“液压与气压传动”课程的线上教学研究

张津超　王恒　曹宇鹏　苏波泳

关键词：教育技术；线上教学；液压与气压传动；教学改革

为促进高等教育与信息化的深度融合，响应教育部“新工科”教育改革的要求，高校教师由线下教学转型为线上线下混合教学，充分利用网络平台，积极推进教学任务的顺利完成。随着互联网信息技术的普及及应用，高等教育与新兴信息技术的深度融合得到了进一步发展，线上教学已逐渐成为高校教育教学的重要组成部分。线上教学作为一种新的教学模式，它是充分利用线上教学平台及网络教学资源来完成教学。与传统的线下教学模式相比，线上教学具有教学和听课不受时空限制、授课内容可回放、学习方式多样化、网络资源丰富、学生选择范围广等优点，充分发挥了学生的主观能动性，培养了学生的创造性。

“液压与气压传动”是一门机械类专业必修的专业技术基础课，具有很强的理论性和实践性。积极探索和实践该课程的线上教学，注重学生的思政教育，如科技强国的使命感、专注钻研的人生价值、求知务实的价值观等，充分调动学生学习的主动性和积极性，培养高素质人才。推进教学方式的改革，深度融合信息技术与教育教学的创新发展，充分利用网络资源，将理论与实践有效结合、教学与工程需求有效结合，提高线上教学质量。

1课程教学目标设计

“液压与气压传动”是一门高等院校机械类专业必修的实践性很强的专业技术基础课。通过该课程的学习，学生应该达到以下目标：（1）掌握液压与气压元件的基本工作原理和特性，掌握常见基本回路的工作原理、工作特性及应用场合；（2）能够应用液压与气压的基本理论知识，求解液压、气压元件的性能参数以及基本回路的特性参数，掌握基本回路系统的设计；（3）能够对与液压、气压相关的工程问题与需求进行分析，确定设计目标，并能设计出相应的解决方案，进行相关计算与选型。同时能够分析出系统的功能，了解其工作性能。本课程计划总学时为40学时，讲课学时为36学时，实验课为4学时，每周安排3学时的课程。讲课内容主要包括液压传动的动力元件、执行元件、液压控制阀、液压基本回路、液压系统分析与设计、气压传动基本回路等。

在教学过程中，培养学生树立正确的世界观、人生观和价值观，培养学生自主学习能力、网络资源运用能力和工程实践能力，为从事本专业相关的工作打下一定的基础。

2线上教学模式的实践

2.1教学设计及实施

以张兴国主编的《液压与气压传动》作为主要教材，张奕或王积伟主编的《液压与气压传动》作为参考教材。本课程选用中国大学MOOC（慕课）在线学习提供的国家精品课程“液压与气压传动（北京科技大学）”作为共享课，使同学们自主学习相关知识点。线上教学主要分为三个部分：课前任务式自主学习、课中集中授课和课后习题作答，形成课前、课中、课后的课程教学体系。

2.1.1课前任务式自主学习

在开课之前，利用网络通信软件（如QQ、微信）建立课程讨论群，发送课程相关的共享课、视频、微课、动画、案例、学习任务书等。利用互联网上的精品教学资源，学生根据提前发布的学习任务书中的知识点和重难点概要，带着任务去预习教材、学习课程共享课并查阅相关文件，使学生带着问题走进课堂。从问题点出发，引导学生寻找解决问题方法，初步掌握获取知识的途径和方法。

按照课程任务、课前预习、疑点问答的思路开展自主学习。在自主学习过程中，教师指导学习方法，引导和督促学生的在线学习。在课程讨论群里，教师可以设问交流，关注学生的自主学习情况，同时学生也可以自由发表自己的心得与困惑点。教师收集并统计学生的学习情况和疑惑点，在课堂上进行针对性的讲解，这也能够对学生学习进行积极督导。在课程讨论群里，教师通过思政教育可以增强学生社会建设的使命感和责任感。讲解该课程在工程上的应用以及目前的研究热点，激发学生的学习积极性和自主性，也拉近了老师与学生之间的距离。例如，在观看换向阀教学视频时，根据知识点设计几个问题，如换向阀的原理、操纵方式、工作位置机能等。向学生发布任务书，根据这些问题观看精品课程。在讨论群里抛出问题，换向阀为什么有不同的操纵方式？怎样实现这些操纵方式？学生自主学习后可以在群里讨论和互动，引导学生进行积极思考，激发他们的学习兴趣。

在课程讨论群里设立答疑库，学生自主学习遇到问题时，及时向群里反馈，教师收集问题并解答，且按照章节顺序进行排列，形成课程答疑库。当学生在学习过程中遇到问题时，可以随时查看答疑库，解决自己的困惑点。这也在潜移默化中教学生们要养成归纳总结整理的习惯，就如人生每个阶段，需要总结思考，从过去中认清自己，规划自己的未来。

2.1.2课中集中授课

课堂中，基于腾讯会议平台，采用课堂直播集中授课方式并互动提问及讨论。课中根据授课内容、授课计划以及学生自主学习的情况对相关知识点进行讲解，以教授、設疑、互动、讨论的方式进行线上教学。对于重点和难点，可以采用信息化技术来进行辅助分析，如动画、仿真模拟、实物演示等方式。

在教学过程中，要以学生为中心，不断观察和分析学生的状态，对学生自主学习中遇到的问题进行重点分析，并创设适宜的情境，引导学生思考，激发学生听课热情，促进学生进行知识自主建构。对于重点、难点内容，要由浅入深、由点到面，站在学生的角度，课前精心设计教学方案、教学方法和教学手段。课堂中精心设计一些问题，采用点名、提问、答疑、探讨等方式，提高学生课堂上的注意力和参与度，主动掌握学生的掌握程度和学习效果。通过随机点名的方式，了解学生的出勤情况，并督促学生积极听课。通过提问的方式，动态掌握学生的学习效果，让学生跟上教学进程，积极思考，强化重要的知识点，增进师生之间的交流。设立答疑环节，活跃课堂的学习气氛，通过一问一答的方式充分调动学生的积极性，激发学生的学习动力。在互动的过程中，了解学生的想法和实际需求，增进师生感情。在教学过程中，可以采用情境式教学，引入典型案例，培养学生在液压与气压系统设计制造、应用研究的创新能力、工程思维能力和实践能力。例如，讲解溢流阀时，从元件的原理入手，逐步分析直动式与先导式溢流阀的结构、功用区别。为了使同学更直观地了解溢流阀，采用动画、模拟仿真或实物的方式对溢流阀进行结构拆解与组装。同时，在后续的教学过程中引导学生对比溢流阀、减压阀与顺序阀的区别，并将这些元件进行综合运用，提升学生的学习效果。

2.1.3课后习题作答

课后，通过习题的形式巩固学生的学习内容，了解学生对知识点的掌握情况，向学生反馈作答结果。根据习题的批阅情况总结学生对哪些知识点掌握不够，在下次课堂中对模糊知识点及易错题进行讲解，强化学生知识点的掌握。通过习题作答可以看出学生的学习态度，对态度不端正的学生进行及时的纠正和督导。在课堂讨论群里，学生在习题作答过程中遇到问题时，可以及时提出问题，教师对学生进行答疑。将这些存在的问题整理后也放置在答疑库中，使学生可随时查看温习，温故而知新。教师也可以在群里发送一些与课程相关的工程案例，抛出工程需求问题，引导学生理论联系实际，鼓励学生积极思考，用所学知识应用到工程需求中。例如，液压千斤顶、挖掘机、平面磨床、坦克等均存在液压系统，从简单液压回路到复杂液压回路，由浅入深，循序渐进，从学习和讨论中逐渐培养学生的工程应用思维和实践能力。

“液压与气压传动”课程具有很强的实践性，为使学生进一步掌握液压传动基础知识及应用，在多功能液壓教学试验台实验室进行实践教学。试验主要包括液压泵性能实验、溢流阀静动态性能实验、节流调速回路特性实验和认识气压传动实验。为落实实践要求，通过直播并拍摄视频的方式带领学生完成相关实验，让学生直观地认识液压与气压的基本组成、元件的工作原理及作用、回路的原理及作用。实验讲解后完成实验报告，巩固所学知识。教师充分利用互联网资源，向课程讨论群里推送额外的试验教学视频，学生通过观看视频了解其他液压、气压的试验，对各元件及系统有直观的认识，解决一些实验平台不足的问题。学生也可以向群里推送视频，营造共同学习、协同进步的学习氛围。

2.2教学考核方式

将线上教学考核分为自主学习考核、平时成绩考核和期末成绩考核，分别占比20%、20%和60%。将自主学习考核纳入教学考核体系之中，培养学生自主学习习惯和能力。自主学习考核注重学生的自主学习能力，考查学生的观看共享课、视频、任务书、在线讨论等活动的参与度和完成度，强化过程性学习的考核，这有利于提高学生自主学习的积极性和主动性。平时成绩考核由考勤、课堂参与度、作业情况、讨论、回答问题等按一定比例综合给出，期末成绩考核由最终的期末考试得出。

教师可以根据学生的平时考核情况督促和辅导学生，指导学生学习方法，培养学生学习习惯，从而提高学生的学习效果。考核是手段.不是目的，在考核过程中，要促进学生的自我发展，使学生在学习过程中树立正确的价值观，掌握学习知识的能力和培养良好的学习习惯。

3线上教学实施效果与反思

线上教学是一种新的教学模式，更加体现学生的主动性和自觉性，教师由知识的传授者转变为知识学习的促进者。以慕课和腾讯会议为教学平台，学生根据课前学习任务，通过网络教学资源完成课前自主学习。线上教学过程中采用课件、动画、视频等信息化手段，以教授、设疑、互动、讨论等方式对课程体系及知识点进行讲解，培养学生工程思维和理论应用能力。课后，通过习题的练习来巩固学生所学知识，同时推送工程案例，拓展学生的视野，提升工程专业素养。通过本学期的线上教学实施，学生能够掌握液压与气压的基本理论知识，能够针对一些工程问题需求进行方案设计。学生期末成绩较好，取得了比较好的教学效果。

线上教学才刚刚起步，老师需要不断地探索实践、反思与改进，提高教学质量。在线上教学过程中，教师应该转变教学理念和教学方式，应该以学生为中心，从“独奏者”的身份变为“伴奏者”，在学习中促进学生知识的积极建构，激发学生的主观能动性、创新意识、热情和习惯。教师在备课过程中要精心设计教学方案，需要不断收集网络教学资源，整合出体系完整、重点突出、与时俱进的教学方案，提升信息化教学素养和能力。对于学生，需要进行在线学习的引导，包括思想、方法和态度。在自主学习和课中教授过程中，要监督和督促学生的学习，特别是自主性比较差的学生，充分调动他们的积极性。线上教学中，教师不能够直面同学，互动感不强，也发现部分学生课堂听课的积极性和参与度并不高，教师无法及时地进行监督。对于这些学生，教师课后应该积极与其交流，了解学生的想法，对思想建设和学习方法进行针对性指导，让学生主动参与到课堂中。

结语

整学期的“液压与气压传动”以腾讯会议为教学平台，以慕课为辅助教学资源。通过课前任务式的精品课程的自主学习、课中重难点的集中授课和课后习题的练习巩固等环节，学生能够掌握相关知识点，学习效果良好，培养了学生工程思维能力和工程实践能力。将自主学习考核纳入考核体系中，培养学生的自主学习能力和网络资源运用能力，调动学生学习的积极性和主动性。在教学过程中，通过教授、设疑、互动、讨论等方式，教师成为引导学生进行知识建构的促进者，而不是知识的搬运工，培养学生的主观能动性，充分发挥信息化教学的优势。

作者简介：张津超（1991— ），男，汉族，博士，讲师，研究方向：激光制造工程。