“液壓與氣壓傳動”課程思政的教學實踐與探索＊

鄭淑娟，劉楷安，許蘭貴，上官林建

（華北水利水電大學機械學院，河南 鄭州 450045）

“液壓與氣壓傳動”是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)核心課程，培養(yǎng)學生掌握常用液壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用，培養(yǎng)學生進行液壓系統(tǒng)分析與設(shè)計的能力，培養(yǎng)學生分析解決工程實際問題的能力和工程設(shè)計能力，具有較強的實踐性和應(yīng)用性。

在新工科建設(shè)的大背景，培養(yǎng)實踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力的復(fù)合型“新工科”人才[1]，與這一主旨亦是相得益彰。

與思政課程有別，課程思政主要形式是將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識、價值理念以及精神追求等融入到課程中去，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產(chǎn)生影響。課程思政與專業(yè)課程互相促進，同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[2]，潤物無聲般地深度融合思政元素與專業(yè)知識。新形勢為高校教師提出了新的要求和任務(wù)，如何把課程思政理念融入自己的專業(yè)教學是每一位高校教師都應(yīng)該思考和探索的問題[3]。作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，文獻[4-5]對課程思政進行了有益的探索和實踐。本文結(jié)合校情和專業(yè)特色，在“液壓與氣壓傳動”課程中貫穿思政教育，探討和介紹在該課程的教育實施過程中課程思政的融合、滲透內(nèi)容以及具體實施方法，從多方位多方面收集和發(fā)掘思政材料和元素，用專業(yè)案例代入、行業(yè)領(lǐng)袖人物引領(lǐng)、集科技發(fā)展需求多個角度，在相應(yīng)地教學模塊制定對應(yīng)的教學環(huán)節(jié)設(shè)置思政元素契合點，也希望通過此文起到拋磚引玉的效果。

1 課程知識模塊

“液壓與氣壓傳動”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程知識在機械類專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)中占有舉足輕重的位置，對專業(yè)支撐有著極其重要的價值。作為一門工科課程，課程知識框架由點到面層層遞進，從理論學習到技術(shù)應(yīng)用，從元件到系統(tǒng)，知識脈絡(luò)清晰、環(huán)環(huán)相扣。從最初的液壓流體力學基礎(chǔ)知識入手，是整個液壓技術(shù)的理論基礎(chǔ)。以一個典型的液壓系統(tǒng)構(gòu)為知識框架，動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件、油液五大組成部分分別作為一個章節(jié)學習，各章節(jié)內(nèi)容獨立。各元件組成基本回路，速度控制回路、壓力控制回路、方向控制回路各自自立門戶，各有特色，具有典型性和代表性。不同的知識體系具有不同特點，因此在引入課程的思政元素時，要因地制宜地采取不同形式，優(yōu)化教學方式。

2 思政元素的來源

課程在達到知識目標的同時，以教學內(nèi)容為載體，滲透和貫穿思政教育，思政教育是靈魂，最終完成課程目標。作為工科課程，尤其是綜合性和應(yīng)用型較強的課程，本課程從以下幾個方面挖掘和收集思政元素。

2.1 前沿科技激發(fā)創(chuàng)新思維

液壓傳動技術(shù)是機械設(shè)備實現(xiàn)傳動與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國對液壓傳動工業(yè)的發(fā)展都給予了很高的重視。將重大的科研成果引入，可使得教學內(nèi)容不斷豐富和更新[6]，提升學生的學科榮譽感，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新型思維，同時體現(xiàn)了當代工匠精神的價值。

比如重載液壓泵高壓化關(guān)鍵技術(shù)，課程中涉及工程中常用的齒輪泵、葉片泵和柱塞泵，知識點涉及到泵的工作原理和各種泵的結(jié)構(gòu)特點。這里可以拓展提問要使泵高壓化，配流原理有哪些革新的地方，引導(dǎo)學生結(jié)合“機械設(shè)計”課程所學的機構(gòu)設(shè)計技術(shù)進行創(chuàng)新思考；同時進一步延伸，對泵的一些結(jié)構(gòu)特點有哪些改進之處進行探究教學，比如流量脈動問題、噪聲問題、泄漏問題。對于教學重難點的泵的變量機構(gòu)知識點，學習了伺服變量泵、恒功率變量泵等，可引導(dǎo)學生在變量泵的基礎(chǔ)上作進一步創(chuàng)新思考，利用控制“工程理論”課程的先進的控制方法對變量機構(gòu)進行控制。

這些典型的前沿案例，對于激發(fā)學生求知欲和探索欲大有益處，同時對于知識的拓展、對不同專業(yè)課知識間的交叉融合都有很好的啟發(fā)作用。

2.2 聽行業(yè)領(lǐng)袖人物的聲音

整合一些視頻資料和線上素材，介紹行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)袖大咖，用聲音和事跡來鼓舞和感染學生，讓學生以他們?yōu)榘駱樱e極思考，樹立正確的價值觀、人生觀。

比如液壓行業(yè)的知名專家楊華勇院士，是“盾構(gòu)裝備自主設(shè)計制造關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”的領(lǐng)軍人物，是推動盾構(gòu)國產(chǎn)化的關(guān)鍵人物[7]。盾構(gòu)機被稱為工程機械之王，它的絕大部分工作機構(gòu)主要由液壓系統(tǒng)驅(qū)動來完成，液壓系統(tǒng)可以說是盾構(gòu)機的心臟。楊華勇院士經(jīng)過十幾年的艱苦努力成功打破國外的壟斷，設(shè)計制造出中國自主創(chuàng)新的國產(chǎn)盾構(gòu)機，并在技術(shù)、質(zhì)量等方面緊緊追趕世界，為中國基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)提供了堅實有力的技術(shù)和物質(zhì)保障。

這些素材通過人物故事和制造細節(jié)，鮮活地講述了充滿中國智慧的機器制造故事，再現(xiàn)了中國裝備制造業(yè)從小到大，到趕超世界先進水平背后的艱辛歷程。在充分闡釋中國裝備制造業(yè)創(chuàng)新成就的同時，展望了中國裝備制造業(yè)邁向高端制造的未來前景。

2.3 依據(jù)學校特色，利用榜樣的力量催人奮進

光陰荏苒，春華秋實。作為學校的傳統(tǒng)專業(yè)，優(yōu)秀校友中不乏馳騁商場的企業(yè)精英、成績卓著的優(yōu)秀學者。有無數(shù)校友在各自的工作崗位上辛勤耕耘、默默奉獻。比如從我校畢業(yè)的研究生代宇同志，獲“鄭州市地方突出貢獻人才”稱號，并入選鄭州市科技專家?guī)臁Ｋ響呀^技，不僅長期致力于本崗位技能的潛心鉆研，擁有過硬的專業(yè)技術(shù)能力和創(chuàng)新能力，研制的DP 系列節(jié)段拼裝架橋機，較傳統(tǒng)的滿堂支架工法具有顯著的經(jīng)濟、社會及環(huán)境效益，練就了解決生產(chǎn)技術(shù)難題的絕活絕招，并且在技術(shù)革新、技術(shù)改造、工藝優(yōu)化、提高效率、提升質(zhì)量等方面有重大突破，主持圓滿完成了南水北調(diào)中線工程沙河1 300 t 預(yù)制架設(shè)項目、湍河1 600 t 原位現(xiàn)澆項目以及雙洎河2 500 t 原位現(xiàn)澆項目，其技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先水平，并獲得“鄭州大工匠”榮譽稱號。在課程教學中，穿插介紹優(yōu)秀校友的事跡和成就，激勵學生做“工匠精神”的優(yōu)秀傳承者，使榜樣的力量直抵心靈，化作奮進向上的強大動力，掀起學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的熱潮。

3 思政教育與知識教育的有機統(tǒng)一

基于收集到的思政素材，與專業(yè)課知識點同向同行，融入到專業(yè)知識的學習中。

液壓流體力學基礎(chǔ)知識部分。在介紹抽象、煩瑣的公式時，引入廣東虎門大橋懸索橋發(fā)生明顯彎曲振動的案例。案例中專家經(jīng)過理論分析、風洞試驗等一系列的研究，解釋了振動原因為渦激共振。這正是將所學理論知識進行應(yīng)用和實踐的很好例子，體現(xiàn)知識轉(zhuǎn)化為力量，轉(zhuǎn)化為解決問題的能力。

液壓元件部分。緊貼發(fā)展前沿，推介學術(shù)會議和高峰論壇，比如2021 年的泵閥與密封創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇，深入了解國內(nèi)外泵閥與密封相關(guān)領(lǐng)域的最新研究成果、發(fā)展趨勢和國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，感悟其對專業(yè)知識的需求變化，不斷提升自身素質(zhì)，培養(yǎng)學生的全球化意識和國際視野。

液壓基本回路部分。采用案例教學法，把AMESim 軟件引入到課堂教學中，利用流體系統(tǒng)類應(yīng)用庫搭建回路。將“液壓與氣壓傳動”課程中的抽象的液流流動參數(shù)、晦澀難懂的液壓回路狀態(tài)轉(zhuǎn)變成直觀的數(shù)值或變化曲線，通過批處理方式改變回路參數(shù)，便于學生直觀地觀察、比較和分析結(jié)果，加深對理論知識的理解和掌握。軟件操作的便捷使得學生不局限于操作實驗臺的限制，有利于學生專注在理論的理解和應(yīng)用上，且有益于激發(fā)學生的主動性和獨立性思維，發(fā)揮學生的創(chuàng)新天性。如通過機床動力滑臺的工作循環(huán)中工進速度的控制回路的設(shè)計的工程案例，使得學生掌握采用節(jié)流閥的進、回、旁三種節(jié)流調(diào)速回路的速度負載特性。首先介紹軟件功能，教學演示進油路節(jié)流調(diào)速回路的搭建和特性的演示，接下來要求學生自主設(shè)計其他回路，引導(dǎo)學生自主搭建回油路節(jié)流調(diào)速回路和旁路節(jié)流調(diào)速回路，并分析它們的速度負載特性。整個案例教學的實施過程引導(dǎo)學生獨立思考、自我探究，激發(fā)學生的主動性，有助于培養(yǎng)學生獨立思考能力和創(chuàng)新能力。

通過仿真軟件的直觀性和易操作性，進一步引入各種液壓仿真軟件的概括介紹，借此指出液壓仿真軟件和技術(shù)在國外蓬勃發(fā)展，國內(nèi)進展相對滯后。了解國情，指出薄弱環(huán)節(jié)，激發(fā)學生的學習熱情，維護國家利益，任重道遠，提升學生推動民族復(fù)興和社會進步的責任感。

4 結(jié)語

從科技前沿、行業(yè)領(lǐng)袖人物、校友榜樣力量三個方面去深入挖掘“液壓與氣壓傳動”課程所承載的思政元素，提煉課程中蘊含的文化基因和價值范式。從不同角度將思政元素融入、代入或引入到課程教學中，實現(xiàn)思想政治教育與知識體系教育的有機統(tǒng)一，塑造學生品格、品行、品味，努力培養(yǎng)學生成為德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。