双创人才培养目标下液压与气压传动金课建设研究

秦娟娟

摘  要 为满足创新教育与创业实践人才培养需求，应用型本科院校课程以淘汰水课、打造金课为目标，对液压与气压传动金课建设进行探索与实践。在建设过程中，优化教学模块体系，采用思考、讲授、讨论的教学方法，以对话、引导、问号及翻转课堂的形式建设高阶课堂，使学生思维更具主动性，实现会学;教学内容模块中适当增添新内容，融入思政元素，建立专业知识能力与政治素养之间的联系，使课程更具创新性，教学效果有了显著增强。

关键词 金课;液压与气压传动;翻转课堂;高阶课堂;创新教育;创业实践人才

中图分类号：G642.3    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）15-0049-03

1  液压与气压传动金课课程建设背景

2018年6月21日，教育部陈宝生部长在新时代中国高等学校本科教育工作会议上提出，要建设有深度、有难度、有挑战度的金课。教育部高等教育司吴岩司长也给出金课的标准是“两性一度”，即高阶性、创新性和挑战度[1-3]。在新时代背景下，应用型本科高校大学生创新创业能力培养不再是创业精神和职业技能的简单培训，而是贯穿素质教育的全过程[4]。

液压与气压传动是研究以液体（气体）为工作介质进行能量传递和控制，来实现各种机械传動和自动控制的学科[5]。作为机械类专业的专业基础课，液压与气压传动课程与工程实际有非常紧密的联系，其集理论学习、实验分析、实践设计、数学物理建模和工程问题解决方案为一体，目的在于培养学生解决工程实际问题的创新意识和设计能力，对衔接基础课程和专业课程起着非常重要的作用。

目前，一些学者对液压与气压传动课程建设进行了探索和改革。河南工学院通过优化设计教学内容、改革教学方法和教学手段、增加过程考核比重等措施实施教学改革，提高学生对该课程的学习积极性，深化教学改革以增强教学效果[6]。台州学院实施模块化液压项目教学，完善液压项目教学考核评价方法，激发学生学习兴趣[7]。这些改革都没有完美地体现课程的金课标准，并且长期受传统教育教学方式的影响，液压与气压传动课程课堂教学仍以传授专业基础知识作为主要目标来完成教学任务，这种教学方式不能满足创新教育与创业实践人才培养的需求。这种类型的课堂类似于灌输课堂或封闭课堂，教师是课堂的主角，以教为主，学生像知识的容器，以接纳为主，在整个课堂中并没有形成高阶思维，吸收高阶知识，通过创新挑战达到高阶能力。

结合目前课程教学存在的问题，优化教学模块体系，融入与本模块教学内容相关且处于发展前沿的液气压技术知识点，为教学内容增添新鲜“血液”;教学方法以思考法和讲授法为主，探索建设具有高阶课堂及创新性的液压与气压传动课程，逐步打造其成为金课。图1所示为液压与气压传动金课建设课程体系优化框图。

2  液压与气压传动课程高阶课堂建设

建设高阶课堂的目的是将教师教为主变为学生学为主，在课堂学习过程中以问号的形式启发学生思维，以更好地吸收课堂中的知识点。本课程在高阶课堂建设中主要提倡对话课堂，以知识的对话、思维的对话和心灵的对话为主要特征。知识的对话要求将单向灌输转变为多向交流，将教师从课堂上的“演员”转变为“导演”，将学生从课堂上的“观众”转变为“演员”，将课堂从“一言堂”变成学习共同体，使知识在教师与学生、学生与学生之间传递、交流与互动[4]。

本课程在高阶课堂建设方面，依据学校机械电子工程专业人才培养方案对液压与气压传动教学大纲进行编写，划分教学模块，组织教学内容。理论教学内容划分为五个单元模块，分别为绪论、液压传动基础知识部分、液压元件部分、液压系统部分及气压传动部分。如在讲解液压元件部分中液压泵的知识点时，首先导入人体血液循环系统，引出工业中液压泵的功用，随之提出问题：“液压泵是如何工作的？为什么输出的油液具有压力？”教师结合多媒体动画讲解单柱塞液压泵的工作原理，让学生带着问题听课及思考所讲解的单柱塞液压泵工作过程，并以对话的形式让学生自己总结容积式液压泵的基本特点，在学生总结的基础上加以修正。

到齿轮泵、叶片泵及柱塞泵工作原理讲解时，根据容积式液压泵的基本特点提出问题：“为什么形成密封容积？密封容积如何变化？配油装置在哪里？”教师引导学生主动开动脑筋思考各种为什么，在课堂上完成解答专业知识问题的挑战性，激发学生学习此门课程的兴趣与热情。这种对话课堂使课堂互动更活跃，也更积极。

到讲齿轮泵的结构特点时，将实验室的外啮合齿轮泵模型带到课堂上，教师逐步提出问题，例如：“在齿轮的两端面添加两个侧板，起什么作用？在前、后两侧板上开槽，起什么作用？为何齿轮泵的吸、压油口的口径不相等？”让学生带着问题思考，听教师讲授影响齿轮泵性能指标和寿命的三大问题，结合泵的实际结构加以理解，理论课程与实践相结合。学生既理解了齿轮泵中某些零部件的结构特点是对影响齿轮泵性能指标和寿命三大问题的解决措施，又明白了解决措施的原理。

到液压马达的讲解时，以叶片式液压马达的工作原理讲解提出问题：“液压马达和液压泵有何相似点与不同点？”学生在已学液压泵理论知识的基础上，进一步总结液压马达和液压泵在结构上的相似点、功用上的互逆点及工作原理上的相反点。学生在课上应积极思考，教师基于学生总结的结论提出新问题：“在液压系统中，能不能把液压泵的吸、压油口互换当作执行元件接入液压系统中使用？”在课堂上利用这种解决原有问号并形成新问号的方法，环环相扣，拓展学生的思维主动性，增加课堂教学的“含金量”。

在讲解液压系统部分中“如何分析液压系统工作原理”的知识点时提出问题：“组成系统有哪些液压元件？每个元件起什么作用？分析系统的动作循环并写出工作原理和电磁铁动作顺序表。系统中有哪些基本回路的类型？”让学生采用分组讨论方式讨论这些问题，也可鼓励学生站上讲台讲解，教师针对学生讨论及讲解过程加以修正。通过这种讨论及互动，发现学生乐于学习，并学会如何分析液压系统工作原理。总之，教学的目的在于教学生乐学、会学、学会，实现会学，且要会自己学，会做中学，会思中学。

3  液压与气压传动课程创新性的建设

针对当今社会工业领域发展的多元化及对应用型工程技术人才的实际要求，所编写教学大纲在五个模块的教学内容分别融入与本模块教学内容相关且处于发展前沿的液气压技术知识点。下面举例说明。

1）在绪论中融入“大国重器中液气压技术的突出贡献”，以图片和短视频的形式展示在中国制造崛起的征程中，气液压技术有着不可磨灭的贡献，让学生明白课程的性质及地位，激发青年学生的爱国情、强国志及报国行，孕育学生创新创业的想法。

2）在液压传动基础知识部分中以思政育人元素为引入点，融入“流体力学发展史、发展方向及工程中的应用”，让学生知道流体力学是一门很有实用性的科学，人类在治水、灌溉、航空、航海、医学以及其他很多领域都离不开流体力学。课程教学淡化流体力学理论的推导和论证过程，着重其在工程实际中的案例应用，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力[7]。

3）在液压元件部分融入“现代液压元件之一体化动力单元、双排式斜轴定量柱塞泵”，在气压传动部分融入“气动产业发展路径——工业4.0”。液气压技术与产品的发展需要不断创新与持续改进，激发学生勇于在流体传动与控制领域探索，并倡导学生向先辈学习一丝不苟、精益求精的工程素养。

4）在液压系统部分融入“液压气动数智化发展之路”，让学生了解液气压技术的发展方向和动态。在优化的教学模块中融入体现前沿性与时代性的液压气动元件，这些新型元件也是当代流体传动与控制领域學术研究及科技发展前沿成果。

这些新知识的融入，拓宽了学生的知识面，开阔了学生的视野，既可以帮助学生理解与教学模块相关知识点，明白液气压技术在工业领域的应用以及发展方向，对提高拔尖创新学生的综合能力有很大的帮助，又可以作为思政育人元素，激发学生的爱国情怀，提升学生的社会责任和社会担当认识，增强学生的国家荣誉感，建立专业知识能力与政治素养之间的联系。以上五个模块知识点分层建立，层层递进，细致讲授，突出重点、难点，使教学内容做到系统化、专业化及高效化。

4  总结

兰州工业学院液压与气压传动课程以实现创新教育与创业实践人才培养为目标，依据金课建设要求，改变传统灌输课堂教学方式，优化课程体系;在模块讲授的课堂教学中以问号的形式启发学生思维，将教师教为主变为学生学为主，在课堂中拓展学生的思维主动性，关注知识的吸收程度，增加课堂教学的“含金量”;在优化的教学模块中融入体现前沿性与时代性的学术研究及科技发展前沿成果，以拓宽学生知识面，开阔学生视野。这些新知识的融入也可作为思政育人元素，建立专业知识能力与政治素养之间的联系，同时达成专业目标与育人目标。本课程用两年时间在机械类专业不同班级进行金课建设实践，并且完成学校课程评估建设，取得良好的效果，其建设思路及措施对课程改革具有指导性的作用。

参考文献

[1]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学，2018（12）：4-9.

[2]白忠玉，杨伟芳.应用型本科高等数学线下“金课”建设研究[J].教学育人（高教论坛），2020（24）：100-101.

[3]李志义.“水课”与“金课”之我见[J].中国大学教学，2018（12）：24-29.

[4]孙文琦，蒙长玉，王文剑.应用型高校大学生创新创业能力培养课程体系研究[J].现代教育管理，2020（7）：75-81.

[5]左健民.液压与气压传动[M].5版.北京：机械工业出版社，2016.

[6]冯振，梁应广，马萧，等.《液压与气压传动》课程的教学改革与实践[J].模具工业，2017，43（3）：71-73.

[7]倪君辉，詹白勺，余伟平.基于项目教学的液压与气压传动课程综合改革[J].实验室研究与探索，2017，36（11）：182-185.