液压与气压传动精品课程建设实践
尹凝霞+张世亮+梁景松
[摘 要]液压与气压传动是机械设计制造及其自动化专业的一门主要专业基础课。依托广东海洋大学机械设计制造及其自动化专业主干课程群，为做好液压与气压传动省级精品课程建设，我们搭建了网络教学平台和实践教学平台，这激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果，培养了学生的创新、实践能力。
[关键词]液压与气压传动；精品课程；课程建设
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）04-0065-03
引言
随着“工业4.0”时代的到来和“中国制造2025”战略的提出，制造业的模式和思维将发生重大改变。[1][2]制造业升级换代发展对制造业人才的培养提出了更高的要求。作为制造业人才培养基地，广东海洋大学机械设计制造及其自动化专业为广东这一制造业大省的经济建设输送了大量的人才。在广东由制造业大省向制造业强省转变的过程中，人才培养是其中关键的一环。要培养高素质人才，让我们培养的人才能够适应时代的发展和国家的战略发展规划，就需要对课程体系进行一定的改革。
液压与气压传动是机械设计制造及其自动化专业的一门主要专业基础课，是专业必修课。液压与气压传动于2006年被遴选为广东海洋大学精品课程，经过近9年的建设，2015年被遴选为省级精品课程，这为液压与气压传动精品课程的深入建设提供了新的契机。精品课程建设是“质量工程”的重要内容之一，其建设的目的是通过先进教学方法与教学手段的运用，提高理论教学与实践教学质量，最大限度地调动学生学习的积极性与主动性。目前，其已成为高校教学质量和教学改革工作中非常重要的一部分。强化精品课程建设可完善人才培养模式和课程教学体系，推进课程教学改革，切实提高教育教学质量，同时，它还可以加强各学校之间相关课程的交流，实现优质教学资源共享。[3][4][5]
一、课程设计理念与思路
精品课程体现的是教学的优质与高效。教与学相结合，教学效果要放在首位。
液压与气压传动技术现已广泛应用于机床、工程机械、汽车、船舶、航空航天等各领域，成为自动化技术领域不可或缺的技术。液压与气压传动课程是机械类专业重要的专业基础课，是机械类专业的一门核心课程。对机械设计制造及自动化专业的学生来说，它起着承上启下的重要作用，在一定程度上影响着学生后续专业课程的学习。因此，液压与气压传动课程的设计理念与思路要体现应用型人才的培养，要重视理论和实践的结合，此外还要注重对学生创新能力的培养。
二、课程体系
液压与气压传动是机械设计制造及自动化专业的骨干课程，其以流体力学三大基本议程为基础，是学生公认的比较难学的一门课程。其对机械制造装备设计、机械制造技术基础、机电一体化、数控技术、机电一体化系统设计、自动化制造系统等课程起着重要的支撑作用，并与其他专业课共同构成完整的知识体系。随着液压技术与先进制造技术的发展，液压技术与电子技术结合越发紧密，如果授课内容不更新，落后于工厂的应用，不仅不利于培养学生的创新精神及工程实践能力，而且还会让学生丧失学习兴趣。在精品课程建设过程中，为使液压与气压传动课程的设置符合学生的学习规律，而且与时代发展相吻合，课程组将关注点放在教学内容的改革上。课程组依据课程自身综合性高、工程性强的特点，经过讨论选择，对课程内容进行梳理整合，采取了一些实践创新，目前已形成了面向工程的问题驱动型“课程理论教学—基础性实验—综合性实验—课程设计”的教学培养模式，搭建了相应的课程体系。
修订、完善教学、实验大纲。课程的重点在于让学生掌握液压元件的工作原理、应用条件和使用范围，让学生明白液压元件相关参数的意义和选择的依据。由于包括液压缸在内的液压元件已经标准化，因此新版大纲弱化了对连续性方式、伯努利方程和动量守恒方程公式推导的要求，只强调应用，同时对液压元件的设计也不再要求。
三、课程内容与教材建设
液压技术已广泛应用于机械行业的各大领域。机械类学生通过液压与气压传动这门专业基础课的学习，能掌握液压传动与气压传动的基本理论知识，掌握主要液压和气压元件的工作原理、性能、用途，能在设计系统时合理选用元件，能对一般的机电工程液压、气压系统和机电一体化产品的液压气动系统进行分析，具有常用液压和气动系统的分析与设计计算能力，能掌握液压、气动元件与系统动态特性的分析方法。通过本课程的学习，学生不仅能了解液压与气压传动的特点（既包括优点，也包括缺點），而且可以开阔思路，这有助于其以后从事机械设计的相关工作。
液压与气压传动精品课程的负责人张世亮教授依据多年的教学经验，编写了《液压与气压传动》教材。教材于2006年由机械工业出版社出版，并被评为21世纪机电类规划教材。
此外，在教学过程中，课程组的教师将新理论、新技术、新方法引入其中，同时结合科研项目将当今前沿的技术和方法融入教学中，这不仅使液压与气压传动课程的教学不拘泥于教材，还能结合当今能源紧缺的问题，增加液压传动中的节能技术。
液压传动与实践紧密相连。通过分层次教学，我们针对不同层次的学生，相应地增加了一些综合性、设计性实验，从而使得实验内容不再局限于验证性实验。这不仅提高了学生的学习兴趣，而且培养了学生的动手能力与创新能力。
四、教学方法与手段
在课堂教学中，课程组教师以学生为主体，依据不同教学内容、要求，采用启发式教学、问题探究式教学和前后对比式教学等不同方法，化难为易，强调课程的基础性与应用性。
采用启发互动式教学。在课堂教学中适当设问，不仅可以提高学生学习的积极性、主动性，而且还可以活跃课堂氛围，加深学生对关键问题的理解，体现学生学习的主动性，改变学生在课堂学习中的被动地位，教师的工作也由原来的知识信息传递转变为评估、建议与指导。比如在讲解溢流阀并联时，学生最初对这一内容并不太理解，这时教师可以通过启发式提问，比如：你们了解木桶效应吗？如果盛水的木桶是由许多块木板箍成的，那么木桶的盛水量是由什么决定的呢？通过这样的启发，很多离生活很远的溢流阀的问题都可以化解为离生活很近的木桶问题，这样学生的理解的难度就会大大降低。另外，我们还允许学生对任何听不懂的知识点随时提问，虽然这在一定程度上给任课教师带来了压力，但也会大大调动学生的积极性。
采用问题探究式教学。在某个知识点或某个原理学习之初，教师以学生为主体，让学生主动探索，自己找出规律，以彻底掌握这个知识点。采用探究式教学可充分发挥以学生为本的主体作用，把习题讲解穿插在知识点的介绍过程中，注重培养学生独立思考的能力。学生遇到困难后，能激发自身的求知欲。比如在讲授液压传动的应用场合时，如果空洞地介绍知识点，可能一般学生没什么兴趣。但如果是先播放一个视频，然后问学生：视频中的小猴子能把大熊猫举起来吗？通过此情景的设定，可以自然地引入课题，同时激发学生的学习兴趣，调动起学生强烈的求知欲。
采用对比式教学法。对比教学法可引导学生潜移默化地把相近、相似的结构、原理等进行比较、归纳，更好地理解掌握其中的共同点与区别，使学生在掌握某一知识点后可联想到另一知识点，从而提高教学效果。比如在讲授压力阀中的减压阀时，可以采用对比式教学法，让学生与之前讲过的压力阀中的溢流阀进行对比，从符号的表示方法开始，到其结构原理，再到鉴别方法，等等。
五、课程网络教学平台
科技的进步、信息化的发展使得我国的网民数量快速增长。网民中一个非常重要的群体就是在校的大学生，尤其是90后大学生。如今，他们的生活和学习已经离不开网络，网络教学平台、网络教学系统、网络教学资源和网络教学视频等应运而生。为此，教学也要适应现在的大学生对网络的依赖，利用好网络，而不是做网络的奴隶。为此，精品课程建设过程中需考虑并适应现在大学生的学习方式。在液压与气压传动课程教学改革的过程中，课题组最大限度地利用当前流行的教学技术与设施，在教学活动中充分运用包括计算机技术、网络技术和多媒体技术在内的多种教学手段，把“课堂教学、实验教学和网络教学”有机融合在一起。[6]液压与气压传动精品课程网站目前已经基本建设好，里边增添了很多动画。由于普通学生缺少工厂实践经验，通过动画演示可以帮助学生更好地理解阀的工作原理、阀受到控制后阀芯的运动、油路的通断液压油液的流动以及在液压油液的驱动下执行元件的运动等。通过动画、视频及音响等多种技术的结合，可增强学生的直观感受，让学生更充分理解液压元件工作原理及结构特点。
在液压与气压传动精品课程网站，学生除了可以获取课堂上的教学资源外，还能看到本课程的教学大纲、教学日历、电子教案、电子课件、授课视频、模拟测验题等。网站还有网络答疑交流模块，这促进了师生间的交流，提高了教师的教学质量。
六、结语
精品课程的建设是一个系统工程，涉及教学的方方面面，是一个不断发展、创新、完善的过程，我们应该在探索中发展，在发展中创新，在实践中完善。本文就液压与气压传动精品课程的设计理念与思路、课程培养体系、课程内容、教学方法与手段及网络教学平台建设进行了探讨，旨在通过不断实践、完善，把液压与气压传动精品课程建设成能够满足當今学生需求的精品课程，以充分发挥精品课程的作用，实现优质教学资源共享，使我们培养的人才能够适应时代的发展和国家战略发展规划。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李晶.工业4.0：颠覆全球制造业的新思维[N].经济观察报，2014-08-25.
[2] 黄群慧，贺俊.中国制造业的核心能力、功能定位与发展战略[J].中国工业经济，2015（6）： 5-17.
[3] 杨会良，张玉柯.大力开展精品课程建设切实提高教育教学质量[J].辽宁教育研究，2005（4）：58-60.
[4] 赵宝华，郑振锋，张慧珍，等.加快人才培养模式和课程体系改革，全面提高人才培养质量[J].教育与教学研究，2012（2）：64-66.
[5] 黄晓燕. 《模具CAD/CAM》精品课程的建设与实践[J].成都电子机械高等专科学校学报，2007（1）：30-33.
[6] 王影.浅谈21世纪的现代化教学手段[J].牡丹江教育学院学报，2010（1）：88-89.
[责任编辑：陈 明]
[摘 要]液压与气压传动是机械设计制造及其自动化专业的一门主要专业基础课。依托广东海洋大学机械设计制造及其自动化专业主干课程群，为做好液压与气压传动省级精品课程建设，我们搭建了网络教学平台和实践教学平台，这激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果，培养了学生的创新、实践能力。
[关键词]液压与气压传动；精品课程；课程建设
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）04-0065-03
引言
随着“工业4.0”时代的到来和“中国制造2025”战略的提出，制造业的模式和思维将发生重大改变。[1][2]制造业升级换代发展对制造业人才的培养提出了更高的要求。作为制造业人才培养基地，广东海洋大学机械设计制造及其自动化专业为广东这一制造业大省的经济建设输送了大量的人才。在广东由制造业大省向制造业强省转变的过程中，人才培养是其中关键的一环。要培养高素质人才，让我们培养的人才能够适应时代的发展和国家的战略发展规划，就需要对课程体系进行一定的改革。
液压与气压传动是机械设计制造及其自动化专业的一门主要专业基础课，是专业必修课。液压与气压传动于2006年被遴选为广东海洋大学精品课程，经过近9年的建设，2015年被遴选为省级精品课程，这为液压与气压传动精品课程的深入建设提供了新的契机。精品课程建设是“质量工程”的重要内容之一，其建设的目的是通过先进教学方法与教学手段的运用，提高理论教学与实践教学质量，最大限度地调动学生学习的积极性与主动性。目前，其已成为高校教学质量和教学改革工作中非常重要的一部分。强化精品课程建设可完善人才培养模式和课程教学体系，推进课程教学改革，切实提高教育教学质量，同时，它还可以加强各学校之间相关课程的交流，实现优质教学资源共享。[3][4][5]
一、课程设计理念与思路
精品课程体现的是教学的优质与高效。教与学相结合，教学效果要放在首位。
液压与气压传动技术现已广泛应用于机床、工程机械、汽车、船舶、航空航天等各领域，成为自动化技术领域不可或缺的技术。液压与气压传动课程是机械类专业重要的专业基础课，是机械类专业的一门核心课程。对机械设计制造及自动化专业的学生来说，它起着承上启下的重要作用，在一定程度上影响着学生后续专业课程的学习。因此，液压与气压传动课程的设计理念与思路要体现应用型人才的培养，要重视理论和实践的结合，此外还要注重对学生创新能力的培养。
二、课程体系
液压与气压传动是机械设计制造及自动化专业的骨干课程，其以流体力学三大基本议程为基础，是学生公认的比较难学的一门课程。其对机械制造装备设计、机械制造技术基础、机电一体化、数控技术、机电一体化系统设计、自动化制造系统等课程起着重要的支撑作用，并与其他专业课共同构成完整的知识体系。随着液压技术与先进制造技术的发展，液压技术与电子技术结合越发紧密，如果授课内容不更新，落后于工厂的应用，不仅不利于培养学生的创新精神及工程实践能力，而且还会让学生丧失学习兴趣。在精品课程建设过程中，为使液压与气压传动课程的设置符合学生的学习规律，而且与时代发展相吻合，课程组将关注点放在教学内容的改革上。课程组依据课程自身综合性高、工程性强的特点，经过讨论选择，对课程内容进行梳理整合，采取了一些实践创新，目前已形成了面向工程的问题驱动型“课程理论教学—基础性实验—综合性实验—课程设计”的教学培养模式，搭建了相应的课程体系。
修订、完善教学、实验大纲。课程的重点在于让学生掌握液压元件的工作原理、应用条件和使用范围，让学生明白液压元件相关参数的意义和选择的依据。由于包括液压缸在内的液压元件已经标准化，因此新版大纲弱化了对连续性方式、伯努利方程和动量守恒方程公式推导的要求，只强调应用，同时对液压元件的设计也不再要求。
三、课程内容与教材建设
液压技术已广泛应用于机械行业的各大领域。机械类学生通过液压与气压传动这门专业基础课的学习，能掌握液压传动与气压传动的基本理论知识，掌握主要液压和气压元件的工作原理、性能、用途，能在设计系统时合理选用元件，能对一般的机电工程液压、气压系统和机电一体化产品的液压气动系统进行分析，具有常用液压和气动系统的分析与设计计算能力，能掌握液压、气动元件与系统动态特性的分析方法。通过本课程的学习，学生不仅能了解液压与气压传动的特点（既包括优点，也包括缺點），而且可以开阔思路，这有助于其以后从事机械设计的相关工作。
液压与气压传动精品课程的负责人张世亮教授依据多年的教学经验，编写了《液压与气压传动》教材。教材于2006年由机械工业出版社出版，并被评为21世纪机电类规划教材。
此外，在教学过程中，课程组的教师将新理论、新技术、新方法引入其中，同时结合科研项目将当今前沿的技术和方法融入教学中，这不仅使液压与气压传动课程的教学不拘泥于教材，还能结合当今能源紧缺的问题，增加液压传动中的节能技术。
液压传动与实践紧密相连。通过分层次教学，我们针对不同层次的学生，相应地增加了一些综合性、设计性实验，从而使得实验内容不再局限于验证性实验。这不仅提高了学生的学习兴趣，而且培养了学生的动手能力与创新能力。
四、教学方法与手段
在课堂教学中，课程组教师以学生为主体，依据不同教学内容、要求，采用启发式教学、问题探究式教学和前后对比式教学等不同方法，化难为易，强调课程的基础性与应用性。
采用启发互动式教学。在课堂教学中适当设问，不仅可以提高学生学习的积极性、主动性，而且还可以活跃课堂氛围，加深学生对关键问题的理解，体现学生学习的主动性，改变学生在课堂学习中的被动地位，教师的工作也由原来的知识信息传递转变为评估、建议与指导。比如在讲解溢流阀并联时，学生最初对这一内容并不太理解，这时教师可以通过启发式提问，比如：你们了解木桶效应吗？如果盛水的木桶是由许多块木板箍成的，那么木桶的盛水量是由什么决定的呢？通过这样的启发，很多离生活很远的溢流阀的问题都可以化解为离生活很近的木桶问题，这样学生的理解的难度就会大大降低。另外，我们还允许学生对任何听不懂的知识点随时提问，虽然这在一定程度上给任课教师带来了压力，但也会大大调动学生的积极性。
采用问题探究式教学。在某个知识点或某个原理学习之初，教师以学生为主体，让学生主动探索，自己找出规律，以彻底掌握这个知识点。采用探究式教学可充分发挥以学生为本的主体作用，把习题讲解穿插在知识点的介绍过程中，注重培养学生独立思考的能力。学生遇到困难后，能激发自身的求知欲。比如在讲授液压传动的应用场合时，如果空洞地介绍知识点，可能一般学生没什么兴趣。但如果是先播放一个视频，然后问学生：视频中的小猴子能把大熊猫举起来吗？通过此情景的设定，可以自然地引入课题，同时激发学生的学习兴趣，调动起学生强烈的求知欲。
采用对比式教学法。对比教学法可引导学生潜移默化地把相近、相似的结构、原理等进行比较、归纳，更好地理解掌握其中的共同点与区别，使学生在掌握某一知识点后可联想到另一知识点，从而提高教学效果。比如在讲授压力阀中的减压阀时，可以采用对比式教学法，让学生与之前讲过的压力阀中的溢流阀进行对比，从符号的表示方法开始，到其结构原理，再到鉴别方法，等等。
五、课程网络教学平台
科技的进步、信息化的发展使得我国的网民数量快速增长。网民中一个非常重要的群体就是在校的大学生，尤其是90后大学生。如今，他们的生活和学习已经离不开网络，网络教学平台、网络教学系统、网络教学资源和网络教学视频等应运而生。为此，教学也要适应现在的大学生对网络的依赖，利用好网络，而不是做网络的奴隶。为此，精品课程建设过程中需考虑并适应现在大学生的学习方式。在液压与气压传动课程教学改革的过程中，课题组最大限度地利用当前流行的教学技术与设施，在教学活动中充分运用包括计算机技术、网络技术和多媒体技术在内的多种教学手段，把“课堂教学、实验教学和网络教学”有机融合在一起。[6]液压与气压传动精品课程网站目前已经基本建设好，里边增添了很多动画。由于普通学生缺少工厂实践经验，通过动画演示可以帮助学生更好地理解阀的工作原理、阀受到控制后阀芯的运动、油路的通断液压油液的流动以及在液压油液的驱动下执行元件的运动等。通过动画、视频及音响等多种技术的结合，可增强学生的直观感受，让学生更充分理解液压元件工作原理及结构特点。
在液压与气压传动精品课程网站，学生除了可以获取课堂上的教学资源外，还能看到本课程的教学大纲、教学日历、电子教案、电子课件、授课视频、模拟测验题等。网站还有网络答疑交流模块，这促进了师生间的交流，提高了教师的教学质量。
六、结语
精品课程的建设是一个系统工程，涉及教学的方方面面，是一个不断发展、创新、完善的过程，我们应该在探索中发展，在发展中创新，在实践中完善。本文就液压与气压传动精品课程的设计理念与思路、课程培养体系、课程内容、教学方法与手段及网络教学平台建设进行了探讨，旨在通过不断实践、完善，把液压与气压传动精品课程建设成能够满足當今学生需求的精品课程，以充分发挥精品课程的作用，实现优质教学资源共享，使我们培养的人才能够适应时代的发展和国家战略发展规划。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李晶.工业4.0：颠覆全球制造业的新思维[N].经济观察报，2014-08-25.
[2] 黄群慧，贺俊.中国制造业的核心能力、功能定位与发展战略[J].中国工业经济，2015（6）： 5-17.
[3] 杨会良，张玉柯.大力开展精品课程建设切实提高教育教学质量[J].辽宁教育研究，2005（4）：58-60.
[4] 赵宝华，郑振锋，张慧珍，等.加快人才培养模式和课程体系改革，全面提高人才培养质量[J].教育与教学研究，2012（2）：64-66.
[5] 黄晓燕. 《模具CAD/CAM》精品课程的建设与实践[J].成都电子机械高等专科学校学报，2007（1）：30-33.
[6] 王影.浅谈21世纪的现代化教学手段[J].牡丹江教育学院学报，2010（1）：88-89.
[责任编辑：陈 明]
