孫芹，王保平，李作麗，張志峰

（山東交通學院 工程機械系，山東濟南 250357）

相對于機械傳動，液壓與氣壓傳動技術是一門新興技術。目前，液壓技術正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、低污染、高度集中化等方向發(fā)展。隨著原子能、空間技術、電子技術等方面的發(fā)展，液壓技術向更廣闊的領域滲透，發(fā)展成為包括傳動、控制和檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術。例如，在工程機械行業(yè)，液壓技術的應用已成為設備先進性的代名詞，裝載機、推土機、平地機、壓路機等普遍采用了液壓傳動技術；攤鋪機的自動找平、行走速度和送料控制，挖掘機的發(fā)動機功率優(yōu)化控制系統(tǒng)等，使機械、電子和液壓有機結合[1-2]。

液壓與氣壓傳動課程是高等院校機械類專業(yè)學生必修的一門多學科交叉的基礎課，具有實踐性和理論性強的特點。通過課程學習，學生能正確選用液壓和氣動元件，具備對液壓與氣動系統(tǒng)進行分析、設計和調(diào)試的能力。

1 課程教學現(xiàn)狀

液壓與氣壓傳動課程以液壓傳動為主，以氣壓傳動為輔。對照機械工程專業(yè)支撐畢業(yè)要求的指標點，課程目標主要包括：（1）掌握液壓油性質(zhì)、流體力學基礎知識，掌握液壓與氣動元件的結構、基本原理及應用，能正確選用液壓與氣壓元件，具備綜合應用所學知識解決復雜機械設備液壓系統(tǒng)相關問題的能力；（2）熟悉液壓與氣動基本回路的組成、分類、工作原理、功能用途以及實現(xiàn)方法，掌握液壓系統(tǒng)常見回路的分析方法，認識到實現(xiàn)同一種控制功能可以有多種方法，能夠根據(jù)不同適用場合、使用要求、負載特點等選擇最優(yōu)的回路；（3）讀懂常見液壓與氣動系統(tǒng)圖，能夠正確分析復雜液壓系統(tǒng)，認識液壓與氣壓系統(tǒng)的組成結構，能對液壓與氣動系統(tǒng)進行分析與調(diào)試，理解回路之間如何融合一體。

液壓與氣壓傳動課程理論性強、內(nèi)容抽象，該課程授課形式相對單一，以課堂講授式教學模式為主，學生被動學習；重視課程的理論性、邏輯性和系統(tǒng)性，忽視了理論和實踐相結合，課程內(nèi)容枯燥，學生缺少學習興趣，課程目標難以達成[3-4]。

目前的教學方式雖然有相對完整的知識體系的講授，但由于學生對液壓元件、液壓系統(tǒng)的認知不足，學生課堂的參與度低，學生和教師之間缺少有效溝通，不利于調(diào)動學生學習的主動性，不利于學生知識遷移能力的培養(yǎng)，也不利于學生自主探究、應用表達、小組合作等能力的培養(yǎng)，最終導致學生無法應用理論知識解決工程實際問題[5]。

因此，液壓與氣壓傳動課程需要進行課堂教學改革，引導學生自主學習，提高學生在課堂中的主動性，更好地發(fā)揮大學生思維活躍、敢于創(chuàng)新的優(yōu)勢，提高學生運用知識分析問題、解決問題的能力[6-7]。

2 課程教學流程方案設計

明確課程目標，深挖課程思政元素，重構課前、課中、課后的學習內(nèi)容，形成科學的課程體系。重視課程教學評價，實時掌握學生學習情況，采用投票、研討、搶答、師生角色互換等多樣化的互動形式，提高學生的課堂參與度，提升教學效果，教學設計流程如圖1 所示。

圖1 課程教學設計流程

3 課程總體教學設計

3.1 教學目標設計

課程教學目標的設定應有效支持專業(yè)畢業(yè)要求指標點，包含知識、能力、育人等多維度教學目標。

知識目標：（1）掌握液壓油性質(zhì)、液壓與氣動元件（動力元件——液壓泵、執(zhí)行元件——液壓缸和馬達、控制調(diào)節(jié)元件——液壓閥、輔助元件）的結構、基本原理及應用，能正確選用液壓元件；（2）熟悉液壓與氣動基本回路的組成、分類、工作原理、功能用途以及實現(xiàn)方法，掌握液壓系統(tǒng)常見回路的分析方法，認識到實現(xiàn)同一種控制功能可以有多種方法；（3）能讀懂常見液壓與氣動系統(tǒng)圖，能夠正確分析復雜液壓系統(tǒng)，認識液壓系統(tǒng)的組成結構，能對液壓與氣動系統(tǒng)進行分析與調(diào)試，理解回路之間如何融為一體。

能力目標：（1）具備綜合應用所學知識解決復雜工程機械液壓系統(tǒng)相關問題的能力；（2）培養(yǎng)學生實際動手能力及分析問題、解決問題的能力；（3）培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)造能力；（4）培養(yǎng)學生職業(yè)素養(yǎng)和團隊協(xié)作互助能力；（5）培養(yǎng)學生查閱技術手冊的能力。

育人目標：（1）結合知識點讓學生了解先進技術，培養(yǎng)學生的責任感和使命感；（2）教學過程中嚴格要求學生，培養(yǎng)學生的工匠精神以及嚴謹求實、一絲不茍的工作作風；（3）鼓勵學生尋找問題、發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力；（4）在解題過程中，通過對難點的分析和解決，使學生學會用聯(lián)系、全面、發(fā)展的觀點看問題，正確對待人生發(fā)展中的順境與逆境，處理好人生發(fā)展中的各種矛盾，培養(yǎng)健康向上的人生態(tài)度；（5）在分組討論教學時，通過合理分工和有效組織，培養(yǎng)學生的團隊合作精神；（6）在實驗實踐教學中，要求學生嚴格執(zhí)行實驗室的操作規(guī)范，培養(yǎng)良好的設備安全操作習慣。

3.2 構建線上線下混合式教學模式

明確課程目標，基于雨課堂平臺[8-10]，重構課前、課中、課后的學習內(nèi)容，形成科學的課程體系。課前明確課程目標，保證有的放矢；課中有序組織教學，實現(xiàn)知識內(nèi)化；課后保證學習的延續(xù)性，進行知識鞏固拓展，基于雨課堂平臺的教學過程見圖2。

圖2 基于雨課堂平臺的教學過程示意圖

3.3 教學內(nèi)容設計

課程將BOPPPS 和對分教學法相結合[11-13]，主要有如下優(yōu)點：對分教學法中的“精講留白”難以控制，可用BOPPPS 中的“前測”環(huán)節(jié)彌補；BOPPPS 六步教學法中的“參與式學習”比對分教學法中的“自我內(nèi)化吸收”更有利于知識點的掌握；對分教學法中的“亮考幫”是一個創(chuàng)新之處，有利于知識內(nèi)化，總結提升，具體教學設計流程見圖3。

4 教學任務實施

以典型液壓系統(tǒng)——汽車起重機液壓系統(tǒng)為例，具體闡述教學任務的實施[14]。典型液壓系統(tǒng)對應的課程目標如下。

知識目標：能讀懂常見液壓系統(tǒng)原理圖，能夠正確分析復雜液壓系統(tǒng)，認識液壓系統(tǒng)的組成結構，能對液壓系統(tǒng)進行分析，理解回路之間如何融為一體。

能力目標：具備綜合應用所學知識解決復雜工程機械液壓系統(tǒng)相關問題的能力；培養(yǎng)學生實際動手能力及分析、解決問題的能力；培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)造能力；培養(yǎng)學生職業(yè)素養(yǎng)和團隊協(xié)作能力。

育人目標：結合知識點讓學生了解先進技術，培養(yǎng)學生的責任感和使命感；教學過程中嚴格要求學生，培養(yǎng)學生的工匠精神以及嚴謹求實、一絲不茍的工作作風；鼓勵學生尋找問題、發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生知難而進的意志和毅力；在分組討論教學時，通過合理分工和有效組織，培養(yǎng)學生團隊合作精神。

4.1 課前

通過分析教學內(nèi)容的重難點，借助雨課堂平臺推送汽車起重機液壓系統(tǒng)預習視頻和預習任務清單，預習清單中的部分思考題舉例：（1）液壓系統(tǒng)中液壓元件名稱及作用？（2）該液壓系統(tǒng)包含哪些基本回路？對其油路進行分析。（3）該液壓系統(tǒng)如何完成卸荷？（4）如何防止前后支腿“腿軟”？（5）如何克服起升、變幅和吊臂伸縮在重力載荷作用下的超速下降？學生在課下通過自主學習、查閱資料、小組討論進行預習，有利于拓展討論的深度和廣度，并節(jié)省課上討論的時間。

4.2 課中

采用BOPPPS 六步教學法與對分教學法結合的方式。根據(jù)課前“前測”環(huán)節(jié)，了解了學生對知識的掌握情況，課堂通過“參與式學習”環(huán)節(jié)，先由教師有針對性地進行知識點講授或者啟發(fā)式教學，引導學生思考，然后進行課堂對分，把學習主動權交給學生。課堂對分主要由學生進行小組討論，討論結束后請小組代表匯報討論結果，并對小組的展示次數(shù)和學生的參與情況進行計分，擴大交流范圍，實現(xiàn)生生互動、師生互動。課中還進行“后測和總結”，通過雨課堂隨機點名或者推送測試題的形式對學生的學習效果進行后測，通過后測結果進行查漏補缺，強調(diào)重點，總結課堂學習情況。

4.3 課后

由學生在雨課堂平臺完成汽車起重機液壓系統(tǒng)檢測題，進行查漏補缺，成績作為平時成績的一部分。并且要求學生在課后以小組為單位對本節(jié)內(nèi)容進行“亮考幫”的討論，能夠彼此學習亮點，互相提問、答疑，實現(xiàn)共同提高。要求每組以PPT、Word、思維導圖等形式總結討論結果并上交作業(yè)，作業(yè)成績計入平時成績。課后總結討論有利于學生對知識的系統(tǒng)性把握。

5 結語

明確課程目標，重構課前、課中、課后的學習內(nèi)容，形成科學的課程體系?；谟暾n堂平臺，實現(xiàn)了線上線下混合式教學模式，并將BOPPPS 六步教學法和對分教學法相結合，課前明確課程目標，保證有的放矢；課中有序組織教學，實現(xiàn)知識內(nèi)化；課后保證學習的延續(xù)性，進行知識鞏固拓展。課中“參與式學習”環(huán)節(jié)采用隨機點名、小組討論、搶答、師生角色互換等互動形式，學生課堂參與度明顯提高，教學效果良好。