工程教育下液压与气压传动教学改革

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【摘要】《液压与气压传动》课程是机械工程学科中一门主干课程。本文分析了目前该课程在整个教学环节中存在的一些问题。为了适用工程教育，需从理论教学方法、手段，以及实践教学内容等各个方面进行教学改革。理论教学方面：使用雨课堂软件辅助教学，可增加学生的学习主动性和课堂的师生互动性。课堂上，老师不仅要有好的提问而且在课尾可增设“学生提问”环节。以上方法和手段都可实时了解学生对本课所学知识的掌握程度。课堂中提出一些工程实际问题，需学生采用分组讨论方式解决问题，这种方式可培养学生的工程团队协作意识和工程问题分析能力。实验教学方面：将演示性实验改为综合性设计实验，以便提升学生的创新能力和工程问题分析能力。

【关键字】液压与气压传动；工程教育认证；教学改革；实践能力

0引言

工程教育专业认证后，专业需要加强工程教育改革，培养的机械类专业毕业生应该具备提出问题并能解决复杂工程问题的综合能力。落实到《液压与气压传动》课程，需培养学生从事机械工程工作所需的分析、设计、制造和控制等专业能力。《液压与气压传动》是机械工程学科的一门主干课程，具有系统性，实践性等课程特点。由于该课程知识点多，内容抽象、学时又少，课程讲授过程有一定难度。

1课程教学中存在的问题

大学课堂教学一般以教师讲授为主，学生的学习动力不足，甚至一些学生痴迷于手机，聊天玩游戏，学生整体的上课效果不佳。因缺少监控机制，课后作业抄袭现象严重。这样作业不仅没有起到巩固所学知识的作用，而且教师无法根据学生的实际情况调整进度和教学方法。课后作业和课外答疑反馈都存在失真问题，导致教师的教案无法及时、准确地调整，以适应学生的学习状态。实践教学中，学生首先要按照实验指导书，书写预习报告。实验教学过程，学生在老师的指导下，按部就班的重复实验操作过程，主要是演示性或验证性地进行实验。类似这样的实验无法培养学生独立思考认知能力、动手能力和创新能力。以上这些教学内容和方式，都不利于中国工程技术人才培养。为了提高教学质量，提高学生的学习效果，现对《液压与气压传动》课程课堂教学和实验环节提出改革方案，以便工程认证下教育的持续改进。

2培养学生独立自主学习的意识

第一堂课教师首先让学生明确课程目标，以及课程主干内容。采用视频讲解方式引导学生认识液压与气压传动的广阔应用领域，以提高学生对该课程重要性的认知。同时，介绍我国液压与气压传动的发展状况，从爱国主义情感上，激发学生的民族自信心和自豪感，客观的分析国内外存在差距的原因，激励学生刻苦学习的精神。根据教学过程，教师可将较为简单的授课内容布置为学生自学内容。利用各类平台，例如我校的Blackboard课程平台或者雨课堂软件，将课程ppt以及相关视频学习资料上传，并对自学内容进行网上测试。

3改进教学方法和手段

工程教育认证强调以学生为中心，以学生的学习效果为导向[1]，为了提高教学质量，采用多媒体课件和“雨课堂”网络相结合的混合式教学模式[2]。课堂教学中教师采用通俗易懂的语言讲解基础知识，在讲解过程中，注意观察学生的课堂表现，灵活调整教学节奏。对于重点问题，教师要由浅入深，循序渐进，通过实例讲解，使学生从根本上掌握知识点。朱熹曾说:“读书无疑者须有疑，有疑者却要无疑，到这里方是长进”。课堂上，为了启迪学生思维，老师不仅要有好的提问而且在课尾可增设“学生提问”环节，这样可实时了解学生对本课所学知识的掌握程度，对授课内容的不足及时补充。同样，在课堂中，利用“雨课堂”为学生实时推送习题，每位学生参与实时答题。这样不仅使每位学生了解本课的要点，也使教师了解到哪些方面学生已经理解，哪些方面存在困难，教师通过查看答题情况并且做出反馈。理论和实践证明团队学习能使学习效果达到50%以上。因此课堂中除了提高学生的学生积极性以外，需要加强团队协作意识。在课堂教学过程中，加入工程实际项目问题作为讨论问题，采用分组形式，每组三人，作业由小组成员共同完成。对于简单问题，课堂讨论完毕后，小组将答案总结概括，由小组发言人陈述回答；对于复杂的工程问题，采用课下讨论方式，学生在指定的时间内提交问题解决的书面报告。为了激励学生认真完成此项任务，将每次讨论结果列入平时成绩。

4培养学生实践能力

以学生接受教育后所取得的学习成果为导向[1-3]，需要改革实验内容和教学过程，以便提升学生的创新能力和工程问题分析能力。将原有的演示性实验改为综合性设计实验。我院新购进5台多种回路控制实验台，利用它们可以搭建多种回路实验。操作者首先根据设备对系统需求在控制面板上，设计系统工作原理图，然后选择相应的实体元器件连接管路。工作任务相对比较繁重，需要学生团队协作完成任务。实验开始，教师选择较为简单的“单向调速回路”作示范，演示整个操作过程。学生在一旁观察，并作记录。然后学生团队分工协作，动手完成整个实验的搭建。选取较为复杂的“双向调速回路”和“双缸顺序动作回路”作为第二个和第三个实验内容，这次教师不再示范，整个操作过程，由学生独立完成。学生首先讨论，列出方案，设计系统工作原理图，教师在一旁监控，对于有问题的组，教师给与指导。设计的液压（气压）工作原理图正确后，学生方可进入选择元件搭建实验环节，并完成最终测试。此外，利用虚拟实验平台开发课外实验，增加实践教学课时。因元器件老化，学生拆卸过程不顺，将“元器件现场拆装实验”删除，将该部分内容改为虚拟实验。利用虚拟实验平台建立了各类液压与气压元器件产品库，每个元器件的结构分别采用二维结构图以及三维实体爆炸图形式展示。该网页内设有交互式操作，学生可以利用鼠标从产品库中调取相应零件完成产品的装配过程。这样学生利用课下，掌握各类重要元件的结构和功用。另外，又开发了油路设计虚拟实验平台，学生可以根据实际工程设备要求，通过调取系统零件图标，构建系统原理图。这样，可以培养学生对复杂工程液压问题的认识、分析和解决的能力。

5结论

本文根据我国高等工程教育认证标准和教学实际情况，针对液压与气压传动课程课堂和实验教学，提出了改革方案。其目的提高工程教育质量的持续改进。通过该方案的实施，激发了学生的上课积极性和自主学习意识；通过工程实际项目融入课堂，使学生介入专业工程师角色的学习，培养了他们工程实践能力。

【参考文献】

［1］中国工程教育专业认证协会.工程教育认证一点通[M].北京：教育科学出版社，2015.

［2］曾晓晶,樊斌“.雨课堂”在《C语言程序设计》课程中的应用研究[J].现代计算机(专业版),2017.3:14-17.

作者：杨晓清 龙向前 单位：桂林电子科技大学