工程教育认证下液压与气压传动课程教学探索
2022-07-09沈武群汪艳芳
李 培 沈武群 汪艳芳
(蚌埠学院机械与车辆工程学院,安徽 蚌埠 233000)
0 引言
为实现我国经济发展转型时期的人才需求及《中国制造2025》的制造强国战略,培养具有实践能力的高技能应用型液压人才至关重要。 而人才来源于教育,因此,在以学生为主体,产出为导向和持续改进为基本理念的工程教育认证的引导下,进行液压与气压传动课程的教学探索。
以蚌埠学院机械类专业为例,液压与气压传动课程教学的总学时为40 学时,其中实验课程为6 学时。由此可见,传统课堂教学以教师为主体,以教师讲授基本理论知识为根本, 过于注重基本理论知识的灌输,这与液压与气压传动的综合性、应用型的课程特点相违背, 与时代对工业发展要求的应用型人才相悖。 为实现高校课程教学与企业需求相对接,现从课堂教学主体、教学方法的设计及课程考核评价方式方面对液压与气压传动的课程进行教学改革的探索。
1 课程教学现状及存在的问题
液压与气压传动课程是机械类专业的一门专业必修课,具有综合性、应用性和实践性强的特点,被广泛应用于工程机械,航空航天,冶金等行业。 由于其实践性较强的特点,对照工程教育认证,传统的液压与气压传动课程教学存在以下三点问题。
1.1 教学主体不明确
传统课堂教学以教师为主体,侧重于理论知识的教学, 灌输式的将液压系统中的液压元件的结构、工作原理及液压基本回路等知识强加给学生,学生被动接受,从而导致学生对课堂感到枯燥,不能激发学生的积极性,更不能达到良好的学习效果。
1.2 教学内容不完善
该课程具有实践性强的特点,而传统教学过程中由于学时、实验室条件等因素的限制,理论教学采用传统的教师讲授知识点为主;实践课程采用验证性实验为主,缺乏设计性、综合性实验内容的开设。 从而出现高校所培养的学生与目前社会需求相脱节现象,学生毕业后不适应相关工作或适应时间较长。
1.3 考核机制不完善
传统课程考核方式包含两方面:30%的平时成绩+70%的期末考试卷面成绩,其中30%的平时成绩=10%课堂出勤+10%作业+10%实验成绩, 理论考试卷面侧重于专业理论知识的测评,而学生实践能力、创新能力很少体现; 学生实验报告和课后作业大同小异,教师很难客观的评价学生的平时表现,其考核方式难以实现全面考察学生的综合素质水平,不能更好地激励学生的学习热情, 更不能及时地反馈真实的教学效果,从而无法做到教学效果的持续改进。
2 工程教育认证下液压与气压传动课程教学的探索方案
按照工程教育认证及毕业的要求,在教学过程中,以学生为主体,紧跟科技发展,实时更新教学内容,将新工艺、新技术融入课堂教学中,建立合理有效的考核机制,增强学生学习效果,提高学生的综合素质。
2.1 以“超星学习通”平台为依托,实现“线上+线下”混合式教学
受到总学时的限制,若增加实践教学内容,势必会缩减理论知识的讲解,以“超星学习通”平台为依托的线上线下混合式教学完美的解决了这一问题。 秉持“学生为主体,教师为主导”的指导思想,运用线上线下混合式教学模式,让学生从相对被动的地位转变为主动的地位。
2.1.1 理论教学方法的探索
利用“超星学习通”平台,课前,教师首先把原本在课堂上要讲解的知识点以“微课”的形式提前发布在学习通上, 让学生在规定的时间内完成任务点,并完成相应的测试,从而夯实基础知识。 其次,教师在学习通上发布讨论内容,同学们以分组任务或者个人的方式根据教师安排的讨论内容, 完成资料的查找及PPT 的制作, 从而拓展同学们查阅及整理资料的能力。 同时,教师设置和检查每次任务点学生完成的情况,对于没有按时完成学习通上任务点的同学,教师要单独进行辅导和监督。
课中,以学生为主体,教师为主导作用,让同学们以课堂讲解或者录制视频的方式将自己收集到的资料进行陈述,提高学生的综合表达能力;对于学生在平台上学习过程中显示的共性问题,教师以专题的方式进行讲解;同时,教师根据相应的知识点,与地方经济发展所需人才的知识结构及技能要求相结合,使高校的知识结构与社会经济的发展紧密融合。
课后,同学们上传自己所收集的所有资料,以教师占40%+组内30%+组间30%的形式进行匿名式打分,总体对该组同学或该个同学进行综合评价。 同时,发布下次任务点的要求及要讨论的内容。
2.1.2 实践教学方法的探索
长期以来,液压与气压传动课程传统的实验项目均为验证性实验,如蚌埠学院开设的液压泵拆装及性能测试、三级调压及卸荷回路、顺序动作及同步动作回路和进油口节流调速回路等均属于验证性实验,在实验项目进行之前已经能够准确地预知实验结果,其旨在进一步巩固学生课堂所学理论知识。 而设计性及综合性实验是为提高学生解决工程实际问题的能力,并未开设。 为解决这一问题,现采用“理论—仿真—实践—工程实际应用”的教学模式,从而提高学生综合应用的能力。
以调速回路实验为例。 课前,教师通过学习通平台发布任务: 请同学们以小组的形式设计调速回路,并将设计的回路在仿真软件中进行验证,在实验课时以小组的形式对自己所设计的油路进行搭接,进行实验室验证。
“理论”:学生会通过收集资料的方式对调速回路进行分析。 例如,调速回路的种类有几种,其原理如何,自己采有何种方式的调速回路,有哪些液压元件,这些液压元件的功能如何, 最后完成调速回路的设计。 若某组选用容积调速回路,其设计的液压原理图如图1 所示。
图1 容积调速回路
“仿真”:学生利用AMESim 软件的液压库、机械库和信号库的标准元件,按照系统的原理建立系统的仿真模型如图2 所示。 通过设置液压泵排量,验证是否满足目标转速要求,从而验证设计的正确性。 同时,学生将以上所有的资料及仿真过程上传至学习通平台,教师对设计过程中存在的问题进行指导。
图2 容积调速回路仿真系统图
“实践”:课堂上,学生搭建自己所设计的液压系统,并经过教师的检查及指导,测试相应的数据,找出其工作的规律,并与仿真所得到的数据及规律进行对比,进一步验证自己所设计的液压系统。 另外,教师在学生搭建液压系统过程中出现的共性问题进行讲解。
“工程实际应用”:课后,通过查阅资料,了解自己所设计的液压系统与何种工程的液压系统类似,同时对比分析自己所设计的不足, 最后进行相应的改进,最后对改进的内容以报告的形式进行阐述并上传至学习通平台,供所有同学借鉴学习。
2.2 课程考核机制的改革
课程考核评价是教学过程中的重要环节,以公平、客观、合理的考核方式来构建多元化的考核制度,从而激发学生的学习积极性、提升教学质量。 以蚌埠学院学生的学习情况为出发点, 利用学习通平台,结合线上线下混合式教学的过程, 细化过程考核内容,构建本课程的多元化考核机制。 其具体考核方案如表1 所示。
表1 课程多元化考核方案
课程多元化的考核方式,能直接体现学生的真实学习效果, 同时也对学生的理论知识的掌握情况,实践操作、问题分析、知识整合的能力进行考核。 教师可以根据考核的结果直接反馈到自己的课程教学中,实现持续改进的目的。
3 结语
液压与气压传动课程教学中,贯彻执行“学生为主体,产出为导向和持续改进”工程教育认证的基本理念,坚持“学生为主体,教师为主导”,采用“线上+线下”混合式教学的方法,运用多元化考核机制,全面提高学生的综合能力,提高蚌埠学院毕业生人才技能水平。