基于微閉合循環理論的《液壓與氣壓傳動》課程教學改革

王永光+盛小明+朱剛賢

摘要：本文從教學內容、教學方法、考核形式三個方面實施《液壓與氣壓傳動》課程改革。基于PDCA理念，以培養學生創新為中心，以目標導向、項目教學、檢查考核和優化設計構建四個層次的微閉合循環課程體系，以培養基礎理論與工程實踐復合的新型科技創新人才為目標。

關鍵詞：液壓與氣壓傳動；微閉合循環理論；學生

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）52-0073-02

隨著德國工業4.0、美國先進制造回歸計劃和中國制造2025的大力推進，先進制造技術領域在全球的爭奪日趨激烈，高端裝備加工與設計成為各國爭奪的制高點。液壓傳動與動力廣泛應用于高端精密機床的設計中，廣泛應用于自動化生產線、數控機床、智能車間和機器人設計中，市場對液壓傳動和氣動領域的人才需求不斷提出新的要求。為主動適應當前經濟結構發展與轉型的需求，《液壓與氣壓傳動》課程的教學實踐需要不斷地進行改革和創新。

由于液壓與氣壓傳動課程具有涉獵知識面廣、概念原理抽象等特點，學生學習過程中感覺難度較大，不易學習和掌握。本文借鑒國際PDCA工程教育改革理論，構建基于PDCA理念課程體系，實施《液壓與氣壓傳動》課程改革，以培養基礎理論與工程實踐復合的新型科技創新人才為目標。

一、閉循環的教學改革

PDCA微閉合循環課程體系主要包括如下四部分：（1）P（Plan）計劃，包括教學方針和目標的確定；（2）D（DO）執行，執行教學項目，實現計劃中的內容；（3）C（Check）檢查，就是要總結教學執行計劃的結果，明確效果，找出問題；（4）A（Act）行動（或處理），對教學的結果進行分析與總結。對于沒有解決的問題，應制定新的PDCA循環去解決，不斷提高教學效果。

微閉合循環理論主要由上述四部分內容組成，借鑒國際工程教育改革方法，構建基于PDCA理念的課程體系，實施《液壓與氣壓傳動》課程改革。如圖1所示，在課程教學中突出“一個核心、四個層次”的閉合系統理念，即以培養學生創新為中心，以目標導向、項目教學、檢查考核和優化設計構成四個層次的閉合教學系統，明確以培養基礎理論與工程實踐復合的新型科技創新人才為目標。

1.計劃目標。采取個人KPI與小組KPI相結合的目標。學生在上課初期，由于該課程難度大、抽象，學生興趣容易下降，導致厭學情緒。因而，在教學初期，教師根據課程教學要求，結合PDCA理念，制定個人PKI和小組KPI相結合的方式。KPI的制定，改變了以往學生僅僅關注期末成績的方式，提高了學生自我學習能力的培養和監督作用，結合課程項目教學的要求，同時制定了小組KPI，培養學生的團隊創新能力。在教學過程中，針對《液壓與氣壓傳動》課程改革，學生個人KPI主要由八大能力模塊組成，如表1所示。包括個人基礎知識、個人液壓創新發現、個人目標設定與執行力、個人PDCA構架與修正。團隊KPI主要由團隊成績、團隊協作能力、團隊溝通能力、團隊PDCA構架與修正組成。要求學生在上課初期構建個人PDCA圖與團隊PDCA圖，在課程進行中，隨著對教學內容的學習和了解，要求學生進行PDCA的不斷優化和調整。可以看出，學生KPI的設計，從目標設定中，排除了成績單一論。注重學生的創新和團隊意識培養，使得學生在學習過程中，能夠自我考核，提高了學習的興趣和執行力。

2.項目設計。

《液壓與氣動傳動》課程的基礎知識比較抽象，為了便于理解和學習，在課程教學中，引入項目教學，教學項目與實踐項目相結合，并注重考慮實際性、求職需求、教學輔助特點、實踐項目，缺陷式項目設計和驅動創新式教學相結合。引導學生將基本原理和知識與生活相結合，在生活中尋求實例，相互結合，進行視頻拍攝、搜集和剪切，并進行創新。例如：在流體力學原理教學過程中，公式多，推導煩瑣，在講述過程中，要求學生能夠掌握前輩科學家在研究中是在什么情況下提出該理論的，在推演該理論的過程中有哪些假設，又是如何解決的，培養學生的邏輯能力和借鑒能力，最后要求大家能夠采用Matlabe程序進行公式求解，培養了學生解決實際問題的能力。

3.檢查考核。結合KPI，改變了傳統的以分數為主、以試卷定成績的傳統考核方式，將過程考核、結果考核與自評相結合。學生的考核根據表1計算出最后的成績，考核中包含了考試成績、團隊成績、創新能力和溝通交流能力，學生如果僅僅是考試分數很高，也難以取得優異成績。在課程考核中，學生可以更好地提前適應市場和社會的人才需求，學生也不再唯分數論，更加注重平時的學習過程和創新能力的培養，調動了學生的學習積極性。

4.新的改進與優化。制定新的目標，構建終身學習能力。而且考核中注重PDCA的再構造，要求學生根據教學進度和學生自身的學習情況，持續改進PDCA的設計，對學生的學習過程進行全面的督促和考核，培養學生自我學習的終身學習能力。

二、結論

基于PDCA閉循環理論，本文從教學內容、教學方法、考核形式進行了改革探索，實踐證明效果較好，調動了學生的學習主動性和自我管理，培養了學生的基礎理論和創新能力以及工程實踐技能，為中國2025先進制造轉型與升級培養了儲備人才。

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