吳毅

摘?要：大多數(shù)高校開設(shè)的《液壓傳動與控制》課程都面臨著課程課時量大幅度壓縮、先導(dǎo)課程開設(shè)不全面、教學(xué)模式和手段單一、理論課程和實踐操作脫節(jié)、學(xué)情差異性大、學(xué)生學(xué)習(xí)效果不理想等問題。針對上述問題，該文以就業(yè)崗位要求為導(dǎo)向，結(jié)合“項目驅(qū)動式”教學(xué)和混合式課程建設(shè)的特點，構(gòu)建了以“項目驅(qū)動”的混合式教學(xué)模型。在項目式教學(xué)的基礎(chǔ)上，以教師教學(xué)活動和學(xué)生項目實施兩條主線設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，采用多元化的教學(xué)方式，使學(xué)生明確了學(xué)習(xí)任務(wù)和目標，有效提高了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自主性，同時教師的教學(xué)重點更突出，能夠更針對性地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和工程應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：液壓傳動與控制??項目驅(qū)動??混合教學(xué)??教學(xué)項目設(shè)計??課程考核??課程評價

中圖分類號：G642.0;TH137-4

Teaching?Rreform?of?Hybrid?Course?of?Hydraulic?Transmission?and?Control?Based?on?"Project-Driven"

WU?Yi

（School?of?Intelligent?Manufacturing，?Panzhihua?University，?Panzhihua，Sichuan?Province，617000?China）

Abstract：TheHydraulic?Transmission?and?Control?course?offered?by?most?colleges?and?universities?is?faced?with?problems?such?as?greatly?compressed?class?hours?of?the?course，incomplete?opening?of?pilot?courses，single?teaching?mode?and?means，disconnection?between?theoretical?courses?and?practical?operation，?great?differences?in?learning?conditions，?and?unsatisfactory?students'?learning?effect.In?view?of?the?above?problems，taking?the?employment?requirements?as?the?guidance，this?paper?constructs?the?hybrid?teaching?model?based?on?"project-driven"?in?combination?with?the?characteristics?of?"project-driven"?teaching?and?mixed?course?construction.On?the?basis?of?project-driven?teaching，?teaching?links?are?designed?by?the?two?main?lines?of?teachers'?teaching?activities?and?students'?project?implementation，?and?diversified?teaching?methods?are?adopted，?which?make?students?clear?learning?tasks?and?goals?and?effectively?improve?their?learning?interest?and?learning?autonomy，and?make?teachers'?teaching?focus?more?prominent?and?can?train?students'?innovative?thinking?ability?and?engineering?application?ability?pertinently.

Key?Words：Hydraulic?transmission?and?control;?Project-driven;?Blended?teaching;?Teaching?project?design;?Course?assessment;?Course?evaluation

在《中國制造2025》中，指出了我們的最終目標是轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞓I(yè)強國，提出了制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)的工程、強基工程、智能制造工程、綠色制造工程和高端裝備創(chuàng)新工程這五大工程[1]。液壓傳動與控制技術(shù)是實現(xiàn)工業(yè)自動生產(chǎn)的關(guān)鍵性技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備、工程機械、車輛工程、航空航天、國防裝備、機器人等領(lǐng)域。《液壓傳動與控制》課程具有多學(xué)科交叉且實踐性強等特點，涵蓋了機械、電子、控制、流體等多學(xué)科知識。課程教學(xué)內(nèi)容主要有基本理論、液壓元件、基本回路、系統(tǒng)構(gòu)成這4個部分。通過理論與實驗教學(xué)相結(jié)合，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用實踐、創(chuàng)新設(shè)計思維、團隊協(xié)作等能力。但在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生對課程教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握倍感吃力，導(dǎo)致學(xué)習(xí)主動性不高，學(xué)習(xí)效果差，難以達到預(yù)期培養(yǎng)目標。同時，大多數(shù)高校的《液壓傳動與控制》課程都面臨著課程課時量大幅度壓縮、先導(dǎo)課程開設(shè)不全面、教學(xué)模式和手段單一、理論課程和實踐操作脫節(jié)、學(xué)情差異性大等問題[2]。為此，各高校都對《液壓傳動與控制》課程進行了一系列基于項目驅(qū)動式、OBE（產(chǎn)出教育模式）、CDIO（工程教育理念）、翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)等的教學(xué)改革[3-13]，來提升學(xué)生的專業(yè)知識學(xué)習(xí)效果和綜合能力。

1?以“項目驅(qū)動”的混合式課程建設(shè)模型

從事液壓相關(guān)工作崗位既要求學(xué)生有扎實的專業(yè)知識技能，又要求學(xué)生有較強的團隊協(xié)調(diào)、溝通表達和自主學(xué)習(xí)等能力[8]。因此，以就業(yè)崗位要求為導(dǎo)向，結(jié)合“項目驅(qū)動式”教學(xué)方法和“混合式”教學(xué)模式的特點，提出了《液壓傳動與控制》課程的以“項目驅(qū)動”的混合式課程建設(shè)模型，如圖1所示。課程資源建設(shè)分為“線上+線下”兩個部分。課程以項目設(shè)計為依托而展開教學(xué)知識點，根據(jù)教學(xué)培養(yǎng)目標的要求，在課程教學(xué)實施過程中，將課程分為“課前—課中—課后”3個階段，以教師教學(xué)活動和學(xué)生自主活動作為兩條主線進行教學(xué)設(shè)計，各教學(xué)環(huán)節(jié)中教師和學(xué)生實時互動，交流討論，可有效掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)。為了改進和完善課程建設(shè)，引入社會（如校企合作企業(yè)等）和師生多方評價體系，可根據(jù)評價反饋結(jié)果對課程培養(yǎng)目標和課程知識體系做優(yōu)化和調(diào)整。

2?以“項目驅(qū)動”的混合式教學(xué)設(shè)計

2.1?課程教學(xué)目標

通過就業(yè)崗位對學(xué)生的要求，制定了該門課程對學(xué)生的培養(yǎng)要求。依據(jù)培養(yǎng)要求并細化進行教學(xué)目標設(shè)計。該課程的培養(yǎng)目標如下。

2.1.1?能力目標

通過課程學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)具有識別各種液壓元器件和液壓回路的能力，并能初步應(yīng)用標準、規(guī)范、手冊、樣本完成設(shè)計計算液壓系統(tǒng)和液壓元器件選型；應(yīng)具有一定地查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力；掌握常用液壓元件、液壓回路的分析和實驗測試方法。具有一定的實驗技能操作能力，能夠排除液壓回路故障。同時通過教學(xué)中的項目訓(xùn)練學(xué)生的工程應(yīng)用、團隊合作、溝通表達等能力能得到較大提升。

2.1.2?知識目標

（1）掌握液壓傳動系統(tǒng)的基本概念、基本理論、設(shè)計原理和計算方法。

（2）能夠識別常用液壓元件和液壓回路，并能對其進行設(shè)計計算或選型。

（3）理解液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計方法及其在工程實際實踐應(yīng)用。

（4）掌握液壓元件、液壓回路性能測試和分析的實驗設(shè)計及操作方法或仿真分析方法。

2.2?教學(xué)內(nèi)容改革

2.2.1?增加新型液壓技術(shù)內(nèi)容

現(xiàn)代液壓技術(shù)發(fā)展迅速，而課程中的教學(xué)內(nèi)容更新滯后。因此，在現(xiàn)有《液壓傳動與控制》課程教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上應(yīng)該加強當(dāng)前的新技術(shù)內(nèi)容講解，例如插裝閥、電液伺服閥、電液比例閥等。在各部分內(nèi)容中引入對應(yīng)的實際工程案例，提高學(xué)生對液壓技術(shù)應(yīng)用和現(xiàn)狀的認知。

2.2.2?引入工程實際案例分析

通過液壓技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用案例使學(xué)生將課堂所學(xué)理論知識和工程實際應(yīng)用情景緊密聯(lián)系，消除學(xué)生在遇到實際工程問題時的陌生感。

2.2.3?實踐環(huán)節(jié)和理論環(huán)節(jié)安排應(yīng)保持統(tǒng)一

各部分理論知識應(yīng)設(shè)置相應(yīng)實踐教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生完成理論學(xué)習(xí)后便進行對應(yīng)的實踐訓(xùn)練，加深學(xué)生對理論知識的理解。傳統(tǒng)教學(xué)多為理論教學(xué)在前，實驗教學(xué)在后，學(xué)生實踐訓(xùn)練達不到預(yù)期效果。實驗操作項目應(yīng)以元件性能分析實驗、綜合型設(shè)計實驗、系統(tǒng)優(yōu)化實驗等為主，傳統(tǒng)的驗證性實驗項目可借助仿真分析平臺完成。

2.2.4?引入CAD平臺和仿真分析技術(shù)

利用計算機輔助設(shè)計（CAD）平臺讓學(xué)生在課堂中實時觀看或參與液壓元件的裝配，了解其具體結(jié)構(gòu)，分析其工作原理，增加教學(xué)直觀性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。將傳統(tǒng)實踐教學(xué)中的驗證性實驗項目借助仿真分析平臺，并結(jié)合國標規(guī)定的試驗方法，在課堂講解理論中讓學(xué)生實時參與并動手操作得出教材中結(jié)論。

2.3?教學(xué)項目設(shè)計

合理的項目設(shè)計是各教學(xué)環(huán)節(jié)有效性的必要保證。應(yīng)注重“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”，并與教學(xué)計劃相一致。通過實際工作情景創(chuàng)設(shè)引入項目任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生理解項目任務(wù)，制訂項目實施方案，明確完成項目所需的理論知識，通過線上教學(xué)平臺發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，讓學(xué)生借助線上教學(xué)平臺的教學(xué)資源完成對應(yīng)內(nèi)容的自主學(xué)習(xí)、測驗。教師根據(jù)自學(xué)測驗情況，針對學(xué)生易錯易混淆以及理解起來較為困難的知識點、開展主題討論。依據(jù)課前活動反映出來的學(xué)生自學(xué)情況，及時調(diào)整線下課堂的教學(xué)安排。

2.3.1?項目設(shè)計思路

在教學(xué)過程中，學(xué)生是以項目小組為單位來完成學(xué)習(xí)任務(wù)，因此在項目設(shè)計時應(yīng)對課程知識點進行合理劃分，在保證教學(xué)進度要求的同時要控制項目設(shè)置的難度，讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)能夠完成。課程項目設(shè)計方案及知識板塊劃分如圖2所示。課程內(nèi)容劃分為元件認知、基本回路、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)安裝調(diào)試4個板塊來進行項目設(shè)計，以元件拆裝和工作原理分析為基礎(chǔ)，理解元件工作特性及測試方法，掌握基本回路的構(gòu)成和工作特性，再基于工程應(yīng)用情景來完成液壓系統(tǒng)設(shè)計、仿真驗證，最后進行系統(tǒng)搭建調(diào)試和系統(tǒng)測試驗證。

2.3.2?教師教學(xué)活動設(shè)計

教師根據(jù)學(xué)生的項目進度匯報情況，及時指出學(xué)生執(zhí)行項目過程中的問題，并對相關(guān)理論、原理、計算方法和測試方法等做解析，引導(dǎo)學(xué)生分析思考，尋找解決方案；組織小組互評和小組交流討論；最后，教師應(yīng)對各小組的項目執(zhí)行情況進行評價和總結(jié)，給出拓展應(yīng)用的建議。

2.3.3?學(xué)生自主活動設(shè)計

學(xué)生在課程中，需要完成元件的虛擬拆裝和工作特性測試、回路搭建和工作特性仿真驗證、系統(tǒng)原理設(shè)計和仿真分析、系統(tǒng)實際安裝、調(diào)試和測試。

2.4?教學(xué)設(shè)計舉例

以“單向閥的結(jié)構(gòu)性能與典型應(yīng)用”為例。對課程設(shè)計流程加以說明。以“液壓系統(tǒng)中某一油路上，要求油液只能沿著一個方向流動”實際工況創(chuàng)建工作情景，提出“單向閥的結(jié)構(gòu)性能和典型應(yīng)用”的項目任務(wù)。課前，首先讓學(xué)生按照教學(xué)計劃和學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)及要求，利用“線上教學(xué)平臺”資源完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)、自學(xué)測驗；然后教師通過自學(xué)測驗的結(jié)果針對性組織主題討論；最后讓學(xué)生采用CAD軟件平臺對單向閥進行元件拆裝，分析工作原理，如圖3所示。在理解了單向閥的結(jié)構(gòu)組成和工作原理后，教師引導(dǎo)學(xué)生猜想單向閥工作特性，并給出單向閥工作特性測試方法[14]，如圖4所示，學(xué)生自主完成測試方案詳細設(shè)計。課中，學(xué)生按小組實施項目，采用仿真軟件平臺（該文采用AMESim軟件）搭建測試回路，如圖5所示，仿真計算單向閥的正向最小開啟壓力、正向流動壓力損失、反向流動泄漏量等性能參數(shù)，驗證猜想結(jié)論；教師實時指導(dǎo)、檢查、督促各小組項目執(zhí)行進度，在學(xué)生完成項目后聽取各小組的項目成果匯報，組織學(xué)生完成組間、組內(nèi)評價，然后教師對各小組項目成果做整體評價與總結(jié)；最后教師拓展單向閥的典型應(yīng)用案例。

3?課程考核與評價

3.1課程考核

考核是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率的重要環(huán)節(jié)，也反映出了教師的教學(xué)質(zhì)量。為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，該門課程在考核中加大了過程性考核成績所占比例，降低了結(jié)課考試成績比例，注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核，過程考核以學(xué)生個人和項目小組完成項目情況為主。課程成績構(gòu)成如圖6所示。

3.2?課程評價

為了使教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標達到就業(yè)崗位對學(xué)生的能力和技能要求，在課程評價中采取了社會評價和師生評價兩種方式。社會評價主要是招聘企業(yè)、校企合作企業(yè)等依據(jù)其對人才的需求對課程的技能知識體系和能力培養(yǎng)體系進行評價，其評價的意見將作為課程建設(shè)改進和完善的參考依據(jù)。師生評價是由課程任課教師和修課學(xué)生對課程中的知識板塊劃分、教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計等進行評價，其評價作為教學(xué)設(shè)計改進的參考依據(jù)。

4??結(jié)語

該文以就業(yè)崗位要求為導(dǎo)向，構(gòu)建了基于“項目驅(qū)動”的混合式教學(xué)模型，力求實現(xiàn)《液壓傳動與控制》課程對學(xué)生專業(yè)知識技能和工程應(yīng)用能力的全面提升，課程分為“課前—課中—課后”3個階段，以項目設(shè)計為依托，以教師教學(xué)活動和學(xué)生項目實施兩條主線進行教學(xué)設(shè)計，采用多元化的教學(xué)方式，使學(xué)生明確了學(xué)習(xí)任務(wù)和目標，有效提高了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自主性，同時教師的教學(xué)重點更突出，能夠更有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和工程應(yīng)用能力。《液壓傳動與控制》課程也將根據(jù)課程應(yīng)用和課程評價的反饋持續(xù)改進和完善，以適應(yīng)當(dāng)下學(xué)生學(xué)習(xí)特點，達到“新工科”人才的培養(yǎng)要求。

參考文獻[1]?“中國制造2025”可簡單概括為“一二三四五五十”：工業(yè)和信息化部部長苗圩談“中國制造2025”[J].中國中小企業(yè)，2015（6）：22-25.