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新工科背景下液压与气动控制课程教学改革策略分析

  2021-06-10    102  上传者:管理员

摘要:当下,仅以学科知识为本的价值理念已无法满足新工科时代背景下应用型本科院校人才培养的需求。以信息化为载体,以校企合作为切入点,以强化学生技能实操能力为本是现如今应用型本科院校课堂质量提升及教育教学改革的发展趋势。本文以《液压与气动控制》课程为例,结合应用型本科院校实际,从课程内容、教学方法以及校企合作等方面阐述新工科背景下应用型本科院校教育教学改革的有效途径。

  • 关键词:
  • 人才培养
  • 教学改革
  • 新工科时代
  • 液压与气动控制
  • 课堂质量
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在全面倡导绿色环保理念,共建生态文明社会的大环境下,气动技术因其环保、节能、安全、低成本、寿命长等优势,被广泛应用于工程机械、冶金、竣工、农机、汽车、轻纺、航空及船舶等行业领域,已成为国家工程建设及高科技国防产品开发中不可或缺的一项技术手段。“液压与气动控制”作为机械类专业的一门核心课程[1,2],旨在培养学生利用液压与气压传动知识完成系统调试、排除故障等能力,为后续从事机电一体化产品的设计、制造、调试、维修打好基础。

2019年,国务院印发《国家职业教育改革实施方案》,文件强调了普通本科高等学校向应用型转变发展的必要性,并提出从2019年开始,在职业院校、应用型本科高校启动“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点(1+X证书制度试点)工作[1]。普通本科高校尤其是地方应用型本科院校,应当以培养高素质技术型人才为主要目标,全面提高服务区域经济社会发展的能力。这种转型势必打破高校的办学思路,更需要教师重组课程教学内容、改变教学方式。

从“液压与气动控制”课程以往的教学实践看,课程总学时为54学时,其中,实验学时仅占9学时,由此可见,传统课堂教学过程以教师讲授为主,以学生掌握理论知识为本,课程衍变为理论教学。但随着我国制造业蓬勃发展,产业结构不断升级,“以学科知识为本”的人才培养模式面临的问题日益突显,主要表现在:课程目标定位不明显,以教材为中心,以讲述液压与气压传动基础理论知识为主。过于注重理论知识的灌输往往忽略了对学生工程实操技能的培养,久而久之,一定程度上影响了人才培养质量,人才培养与区域经济社会发展脱轨,进而导致就业率下滑等一系列问题。

随着互联网技术的兴起,产业结构不断优化升级,“中国制造”逐渐向“中国智造”转变,2015年5月国务院正式印发《中国制造2025》制造强国战略,文件指出,到2025年使我国迈入制造强国行列;到2035年我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平[2]。信息技术的革新、国家政策的推动势必对培养人才提出更高的要求。


一、充分依托超星学习通平台实现网络教学


传统教学强调课程理论知识的灌输,实践教学课时增加势必带来理论课时大幅度缩减,线上教学平台的出现,为疫情期间的教学带来了新的模式。网络平台提供了大量的自主学习资源,学生在学习的过程中逐渐从“被动输入”转变为“能主动查找”,提高了学生的学习积极性。在超星学习通的平台上,教师可以设置和检查学生学习的过程,比如某个视频资料,有哪些学生看了,看了多少遍,教师在学习通平台上可以很清楚的掌握学生学习过程的数据。

对于没有完成过程学习的同学,教师可以针对性的进行辅导和监督。在学习通的平台上还有学生提问、讨论的论坛。这些论坛上讨论比较多的热点的问题,大多是同学们的共性问题,教师可以根据情况再进行专题讲解。而且比课堂讲授更有优势的是,这些讨论的问题和解决方案都是保留在平台上的,同学们登录学习通平台可以随时随地的查看和学习这些重点问题。“超星学习”通是一个方便教师积累教学素材和平台,可以把一年一年的教师教学的过程材料都保留下来,同时教师也可以不断的根据产业技术发展的新情况,把新的教学内容推送到平台上,持续的丰富和完善课程和教学内容。

线上教学资源的出现与普及,为学生学习提供了便利,同时也为教师教学提供了一定的支持与帮助。传统教学方法多以讲授法为主,对教师的应用实践能力要求不高,教学改革浮于表面。对应用型本科院校来说,教师更需要实时关注地方经济发展所需人才的知识结构以及技能要求,并将最新的需求通过项目教学法以及翻转课堂等新型教学方式融入课程设计中,进一步推进高校与社会经济发展的深度融合。建设特色鲜明的高水平应用技术大学。


二、校企合作助力应用型本科院校转型发展


地方应用型本科院校因办学年份不长、实验实践条件有限、师资力量短缺等先天劣势,在教育教学改革道路上受到了一定的限制。搭建校企合作平台,依托区域优势,发展特色产业集群,与企业共享先进高端实验实训设备,一方面能缓解高校教学硬件设备不足的缺点;同时也能提高人才培养质量,实现企业、学校的无缝对接,进而提升高校就业率以及区域经济发展贡献度。

以“液压与气动控制”教学为例,校企共建实验室,相互渗透,邀请企业参与课程设计环节,将企业实际需求融入人才培养过程中,资源优势互补、利益共享。学校受邀前往宁波亚德客集团参观交流,参与展品方案设计。我院师生一行5人进行了为期3天的交流,学习了企业的先进技术、了解了行业动态,利用亚德客气动元件为企业设计了乐队自动演奏方案。

在校企合作的教学和实践项目中使学生接触到工程师的实际工作状态,为将来的就业工作奠定了坚实的基础。首先,是校企合作的项目就是实际需要的工程项目,不是为了单一的考核某个知识点而设计的教学项目,所以具有很强的实践性,而且应用到的知识很全面,这些可以倒逼学生主动的再去查资料和学习巩固以前的知识。

其次,学校教材的编写的修订总是有较大的滞后性,而校企合作项目用到的产品零件都是最新的和市场上的主流中品,学生是以工程师的工作和思维方式,使用企业提供的最新技术产品来解决工程实际问题,有些同学甚至在企业工程师的帮助下,提出了超出学校传统材料中所述的更加优化的系统解决方案。再则,校企合作的工程项还将学生的学习内容向后延伸,完成了整个工程项目的设计内容。传统的课堂教学内容,学生往往是重点完成了数值计算,原理图绘制等,而后继的调试工作,工艺性能,维修可靠性、包括整机的外观设计等多被忽略。所以在校企合作的教学实践项目中学生得到了工程师级的锻炼,并且表现良好的学生也被企业预订,解决了一定数量的三方就业问题。


三、课程考核评价方式改革与成果


课程考核是检测学生学习成果的必要手段,是反馈、评价教学质量的关键环节。同时课程考核也是指挥棒,会指引学生学习的方向和重点。设置合理恰当的考核内容和方式能够指引学生选择合理的学习方法,达到预期培养目标。考核评价方式及考核内容反作用于学生学习效果[3],在传统考核方式中,期末书面考试成绩占比过重,结果导致学生仅关注对基础知识点的学习,忽略了个人实践能力的提升。为消除传统考核评价方式带来的弊端,提升学生学习的主动性、创造性,构建多元化、过程化的考核评价机制显得尤为重要。在考核评价中,将项目完成度作为一项重要考核点,使学生积极参与到教师横向项目中,在项目中实现能力的锻炼与培养。

注重过程化考核,针对“液压与气动控制”课程的特点及教学目标,以液压气动设计项目的载体,采用基于过程化管理的多元化综合评价方式。学生的总评成绩主要由课堂考核、实验考核、作业考核、期末考试四个模块组成。课堂考核主要包括出勤率、上课回答问题情况,课后作业完成情况以及小组讨论评价结果等。实验考核主要对学生在实验、实训过程中,对气动系统控制原理的掌握,个人动手搭建系统控制管路的能力以及气动控制系统功能达成和完成度进行考核评价。

作业考核主要对学生提交的工厂实际课题作业进行评价,如果参与了某项自动化控制系统的设计竞赛可另外加分。通过采用过程化管理的方式,增加实践操作的部分,使得学生能够更好地将所学知识运用到工程实际问题中去,对应用技术人才的培养起到了良好的激励作用,也避免了学生平时不认真学习,到期末考试临时突击抱佛脚的情况。


四、结束语


液压与气动控制技术是智能制造生产中的先进科学技术,“液压与气动控制”课程是一门随着我国制造业的迅猛发展而不断迭代的课程。基于现代信息技术的教学改革是应用型本科院校培养技术技能型人才的必经之路。依托国家政策扶持,引入校企合作助力产学研深度融合,将课程教学环节与区域经济发展所需人才必备条件相结合,是快速提升课堂教学质量、推进教育教学改革的有效途径。


参考文献:

[1]赵雷,杨奕,张利国,等.基于混合式教学的"液压与气压传动"在线开放课程设计[J].实验技术与管理,2018.

[2]管建峰,胡朝斌,张敬妹.工程教育认证背景下机电类专业课"液压与气压传动"教育探索[J].教育教学论坛,2018(15):139-140.

[3]王勇刚,职山杰,尤凤翔,等.现代职业教育体系建设下液压与气动控制课程综合改革研究[J.液压与气动,2020(2).86-91.


文章来源:职山杰,莫栋成.新工科背景下液压与气动控制课程教学改革研究[J].科学咨询(教育科研),2021(06):89-90.

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期刊名称:教育现代化

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