液壓與氣壓傳動精品課程建設實踐

尹凝霞+張世亮+梁景松

[摘 要]液壓與氣壓傳動是機械設計制造及其自動化專業的一門主要專業基礎課。依托廣東海洋大學機械設計制造及其自動化專業主干課程群，為做好液壓與氣壓傳動省級精品課程建設，我們搭建了網絡教學平臺和實踐教學平臺，這激發了學生的學習興趣，提高了教學效果，培養了學生的創新、實踐能力。

[關鍵詞]液壓與氣壓傳動；精品課程；課程建設

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0065-03

引言

隨著“工業4.0”時代的到來和“中國制造2025”戰略的提出，制造業的模式和思維將發生重大改變。[1][2]制造業升級換代發展對制造業人才的培養提出了更高的要求。作為制造業人才培養基地，廣東海洋大學機械設計制造及其自動化專業為廣東這一制造業大省的經濟建設輸送了大量的人才。在廣東由制造業大省向制造業強省轉變的過程中，人才培養是其中關鍵的一環。要培養高素質人才，讓我們培養的人才能夠適應時代的發展和國家的戰略發展規劃，就需要對課程體系進行一定的改革。

液壓與氣壓傳動是機械設計制造及其自動化專業的一門主要專業基礎課，是專業必修課。液壓與氣壓傳動于2006年被遴選為廣東海洋大學精品課程，經過近9年的建設，2015年被遴選為省級精品課程，這為液壓與氣壓傳動精品課程的深入建設提供了新的契機。精品課程建設是“質量工程”的重要內容之一，其建設的目的是通過先進教學方法與教學手段的運用，提高理論教學與實踐教學質量，最大限度地調動學生學習的積極性與主動性。目前，其已成為高校教學質量和教學改革工作中非常重要的一部分。強化精品課程建設可完善人才培養模式和課程教學體系，推進課程教學改革，切實提高教育教學質量，同時，它還可以加強各學校之間相關課程的交流，實現優質教學資源共享。[3][4][5]

一、課程設計理念與思路

精品課程體現的是教學的優質與高效。教與學相結合，教學效果要放在首位。

液壓與氣壓傳動技術現已廣泛應用于機床、工程機械、汽車、船舶、航空航天等各領域，成為自動化技術領域不可或缺的技術。液壓與氣壓傳動課程是機械類專業重要的專業基礎課，是機械類專業的一門核心課程。對機械設計制造及自動化專業的學生來說，它起著承上啟下的重要作用，在一定程度上影響著學生后續專業課程的學習。因此，液壓與氣壓傳動課程的設計理念與思路要體現應用型人才的培養，要重視理論和實踐的結合，此外還要注重對學生創新能力的培養。

二、課程體系

液壓與氣壓傳動是機械設計制造及自動化專業的骨干課程，其以流體力學三大基本議程為基礎，是學生公認的比較難學的一門課程。其對機械制造裝備設計、機械制造技術基礎、機電一體化、數控技術、機電一體化系統設計、自動化制造系統等課程起著重要的支撐作用，并與其他專業課共同構成完整的知識體系。隨著液壓技術與先進制造技術的發展，液壓技術與電子技術結合越發緊密，如果授課內容不更新，落后于工廠的應用，不僅不利于培養學生的創新精神及工程實踐能力，而且還會讓學生喪失學習興趣。在精品課程建設過程中，為使液壓與氣壓傳動課程的設置符合學生的學習規律，而且與時代發展相吻合，課程組將關注點放在教學內容的改革上。課程組依據課程自身綜合性高、工程性強的特點，經過討論選擇，對課程內容進行梳理整合，采取了一些實踐創新，目前已形成了面向工程的問題驅動型“課程理論教學—基礎性實驗—綜合性實驗—課程設計”的教學培養模式，搭建了相應的課程體系。

修訂、完善教學、實驗大綱。課程的重點在于讓學生掌握液壓元件的工作原理、應用條件和使用范圍，讓學生明白液壓元件相關參數的意義和選擇的依據。由于包括液壓缸在內的液壓元件已經標準化，因此新版大綱弱化了對連續性方式、伯努利方程和動量守恒方程公式推導的要求，只強調應用，同時對液壓元件的設計也不再要求。

三、課程內容與教材建設

液壓技術已廣泛應用于機械行業的各大領域。機械類學生通過液壓與氣壓傳動這門專業基礎課的學習，能掌握液壓傳動與氣壓傳動的基本理論知識，掌握主要液壓和氣壓元件的工作原理、性能、用途，能在設計系統時合理選用元件，能對一般的機電工程液壓、氣壓系統和機電一體化產品的液壓氣動系統進行分析，具有常用液壓和氣動系統的分析與設計計算能力，能掌握液壓、氣動元件與系統動態特性的分析方法。通過本課程的學習，學生不僅能了解液壓與氣壓傳動的特點（既包括優點，也包括缺點），而且可以開闊思路，這有助于其以后從事機械設計的相關工作。

液壓與氣壓傳動精品課程的負責人張世亮教授依據多年的教學經驗，編寫了《液壓與氣壓傳動》教材。教材于2006年由機械工業出版社出版，并被評為21世紀機電類規劃教材。

此外，在教學過程中，課程組的教師將新理論、新技術、新方法引入其中，同時結合科研項目將當今前沿的技術和方法融入教學中，這不僅使液壓與氣壓傳動課程的教學不拘泥于教材，還能結合當今能源緊缺的問題，增加液壓傳動中的節能技術。

液壓傳動與實踐緊密相連。通過分層次教學，我們針對不同層次的學生，相應地增加了一些綜合性、設計性實驗，從而使得實驗內容不再局限于驗證性實驗。這不僅提高了學生的學習興趣，而且培養了學生的動手能力與創新能力。

四、教學方法與手段

在課堂教學中，課程組教師以學生為主體，依據不同教學內容、要求，采用啟發式教學、問題探究式教學和前后對比式教學等不同方法，化難為易，強調課程的基礎性與應用性。

采用啟發互動式教學。在課堂教學中適當設問，不僅可以提高學生學習的積極性、主動性，而且還可以活躍課堂氛圍，加深學生對關鍵問題的理解，體現學生學習的主動性，改變學生在課堂學習中的被動地位，教師的工作也由原來的知識信息傳遞轉變為評估、建議與指導。比如在講解溢流閥并聯時，學生最初對這一內容并不太理解，這時教師可以通過啟發式提問，比如：你們了解木桶效應嗎？如果盛水的木桶是由許多塊木板箍成的，那么木桶的盛水量是由什么決定的呢？通過這樣的啟發，很多離生活很遠的溢流閥的問題都可以化解為離生活很近的木桶問題，這樣學生的理解的難度就會大大降低。另外，我們還允許學生對任何聽不懂的知識點隨時提問，雖然這在一定程度上給任課教師帶來了壓力，但也會大大調動學生的積極性。

采用問題探究式教學。在某個知識點或某個原理學習之初，教師以學生為主體，讓學生主動探索，自己找出規律，以徹底掌握這個知識點。采用探究式教學可充分發揮以學生為本的主體作用，把習題講解穿插在知識點的介紹過程中，注重培養學生獨立思考的能力。學生遇到困難后，能激發自身的求知欲。比如在講授液壓傳動的應用場合時，如果空洞地介紹知識點，可能一般學生沒什么興趣。但如果是先播放一個視頻，然后問學生：視頻中的小猴子能把大熊貓舉起來嗎？通過此情景的設定，可以自然地引入課題，同時激發學生的學習興趣，調動起學生強烈的求知欲。

采用對比式教學法。對比教學法可引導學生潛移默化地把相近、相似的結構、原理等進行比較、歸納，更好地理解掌握其中的共同點與區別，使學生在掌握某一知識點后可聯想到另一知識點，從而提高教學效果。比如在講授壓力閥中的減壓閥時，可以采用對比式教學法，讓學生與之前講過的壓力閥中的溢流閥進行對比，從符號的表示方法開始，到其結構原理，再到鑒別方法，等等。

五、課程網絡教學平臺

科技的進步、信息化的發展使得我國的網民數量快速增長。網民中一個非常重要的群體就是在校的大學生，尤其是90后大學生。如今，他們的生活和學習已經離不開網絡，網絡教學平臺、網絡教學系統、網絡教學資源和網絡教學視頻等應運而生。為此，教學也要適應現在的大學生對網絡的依賴，利用好網絡，而不是做網絡的奴隸。為此，精品課程建設過程中需考慮并適應現在大學生的學習方式。在液壓與氣壓傳動課程教學改革的過程中，課題組最大限度地利用當前流行的教學技術與設施，在教學活動中充分運用包括計算機技術、網絡技術和多媒體技術在內的多種教學手段，把“課堂教學、實驗教學和網絡教學”有機融合在一起。[6]液壓與氣壓傳動精品課程網站目前已經基本建設好，里邊增添了很多動畫。由于普通學生缺少工廠實踐經驗，通過動畫演示可以幫助學生更好地理解閥的工作原理、閥受到控制后閥芯的運動、油路的通斷液壓油液的流動以及在液壓油液的驅動下執行元件的運動等。通過動畫、視頻及音響等多種技術的結合，可增強學生的直觀感受，讓學生更充分理解液壓元件工作原理及結構特點。

在液壓與氣壓傳動精品課程網站，學生除了可以獲取課堂上的教學資源外，還能看到本課程的教學大綱、教學日歷、電子教案、電子課件、授課視頻、模擬測驗題等。網站還有網絡答疑交流模塊，這促進了師生間的交流，提高了教師的教學質量。

六、結語

精品課程的建設是一個系統工程，涉及教學的方方面面，是一個不斷發展、創新、完善的過程，我們應該在探索中發展，在發展中創新，在實踐中完善。本文就液壓與氣壓傳動精品課程的設計理念與思路、課程培養體系、課程內容、教學方法與手段及網絡教學平臺建設進行了探討，旨在通過不斷實踐、完善，把液壓與氣壓傳動精品課程建設成能夠滿足當今學生需求的精品課程，以充分發揮精品課程的作用，實現優質教學資源共享，使我們培養的人才能夠適應時代的發展和國家戰略發展規劃。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李晶.工業4.0：顛覆全球制造業的新思維[N].經濟觀察報，2014-08-25.

[2] 黃群慧，賀俊.中國制造業的核心能力、功能定位與發展戰略[J].中國工業經濟，2015（6）： 5-17.

[3] 楊會良，張玉柯.大力開展精品課程建設切實提高教育教學質量[J].遼寧教育研究，2005（4）：58-60.

[4] 趙寶華，鄭振鋒，張慧珍，等.加快人才培養模式和課程體系改革，全面提高人才培養質量[J].教育與教學研究，2012（2）：64-66.

[5] 黃曉燕. 《模具CAD/CAM》精品課程的建設與實踐[J].成都電子機械高等專科學校學報，2007（1）：30-33.

[6] 王影.淺談21世紀的現代化教學手段[J].牡丹江教育學院學報，2010（1）：88-89.

[責任編輯：陳 明]