基于第一任職能力需要的《液壓技術》課程教學模式改革

楊云 楊潔 王崴 劉海平 劉曉衛 瞿玨

摘要：在課程教學改革過程中，針對軍校學員第一崗位任職能力需要，以及《液壓技術》課程與地空導彈武器裝備技術緊密聯系的特點，分別從修訂課程標準，優化課程教學內容，改革課程教學模式以及方法等方面進行了研究與實踐，注重加強理論與實際相結合、裝備實踐教學環節的創新與改革，使學員第一任職能力得到了綜合提升，課程取得了顯著的教學模式改革成果。

關鍵詞：液壓技術；教學改革；任職能力；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）27-0108-02

一、引言

《液壓技術》課程是機械類專業學員的主干專業課程，是陜西省精品建設課程，不僅理論性強，而且具有很強的實踐性。隨著技術的發展，大功率武器裝備不斷涌現，為保衛我國國土安全提供了堅實的物質基礎。新型武器系統大量使用了液壓系統，因此要想正確使用和維護液壓系統，就需要學員扎實掌握液壓技術知識。

軍隊院校畢業學員到部隊后能否滿足第一任職能力需要極為重要，對于機械工程專業的學員來說，需要在院校培訓學習時學會正確使用和維護液壓裝備。傳統《液壓技術》課程教學模式即為“授受式”，教員在教學過程中重理論而輕實踐，學員缺少自主探索學習的機會，理論與裝備實際存在嚴重代溝，導致教學效率不高，學員綜合能力無法得到有力的提升。面臨這種教學現狀，改革課程傳統的教學模式勢在必行。

二、課程教學模式改革

1.課程標準制訂。經過對近年來畢業學員的反饋信息進行分析，發現機械類專業學員大部分從事著與液壓系統操作、維護、故障診斷與處理相關的崗位，大部分學員具備扎實的理論基礎，但嚴重缺乏實踐與創新能力，尤其體現在裝備液壓系統故障診斷與排除的方面。因此，以滿足第一任職能力需要為依據，以必須、實用、夠用為原則，確定了本課程的教學目標：（1）基本要求：熟練掌握裝備液壓系統的基本工作原理，具備液壓管路搭接、調試、使用維護等基本實踐操作能力。（2）高層次要求：設計具備特定功能的液壓基本回路，探索積累液壓系統故障診斷與排除的經驗。這一教學目標充分體現了《液壓技術》課程標準制定的指導思想，即“理實一體化”，它是由教員經多次部隊、工廠調研所得，教學任務明確，為教學組織提供了依據，是教學模式改革的前提，充分滿足了崗位需求。

2.教材和教學內容優化。傳統《液壓技術》教材主要從“液壓油和液壓流體力學”、“液壓元件”、“液壓基本回路”三條主線進行編排，內容及知識點相對成熟。然而，這個類型的教材作為軍校重要的崗位任職先修課程教材略顯不足，主要體現在課程內容通用化，缺少裝備特色；過于注重理論知識的講解，缺乏液壓系統使用維護的實例兩個方面。而實驗教材多采用實驗儀器設備上所配備的說明指導書，實驗目標與能力培養目標不明確。因此，針對裝備液壓系統特點，教學團隊重新編寫了《裝備液壓技術》教材，在傳統液壓技術教材的每一章節知識點中，滲透裝備特色的液壓技術，如裝備吊裝液壓系統；在每一個液壓元件基本理論內容的最后，梳理列舉了裝備液壓系統中這一元件的使用維護與故障診斷內容，擴充了部隊實踐的實例，從而使學員明確各個知識點，學有所用，學以致用。實驗指導書則以“培養學員崗位任職能力”為目標，涵蓋液壓回路搭建、簡單回路的設計與調試、系統故障診斷與排除等方面。除此之外，教學團隊將與課程密切相關的科研成果融入教學內容中，充分發揮“教學科研互動，科研促進教學”的積極效應。不斷更新開發新型的教學項目，使教學內容始終緊跟部隊裝備技術快速更新發展的步伐，最終以多種形式的電教教材呈現，為課程模式改革奠定基礎。

3.課堂教學手段改革。與其他工程技術一樣，液壓技術具有很強的實踐性，除此以外，在教學中發現，這一技術理論十分抽象，實踐操作具有一定危險性。如何使抽象的技術理論變得直觀、生動，使實踐操作安全可靠是課程教學手段改革的重點與難點。（1）引進信息化技術教學。自2012年來，信息化教學技術手段在我國全面展開。《液壓技術》課程中元件多、結構復雜，非常適合引入信息化技術，因此，教學團隊制作了系列化微課程、電視片等，借助于校園網絡，探索《液壓技術》課程的翻轉課堂，在一定程度上豐富了教學資源，使課本中艱澀難懂的理論轉化為立體、動態的視頻、動畫、交互軟件等。在這一教學手段的推廣引用下，學員有效利用課外的“碎片”時間進行課程的預習與復習，共享教學團隊的教學資源，極大地增加了授課的信息量，縮短了課堂中對理論知識點的授受時間，將課內學時側重于實踐教學中，最終，在有效的課時內，提高了課堂教學效率和教學質量。（2）建立虛實一體化專業教室。液壓系統功率通常較大，在操作與使用維護過程中，如果稍有不慎，極易釀成重大安全事故，而對于學員這樣的初學者，直接進行實裝操作，存在一定的安全隱患，但液壓技術的實踐環節對學員崗位任職能力培養極其重要。為了解決這一矛盾，教學團隊引用目前國內外非常流行的“虛擬現實”技術，建設裝備液壓專業教室，將所有操作環節由實裝完成，而現象則由計算機仿真來實現。通過這樣的訓練，學員不僅能夠迅速掌握裝備液壓系統的使用與維護，對于裝備液壓系統的內部結構原理，也可以通過計算機仿真進一步掌握。虛實結合的教學手段，拉近了課堂教學與現場實踐的距離，提高了學員的學習興趣，為學員走上實裝奠定了良好的基礎。

4.課堂教學方法改革。教學方法是教學模式改革的核心，教學團隊探索新型的教學方法，目的是為了充分發揮教學手段的先進性，提高課程教學質量，最終達到第一任職崗位需要。針對《液壓技術》課程的特點以及教員在教學中的不斷總結，提出“漸進情境”教學法。課程教學在裝備液壓專業教室實施，首先學員要在課前通過微課程以及其他多媒體手段對課程的重點、難點有一定的初步掌握；課堂上，教員利用問題—情境的方式引導學員將理論知識點融會貫通；緊接著立刻采用虛實結合的手段，使學員將理論聯系實際；在進行虛實操作訓練的過程中，教員再針對知識點提出相應的使用、維護、故障診斷與排除的情境，由學員逐步的去一一解決。該教學法以一種漸進式的模式，使學員能了解、理解、掌握理論知識點并能進行工程應用。實踐證明，這一教學法理實結合緊密，技術與裝備結合緊密，有助于學員走上工作崗位后較快地適應工作環境，同時也有利于實現人才培養目標與部隊高技能人才需求的有效對接。

5.實驗教學模式改革。《液壓技術》課程的實踐教學環節是學員第一任職崗位能力的決定因素。在教學模式改革過程中，根據課程特點、知識體系以及人才培養目標，將課程實踐環節梳理為4部分：認知式實驗、驗證式實驗、自主式實驗、創新性實驗。（1）認知式實驗。液壓技術基礎理論實驗包含有液壓元件的拆裝、液壓實驗臺的使用操作、典型裝備液壓系統的使用操作。這一類實驗涵蓋了液壓技術中的基本原理與液壓系統的基本操作，相對比較簡單，主要是為更高層次的實踐操作做準備。（2）驗證式實驗。這一類型實驗主要針對課程教學中的推導結論以及學員作業中的相關困惑而開設。例如：液壓系統中，溢流閥串聯，系統壓力由哪一個閥來調定？這是一道經典的液壓技術分析題，學員經過一番思考與推導后，也許未能得到正確的答案，在這種情況下，教員要鼓勵學員走進實驗室，設計題目的驗證回路，通過調試，得出正確答案，即：由所有溢流閥調定壓力的和來調定。根據結果，學員通常會很快找出原因所在。（3）自主式實驗。實踐學時數少幾乎是所有工程類課程中普遍存在的問題。在教學過程中，分組實驗使每個學員進行實驗的時間更加可貴，課內實踐往往僅能夠滿足學員的課內實驗，如若學員有新的想法與對實驗回路的進一步改進方案，很難有時間進行實踐。因此，開放實驗室，學員采取自愿原則，提出問題，設計方案，搭接調試，得出結論，向教員提供實驗報告。這既是對學員綜合能力的培養與發掘，更是對學員科學學術態度的培養。（4）創新性實驗。液壓技術實驗有一個特點，就是對于一個實驗目標，有多種設計思路，即實驗答案不唯一，這為學員搭建了良好的創新平臺。教學中，通常學員進行小組選題、查閱資料、設計回路，不同的小組提出不同的實驗方案，由教員進行講評。創新性實驗還體現在學員運用液壓技術相關理論，設計簡單的液壓系統，參加大學生各類機械創新大賽。

6.裝備實踐教學模式改革。（1）虛擬裝備實踐。根據部隊實際需要，我們開發了《某型地空導彈武器系統吊裝設備虛擬裝備》、《某型地空導彈武器系統半實物導彈裝填虛擬裝備》等虛擬軟件，學員可以利用虛擬軟件練習裝備虛擬操作水平，在進行實際裝備操作前進行適應性訓練。（2）實驗室裝備實踐。在實驗室設計加工制作了和實際液壓裝備等比例的實驗設備，學員在虛擬裝備上操作熟練后進行實際實驗裝備的操作，這樣就更進一步加強了熟練操作實際裝備的速度和程度。（3）工廠實踐。和學校實習工廠聯系，在實習工廠進行各種液壓設備的操作訓練，接觸更多的液壓設備，加強實際液壓設備的使用和操作能力。（4）部隊實裝實踐。學員畢業前用一個月的時間到部隊進行真實作戰裝備的使用維護和操作訓練，充分接觸實際作戰裝備，為畢業后進入部隊，滿足第一任職能力打下堅實的基礎。

三、教學模式改革的效果

以精品課程建設作為牽引，結合軍校特色，著眼于部隊實際，《液壓技術》課程在不斷的探索與改革過程中，積累了豐富的資源、方法與手段，有效提高了學員的學習興趣。在學習《液壓技術》課程之后，學員積極參與實驗室建設、大學生創新競賽等，在實踐中更深一步地鍛煉了自身的綜合能力。最終，學員對于部隊使用的液壓設備有了較全面的了解和掌握，為今后到部隊滿足第一任職能力的需要打下了堅實的理論基礎和使用維護基礎。