工程專業認證背景下液壓與氣壓傳動課程的改革探討

劉春波

[摘 要]為適應專業認證的要求，我們對液壓與氣壓傳動課程進行了改革，確定了新的課程目標，并對課程大綱、評價體系等部分進行了修訂。課堂教學部分增加了流體力學基礎部分在課程中的比重，讓學生對力學部分有整體認識，為后續內容奠定了理論基礎。修訂了實驗大綱，增加了設計類實驗的數量，以培養學生靈活運用課堂所學知識的能力。建立了學生—任課教師—課程負責人為一體的課程評價體系，對課程效果及服務于畢業要求的情況進行客觀評價。

[關鍵詞]專業認證；液壓與氣壓傳動；教學大綱；評價體系

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0090-02

概述

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保證制度，是檢查專業設置是否適應國家和地區經濟建設的需要，是否適應社會發展的標準。[1][2]專業認證工作是職業工程師認證工作的基礎，通過專業認證工作的開展，可以更新教育思想，促進真正意義的以學生為中心的教育觀念的形成，保證受教育者的權益。[3][4]

2006年，我國教育部正式組織開展了工程教育專業認證工作，成立了全國工程教育專業認證專門機構，目前已有機械制造及其自動化等10個專業開始了專業認證的試點工作。[5]河南工業大學2015年開始進行機械制造及其自動化專業的認證申請，根據專業認證對該專業的要求進行系統改革，包括培養目標、畢業要求、課程體系、師資條件，其中課程體系是改革的重中之重。以專業認證為契機，機電學院液壓與氣壓傳動課程組對該課程進行了較全面的改革。

一、液壓與氣壓傳動課程在機械制造及其自動化專業中的地位

液壓與氣壓傳動課程在機械制造及其自動化專業的課程體系中屬于專業基礎課，是主干課程，其在機械類專業課程體系中起著承上啟下的重要作用。課程主要通過授課、實驗等教學環節，使學生熟悉流體傳動的基礎知識，讓學生掌握各種液壓與氣動元件的結構特點、工作原理及其應用，掌握基本回路的組成和分析方法，進而掌握液壓與氣動系統的分析及設計方法。學生通過對本課程的學習，能為后續專業課程的學習打下基礎。

本課程在專業認證的畢業要求部分共支撐5個指標點，2個課堂講授目標，3個實驗目標。課堂講授目標包括：1.理解數學、自然科學基本原理，能夠將其與實際工程應用相結合；2.理解工程基礎知識原理，能將其應用于復雜工程問題的表述、建模和求解過程中。實驗目標總結起來為能夠利用課堂講授知識制訂合理的實驗方案，并利用正確的方法搭建實驗平臺，實施實驗過程，得到實驗數據；同時能夠對所得實驗數據進行分析，得出正確結論。

針對以上所提的畢業要求，我們對原課程進行了較大程度的改革，提出了最新課程目標，具體包括以下幾個方面。1.要求學生掌握流體傳動的流體力學基礎（包括流體靜力學、運動學、動力學），并能與實際相結合推導實際應用問題的靜、動力學數學模型。2.掌握各種流體傳動元件（動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件）的工作原理、結構及設計方法；理解、分析基本液壓回路（方向回路、壓力回路、流量回路）；能夠運用工程知識，通過類比、改進或創新等方式，提出滿足特定需求的典型流體傳動系統的合理設計方案，并體現創新意識。3.能夠針對流體傳動與控制裝置的性能等有效制定研究或驗證實驗方案，并根據實驗方案建立簡單實驗系統進行實驗；解決實驗過程中出現的問題，得到實驗數據后能正確分析，解釋實驗數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論。

二、課程改革

（一）調整課程大綱

1.內容調整。針對新的課程目標，課程大綱的調整首先從學時入手，將原來的46學時調整為54學時，擴充了原課程第二章流體力學基礎部分的內容。這一部分在原大綱里的講授內容包括：（1）液壓油的主要物理性質及選用；（2）液體靜、動力學基礎；（3）液體流動能量損失與流量計算。由于學時的限制，教師在講解這一部分內容的時候大多采取簡單帶過的做法，學生則無法真正理解流體力學與以往學過的固體力學之間的關系，這就導致部分學生只能機械地記住一些教師強調過的公式以應付考試。

新大綱在（1）部分增加了流體的概念及連續性介質假設部分。這部分內容的增加對于學生理解流體與固體的區別，理解流體力學與固體力學的聯系至關重要。此外，新大綱在內容（2）中增加了流體運動學基礎部分內容。這部分內容的增加主要是為了讓學生更好地了解流體動力學部分公式推導的基礎，更好地理解掌握連續性方程、伯努利方程及流量方程的來龍去脈，為學生在后續液壓傳動內容中應用這些公式打下堅實的理論基礎。

2.調整實驗大綱。根據畢業要求調整實驗項目，增加設計型實驗項目，減少驗證型實驗項目。通過設計型實驗的方案搭建、論證，實驗的過程記錄，數據分析等過程，主要培養學生將課堂所學知識應用于實際的能力。與此相適應，實驗報告中增加實驗方案設計、論證部分，并有相應的評分標準。

3.增加“成績考核評定”部分。新大綱中增加了考核成績評定辦法的表格，表格中規定了成績組成、考核評價環節、分值、評價細則與對應畢業的要求項，這為課程的后續評價提供了定量標準。通過這張表格，任課教師可以很清楚課堂教學中的每個環節對于學生相應能力培養的作用，從而使得各環節的實施更具有目的性和方向性。此外，表格中項目的具體內容由任課教師自主設置，教師可以根據課程特點設定平時成績、考試成績等的比例，并制訂行之有效的評價細則，這樣更有助于提高課程評價的科學性與合理性。

（二）建立課程評價體系

課程結束后，如何評價課程達到的效果是教學中至關重要的一環，這一環節涉及后續的改進。合理、科學的評價體系是持續提高課堂效果，達到課程教學目標的基礎。以往的教學大部分以課程結課考試作為教學終點，并不會對結束后得到的教學資料進行客觀的分析，僅僅以簡單的試卷分析報告作為最終資料歸檔。

通過對專業認證要求的分析，我們建立了液壓與氣壓傳動課程的評價體系，具體環節如圖1所示。課堂教學環節結束后，課程負責人需要填寫課程自評表，自評教學過程是否支撐對應的畢業要求。如滿足要求，則進入考核環節。教師根據教學過程，對應畢業要求給出考核學生的題目——試卷，并根據試題的具體情況填寫課程試卷命題檢查表。表中總結了對應于每個課程目標的試題分值，通過這張表出題教師可以一目了然地看出所出試題是否與教學環節相適應，即是否可以對學生在教學環節的表現做出客觀評價。如果滿足要求，則試題可以用來作為課程是否達成課程目標，學生通過課程的學習是否達到相應畢業要求的評價基礎。

考試結束并得到學生的考試成績后，教師需要對成績進行匯總，根據匯總結果填寫分析報告。同時，學生需要填寫課程問卷調查，包括課堂教學過程以及試卷等方面，問卷調查的結果要在分析報告中體現。至此，本課程告一段落，分析報告作為重要的存檔材料將對課程的總體教學效果起到持續指導的作用。

（三）課程達成度評價

任課教師對自己任課的班級進行自我評價后，由課程負責人對課程的總體情況進行課程目標達成度評價，給出達成度的數值，填寫課程達成度評價表，對課程的總體效果給出客觀評價。

三、結論

改革優化了課程內容，增加了流體力學部分在本課程中所占的比重，使學生在課程初期對力學，包括固體力學與流體力學有了全面的認識，能夠做到融會貫通，為后續液壓與氣壓內容打下堅實的理論基礎。改革建立了學生—任課教師—課程負責人為主的課程評價體系，通過各個環節的監控與評估，使學生達到課程所服務的畢業要求。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 余天佐，劉少雪.從外部評估轉向自我改進——美國工程教育專業認證標準EC2000的變革及啟示[J].高等工程教育研究，2014（6）.

[2] 陳平，專業認證理念推進工科專業建設內涵式發展[J].中國大學教學，2014（1）.

[3] 韓楚.以專業認證為契機促進學風建設之探究[J].新校園（上旬），2016（2）.

[4] 張文雪，劉俊霞.工程教育專業認證制度的構建及其對高等工程教育的潛在影響[J].清華大學教育研究，2007（6）.

[5] 王靜靜，夏德宏.專業認證背景下的機械工程及其自動化專業課程地圖建設[J].中國冶金教育，2016（2）.

[責任編輯：陳 明]