基于现场工程师的“液压与气压传动”课程改革与教学实践

摘要：“液压与气压传动”是机电类专业的一门理实一体化专业基础课程。按照职业教育现场工程师培养高素质应用型人才的要求，对“液压与气压传动”课程进行教学改革是非常必要的。文章对该课程目前的教学现状进行了分析，提出了以现场工程师专项培养计划为平台，“政、校、行、企”四方共建、共享教学资源，采用“三域六练”行动导向教学方法，多渠道融入思政教育的课程教学新模式，并介绍了具体的教学实施案例。结果显示通过课程改革实践，学生的知识、能力、素质目标均有效达成，更好地助力于将学生培养成德才兼备的高技能高素质现场工程师。

关键词：现场工程师；液压与气压传动；课程改革；教学实践

“液压与气压传动”课程是机电类专业的一门重要基础课，具有理论与实践有机融合的特点。课程的任务是通过教学，使学生对液压与气压传动的基本理论、常用元件、基本回路及典型系统有一个较全面的学习，对自动化生产线、专用设备上液压与气动系统的设计与维修维护具有基本分析与解决问题的能力。

为了加快推进实施“中国制造2025”，实现制造业升级，中国制造业正从“制造大国”向“制造强国”转变。对于经济快速发展的丽水，为深入实施产业基础再造和产业链提升工程，提出了丽水生态工业五大主导产业集群（1315特色产业链）“链长制”［1］。2022年教育部、中国工程院等五部门联合启动了职业教育现场工程师专项培养计划，服务产业转型升级。相对于传统工程师，职业教育现场工程师能够胜任一线岗位工作要求，不仅需要具备系统的专业知识，更具有知识技能的综合应用能力、职业岗位适应能力和解决实际问题的能力，特别是应具有解决生产现场问题的应变能力的高素质应用型人才［2］。

传统的“液压与气压传动”课程教学仅仅使学生掌握专业知识和技能，对于学生职业能力、方法能力以及素质修养的培养比较欠缺，相较于现场工程师的要求有一定的差距。基于现场工程师专项培养平台，聚焦区域产业，重构教学内容，创新教学策略，政校行企协同共建共享教学资源，课堂教学采用行动导向教学法，更好地培养学生的职业能力、创新思维和科学素养，使学生成为精操作、懂工艺、会管理、善协作、能创新，具备工匠精神的现场工程师。

一、课程教学现状分析

“液压与气压传动”课程是我校机电一体化技术、数控技术、工业机器人技术、电气自动化技术等专业的一门重要基础课，在机械类课程和电气类课程之间起着纽带的作用。液压与气压传动技术广泛应用于工程机械、国防军工、交通运输、机床工业及现代自动化生产线上，它有着其他传动形式不可比拟的优势和广泛的实际应用价值。课程主要培养学生能够掌握液压与气动元件使用、维护，典型设备、产线中液压气动回路的设计、安装和故障诊断等专业知识和专业技能。

由于“液压与气压传动”课程存在理论性过强、知识点繁杂、应用性难度高的特点，学生学习积极性不高。同时课程中许多理论抽象，要想达到课堂思政润物细无声的效果，按照传统教学达到思政教学的难度较高。目前课程中存在的教学痛点主要有：

（一）教学内容存在脱节

“液压与气压传动”课程的主要教学内容是流体力学基础、液压气动元器件的原理和作用、液压气动基本回路的组成和原理、典型液压气动回路的分析与设计等。课程理论性比较强，特别是流体力学部分需要学生有较好的高等数学功底。而学生在企业里进行与课程相关的岗位实习或工作时，往往进行的是设备液压气动系统的安装、调试、保养以及优化设计等任务。通过调查，多数学生在课程学习期间较少接触与岗位工作相关的技能训练，致使学生在工作过程中不能很好地把课程所学知识与岗位实际任务衔接起来［4］。

（二）课程教学模式较单一

“液压与气压传动”是一门理实一体化类型课程，传统的教学模式多为纯线下教学，主要为课堂上教师进行理论讲解，学生按照教师要求完成课内任务。在整个课堂教学环节中学生完全是按照教师的思维去进行学习的，缺乏主动性和探索精神，无法有效培养学生的工程应用能力和创新思维。并且由于课堂教学时间受到限制，课堂中学生缺乏动手操作时间，教学效果不尽理想［5］。

（三）课程思政无法有机融入

课程目标主要偏向于对学生的知识传授、能力培养方面，而在价值引领方面比较薄弱，缺乏课程思政和专业有机融合［6］。目前课堂教学中仅仅是通过播放思政视频，讲述思政故事的手段来进行思政教育，这种过于简单、生硬、单调的灌输方式不能很好地达到润物无声的课程思政教学效果。

二、课程教学新模式

课程依托区域特色产业，以现场工程师专项培养计划为平台，“政、校、行、企”四方共建、共享教学资源，采用“三域六练”行动导向教学方法，多渠道融入思政教育，厚植工匠文化，培育能够对设备、产线中的液压气动系统进行精操作、懂工艺、会管理、善协作、能创新的现场工程师。

（一）政校行企协同，共建共享教学资源

“政、校、行、企”四方依托现场工程师专项培养计划平台，基于丽水市1315特色产业链，以企业用人需求与岗位职责标准为导向，以现场工程师岗位技能培养为核心，共同制定课程标准。四方协同共同开发基于岗位工作内容、融入国家职业资格标准的课程教学项目、线上资源和活页式教材。

下图所示为四方共建的课程活页式教材和线上课程资源。其中教材为活页工作手册式，每个项目任务按照实际工作流程设计，包含任务描述、任务提示、工作过程、项目学习总结和扩展与提高等环节。工作过程环节依据德国行动导向教学法的步骤，包含信息、计划、决策、实施、检查和评价六个步骤，整个过程以学生为主体，有助于培养学生的工程能力与创新精神。线上课程资源主要是在超星学习通平台上进行建设，目前课程累计页面浏览量高达595158次，累计选课人数为746人，累计互动次数2836次，数据显示资源建设的使用率较高，学生线上的自主学习积极性大大提高。

课程教学资源图

（二）产教深度融合，实施三域六练教学策略

依托学校已有的产业学院、中德合作平台，将生产要素贯穿岗位技能和职业素养的培养过程，围绕教学目标和重难点，根据学情分析，实施“三域六练”教学策略。并且基于“学校、跨企业培训中心、产业学院”三个前后联动的教学场域进行教学，其中学校在开发区办学，校区一体，有优秀的教学团队精心培养学生；在跨企业培训中心，校企联合培养，学生完成真实的企业工作任务；在产业学院中，对接区域产业链企业，把课程中部分项目的教学地点设置在相关企业车间里，产教融合，校企双主体共同培养学生。

课堂教学按“六练精进”的行动导向流程进行，主要分为课前预练、课中导练、探练、精练、智练和课后拓练六个环节。其中课前教师发布任务，学生明确存在问题，搜集相关资源，进行预练。课中先进行导练环节，学生明确课堂教学目标，生成任务；探练环节，学生小组协作分岗位实施工作任务，生成成果；精练环节，教师示范技能操作，学生进行轮岗精练，掌握并巩固各项技能；智练环节，设置进阶任务，学生利用所学知识和技能，举一反三完成任务内化经验。课后拓练环节，学生分层分类开展各项课外任务，进行能力迁移。

（三）践行立德树人，渗透课程思政

本课程一般开设在大学的第二学期，具有承上启下的关键作用，是学生最早学到的几门专业课之一。在该阶段，学生处于对专业了解较少、对职业发展充满期待的懵懂期，所以在教学过程中把思政元素与课堂的真实工作任务有机融合，能够有助于学生树立正确的职业素养与职业道德，进一步树立正确的人生观、价值观。

为了在教学过程中更好地渗透课程思政，首先，在课前深挖教学内容中的思政元素，不仅仅是准备一些思政故事和视频，在制定课程目标时还要强调科学素养、工匠精神等思政元素。其次，在课堂教学中，通过行动导向教学法进行教学，在上课过程中注重学生团结协作、安全保护、恪守规范、精益求精等意识和素质的培养。最后，在考核评价时把思政要素融入评价体系中，注重学生的过程性考核，将学生的操作规范、6S管理等职业素养纳入评价中。

三、具体实施案例

以课程中的任务“方向控制元件与方向控制回路组建”为例。

（一）教学内容设置

基于现场工程师岗位工作任务，与产业链企业中的某公司合作共同制定了机电一体化修描装置气动换向回路项目。课程内容主要是对项目工作任务进行分析，根据要求选择相应的元器件，进行气动换向回路和对应电气回路的设计，并在仿真软件上进行仿真验证，最后进行实际的搭建和调试。

（二）具体实施流程

1.课前预练

教师在学习通平台发布学习任务，学生通过观看视频和查阅活页式工作手册，自主预习修描装置气动换向回路的组成和作用，并根据任务要求进行资料搜集，填写气动换向回路所需元器件清单。教师实时跟踪学生学习进度，及时解答疑问难题。

2.课中四练

课中教师首先反馈课前预练情况，并进行真机操作展示，使学生能够知行合一，导练明确本堂课的任务目标。探练环节，学生3人一组协作共同制订方案，并且明确组内的成员分工，分角色（设计员、操作员、安全员）实施任务，提升学生的团结协作能力；其中设计员作为小组组长，主要负责小组的统筹分工、方案制订和回路设计，操作员进行回路的仿真和实际搭建，安全员进行安全监督以及全过程的记录和评分。精练环节，各小组上台汇报展示本组任务的完成情况，并通过教师评价、小组互评、组内自评的方式对各组进行评价打分；教师布置气路安装搭建任务，并邀请企业导师进行规章操作示范，此后小组分工轮岗进行设备气路的安装调试，并根据任务书中的指标要求对搭建的气路不断进行完善，培养学生精益求精的工匠精神。智练环节，教师创设连续换向回路任务，学生利用本节课所学知识和技能，在之前搭建的气路基础上进行改进，分工实施完成任务，最后进行总结提炼内化经验，并思考更优的实施方案，提高学生追求卓越的创新精神。

3.课后拓练

课后学生根据本次课所学的知识技能，进行能力迁移，完成顺序动作回路设计任务。并结合学生意愿，分层分类开展“竞赛小组进比赛”“创新团队进企业”；班级中肯钻研的学生进竞赛小组，加强竞赛练习，实现技能拓展；企业导师和学校教师组建创新团队，开展“企业工作坊”活动，使学生能够进行知识迁移，为企业进行产线智能化升级。通过课后深入实际工作任务，不断延伸第二课堂，提高学生的专业能力与技术应用水平，实现从课堂到实战的转化。

四、教学效果

（一）基于行动导向教学，知识目标有效达成

通过打造工厂体验式学习情境，实施“六练精进”行动导向教学过程，充分发挥高职学生喜欢动手的天性，教师任务驱动教学，学生开展行动导向学习。在实践动手中内化知识目标，学生的任务知识点测试均超过85分，相较于上一届学生有明显提高，显示知识目标有效达成。

（二）基于联合培养平台，能力目标显著增强

精准对接区域特色产业，利用产业学院优势，引入行业准则，以能力为导向，构建能力递进模块化课程体系，上课地点分别设置在学校、跨企业培训中心和产业学院中，学生能够做到即学即练。通过学习通平台教学信息全方面采集，动态监控学生学习过程，结果显示学生实操能力相较于课前有明显上升，工程应用能力得到显著增强。

（三）基于多元评价体系，素质目标大幅提升

通过将课程思政融入课堂教学全过程，做到润物细无声的育人效果。通过多元评价系统对学生进行实时素质评价，学生在安全意识、规范意识、质量意识等素质目标方面有了很大的提升，学生在技能考证通过率达到100%，并且在技能竞赛方面获得优异成绩。同时通过参与课后活动，将所学应用到实际生产任务中，服务地方企业，帮助企业技术升级，学生的专业素质大幅提升。

结语

职业教育现场工程师的目标是对接区域产业链需求，培养满足区域产业结构转型和升级的高素质应用型人才。在“液压与气压传动”课程中实现培养现场工程师的目标，一方面需要政校行企协同共建教学资源，基于当地产业发展新形态，将真实企业研发和生产任务引入课堂，实现教学与就业岗位无缝衔接；另一方面对课程进行教学改革，“三场域”实施课上研究+课下生产的教学模式，并通过“六练精进”行动导向教学方法，注重学生工程基础、行动能力的培养，并且全员参与、全过程渗透思政，更好地培养出德才兼备的高技能高素质现场工程师，助推丽水生态工业高质量发展。

参考文献：

［1］丽水市人民政府办公室关于印发丽水市生态工业五大主导产业集群（1315特色产业链）“链长制”工作方案的通知［J］.丽水市人民政府公报，2022（05）：4146.

［2］刘康，徐辉.职业本科院校现场工程师培养的逻辑向度、现实困境与路径优化［J/OL］.重庆高教研究：114［20230720］.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/50.1028.G4.20230613.0916.002.html.

［3］晋浩天，陈秋萦.2025年，20万现场工程师一线破解技术难题［N］.光明日报，20221206（014）.

［4］代光辉.立足项目式教学案例设计与实施提高线上教学实践性——以液压与气压传动课程为例［J］.中国现代教育装备，2021（1）：97100.

［5］赵焕玲.“液气压传动与控制”课程教学改革与实践研究［J］.南方农机，2021（3）：147149.

［6］王稳.基于应用型本科的“气液传动控制技术”课程思政探索与实践［J］.河北农机，2020（6）：6667.

基金项目：本文系丽水职业技术学院课程思政教学研究项目“《液压与气压传动》课程思政教学改革研究”研究成果，项目编号：LZYJG202207

作者简介：周乐峰（1991—），男，汉族，浙江丽水人，硕士，讲师，研究方向：智能制造、液压与气压传动。