基于能力本位的应用型本科院校液压与气压传动课程教学改革探索

胡树山 刘荣娥

［摘           要］  能力本位是以学生为中心、学习成果为导向，直接对接社会需求的一种课程建设方向，是应用型本科人才培养的核心。液压与气压传动是一门实践应用性较强的课程，在本科合格评估背景下，结合企业岗位需求，分析了液压与气压传动课程的培养目标，采用混合式教学模式从教学内容、教学设计、教学实施和教学评价等方面进行教学改革探索和思考，以不断提高教学质量，激发学生自主学习的热情，培养学生的创新思维以及工程实践能力。

［关    键   词］  应用型本科；液压与气压传动；教学改革；课程建设

［中图分类号］  G642                    ［文献标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2023）02-0061-04

能力本位是目前本科教学评估中推行的教育理念，是一种倡导以学生为中心、以成果为导向、注重核心能力提升的专业建设和课程建设的理念[1，2]。在校企合作和本科合格评估背景下，如何运用这一理念，以“两性一度”为抓手，推动液压与气压传动课程建设，实现课程教学目标、教学内容、教学设计、教学实施和教学评价的闭环反馈，实现精准育人，以更好地拓展学生各方面的能力，挖掘职业素养、提升职业竞争力，是一个值得研究的现实问题。

一、液压与气压传动课程教学存在的问题

我校液压与气压传动是机械类专业的核心课程，共40学时，开设在第四学期。传统的课程授课方式采用的是以教师为中心的授课模式，教师讲、学生听，学生被动接受知识。这种教学模式存在以下不足[3-8]：

（一）学生学习专业课氛围不浓

学生在被动接受知识的过程中，很难将理论知识与生活实际相结合，加之课程本身的特点，学生在学习中普遍感觉很有难度，不易理解和掌握，导致学生学习氛围不浓。

（二）各专业相关课程不易实现共享

我校开设液压与气压传动课程的专业包括機械工程、汽车服务工程和机械工程（机务方向）等三个专业。各专业学时上均为32学时，但对液压与气压传动课程教学要求各不相同。由于各专业对本门课程教学要求的不同，使得各专业教学资源难以共建共享，只能各负其责。

（三）教学手段和考核方式单一

我校类似液压与气压传动的专业基础课一般每班五十人左右。学生数量较多，一节课内教师很难关注到所有学生，与学生的互动也就相对较少，只能通过课下交流回答学生的疑问。

（四）实践动手训练不足

传统课堂教学模式下，液压与气压传动实验课时少，一般为4课时左右，无法达到培养学生实践操作训练的目标。到企业实习设计液压与气压传动系统基本不现实，实操能力培养达不到要求。另外，因为液压与气压传动实验元件都要求较高的精密性，不可能让班级的每个学生都亲自动手拆卸元件及设计、搭建和操作液压气压回路，使得学生对液压与气压传动实验中元件的选取、元件的内部结构、元件的工作过程、流体的流动过程以及各回路之间的关系不是很清楚。久而久之，学生慢慢丧失了学习本门课程的兴趣，发现问题、解决问题和创新能力的培养更是无从谈起。

为了弥补以上不足，需要对液压与气压传动课程进行研究，探索更趋合理的液压与气压传动课程教学模式和评价方法。

二、液压与气压传动课程能力本位改革探索

（一）岗位需求分析，确定课程目标

通过分析液压与气压工程师和岗位职责，提炼岗位工作任务和能力要求，结合毕业要求，确定本课程的教学目标。

知识目标：要求学生理解并掌握各类液压和气压元件的工作原理，掌握液压、气压原理图设计、元件计算选型和管路配置；掌握液压伺服控制原理，掌握比例伺服阀、控制器技术及应用。

能力目标：能够针对不同特点的系统要求，根据各类液压系统、气压系统的原理和设计技术，给出合理的设计方案，完成回路设计并正确选择元件；初步具备液压元件、回路的调试及测试能力；能够解决液压系统设计、安装、调试中的专业问题。

素质目标：培养认真负责、严谨的工作作风和精益求精的工匠精神，激发科技报国的家国情怀和使命担当。

（二）能力指标分解，确定教学内容

根据我校机械工程专业培养方案要求，液压与气压传动课程为40学时，其中理论教学32学时，实验教学8学时。教学过程中，教学内容主要包括液压传动和气压传动两个方面，以液压传动为主，气压传动为辅，先理论后实践。理论教学主要包括基础理论模块、液压元件模块、液压回路模块、液压系统和气压传动五个模块；实验部分主要是各种回路及复杂系统的设计与搭接或仿真，如图1所示。

为了进一步适应当前行业发展和岗位能力要求，结合毕业要求和课程目标，调整各模块知识点及其比重[9]。在液压元件模块，在原有传统的方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀的基础上，增加伺服阀、电液比例阀和电液数字阀等内容；在液压回路部分，增加仿真软件部分的学习和运用；在液压系统部分，加强液压系统的设计部分，为后续毕业设计储备知识。在此基础上，开发三级项目，以项目任务为驱动，加强学生在整个教学过程中的参与度。对应教学模块，开发一系列项目模块，设置不同的项目研究方向，形成项目群，使不同起点的学生能够根据自身情况进行取舍，选择不同方向的题目，提升学生学习的主动性、运用知识的能力和解决复杂工程问题的能力。课程三级项目方向和达到的学习目标如文末表1所示。

教学过程中融入思政元素，挖掘思政案例[10，11]，进行思政教学设计，培养学生的辩证唯物主义、逻辑思维能力、创新能力和团队协作能力，培养学生严谨、求实的职业素养和精益求精的工匠精神和工作作风，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，激发学生的爱国热情和家国情怀，具体思政设计如文末表2所示。

（三）基于成果导向，变革教学模式

在成果和能力导向理念的驱动下，对学生的习得能力要求不断提高，在有限的学时内，采用传动的PPT教学已难以达到预期的培养目标，急需调整变革教学模式，以适应新的教学要求。

采用现代信息技术，利用各种教学平台辅助教学过程是目前改善教学内容多、教学目标要求高而学时紧张这一矛盾的重要途径和方法，最为典型的就是混合式教学。混合式教学是将部分学习内容通过线上教学和学生自主学习完成。本文基于雨课堂平台，结合混合式教学模式，对液压与气压传动课程的课堂教学过程进行变革探索，以凸显学生在教学过程中的主体地位，调动学生的学习积极性，可以较好地实现预期的教学目标。

教学过程中，根据课前、课中和课后三个环节设置学习内容。课前教师需要充分发挥信息化技术对课堂教学的支撑作用，充分收集汇总各种网络学习资源，通过雨课堂发布知识点学习任务单和相关教学视频，并进行课前测试；学生通过提前预习可以掌握识记和容易理解的知识点，同时可以了解自己的学习难点；通过课前预习反馈，教师可以通过平台了解学生的预习情况，根据学生的学习难点调整学时分配。课堂中主要是教师的讲解环节，通过签到、随机提问、预设题目抢答等环节实现与学生的互动，提高学生的学习积极性；在教学内容方面，带领学生对模块化知识点进行穿线，整理知识的逻辑体系，侧重强调各知识点的逻辑关系和全局知识结构，完成对知识全局的谱系化构建。对课前预习反馈中容易理解的知识点教师在讲解时可一带而过，重点加强对学生学习难点部分的讲解，这样可以做到有的放矢，同时可以最大限度地扩展课堂知识容量。课后教师通过雨课堂发布限时测试题目，及时获得学生对理论知识的学习反馈；同时发布开放的讨论题目，培养学生积极主动思考的学习习惯；对应模块学习完成后，分配对应的三级项目方向，学生进行选题，课下通过资料收集整理加工和再现，实现知识拓展，学生在课堂上进行讲解展示，以实现个性化培养。以上各个环节都赋予一定的分值比例，作为学生最终成绩的组成部分，这样可以一定程度上避免期末考前突击的现象，同时可以最大限度地扩大知识点考核的广度和深度。

（四）推进理实融合，加强实践锻炼

液压与气压传动作为理实一体的课程，可以理实一体授课，把课程从教室搬到实验室，以“教、学、做”为核心，实现理实高度融合。在讲解液压元件时，可以让学生看到或摸到实体，结合动画演示，使学生有更直观的感受和认识。

鼓励学生充分利用现有自動化生产线设备，结合三级项目方向和科研创新项目，完成复杂回路、系统的设计、组建和调试，从而提升学生知识的应用能力和解决复杂工程问题的能力，实现液压气动系统的装配、安装、调试和维护岗位能力的培养。鼓励学生利用所学知识制作动画或实物产品，在强化理论知识、锻炼应用能力的同时可以积累教学资源，提升教学效果。

（五）强化目标检验，完善教学评价方式

课程教学目标的达成度可采用适当的评价方式进行，检验本课程采用“过程性考核 + 实践考核 + 终结性考核”相结合的方式。各部分成绩占比为：过程性考核（20%）、实践考核（20%）、终结性考核（60%）。

过程性考核既可以考查学生对基本理论知识的掌握情况，又可以考核学生学习参与度和自主运动与拓展知识的能力，激发学生自主学习动力和创新应用能力，享受学习过程中的获得感。过程性考核贯穿课前、课中、课后各个教学环节，课前成绩包括视频观看、课前测试；课中成绩包括课堂表现、回答问题、互动参与情况；课后成绩包括课后测试和参与讨论的情况；还包括阶段性期中测试。

实践考核环节包括实验表现、实验报告和三级项目完成质量三部分成绩。实验和三级项目均以小组为单位进行，三级项目每组任务不同，任务的实施由组长带领组员协同完成，考核内容包括设计思路、任务量、任务难度、设备操作、仿真软件的运用情况等，完成形式体现多样化，可以以报告、实物、仿真、视频、汇报等各种形式进行呈现，通过这一环节提升学生专业知识运用能力的同时，可以进一步提升其文本撰写、沟通、表达、团队协作的能力。终结性考核主要为期末考试。考核评价体系如图2所示。

三、结语

实践证明，我校在以能力为导向的液压与气压传动混合式教学课程改革建设中，提升了液压与气压传动学生实践平台，极大地激发了学生的参与热情，提高了学生对液压与气压传动课程学习的主观能动性，学生的实践动手能力进一步加强。同时，培养了学生的岗位生存能力、团队合作精神和职业素养，提升了学生在液压方面的综合能力，使学生走上工作岗位后，能够利用在校学得的知识和经验，为学生更快适应企业岗位需求打下基础，为增强现代企业核心竞争力做出贡献。

参考文献：

［1］陈怡天.能力本位教育视域下的应用型本科高校人才培养研究［J］.黑龙江科学，2021，12（5）：80-81.

［2］韦文联.能力本位教育视域下的应用型本科人才培养研究［J］.江苏高教，2017（2）：44-48.

［3］李小勇，梁良，夏热.新时期下液压传动课程教学改革探索［J］.大学教育，2018（1）：5-7.

［4］尹凝霞，麦青群，张世亮，等.工程教育专业认证背景下液压传动课程教学模式探讨［J］.大学教育，2020（7）：42-44.

［5］王东成，张晓俊.虚拟实验技术在液压与气动教学中的应用［J］.机械工程与自动化，2019（6）：63-65.

［6］林小丹，张斌，肖爱玲.应用型本科《液压与气压传动》课程教学改革研究［C］.2022教育教学与管理重庆论坛论文集，2022：1270-1273.

［7］谢助新.液压与气压传动实验教学的改革与实践［J］.湖北农机化，2019（12）：43.

［8］孙月华，徐鹏，刘春生，等.液压与气压传动实验教学的改革与实践［J］.实验技术与管理，2016，33（10）：123-126.

［9］刘锋，黄长征，黄晨华，等.应用型本科“液压与气压传动”课程知识体系的探讨［J］.轻工科技，2021，37（12）：153-154，176.

［10］张二亮，周洋，刘兰荣，等.“液压与气压传动”课程思政设计与实现路径［J］.教育教学论坛，2022（31）：49-52.

［11］姜晨，陈立国，朱坚民，等.高校思想政治教育课程体系的路径：从“思政课程”到“课程思政”：以机械制造类课程为例［J］.北京城市学院学报，2019（1）：48-52.