新工科背景下“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程教學(xué)改革研究

　　摘要：文章以新工科背景下對(duì)人才的需求，探討了金陵科技學(xué)院“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程的特點(diǎn)及當(dāng)前該課程在教學(xué)中存在的問(wèn)題。為滿足新工科背景下對(duì)人才能力的培養(yǎng)，提出項(xiàng)目式教學(xué)，分別從教學(xué)模式、師資力量及考核機(jī)制3個(gè)方面提出了幾點(diǎn)教學(xué)改革措施，為培養(yǎng)液壓與氣動(dòng)專業(yè)方向新工科人才探索新路徑。

　　牛瑞坤; 孟妍妮; 王海巧; 沙鑫美， 江蘇科技信息 發(fā)表時(shí)間：2021-08-24

　　關(guān)鍵詞：新工科;液壓與氣動(dòng)技術(shù);項(xiàng)目式教學(xué);教學(xué)改革

　　0 引言

　　2017 年起我國(guó)教育部積極提倡“新工科”建設(shè)，探索新工科背景下工程教育改革新模式、新經(jīng)驗(yàn)下的新工科建設(shè)理念。在“新工科”背景下，金陵科技學(xué)院建設(shè)一流本科專業(yè)，以培養(yǎng)具備工程能力和創(chuàng)新能力的高層次、高水平、高水準(zhǔn)的“新工科”工程人才為目標(biāo)，以學(xué)生為中心，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，逐步完善和健全自查自糾的質(zhì)量保障機(jī)制和人才培養(yǎng)模式[1-2]。

　　“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程是機(jī)械工程學(xué)科一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是綜合性、應(yīng)用性及實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)課程，是液壓裝備設(shè)計(jì)、使用和維護(hù)所必須掌握的專有技術(shù)和專門知識(shí)。隨著國(guó)家教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)的“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程缺乏工程性的教學(xué)，不易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及培養(yǎng)學(xué)生思維能力，其人才培養(yǎng)模式已不適應(yīng)新工科人才的需求。因此，培養(yǎng)新工科背景下的人才能力需要對(duì)“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)改革，提高教學(xué)目標(biāo)，更新教學(xué)模式。對(duì)于“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”教學(xué)的課程改革很多，但其課程教學(xué)改革適用于新工科的建設(shè)與發(fā)展不多。為了適應(yīng)新時(shí)代工業(yè)發(fā)展的要求，必須對(duì)“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程進(jìn)行教學(xué)模式的創(chuàng)新、師資隊(duì)伍的建設(shè)以及教學(xué)質(zhì)量的提升，培養(yǎng)適應(yīng)新工科背景下的人才需求[3-4]。

　　1 傳統(tǒng)“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程教學(xué)中存在的不足

　　1.1 教學(xué)中存在的問(wèn)題

　　傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師為主體，脫離了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，缺乏學(xué)習(xí)的積極性。教學(xué)內(nèi)容上側(cè)重理論知識(shí)的講解，而忽視對(duì)實(shí)踐動(dòng)手能力的鍛煉。教學(xué)過(guò)程中以老師講解專業(yè)理論知識(shí)為主，學(xué)生自己動(dòng)手創(chuàng)新實(shí)踐的機(jī)會(huì)少，缺少對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教師通常以現(xiàn)成的元件作為教學(xué)教具，學(xué)生只是粗淺了解液壓與氣壓元件外觀，而對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程沒(méi)有深入掌握，實(shí)驗(yàn)型教材由于各校設(shè)備的差異和學(xué)生未來(lái)工作崗位適應(yīng)性的差異，難以體現(xiàn)出其實(shí)踐性。

　　1.2 雙師型教師缺失，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊

　　“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”是一門實(shí)踐性強(qiáng)的課程，目前金陵科技學(xué)院中“雙師型”和“技能型”教師數(shù)量嚴(yán)重不足，影響了開(kāi)展該課程的實(shí)踐教學(xué)。個(gè)別教師理論教學(xué)能力強(qiáng)，但理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用不能有機(jī)結(jié)合;金陵科技學(xué)院液壓與氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)室里設(shè)備陳舊，缺少新型元件器材，學(xué)生只能認(rèn)識(shí)一些簡(jiǎn)單的液壓元件，演示簡(jiǎn)單的基本回路。課程教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有針對(duì)性，不了解新工科背景下對(duì)液壓專業(yè)人才能力的需求。

　　1.3 考核機(jī)制存在的問(wèn)題

　　以往金陵科技學(xué)院針對(duì)“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程的考核形式單一，僅是課程結(jié)束后的卷面專業(yè)理論知識(shí)測(cè)評(píng)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和過(guò)程性評(píng)價(jià)較少，忽視對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等的考核，學(xué)生綜合素質(zhì)得不到有效發(fā)展，難以體現(xiàn)出學(xué)生的知識(shí)掌握水平和綜合職業(yè)素養(yǎng)。其考核結(jié)果并不能真正反映出學(xué)生對(duì)本門課程知識(shí)的理解情況，抑制了學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力的鍛煉，無(wú)法與新工科背景下的人才培養(yǎng)目標(biāo)相匹配。

　　2 新工科背景下“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程教學(xué)改革方案

　　“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程與工程應(yīng)用聯(lián)系緊密，因此在教學(xué)過(guò)程中要跟隨科技發(fā)展不斷更新知識(shí)和教學(xué)工程實(shí)例，將新的技術(shù)、結(jié)構(gòu)和工藝引入教學(xué)過(guò)程，拓展學(xué)生知識(shí)深度。為使該課程更好地體現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)理念，突出新工科背景下對(duì)人才能力的培養(yǎng)要求，對(duì)其教學(xué)方法、教學(xué)模式和考核機(jī)制進(jìn)行了改革，如圖1所示。

　　2.1 深入課程改革，提出項(xiàng)目式教學(xué)

　　2.1.1 教學(xué)方法的改革

　　在“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程教學(xué)中，采用項(xiàng)目式教學(xué)法和分組研討式教學(xué)法等靈活多樣的教學(xué)模式，增強(qiáng)專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的積極性。項(xiàng)目教學(xué)法包括任務(wù)引入、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)評(píng)價(jià)四部分，將課程的知識(shí)點(diǎn)融入項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)中，并且對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行研討以達(dá)到透徹理解，使同學(xué)們?cè)谕瓿身?xiàng)目任務(wù)的過(guò)程中掌握相關(guān)理論知識(shí)，可有效提升課堂教學(xué)質(zhì)量[5]。

　　依據(jù)“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程知識(shí)體系的改革，共設(shè)計(jì)了3個(gè)項(xiàng)目教學(xué)，如表1所示。在項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，首先引入項(xiàng)目教學(xué)對(duì)象，再講解該項(xiàng)目的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，最后引領(lǐng)同學(xué)們完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

　　2.1.2 增加創(chuàng)新性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

　　長(zhǎng)期以來(lái)“, 液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程開(kāi)設(shè)的都是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的主觀能動(dòng)性以及創(chuàng)造性得不到很好的培養(yǎng)。為了提高同學(xué)們運(yùn)用綜合知識(shí)的能力，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增設(shè)了創(chuàng)新型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。首先給同學(xué)們提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù)書，同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容收集相關(guān)資料并進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出液壓與氣動(dòng)回路系統(tǒng)圖，最后動(dòng)手實(shí)踐連接回路系統(tǒng)圖。實(shí)踐證明, 增設(shè)創(chuàng)新型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容可以提升學(xué)生查閱資料的能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維得到培養(yǎng)[6]。

　　2.2 “雙師型”教師的培養(yǎng)

　　為突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)，應(yīng)著重加強(qiáng)課程中的實(shí)踐教學(xué)，這就需要目前的教師隊(duì)伍向“雙師型”轉(zhuǎn)變。要加強(qiáng)師資力量培訓(xùn)，通過(guò)“校企合作、工學(xué)結(jié)合”使專職的理論教師向理實(shí)一體“雙師型”教師轉(zhuǎn)型。首先，專職的理論教師可以到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)和實(shí)踐，將當(dāng)前液壓與氣壓技術(shù)最前沿的技術(shù)帶到課堂教學(xué)中來(lái)，以更新落后的理論知識(shí)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)目標(biāo)。其次，可以將企業(yè)的液壓傳動(dòng)理論技術(shù)人員請(qǐng)到課堂教學(xué)中來(lái)，發(fā)揮他們豐富的項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)課程改革把先進(jìn)的人才培養(yǎng)理念灌輸于課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)，使得課程教學(xué)過(guò)程中理論與實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐能力的轉(zhuǎn)化，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)出新工科背景下的一流技能型人才。

　　2.3 考核機(jī)制的改革

　　對(duì)教學(xué)模式的創(chuàng)新和改革后，需要構(gòu)建多元化考核模式與之相匹配，合理確定考核內(nèi)容和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。在“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”教學(xué)過(guò)程中一直探索教學(xué)模式的創(chuàng)新、教學(xué)內(nèi)容的改革，學(xué)生涉及創(chuàng)新能力的提升，并逐步制訂出一套合理可行的課程考核機(jī)制。根據(jù)金陵科技學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，結(jié)合線上教學(xué)平臺(tái)，加大過(guò)程考核成績(jī)?cè)谡n程成績(jī)中的比重，強(qiáng)調(diào)學(xué)生過(guò)程化考核，構(gòu)建了本課程的多元化考核機(jī)制，如表2所示。

　　多元化考核機(jī)制不僅可以體現(xiàn)出學(xué)生們的真實(shí)學(xué)習(xí)效果，還可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。多元化考核機(jī)制可以針對(duì)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況，同時(shí)也對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力、案例分析及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力進(jìn)行考核。改革后學(xué)生改變了重理論輕實(shí)踐，參與實(shí)驗(yàn)興趣變濃，并通過(guò)案例分析和創(chuàng)新設(shè)計(jì)回路項(xiàng)目將理論與實(shí)踐相結(jié)合。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　重理論、輕實(shí)踐的教學(xué)理念影響了學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對(duì)“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”提出的課程教學(xué)改革鍛煉了學(xué)生工程應(yīng)用能力，同時(shí)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力也得到了加強(qiáng)，將培養(yǎng)新工科背景下的人才需求作為育人目標(biāo)。提高實(shí)踐教學(xué)能力水平，從課程模式、“雙師型”教師隊(duì)伍培養(yǎng)、課程考核內(nèi)容及方式等方面制定措施改革，全面提升大學(xué)生綜合能力素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)及核心競(jìng)爭(zhēng)力。不斷探索應(yīng)用型本科院校里“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”課程教學(xué)的新模式、新思路，滿足新工科背景下對(duì)人才技能的需求，提高金陵科技學(xué)院畢業(yè)生的人才技能水平。