“液压与气动技术”课程改革的探索与实践

丛锦玲，坎 杂，毕新胜，付 威

（石河子大学机械电气工程学院，新疆 石河子 832003）

0 引 言

液压与气动技术是实现现代传动和控制的关键技术,其发展速度仅次于电子技术。液压与气动技术的发展直接关系到一个国家机电产品的先进程度和质量水平。自1795年世界上第一台水压机诞生开始，液压与气动技术发展到至今已有200 多年的历史，是现代传动和控制的关键技术，特别是近年来流体技术与微电子和计算机技术相结合，使液压与气动技术进入了一个新的发展阶段，逐步形成“机－电－液（气）”一体化技术。

“液压与气动技术”课程是工科院校机械类专业和近机械类专业的一门重要的专业基础课和必修课，也是一门能直接用于工程实践的学科。在整个机械类专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用。本课程融合了数学、物理、流体力学、机械设计、控制工程和电气控制理论。作为机械类专业学生必须掌握液压与气压传动的基本工作原理，控制元件的结构、工作原理和在回路中作用的基本知识，获得综合运用所学知识分析设计液压回路及系统的能力，为后续专业课及从事专业技术工作打下坚实理论基础。通过本课程的学习，可以开发学生的智力，培养学生敏锐的观察力、丰富的想象力、科学的思维能力以及解决生产实际问题的能力。

学校“液压技术”课程自1984年开设以来，已经有28年的历史。目前课程总学时64学时，其中理论授课56 学时，实验8 学时。要求学生掌握液压与气压传动的基本工作原理、控制元件的结构、工作原理和在回路中作用的基本知识，获得综合运用所学知识分析设计液压回路及系统的能力，为后续专业课及从事工程技术工作打下坚实理论基础与实践技能。

从2004 年开始，课程组对课程进行了全面改革，包括教学内容、教学方法、教学手段、教材建设和实践教学体系等方面。经过这些年的探索与实践，在边改革、边实践和边改进的过程中，逐步形成了一套适应本科教育对人才培养目标要求的新课程体系。

1 改革传统课程体系内外兼修

随着本科课程数目的增加和课程改革的深入，液压气动课程的总课时量有所减少，这就对授课教师提出了更高的要求，如何在有限的课时内让学生对液压与气动技术有更深入的理解成为目前教学所要解决的核心问题。在教学量减少的前提下“以人为本”提高教学质量的可行措施[1]。目前国内的液压气动教材的编排，多按以下结构：液压与气压基础知识、液压与气压元件、液压与气压回路和系统设计。在课时减少的情况下，按此体系教学，会产生课时量不足，导致部分知识点无法讲透的问题。学生学习过程中难以很好理解课程，容易出现知识链的断接。如液压气压元件结构繁琐，细节较多，容易让学生感觉课程枯燥乏味，丧失学习动力和兴趣，从而影响后续内容的教学效果。课程组经过严格探讨后，适当对教学体系做了调整，不再将元件部分放在回路之前，而是将元件部分穿插在回路部分之中进行教学。具体来说，就是在讲解回路的过程中，对涉及到的重要元件再做专门的讲解，考虑到课时的限制，在讲解元件的过程中，应注重工程应用，可以适当省略某些繁琐的结构细节。

2 多种教学方法和教学手段并用兴趣盎然

要提高学生的学习兴趣，提高教学效果，必须把灌输式教学转换为引导式教学，要逐步诱导学生深入教学内容，层层递进。倡导多种教学手段，一节课程中提问互动、案例式、陈述式及提问式等教学方法层出不穷；PPT、FLASH、视频短片及黑板板书各种手段穿插进行。譬如在讲解顺序动作回路时，可以先播放一段钻床自动夹紧、进给、退出到松开的加工视频案例，利用视频先吸引学生的注意力，并引导学生提问“如何实现这样的动作，机械传动如何来实现？液压传动如何来实现？两种传动对比有什么区别？液压回路应该怎么设计呢？”。教师通过”引君入瓮”的对话吸引着学生。学生“不可抗拒”而反思；学生从纯粹的学生一跃为“准教师”、对话者,不用教师动员,自己会自发地反思;对话是学生之间、师生之间的一张交流大网,与人交流中无形中拉动了学生反思[2]。并在整个设问及课堂讨论中时时观察学生，注重引导，注重启发，注重学生发散性思维，重温已学的专业知识，结合液压课程授课内容，课堂气氛活跃，学生兴趣很高，反映很好。

在讲解液压（气压）元件的构造及原理时，改变传统的利用机械制图的二维图纸来讲解方式。课程组老师制作出精美的三维元件结构爆炸图、组合图和大量的系统回路动画，直观易懂。及时更新网站内容，与学生及时交流沟通互动，了解学生学习中存在的问题，及时给以解答，课程网站访问高达8 000多人次，名列全校网络课程访问量前5名。

3 实践教学与科研结合动手动脑

教师的实践性知识是教师专业发展的主要知识基础,在教师的工作中发挥着不可替代的作用[3]。传统教学体系中的实验内容基本属于验证性实验。在实验教学环节改革中，注重与理论教学环节紧密结合，实验设计和时间安排应该满足教学的需要，补充课堂讲授的不足，并且和教学实现同步。课程组尝试摈弃以往实验归实验，讲授归讲授的教学模式。将部分课程直接安排在实验室授课。在讲授某些元件的时候，如果让学生直接面对实物，动手动脑，理解起来会更容易也更深刻，同时，将部分讲授课和实验课融合，合理安排课时。此外，实现了学生自主设计组装液压回路，并在液压综合试验台上进行实验，增强了学生实践动手能力和创新能力。

此外，将课程组教师的科研内容加入实验环节。科研项目涉及液压与气动技术应用，并且与实践生产紧密结合，利用一到两节课时间向学生展示和介绍科研成果和进展，既可以开阔他们的眼界，又可以提高他们的学习兴趣和科研兴趣。例如，向学生展示课题组的科研项目，自行研制的自走式全液压加工蕃茄收获机、棉花打顶机和辣椒收获机中采用的液压系统，并向他们说明科研项目中机械设计的原理,液压回路的基础回路的设计原理，从而提升学生的学习和科研兴趣。

4 结束语

高素质创新型人才的培养是高等教育的根本任务[4],在整个《液压与气动技术》课程的知识体系中，课程组教师始终坚持以“学生为本”的教育理念，注重以培养应用型人才为目标。将课程的主要内容进行优化组合，使其成为一门完整系统的综合化课程。及时更新教学内容，始终保持与学科及时代的发展同步，保持教学内容的先进性和前沿性。经过这些年的探索与实践，在边改革、边实践的过程中，逐步形成了一整套科学完整的教学体系，为学生奠定良好的学科专业基础。该课程已于2010年被评为校一类课程进行建设，并已完成相关课程教学改革课题5 项，课程网站建设良好，在学校本科教育、大学选修课程及职业教育培训中起到了重要作用。

[1] 高闰青.“以人为本”理念及其教育实践问题研究[D].兰州：西北师范大学，2008：30-32.

[2] 李铁成,李丛梅.教育学中的对话教学探究[J].辽宁师专学报(社会科学版),2009(4)：71-72.

[3] 陈向明.实践性知识:教师专业发展的知识基础[J].北京大学教育评论，2003(1):104-111.

[4] 李彦敏,马力.以创新为导向的人才培养方法之我见[J].信息系统工程，2011(2):85-87.