信息化条件下面向培养一流应用型人才的液压与气压传动课程教学改革

孙霁宇，陈东辉，郭 丽，庄 健，吴 薇

（吉林大学，吉林 长春 130000）

0 引 言

专业和课程是人才培养的核心要素，是贯彻和落实国家人才培养方案及专业课程教学大纲的重要载体。在我国全面推进“中国制造2025”及“工业4.0智能制造”[1]的重大发展战略背景下，液压与气压传动课程成为机械类专业重要的专业课程。液压与气压传动课程内容包括流体力学基础、液压与气压元件的结构及功用、系统基本回路及其在典型设备中的应用等，广泛应用于工程机械、机床设备、医疗设备、航空航天等领域。液压与气压传动课程内容较为抽象，知识点繁多，元件结构复杂[2]。随着国家教育改革的不断深入，传统教育教学和人才培养模式中存在的问题不断显露，以教师为主的“填鸭式”教学[3]不易激发学生学习兴趣及培养学生思维能力，因此创新教学模式，优化课程内容，提升教学质量，培养实用型人才成为目前高校课程教学改革的重点。

1 液压与气压传动课程教学中存在的问题

1.1 课程内容陈旧，教学模式简单

传统的教学模式以教师为主体，教学理念滞后，采用“填鸭式”教学方式，教学模式单一；学生被动接受学习，没有主动性和积极性，“以学生为中心”的教学理念没有得到充分体现。在教学内容上，“重理论轻实践”现象还较为严重[4]，教材资料老旧，部分元件早已淘汰，但还作为关键知识点和重点学习内容，教学内容与社会生产实际需求不匹配。此外，液压与气压传动课程的教学信息化水平相对落后，教师通常以现成的元件作为教学教具，学生只是粗浅了解元件外观，而对其内部结构和工作过程没有深入掌握；更甚于有的教师还将挂图作为教学手段[5]，与现代教育信息技术严重脱节。

1.2 “双师型”教师数量不足，实践教学缺失

液压与气压传动是一门与实践结合紧密的课程，但是目前高校中“双师型”“技能型”教师数量严重不足，影响了课程实践教学的正常开展。个别教师自身实践水平薄弱，却不愿去学习和培训，使理论教学与实践应用不能有机结合；有的学校液压与气压传动实验室设备老旧，缺少新型元件器材，实验教师只能给学生介绍简单的元件，演示简单的回路，而伺服控制等工程应用较为广泛的系统结构则无法讲授；学生动手能力较弱，不能满足岗位需求；学校与企业联系不紧密，没有形成校企合作办学育人模式，课程教学较为盲目，不清楚社会发展对知识的需求走向。

1.3 教学评价指标单一，有失全面系统

目前，对学生的评定和考察重点依然停留在学科专业知识层面；实践教学环节和过程性评价较少，评估主体单一；忽视对学生实践能力、创新能力等的考核，学生综合素质得不到有效发展。此外，该评价模式对教师教学内容和过程也有影响，形成了以理论教学为中心的教学模式，教师一味追求理论知识灌输，对学生创新能力和实践能力培养重视不够，导致学生学习死板，只精通理论，缺乏实践与创新能力。

2 液压与气压传动课程教学改革方案

2.1 深入课程改革，突出实践能力培养

为使液压与气压传动课程更好地体现实践教学理念，突出“能力培养、知识传授、职业导向”三位一体人才培养目标牵引，本文对其教学方法、教学模式和考核标准进行改革。课程改革思路如图1所示。

图1 课程改革思路

改变“填鸭式”的单纯理论灌输思路。理论性知识的传授依然离不开课堂教学，这就需要对传统教学方法进行改革。开展实践案例式、任务驱动式、分组研讨式等组合教学，可增强理论学习效果，激发学生学习的热情与积极性；以实际需求为导向，培养学生创新意识。

灵活开展教学。摒弃传统以教师为中心的教学组织形式，采用“以学生为中心”的教学方式。将知识课堂变成学问课堂，将句号课堂变成问号课堂；结合翻转课堂、雨课堂、微课等教学模式，对工程实践案例进行讨论和设计，让学生积极、主动投入到学习中，激发学习潜能，提高课堂教学质量[6-8]。

增加实践教学比重，建立多元考核评价体系。为提高学生综合素质，应拓展考核层面和指标，全面、系统地对学生进行考核；加大实践教学比重，克服重“学”轻“术”的倾向，关注学生创新能力；将学生团队协作、职业态度等一并纳入考核体系中，培养综合素质高、适应性强的技能型人才。

2.2 采用现代化信息教学手段，增加实践应用

液压与气压传动课程与工程应用联系紧密，因此在教学过程中要跟随科技发展不断更新知识和教学工程实例，将新的技术、结构和工艺引入教学过程，拓展学生知识深度。教学中应积极采用现代化信息教学手段，帮助学生加深理解和记忆[9]。利用Festo Fluid SIM、AMESim等流体仿真软件建立液压和气压回路模型，通过仿真分析传动过程中的流体走向、压力大小、行程变化等，使教学过程更加直观生动，激发学生的学习兴趣[10]。比如一种平衡阀的AMESim模型就是利用模型仿真分析阀口开度变化对压力、流量等指标的影响，从而培养学生工程素养、创新思维及实践应用能力，为工程设计提供参考。平衡阀AMESim模型如图2所示。

图2 平衡阀AMESim模型

2.3 教师向“双师型”转变，建立工学结合的教学体系

针对当前液压与气压传动课程实践教学薄弱的问题，应着力促进教师队伍转型，加大培训力度，使其由专职的理论教师向理实一体技能型教师转变。实行“校企合作、工学结合”是实现这一目标的有效途径，因此高校应采用“走出去、引进来”的方式增加学校实践教学水平。“走出去”主要是教师到企业去学习和实践，了解当前最前沿的液压与气压技术发展现状，不断更新落后的理论知识，实现工学结合、理论与实践相结合的教学目标；“引进来”则是将企业内精通液压传动理论的技术人员请到学校教学，发挥其实践经验。通过这样的改革可以把先进的人才培养理念贯穿于教学各环节，最终培养出适应社会发展的一流技能型人才。基于工学结合的“双师型”教师教学过程如图3所示。

图3 基于工学结合的“双师型”教师教学过程

2.4 建设创新人才培养基地，实现校企深度融合

为满足应用型人才的培养目标，保证实践教学质量，建立液压与气压传动课程实践教学人才培养基地。依托科研部门，与企业合作构建“产—学—研”一体化合作模式。企业为人才培养提供资金和培训基地，学校负责创新型人才的培养，解决了学校教师实践能力不强、企业技术瓶颈等问题，实现校企深度融合；加大一流创新团队建设和一流应用型人才培养力度，从根本上解决学校教学过程中理论与实践相脱节的问题，实现学生理论知识与实践能力的转化，提高学生的实践动手能力、分析解决问题能力和创新意识。“产—学—研”合作模式如图4所示。

图4 “产—学—研”合作模式

3 结 语

传统的“以教师为中心”的灌输式教学理念制约了液压与气压传动课程改革与发展，束缚了学生的创新能力。因此，本文提出的教学改革以培养学生实践能力、创新能力为着力点，将建设一流课程、培养一流应用型人才作为育人目标，将其贯穿于人才培养的全过程；加大实践教学能力水平，从深入课程改革、教师队伍建设、校企深度融合等方面制定措施，推进信息技术与教育教学；全面提升大学生综合素质、创新意识及核心竞争力，以适应岗位工作为目标；不断推进液压与气压传动课程改革，探索和打造一流的本科课程。