新工科背景下“液壓與氣動技術(shù)”課程教學改革研究

　　摘要：文章以新工科背景下對人才的需求，探討了金陵科技學院“液壓與氣動技術(shù)”課程的特點及當前該課程在教學中存在的問題。為滿足新工科背景下對人才能力的培養(yǎng)，提出項目式教學，分別從教學模式、師資力量及考核機制3個方面提出了幾點教學改革措施，為培養(yǎng)液壓與氣動專業(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)表時間：2021-08-24

　　關(guān)鍵詞：新工科;液壓與氣動技術(shù);項目式教學;教學改革

　　0 引言

　　2017 年起我國教育部積極提倡“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)驗下的新工科建設(shè)理念。在“新工科”背景下，金陵科技學院建設(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、高水準的“新工科”工程人才為目標，以學生為中心，強化實踐教學，逐步完善和健全自查自糾的質(zhì)量保障機制和人才培養(yǎng)模式[1-2]。

　　“液壓與氣動技術(shù)”課程是機械工程學科一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是綜合性、應(yīng)用性及實踐性強的專業(yè)課程，是液壓裝備設(shè)計、使用和維護所必須掌握的專有技術(shù)和專門知識。隨著國家教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)的“液壓與氣動技術(shù)”課程缺乏工程性的教學，不易激發(fā)學生學習興趣及培養(yǎng)學生思維能力，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“液壓與氣動技術(shù)”課程進行針對性的教學改革，提高教學目標，更新教學模式。對于“液壓與氣動技術(shù)”教學的課程改革很多，但其課程教學改革適用于新工科的建設(shè)與發(fā)展不多。為了適應(yīng)新時代工業(yè)發(fā)展的要求，必須對“液壓與氣動技術(shù)”課程進行教學模式的創(chuàng)新、師資隊伍的建設(shè)以及教學質(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)“液壓與氣動技術(shù)”課程教學中存在的不足

　　1.1 教學中存在的問題

　　傳統(tǒng)的教學模式以教師為主體，脫離了“以學生為中心”的教學理念，學生被動學習，缺乏學習的積極性。教學內(nèi)容上側(cè)重理論知識的講解，而忽視對實踐動手能力的鍛煉。教學過程中以老師講解專業(yè)理論知識為主，學生自己動手創(chuàng)新實踐的機會少，缺少對學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。教師通常以現(xiàn)成的元件作為教學教具，學生只是粗淺了解液壓與氣壓元件外觀，而對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作過程沒有深入掌握，實驗型教材由于各校設(shè)備的差異和學生未來工作崗位適應(yīng)性的差異，難以體現(xiàn)出其實踐性。

　　1.2 雙師型教師缺失，實驗設(shè)備陳舊

　　“液壓與氣動技術(shù)”是一門實踐性強的課程，目前金陵科技學院中“雙師型”和“技能型”教師數(shù)量嚴重不足，影響了開展該課程的實踐教學。個別教師理論教學能力強，但理論教學與實踐應(yīng)用不能有機結(jié)合;金陵科技學院液壓與氣動實驗室里設(shè)備陳舊，缺少新型元件器材，學生只能認識一些簡單的液壓元件，演示簡單的基本回路。課程教學內(nèi)容沒有針對性，不了解新工科背景下對液壓專業(yè)人才能力的需求。

　　1.3 考核機制存在的問題

　　以往金陵科技學院針對“液壓與氣動技術(shù)”課程的考核形式單一，僅是課程結(jié)束后的卷面專業(yè)理論知識測評，實踐教學環(huán)節(jié)和過程性評價較少，忽視對學生實踐能力、創(chuàng)新能力等的考核，學生綜合素質(zhì)得不到有效發(fā)展，難以體現(xiàn)出學生的知識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生對本門課程知識的理解情況，抑制了學生的實踐和創(chuàng)新能力的鍛煉，無法與新工科背景下的人才培養(yǎng)目標相匹配。

　　2 新工科背景下“液壓與氣壓傳動”課程教學改革方案

　　“液壓與氣壓傳動”課程與工程應(yīng)用聯(lián)系緊密，因此在教學過程中要跟隨科技發(fā)展不斷更新知識和教學工程實例，將新的技術(shù)、結(jié)構(gòu)和工藝引入教學過程，拓展學生知識深度。為使該課程更好地體現(xiàn)實踐教學理念，突出新工科背景下對人才能力的培養(yǎng)要求，對其教學方法、教學模式和考核機制進行了改革，如圖1所示。

　　2.1 深入課程改革，提出項目式教學

　　2.1.1 教學方法的改革

　　在“液壓與氣動技術(shù)”課程教學中，采用項目式教學法和分組研討式教學法等靈活多樣的教學模式，增強專業(yè)理論知識的學習，激發(fā)學生學習本門課程的積極性。項目教學法包括任務(wù)引入、相關(guān)知識點、任務(wù)實施、任務(wù)評價四部分，將課程的知識點融入項目教學任務(wù)中，并且對知識點進行研討以達到透徹理解，使同學們在完成項目任務(wù)的過程中掌握相關(guān)理論知識，可有效提升課堂教學質(zhì)量[5]。

　　依據(jù)“液壓與氣動技術(shù)”課程知識體系的改革，共設(shè)計了3個項目教學，如表1所示。在項目教學設(shè)計實踐中，首先引入項目教學對象，再講解該項目的相關(guān)知識點，最后引領(lǐng)同學們完成學習任務(wù)。在項目設(shè)計教學過程中以學生為主體，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提高他們解決實際問題的能力。

　　2.1.2 增加創(chuàng)新性設(shè)計實驗

　　長期以來“, 液壓與氣動技術(shù)”課程開設(shè)的都是驗證性的實驗，學生的主觀能動性以及創(chuàng)造性得不到很好的培養(yǎng)。為了提高同學們運用綜合知識的能力，在實驗教學中增設(shè)了創(chuàng)新型設(shè)計實驗。首先給同學們提供實驗設(shè)計任務(wù)書，同學們根據(jù)實驗設(shè)計的內(nèi)容收集相關(guān)資料并進行分析，設(shè)計出液壓與氣動回路系統(tǒng)圖，最后動手實踐連接回路系統(tǒng)圖。實踐證明, 增設(shè)創(chuàng)新型設(shè)計實驗的教學內(nèi)容可以提升學生查閱資料的能力，培養(yǎng)學生綜合分析問題和解決問題的能力，使他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維得到培養(yǎng)[6]。

　　2.2 “雙師型”教師的培養(yǎng)

　　為突出實踐能力的培養(yǎng)，應(yīng)著重加強課程中的實踐教學，這就需要目前的教師隊伍向“雙師型”轉(zhuǎn)變。要加強師資力量培訓，通過“校企合作、工學結(jié)合”使專職的理論教師向理實一體“雙師型”教師轉(zhuǎn)型。首先，專職的理論教師可以到企業(yè)參觀學習和實踐，將當前液壓與氣壓技術(shù)最前沿的技術(shù)帶到課堂教學中來，以更新落后的理論知識，實現(xiàn)理論與實踐結(jié)合的教學目標。其次，可以將企業(yè)的液壓傳動理論技術(shù)人員請到課堂教學中來，發(fā)揮他們豐富的項目實踐經(jīng)驗。通過課程改革把先進的人才培養(yǎng)理念灌輸于課程教學的各環(huán)節(jié)，使得課程教學過程中理論與實踐相結(jié)合，實現(xiàn)學生理論知識與實踐能力的轉(zhuǎn)化，提高學生的實踐動手能力和創(chuàng)新設(shè)計能力，培養(yǎng)出新工科背景下的一流技能型人才。

　　2.3 考核機制的改革

　　對教學模式的創(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)容和評分標準。在“液壓與氣動技術(shù)”教學過程中一直探索教學模式的創(chuàng)新、教學內(nèi)容的改革，學生涉及創(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制。根據(jù)金陵科技學院學生的學習情況，結(jié)合線上教學平臺，加大過程考核成績在課程成績中的比重，強調(diào)學生過程化考核，構(gòu)建了本課程的多元化考核機制，如表2所示。

　　多元化考核機制不僅可以體現(xiàn)出學生們的真實學習效果，還可以激發(fā)他們的學習興趣。多元化考核機制可以針對學生對理論知識的掌握情況，同時也對學生的實際動手操作能力、案例分析及創(chuàng)新設(shè)計能力進行考核。改革后學生改變了重理論輕實踐，參與實驗興趣變濃，并通過案例分析和創(chuàng)新設(shè)計回路項目將理論與實踐相結(jié)合。

　　3 結(jié)語

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