胡樹山 劉榮娥
[摘? ? ? ? ? ?要]? 能力本位是以學(xué)生為中心、學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,直接對(duì)接社會(huì)需求的一種課程建設(shè)方向,是應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的核心。液壓與氣壓傳動(dòng)是一門實(shí)踐應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,在本科合格評(píng)估背景下,結(jié)合企業(yè)崗位需求,分析了液壓與氣壓傳動(dòng)課程的培養(yǎng)目標(biāo),采用混合式教學(xué)模式從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施和教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行教學(xué)改革探索和思考,以不斷提高教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維以及工程實(shí)踐能力。
[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 應(yīng)用型本科;液壓與氣壓傳動(dòng);教學(xué)改革;課程建設(shè)
[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603(2023)02-0061-04
能力本位是目前本科教學(xué)評(píng)估中推行的教育理念,是一種倡導(dǎo)以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向、注重核心能力提升的專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)的理念[1,2]。在校企合作和本科合格評(píng)估背景下,如何運(yùn)用這一理念,以“兩性一度”為抓手,推動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)課程建設(shè),實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施和教學(xué)評(píng)價(jià)的閉環(huán)反饋,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)育人,以更好地拓展學(xué)生各方面的能力,挖掘職業(yè)素養(yǎng)、提升職業(yè)競爭力,是一個(gè)值得研究的現(xiàn)實(shí)問題。
一、液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)存在的問題
我校液壓與氣壓傳動(dòng)是機(jī)械類專業(yè)的核心課程,共40學(xué)時(shí),開設(shè)在第四學(xué)期。傳統(tǒng)的課程授課方式采用的是以教師為中心的授課模式,教師講、學(xué)生聽,學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)。這種教學(xué)模式存在以下不足[3-8]:
(一)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課氛圍不濃
學(xué)生在被動(dòng)接受知識(shí)的過程中,很難將理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合,加之課程本身的特點(diǎn),學(xué)生在學(xué)習(xí)中普遍感覺很有難度,不易理解和掌握,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)氛圍不濃。
(二)各專業(yè)相關(guān)課程不易實(shí)現(xiàn)共享
我校開設(shè)液壓與氣壓傳動(dòng)課程的專業(yè)包括機(jī)械工程、汽車服務(wù)工程和機(jī)械工程(機(jī)務(wù)方向)等三個(gè)專業(yè)。各專業(yè)學(xué)時(shí)上均為32學(xué)時(shí),但對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)要求各不相同。由于各專業(yè)對(duì)本門課程教學(xué)要求的不同,使得各專業(yè)教學(xué)資源難以共建共享,只能各負(fù)其責(zé)。
(三)教學(xué)手段和考核方式單一
我校類似液壓與氣壓傳動(dòng)的專業(yè)基礎(chǔ)課一般每班五十人左右。學(xué)生數(shù)量較多,一節(jié)課內(nèi)教師很難關(guān)注到所有學(xué)生,與學(xué)生的互動(dòng)也就相對(duì)較少,只能通過課下交流回答學(xué)生的疑問。
(四)實(shí)踐動(dòng)手訓(xùn)練不足
傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下,液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)課時(shí)少,一般為4課時(shí)左右,無法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作訓(xùn)練的目標(biāo)。到企業(yè)實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)基本不現(xiàn)實(shí),實(shí)操能力培養(yǎng)達(dá)不到要求。另外,因?yàn)橐簤号c氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)元件都要求較高的精密性,不可能讓班級(jí)的每個(gè)學(xué)生都親自動(dòng)手拆卸元件及設(shè)計(jì)、搭建和操作液壓氣壓回路,使得學(xué)生對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)中元件的選取、元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、元件的工作過程、流體的流動(dòng)過程以及各回路之間的關(guān)系不是很清楚。久而久之,學(xué)生慢慢喪失了學(xué)習(xí)本門課程的興趣,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更是無從談起。
為了彌補(bǔ)以上不足,需要對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)課程進(jìn)行研究,探索更趨合理的液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)模式和評(píng)價(jià)方法。
二、液壓與氣壓傳動(dòng)課程能力本位改革探索
(一)崗位需求分析,確定課程目標(biāo)
通過分析液壓與氣壓工程師和崗位職責(zé),提煉崗位工作任務(wù)和能力要求,結(jié)合畢業(yè)要求,確定本課程的教學(xué)目標(biāo)。
知識(shí)目標(biāo):要求學(xué)生理解并掌握各類液壓和氣壓元件的工作原理,掌握液壓、氣壓原理圖設(shè)計(jì)、元件計(jì)算選型和管路配置;掌握液壓伺服控制原理,掌握比例伺服閥、控制器技術(shù)及應(yīng)用。
能力目標(biāo):能夠針對(duì)不同特點(diǎn)的系統(tǒng)要求,根據(jù)各類液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)技術(shù),給出合理的設(shè)計(jì)方案,完成回路設(shè)計(jì)并正確選擇元件;初步具備液壓元件、回路的調(diào)試及測試能力;能夠解決液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試中的專業(yè)問題。
素質(zhì)目標(biāo):培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和精益求精的工匠精神,激發(fā)科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。
(二)能力指標(biāo)分解,確定教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)我校機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)方案要求,液壓與氣壓傳動(dòng)課程為40學(xué)時(shí),其中理論教學(xué)32學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)8學(xué)時(shí)。教學(xué)過程中,教學(xué)內(nèi)容主要包括液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)兩個(gè)方面,以液壓傳動(dòng)為主,氣壓傳動(dòng)為輔,先理論后實(shí)踐。理論教學(xué)主要包括基礎(chǔ)理論模塊、液壓元件模塊、液壓回路模塊、液壓系統(tǒng)和氣壓傳動(dòng)五個(gè)模塊;實(shí)驗(yàn)部分主要是各種回路及復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與搭接或仿真,如圖1所示。
為了進(jìn)一步適應(yīng)當(dāng)前行業(yè)發(fā)展和崗位能力要求,結(jié)合畢業(yè)要求和課程目標(biāo),調(diào)整各模塊知識(shí)點(diǎn)及其比重[9]。在液壓元件模塊,在原有傳統(tǒng)的方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥的基礎(chǔ)上,增加伺服閥、電液比例閥和電液數(shù)字閥等內(nèi)容;在液壓回路部分,增加仿真軟件部分的學(xué)習(xí)和運(yùn)用;在液壓系統(tǒng)部分,加強(qiáng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)部分,為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)儲(chǔ)備知識(shí)。在此基礎(chǔ)上,開發(fā)三級(jí)項(xiàng)目,以項(xiàng)目任務(wù)為驅(qū)動(dòng),加強(qiáng)學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中的參與度。對(duì)應(yīng)教學(xué)模塊,開發(fā)一系列項(xiàng)目模塊,設(shè)置不同的項(xiàng)目研究方向,形成項(xiàng)目群,使不同起點(diǎn)的學(xué)生能夠根據(jù)自身情況進(jìn)行取舍,選擇不同方向的題目,提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、運(yùn)用知識(shí)的能力和解決復(fù)雜工程問題的能力。課程三級(jí)項(xiàng)目方向和達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)如文末表1所示。
教學(xué)過程中融入思政元素,挖掘思政案例[10,11],進(jìn)行思政教學(xué)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義、邏輯思維能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的職業(yè)素養(yǎng)和精益求精的工匠精神和工作作風(fēng),引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和家國情懷,具體思政設(shè)計(jì)如文末表2所示。
(三)基于成果導(dǎo)向,變革教學(xué)模式
在成果和能力導(dǎo)向理念的驅(qū)動(dòng)下,對(duì)學(xué)生的習(xí)得能力要求不斷提高,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),采用傳動(dòng)的PPT教學(xué)已難以達(dá)到預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo),急需調(diào)整變革教學(xué)模式,以適應(yīng)新的教學(xué)要求。
采用現(xiàn)代信息技術(shù),利用各種教學(xué)平臺(tái)輔助教學(xué)過程是目前改善教學(xué)內(nèi)容多、教學(xué)目標(biāo)要求高而學(xué)時(shí)緊張這一矛盾的重要途徑和方法,最為典型的就是混合式教學(xué)。混合式教學(xué)是將部分學(xué)習(xí)內(nèi)容通過線上教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成。本文基于雨課堂平臺(tái),結(jié)合混合式教學(xué)模式,對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)課程的課堂教學(xué)過程進(jìn)行變革探索,以凸顯學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,可以較好地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
教學(xué)過程中,根據(jù)課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置學(xué)習(xí)內(nèi)容。課前教師需要充分發(fā)揮信息化技術(shù)對(duì)課堂教學(xué)的支撐作用,充分收集匯總各種網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源,通過雨課堂發(fā)布知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)任務(wù)單和相關(guān)教學(xué)視頻,并進(jìn)行課前測試;學(xué)生通過提前預(yù)習(xí)可以掌握識(shí)記和容易理解的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)可以了解自己的學(xué)習(xí)難點(diǎn);通過課前預(yù)習(xí)反饋,教師可以通過平臺(tái)了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)調(diào)整學(xué)時(shí)分配。課堂中主要是教師的講解環(huán)節(jié),通過簽到、隨機(jī)提問、預(yù)設(shè)題目搶答等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)與學(xué)生的互動(dòng),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;在教學(xué)內(nèi)容方面,帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)模塊化知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行穿線,整理知識(shí)的邏輯體系,側(cè)重強(qiáng)調(diào)各知識(shí)點(diǎn)的邏輯關(guān)系和全局知識(shí)結(jié)構(gòu),完成對(duì)知識(shí)全局的譜系化構(gòu)建。對(duì)課前預(yù)習(xí)反饋中容易理解的知識(shí)點(diǎn)教師在講解時(shí)可一帶而過,重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)部分的講解,這樣可以做到有的放矢,同時(shí)可以最大限度地?cái)U(kuò)展課堂知識(shí)容量。課后教師通過雨課堂發(fā)布限時(shí)測試題目,及時(shí)獲得學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)反饋;同時(shí)發(fā)布開放的討論題目,培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣;對(duì)應(yīng)模塊學(xué)習(xí)完成后,分配對(duì)應(yīng)的三級(jí)項(xiàng)目方向,學(xué)生進(jìn)行選題,課下通過資料收集整理加工和再現(xiàn),實(shí)現(xiàn)知識(shí)拓展,學(xué)生在課堂上進(jìn)行講解展示,以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化培養(yǎng)。以上各個(gè)環(huán)節(jié)都賦予一定的分值比例,作為學(xué)生最終成績的組成部分,這樣可以一定程度上避免期末考前突擊的現(xiàn)象,同時(shí)可以最大限度地?cái)U(kuò)大知識(shí)點(diǎn)考核的廣度和深度。
(四)推進(jìn)理實(shí)融合,加強(qiáng)實(shí)踐鍛煉
液壓與氣壓傳動(dòng)作為理實(shí)一體的課程,可以理實(shí)一體授課,把課程從教室搬到實(shí)驗(yàn)室,以“教、學(xué)、做”為核心,實(shí)現(xiàn)理實(shí)高度融合。在講解液壓元件時(shí),可以讓學(xué)生看到或摸到實(shí)體,結(jié)合動(dòng)畫演示,使學(xué)生有更直觀的感受和認(rèn)識(shí)。
鼓勵(lì)學(xué)生充分利用現(xiàn)有自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備,結(jié)合三級(jí)項(xiàng)目方向和科研創(chuàng)新項(xiàng)目,完成復(fù)雜回路、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、組建和調(diào)試,從而提升學(xué)生知識(shí)的應(yīng)用能力和解決復(fù)雜工程問題的能力,實(shí)現(xiàn)液壓氣動(dòng)系統(tǒng)的裝配、安裝、調(diào)試和維護(hù)崗位能力的培養(yǎng)。鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)制作動(dòng)畫或?qū)嵨锂a(chǎn)品,在強(qiáng)化理論知識(shí)、鍛煉應(yīng)用能力的同時(shí)可以積累教學(xué)資源,提升教學(xué)效果。
(五)強(qiáng)化目標(biāo)檢驗(yàn),完善教學(xué)評(píng)價(jià)方式
課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度可采用適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)方式進(jìn)行,檢驗(yàn)本課程采用“過程性考核 + 實(shí)踐考核 + 終結(jié)性考核”相結(jié)合的方式。各部分成績占比為:過程性考核(20%)、實(shí)踐考核(20%)、終結(jié)性考核(60%)。
過程性考核既可以考查學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的掌握情況,又可以考核學(xué)生學(xué)習(xí)參與度和自主運(yùn)動(dòng)與拓展知識(shí)的能力,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)新應(yīng)用能力,享受學(xué)習(xí)過程中的獲得感。過程性考核貫穿課前、課中、課后各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),課前成績包括視頻觀看、課前測試;課中成績包括課堂表現(xiàn)、回答問題、互動(dòng)參與情況;課后成績包括課后測試和參與討論的情況;還包括階段性期中測試。
實(shí)踐考核環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和三級(jí)項(xiàng)目完成質(zhì)量三部分成績。實(shí)驗(yàn)和三級(jí)項(xiàng)目均以小組為單位進(jìn)行,三級(jí)項(xiàng)目每組任務(wù)不同,任務(wù)的實(shí)施由組長帶領(lǐng)組員協(xié)同完成,考核內(nèi)容包括設(shè)計(jì)思路、任務(wù)量、任務(wù)難度、設(shè)備操作、仿真軟件的運(yùn)用情況等,完成形式體現(xiàn)多樣化,可以以報(bào)告、實(shí)物、仿真、視頻、匯報(bào)等各種形式進(jìn)行呈現(xiàn),通過這一環(huán)節(jié)提升學(xué)生專業(yè)知識(shí)運(yùn)用能力的同時(shí),可以進(jìn)一步提升其文本撰寫、溝通、表達(dá)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。終結(jié)性考核主要為期末考試??己嗽u(píng)價(jià)體系如圖2所示。
三、結(jié)語
實(shí)踐證明,我校在以能力為導(dǎo)向的液壓與氣壓傳動(dòng)混合式教學(xué)課程改革建設(shè)中,提升了液壓與氣壓傳動(dòng)學(xué)生實(shí)踐平臺(tái),極大地激發(fā)了學(xué)生的參與熱情,提高了學(xué)生對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)課程學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力進(jìn)一步加強(qiáng)。同時(shí),培養(yǎng)了學(xué)生的崗位生存能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和職業(yè)素養(yǎng),提升了學(xué)生在液壓方面的綜合能力,使學(xué)生走上工作崗位后,能夠利用在校學(xué)得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),為學(xué)生更快適應(yīng)企業(yè)崗位需求打下基礎(chǔ),為增強(qiáng)現(xiàn)代企業(yè)核心競爭力做出貢獻(xiàn)。
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