新工科背景下“液压与气动技术”课程教学改革研究

　　摘要：文章以新工科背景下对人才的需求，探讨了金陵科技学院“液压与气动技术”课程的特点及当前该课程在教学中存在的问题。为满足新工科背景下对人才能力的培养，提出项目式教学，分别从教学模式、师资力量及考核机制3个方面提出了几点教学改革措施，为培养液压与气动专业方向新工科人才探索新路径。

　　牛瑞坤; 孟妍妮; 王海巧; 沙鑫美， 江苏科技信息 发表时间：2021-08-24

　　关键词：新工科;液压与气动技术;项目式教学;教学改革

　　0 引言

　　2017 年起我国教育部积极提倡“新工科”建设，探索新工科背景下工程教育改革新模式、新经验下的新工科建设理念。在“新工科”背景下，金陵科技学院建设一流本科专业，以培养具备工程能力和创新能力的高层次、高水平、高水准的“新工科”工程人才为目标，以学生为中心，强化实践教学，逐步完善和健全自查自纠的质量保障机制和人才培养模式[1-2]。

　　“液压与气动技术”课程是机械工程学科一门重要的专业基础课，是综合性、应用性及实践性强的专业课程，是液压装备设计、使用和维护所必须掌握的专有技术和专门知识。随着国家教育改革的不断深入，传统的“液压与气动技术”课程缺乏工程性的教学，不易激发学生学习兴趣及培养学生思维能力，其人才培养模式已不适应新工科人才的需求。因此，培养新工科背景下的人才能力需要对“液压与气动技术”课程进行针对性的教学改革，提高教学目标，更新教学模式。对于“液压与气动技术”教学的课程改革很多，但其课程教学改革适用于新工科的建设与发展不多。为了适应新时代工业发展的要求，必须对“液压与气动技术”课程进行教学模式的创新、师资队伍的建设以及教学质量的提升，培养适应新工科背景下的人才需求[3-4]。

　　1 传统“液压与气动技术”课程教学中存在的不足

　　1.1 教学中存在的问题

　　传统的教学模式以教师为主体，脱离了“以学生为中心”的教学理念，学生被动学习，缺乏学习的积极性。教学内容上侧重理论知识的讲解，而忽视对实践动手能力的锻炼。教学过程中以老师讲解专业理论知识为主，学生自己动手创新实践的机会少，缺少对学生创新能力和实践能力的培养。教师通常以现成的元件作为教学教具，学生只是粗浅了解液压与气压元件外观，而对其内部结构和工作过程没有深入掌握，实验型教材由于各校设备的差异和学生未来工作岗位适应性的差异，难以体现出其实践性。

　　1.2 双师型教师缺失，实验设备陈旧

　　“液压与气动技术”是一门实践性强的课程，目前金陵科技学院中“双师型”和“技能型”教师数量严重不足，影响了开展该课程的实践教学。个别教师理论教学能力强，但理论教学与实践应用不能有机结合;金陵科技学院液压与气动实验室里设备陈旧，缺少新型元件器材，学生只能认识一些简单的液压元件，演示简单的基本回路。课程教学内容没有针对性，不了解新工科背景下对液压专业人才能力的需求。

　　1.3 考核机制存在的问题

　　以往金陵科技学院针对“液压与气动技术”课程的考核形式单一，仅是课程结束后的卷面专业理论知识测评，实践教学环节和过程性评价较少，忽视对学生实践能力、创新能力等的考核，学生综合素质得不到有效发展，难以体现出学生的知识掌握水平和综合职业素养。其考核结果并不能真正反映出学生对本门课程知识的理解情况，抑制了学生的实践和创新能力的锻炼，无法与新工科背景下的人才培养目标相匹配。

　　2 新工科背景下“液压与气压传动”课程教学改革方案

　　“液压与气压传动”课程与工程应用联系紧密，因此在教学过程中要跟随科技发展不断更新知识和教学工程实例，将新的技术、结构和工艺引入教学过程，拓展学生知识深度。为使该课程更好地体现实践教学理念，突出新工科背景下对人才能力的培养要求，对其教学方法、教学模式和考核机制进行了改革，如图1所示。

　　2.1 深入课程改革，提出项目式教学

　　2.1.1 教学方法的改革

　　在“液压与气动技术”课程教学中，采用项目式教学法和分组研讨式教学法等灵活多样的教学模式，增强专业理论知识的学习，激发学生学习本门课程的积极性。项目教学法包括任务引入、相关知识点、任务实施、任务评价四部分，将课程的知识点融入项目教学任务中，并且对知识点进行研讨以达到透彻理解，使同学们在完成项目任务的过程中掌握相关理论知识，可有效提升课堂教学质量[5]。

　　依据“液压与气动技术”课程知识体系的改革，共设计了3个项目教学，如表1所示。在项目教学设计实践中，首先引入项目教学对象，再讲解该项目的相关知识点，最后引领同学们完成学习任务。在项目设计教学过程中以学生为主体，培养学生的创新能力，提高他们解决实际问题的能力。

　　2.1.2 增加创新性设计实验

　　长期以来“, 液压与气动技术”课程开设的都是验证性的实验，学生的主观能动性以及创造性得不到很好的培养。为了提高同学们运用综合知识的能力，在实验教学中增设了创新型设计实验。首先给同学们提供实验设计任务书，同学们根据实验设计的内容收集相关资料并进行分析，设计出液压与气动回路系统图，最后动手实践连接回路系统图。实践证明, 增设创新型设计实验的教学内容可以提升学生查阅资料的能力，培养学生综合分析问题和解决问题的能力，使他们的创新意识和创新思维得到培养[6]。

　　2.2 “双师型”教师的培养

　　为突出实践能力的培养，应着重加强课程中的实践教学，这就需要目前的教师队伍向“双师型”转变。要加强师资力量培训，通过“校企合作、工学结合”使专职的理论教师向理实一体“双师型”教师转型。首先，专职的理论教师可以到企业参观学习和实践，将当前液压与气压技术最前沿的技术带到课堂教学中来，以更新落后的理论知识，实现理论与实践结合的教学目标。其次，可以将企业的液压传动理论技术人员请到课堂教学中来，发挥他们丰富的项目实践经验。通过课程改革把先进的人才培养理念灌输于课程教学的各环节，使得课程教学过程中理论与实践相结合，实现学生理论知识与实践能力的转化，提高学生的实践动手能力和创新设计能力，培养出新工科背景下的一流技能型人才。

　　2.3 考核机制的改革

　　对教学模式的创新和改革后，需要构建多元化考核模式与之相匹配，合理确定考核内容和评分标准。在“液压与气动技术”教学过程中一直探索教学模式的创新、教学内容的改革，学生涉及创新能力的提升，并逐步制订出一套合理可行的课程考核机制。根据金陵科技学院学生的学习情况，结合线上教学平台，加大过程考核成绩在课程成绩中的比重，强调学生过程化考核，构建了本课程的多元化考核机制，如表2所示。

　　多元化考核机制不仅可以体现出学生们的真实学习效果，还可以激发他们的学习兴趣。多元化考核机制可以针对学生对理论知识的掌握情况，同时也对学生的实际动手操作能力、案例分析及创新设计能力进行考核。改革后学生改变了重理论轻实践，参与实验兴趣变浓，并通过案例分析和创新设计回路项目将理论与实践相结合。

　　3 结语

　　重理论、轻实践的教学理念影响了学生实践与创新能力的培养。针对“液压与气动技术”提出的课程教学改革锻炼了学生工程应用能力，同时学生实践创新能力也得到了加强，将培养新工科背景下的人才需求作为育人目标。提高实践教学能力水平，从课程模式、“双师型”教师队伍培养、课程考核内容及方式等方面制定措施改革，全面提升大学生综合能力素质、创新意识及核心竞争力。不断探索应用型本科院校里“液压与气动技术”课程教学的新模式、新思路，满足新工科背景下对人才技能的需求，提高金陵科技学院毕业生的人才技能水平。