信息化條件下面向培養(yǎng)一流應(yīng)用型人才的液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)改革

孫霽宇，陳東輝，郭 麗，莊 健，吳 薇

（吉林大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春 130000）

0 引 言

專(zhuān)業(yè)和課程是人才培養(yǎng)的核心要素，是貫徹和落實(shí)國(guó)家人才培養(yǎng)方案及專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)大綱的重要載體。在我國(guó)全面推進(jìn)“中國(guó)制造2025”及“工業(yè)4.0智能制造”[1]的重大發(fā)展戰(zhàn)略背景下，液壓與氣壓傳動(dòng)課程成為機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)課程。液壓與氣壓傳動(dòng)課程內(nèi)容包括流體力學(xué)基礎(chǔ)、液壓與氣壓元件的結(jié)構(gòu)及功用、系統(tǒng)基本回路及其在典型設(shè)備中的應(yīng)用等，廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、機(jī)床設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、航空航天等領(lǐng)域。液壓與氣壓傳動(dòng)課程內(nèi)容較為抽象，知識(shí)點(diǎn)繁多，元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜[2]。隨著國(guó)家教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)教育教學(xué)和人才培養(yǎng)模式中存在的問(wèn)題不斷顯露，以教師為主的“填鴨式”教學(xué)[3]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，因此創(chuàng)新教學(xué)模式，優(yōu)化課程內(nèi)容，提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)實(shí)用型人才成為目前高校課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。

1 液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1 課程內(nèi)容陳舊，教學(xué)模式簡(jiǎn)單

傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師為主體，教學(xué)理念滯后，采用“填鴨式”教學(xué)方式，教學(xué)模式單一；學(xué)生被動(dòng)接受學(xué)習(xí)，沒(méi)有主動(dòng)性和積極性，“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念沒(méi)有得到充分體現(xiàn)。在教學(xué)內(nèi)容上，“重理論輕實(shí)踐”現(xiàn)象還較為嚴(yán)重[4]，教材資料老舊，部分元件早已淘汰，但還作為關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際需求不匹配。此外，液壓與氣壓傳動(dòng)課程的教學(xué)信息化水平相對(duì)落后，教師通常以現(xiàn)成的元件作為教學(xué)教具，學(xué)生只是粗淺了解元件外觀(guān)，而對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程沒(méi)有深入掌握；更甚于有的教師還將掛圖作為教學(xué)手段[5]，與現(xiàn)代教育信息技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)。

1.2 “雙師型”教師數(shù)量不足，實(shí)踐教學(xué)缺失

液壓與氣壓傳動(dòng)是一門(mén)與實(shí)踐結(jié)合緊密的課程，但是目前高校中“雙師型”“技能型”教師數(shù)量嚴(yán)重不足，影響了課程實(shí)踐教學(xué)的正常開(kāi)展。個(gè)別教師自身實(shí)踐水平薄弱，卻不愿去學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，使理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用不能有機(jī)結(jié)合；有的學(xué)校液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備老舊，缺少新型元件器材，實(shí)驗(yàn)教師只能給學(xué)生介紹簡(jiǎn)單的元件，演示簡(jiǎn)單的回路，而伺服控制等工程應(yīng)用較為廣泛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)則無(wú)法講授；學(xué)生動(dòng)手能力較弱，不能滿(mǎn)足崗位需求；學(xué)校與企業(yè)聯(lián)系不緊密，沒(méi)有形成校企合作辦學(xué)育人模式，課程教學(xué)較為盲目，不清楚社會(huì)發(fā)展對(duì)知識(shí)的需求走向。

1.3 教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)單一，有失全面系統(tǒng)

目前，對(duì)學(xué)生的評(píng)定和考察重點(diǎn)依然停留在學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)層面；實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和過(guò)程性評(píng)價(jià)較少，評(píng)估主體單一；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。此外，該評(píng)價(jià)模式對(duì)教師教學(xué)內(nèi)容和過(guò)程也有影響，形成了以理論教學(xué)為中心的教學(xué)模式，教師一味追求理論知識(shí)灌輸，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)重視不夠，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)死板，只精通理論，缺乏實(shí)踐與創(chuàng)新能力。

2 液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)改革方案

2.1 深入課程改革，突出實(shí)踐能力培養(yǎng)

為使液壓與氣壓傳動(dòng)課程更好地體現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)理念，突出“能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授、職業(yè)導(dǎo)向”三位一體人才培養(yǎng)目標(biāo)牽引，本文對(duì)其教學(xué)方法、教學(xué)模式和考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革。課程改革思路如圖1所示。

圖1 課程改革思路

改變“填鴨式”的單純理論灌輸思路。理論性知識(shí)的傳授依然離不開(kāi)課堂教學(xué)，這就需要對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行改革。開(kāi)展實(shí)踐案例式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式、分組研討式等組合教學(xué)，可增強(qiáng)理論學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情與積極性；以實(shí)際需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。

靈活開(kāi)展教學(xué)。摒棄傳統(tǒng)以教師為中心的教學(xué)組織形式，采用“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方式。將知識(shí)課堂變成學(xué)問(wèn)課堂，將句號(hào)課堂變成問(wèn)號(hào)課堂；結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂、雨課堂、微課等教學(xué)模式，對(duì)工程實(shí)踐案例進(jìn)行討論和設(shè)計(jì)，讓學(xué)生積極、主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)中，激發(fā)學(xué)習(xí)潛能，提高課堂教學(xué)質(zhì)量[6-8]。

增加實(shí)踐教學(xué)比重，建立多元考核評(píng)價(jià)體系。為提高學(xué)生綜合素質(zhì)，應(yīng)拓展考核層面和指標(biāo)，全面、系統(tǒng)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核；加大實(shí)踐教學(xué)比重，克服重“學(xué)”輕“術(shù)”的傾向，關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新能力；將學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、職業(yè)態(tài)度等一并納入考核體系中，培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、適應(yīng)性強(qiáng)的技能型人才。

2.2 采用現(xiàn)代化信息教學(xué)手段，增加實(shí)踐應(yīng)用

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。教學(xué)中應(yīng)積極采用現(xiàn)代化信息教學(xué)手段，幫助學(xué)生加深理解和記憶[9]。利用Festo Fluid SIM、AMESim等流體仿真軟件建立液壓和氣壓回路模型，通過(guò)仿真分析傳動(dòng)過(guò)程中的流體走向、壓力大小、行程變化等，使教學(xué)過(guò)程更加直觀(guān)生動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[10]。比如一種平衡閥的AMESim模型就是利用模型仿真分析閥口開(kāi)度變化對(duì)壓力、流量等指標(biāo)的影響，從而培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)、創(chuàng)新思維及實(shí)踐應(yīng)用能力，為工程設(shè)計(jì)提供參考。平衡閥AMESim模型如圖2所示。

圖2 平衡閥AMESim模型

2.3 教師向“雙師型”轉(zhuǎn)變，建立工學(xué)結(jié)合的教學(xué)體系

針對(duì)當(dāng)前液壓與氣壓傳動(dòng)課程實(shí)踐教學(xué)薄弱的問(wèn)題，應(yīng)著力促進(jìn)教師隊(duì)伍轉(zhuǎn)型，加大培訓(xùn)力度，使其由專(zhuān)職的理論教師向理實(shí)一體技能型教師轉(zhuǎn)變。實(shí)行“校企合作、工學(xué)結(jié)合”是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑，因此高校應(yīng)采用“走出去、引進(jìn)來(lái)”的方式增加學(xué)校實(shí)踐教學(xué)水平?！白叱鋈ァ敝饕墙處煹狡髽I(yè)去學(xué)習(xí)和實(shí)踐，了解當(dāng)前最前沿的液壓與氣壓技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，不斷更新落后的理論知識(shí)，實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)目標(biāo)；“引進(jìn)來(lái)”則是將企業(yè)內(nèi)精通液壓傳動(dòng)理論的技術(shù)人員請(qǐng)到學(xué)校教學(xué)，發(fā)揮其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)這樣的改革可以把先進(jìn)的人才培養(yǎng)理念貫穿于教學(xué)各環(huán)節(jié)，最終培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的一流技能型人才?；诠W(xué)結(jié)合的“雙師型”教師教學(xué)過(guò)程如圖3所示。

圖3 基于工學(xué)結(jié)合的“雙師型”教師教學(xué)過(guò)程

2.4 建設(shè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地，實(shí)現(xiàn)校企深度融合

為滿(mǎn)足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，建立液壓與氣壓傳動(dòng)課程實(shí)踐教學(xué)人才培養(yǎng)基地。依托科研部門(mén)，與企業(yè)合作構(gòu)建“產(chǎn)—學(xué)—研”一體化合作模式。企業(yè)為人才培養(yǎng)提供資金和培訓(xùn)基地，學(xué)校負(fù)責(zé)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，解決了學(xué)校教師實(shí)踐能力不強(qiáng)、企業(yè)技術(shù)瓶頸等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)校企深度融合；加大一流創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)和一流應(yīng)用型人才培養(yǎng)力度，從根本上解決學(xué)校教學(xué)過(guò)程中理論與實(shí)踐相脫節(jié)的問(wèn)題，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、分析解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新意識(shí)。“產(chǎn)—學(xué)—研”合作模式如圖4所示。

圖4 “產(chǎn)—學(xué)—研”合作模式

3 結(jié) 語(yǔ)

傳統(tǒng)的“以教師為中心”的灌輸式教學(xué)理念制約了液壓與氣壓傳動(dòng)課程改革與發(fā)展，束縛了學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，本文提出的教學(xué)改革以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力為著力點(diǎn)，將建設(shè)一流課程、培養(yǎng)一流應(yīng)用型人才作為育人目標(biāo)，將其貫穿于人才培養(yǎng)的全過(guò)程；加大實(shí)踐教學(xué)能力水平，從深入課程改革、教師隊(duì)伍建設(shè)、校企深度融合等方面制定措施，推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)；全面提升大學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)及核心競(jìng)爭(zhēng)力，以適應(yīng)崗位工作為目標(biāo)；不斷推進(jìn)液壓與氣壓傳動(dòng)課程改革，探索和打造一流的本科課程。