制閥在系統(tǒng)中的核心功能描述，突出了液壓閥在系統(tǒng)中的核心作用，進(jìn)而從歷史的角度，突出核心意識(shí)教育，從而引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)決維護(hù)習(xí)近平總書記黨中央的核心領(lǐng)導(dǎo)地位。

再次，突出液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中動(dòng)力元件的目標(biāo)導(dǎo)向引領(lǐng)，動(dòng)力元件是控制元件和執(zhí)行元件集合體，決定了系統(tǒng)的方向、速度，形成了系統(tǒng)的目標(biāo)導(dǎo)向。課程思政要堅(jiān)持導(dǎo)向教育，突出專業(yè)知識(shí)和思政知識(shí)的目標(biāo)導(dǎo)向教育。具體案例如下：

以閥控液壓缸/馬達(dá)為例，講解根據(jù)流量連續(xù)性方程和負(fù)載力/力矩平衡方程，建立其傳遞函數(shù)，構(gòu)建速度放大系數(shù)、液壓固有頻率、液壓相對(duì)阻尼系數(shù)以及剛度的各類導(dǎo)向指標(biāo)，從數(shù)學(xué)角度上定量描述閥控液壓缸/馬達(dá)的導(dǎo)向功能。

以泵控液壓馬達(dá)為例，講解應(yīng)用閥控液壓缸/馬達(dá)同樣方法，在數(shù)學(xué)角度上定性定量地描述了泵控馬達(dá)的導(dǎo)向功能，區(qū)別在于泵控液壓馬達(dá)為容積調(diào)速而閥控液壓缸/馬達(dá)為節(jié)流調(diào)速，目前泵控馬達(dá)的導(dǎo)向性能更容易預(yù)測(cè)。

以閥-泵聯(lián)控液壓缸/馬達(dá)為例，講解隨著工程需求的不斷發(fā)展，簡(jiǎn)單的閥控和泵控動(dòng)力機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性不足以滿足性能要求，因此出現(xiàn)了閥-泵聯(lián)控液壓缸/馬達(dá)，大大拓展了動(dòng)力元件的性能極限，突出了工程問題和發(fā)展導(dǎo)向。

以動(dòng)力元件與負(fù)載匹配為例，講解動(dòng)力元件要拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)，需要計(jì)算慣性負(fù)載、彈性負(fù)載、摩擦負(fù)載和重力負(fù)載等形成的等效負(fù)載，使動(dòng)力元件的輸出功率能夠包圍負(fù)載功率軌跡，從而完成問題導(dǎo)向式的負(fù)載最佳動(dòng)力元件參數(shù)設(shè)計(jì)。

以上案例從不同結(jié)構(gòu)角度強(qiáng)化了液壓動(dòng)力元件在系統(tǒng)中的導(dǎo)向功能描述，突出了液壓動(dòng)力元件在系統(tǒng)中的指揮作用，進(jìn)而從方法論的角度，突出導(dǎo)向教育，從而引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)持問題導(dǎo)向、政治導(dǎo)向、發(fā)展導(dǎo)向、實(shí)干導(dǎo)向。

從次，突出機(jī)液伺服系統(tǒng)的初心教育，由機(jī)械反饋裝置和動(dòng)力元件組成的機(jī)液伺服系統(tǒng)，主要進(jìn)行機(jī)械位置和速度控制，是最基礎(chǔ)的伺服系統(tǒng)。我們黨根植于人民，為人民服務(wù)，任何時(shí)候都要堅(jiān)持不忘初心。具體案例如下：

以機(jī)液位置伺服系統(tǒng)為例，講解系統(tǒng)由基礎(chǔ)四邊滑閥和液壓缸組成，反饋利用杠桿實(shí)現(xiàn)，基于力平衡建立系統(tǒng)方框圖和液壓缸活塞輸出位移模型，分析系統(tǒng)穩(wěn)定性，以流量增益為基礎(chǔ)進(jìn)行穩(wěn)定性調(diào)節(jié)，突出了結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)地位。

以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)柔度對(duì)穩(wěn)定性的分析為例，講解由固定執(zhí)行元件和聯(lián)接機(jī)構(gòu)等組成的系統(tǒng)柔度，與負(fù)載質(zhì)量和液壓諧振耦合，形成機(jī)械-液壓綜合諧振系統(tǒng)，其綜合諧振頻率限制了系統(tǒng)的帶寬，突出了質(zhì)量和壓力-流量系數(shù)的基礎(chǔ)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性地位。

以動(dòng)壓反饋裝置為例，講解欠阻尼的液壓伺服系統(tǒng)通過增加旁路泄露或正開口滑閥增加了系統(tǒng)阻尼，但增加了系統(tǒng)泄露，而通過增加有層流液阻和空氣蓄能器組成的動(dòng)壓反饋裝置，有效增加了系統(tǒng)阻尼比，提高了系統(tǒng)的基礎(chǔ)穩(wěn)定性。

以液壓轉(zhuǎn)矩放大器為例，講解由四邊滑閥、液壓馬達(dá)、螺桿和螺母反饋機(jī)構(gòu)組成的轉(zhuǎn)矩放大器，馬達(dá)的輸出力矩完全跟隨閥芯輸入轉(zhuǎn)動(dòng)角度而轉(zhuǎn)動(dòng)，馬達(dá)通過反饋機(jī)構(gòu)放大了輸出轉(zhuǎn)矩，突出了系統(tǒng)的基礎(chǔ)放大驅(qū)動(dòng)功能。

以上案例從結(jié)構(gòu)發(fā)展角度強(qiáng)化了機(jī)械伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能描述，突出了機(jī)液伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠的基礎(chǔ)特點(diǎn)，進(jìn)而從發(fā)展的角度突出初心教育，從而引導(dǎo)學(xué)生從歷史發(fā)展的角度正確分析黨過去為什么能成功，未來更能成功的初心基礎(chǔ)。

最后，突出電液伺服閥與系統(tǒng)的創(chuàng)新教育，由電子、電氣元件組成的反饋裝置和放大變換元件組成的電液伺服系統(tǒng)，是液壓伺服系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展。習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想亦是當(dāng)代馬克思主義中國(guó)化的具體創(chuàng)新發(fā)展，具體案例如下：

以電液伺服閥為例，講解其由力矩馬達(dá)、液壓放大器、反饋裝置組成，通過創(chuàng)新發(fā)展的力矩馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電信號(hào)轉(zhuǎn)化為力矩，通過反饋裝置驅(qū)動(dòng)液壓放大器實(shí)現(xiàn)了流量、壓力控制，電液伺服閥是一個(gè)典型的機(jī)械、電氣創(chuàng)新發(fā)展的新型液壓元件。

以自整角機(jī)伺服系統(tǒng)為例，講解電液伺服系統(tǒng)的模型構(gòu)建，伺服系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)無非閥控和泵控構(gòu)型，而采取不同的輸入裝置、反饋裝置和相應(yīng)的放大元件、校正電子裝置，就會(huì)構(gòu)成各種創(chuàng)新發(fā)展的電液伺服機(jī)構(gòu)。

以數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)位置伺服系統(tǒng)為例，講解明確設(shè)計(jì)要求、確定控制方案、繪制原理圖、進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性分析、校驗(yàn)系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)特性、確定液壓動(dòng)力的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，同時(shí)引入仿真軟件將此流程過程程序化，體現(xiàn)出設(shè)計(jì)的創(chuàng)新發(fā)展。

以液壓能源的選擇為例，講解液壓能源除了壓力、流量、油液清潔度等各方面的基礎(chǔ)要求，同時(shí)還要有壓力和流量穩(wěn)定性的進(jìn)階要求，更有能源最大功率點(diǎn)應(yīng)接近負(fù)載特性曲線的最大功率點(diǎn)的優(yōu)化要求，體現(xiàn)了液壓能源不斷創(chuàng)新發(fā)展的趨勢(shì)。

以上案例從發(fā)展角度強(qiáng)化了電液伺服閥與系統(tǒng)的創(chuàng)新描述，突出了電液伺服閥與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)態(tài)性能更好等創(chuàng)新特點(diǎn)，從發(fā)展的角度突出創(chuàng)新教育，從而引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)黨的理論根植于時(shí)代發(fā)展，持續(xù)實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐創(chuàng)新。

四? 結(jié)束語

液壓系統(tǒng)建模與分析課程思政教學(xué)案例已經(jīng)應(yīng)用于課程教學(xué)實(shí)踐中，通過液壓傳動(dòng)與控制和自動(dòng)控制原理雙重知識(shí)的加持，基于顯性專業(yè)知識(shí)-隱性思政知識(shí)雙閉環(huán)教學(xué)模式，突出了OBE理念下的課程知識(shí)組成及目標(biāo)導(dǎo)向，從五個(gè)方面挖掘和設(shè)計(jì)了課程思政教學(xué)案例，學(xué)生普遍反映，不僅收獲了液壓和控制的專業(yè)知識(shí)，也對(duì)黨的思想、國(guó)家的發(fā)展有了更深入的了解。另外，課程獲得了河北省高等學(xué)校教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目、東北大學(xué)秦皇島分校課程思政示范項(xiàng)目和東北大學(xué)秦皇島分校一流本科課程建設(shè)項(xiàng)目資助。實(shí)踐表明，OBE理念下液壓系統(tǒng)建模與分析課程思政案例探索比較成功，但課程思政一直在路上，唯有不斷努力，堅(jiān)持專業(yè)和思政同向同行，持續(xù)改進(jìn)，才能為立德樹人更立新功。

參考文獻(xiàn)：

[1] 習(xí)近平.把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程 開創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日?qǐng)?bào)，2016-12-9（1）.

[2] 習(xí)近平.用新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想鑄魂育人 貫徹黨的教育方針落實(shí)立德樹人根本任務(wù)[N].人民日?qǐng)?bào)，2019-03-19（1）.

[3] 教育部關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知[EB/OL].（2020-06-05）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html？eqid=bd988cfd0003ee5500000003642e6a65.

[4] 鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[5] 路珍，張青松，葛磊，等.“精準(zhǔn)思政”視域下液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)模式探析[J].液壓與氣動(dòng)，2022，46（4）：181-188.

[6] 張二亮，周洋，劉蘭榮，等.“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程思政設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)路徑[J].教育教學(xué)論壇，2022（31）：49-52.

[7] 郁元正，張索，王瑞權(quán).課程思政背景下的教學(xué)資源建設(shè)路徑探索——以“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程為例[J].教育教學(xué)論壇，2023（11）：113-116.

[8] 毛海杰，劉微容，李煒，等.“自動(dòng)控制原理”課程思政研究與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2022，44（5）：67-71.

[9] 孟范偉，石鵬，何朕，等.基于“以思促改，鹽溶于湯”的專業(yè)課程思政建設(shè)與實(shí)踐[J].高教學(xué)刊，2023，9（3）：149-153.

[10] 張新榮.工程教育認(rèn)證背景下自動(dòng)控制原理課課程思政教學(xué)探索與實(shí)踐[J].高教學(xué)刊，2023，9（14）：189-192.

基金項(xiàng)目：河北省高等學(xué)校教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“《機(jī)械控制工程》課程思政教學(xué)案例庫設(shè)計(jì)與實(shí)踐”（2021GJJG428）；東北大學(xué)秦皇島分校一流本科專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目“機(jī)械工程”（2021YLZY-04）；東北大學(xué)秦皇島分校課程思政示范項(xiàng)目“液壓氣動(dòng)技術(shù)”（2022KCSZ-B21）；東北大學(xué)秦皇島分校一流本科課程建設(shè)項(xiàng)目“液壓氣動(dòng)技術(shù)”（2023YLKC-A04）

第一作者簡(jiǎn)介：王海芳（1976-），男，漢族，山西高平人，博士，副教授，系主任，碩士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)榱黧w伺服控制及其元件可靠性，機(jī)器人技術(shù)。