基于創新與實踐能力培養的液壓與氣壓傳動課程教學探究

劉書麟

（吉林化工學院，132022，吉林省吉林市）

液壓與氣壓傳動課程是機械設計制造及其自動化專業教學體系中的核心專業基礎課，該課程要求為學生創新與實踐能力的培養打下穩固基礎。在液壓與氣壓傳動教學中，液壓、氣壓相關知識點的理論性較強，不易通過書面文字進行理解，學生難以構建有效的學習模式，因此在該課程教學中，教師需加強課程內容與實際案例之間的聯系，更新現有教學理念，以提高學生的學習效率與教學質量。

1 液壓與氣壓傳動課程教學現狀與重要性

1.1 課程教學現狀

液壓與氣壓傳動課程能夠補充相關基礎課的專業知識點，是專業必修課程，其教學內容與我國液壓與氣壓傳動技術應用、行業創新等方面有著密切聯系。在教學過程中，教師會對液壓傳動、氣壓傳動環節所涉及到的各類原理、結構、特點和運用方法進行講解，并擴展之前課程包含的知識點，為學生的課程設計及畢業設計打下堅實基礎。

液壓與氣壓傳動課程的設立十分重要，學生必須充分掌握科學原理，但是，該課程的教學難度與接受難度都較大，部分知識點晦澀難懂，學生難以將知識點與實際情況相結合，導致學習效率低下，教學質量不高。該課程與實際工程之間的關聯較大，但大部分學生難以在課堂中接觸到實際工程，導致課堂學習知識點難以及時消化，易積累很多問題。此外，實際操作課的課時數量不足，學生缺少可以充分訓練的場所與環境，因而動手能力較差。傳統教學模式通常采取填鴨式教學法，向學生灌輸知識點，但液壓與氣壓傳動課程的理論性、抽象性都十分突出，采用傳統教學模式難以達到理想的教學效果，很容易造成學生理解困難、應用困難等問題。甚至有部分學生在處理相應工程問題時，根本無從下手，難以結合工程現場的實際情況進行操作，對相關裝置、設備、儀器、儀表等的性能也不夠了解，從而無法制定清晰的處理方案。

1.2 創新與實踐能力教學模式的重要作用

1.2.1 提升學生專業素養 目前，液壓與氣壓傳動技術的應用范圍較廣，不僅可以用于農業生產、機械生產、汽車工業制造、智能機械開發等方面，還可以用于核工業、航空航天工業等尖端技術領域。液壓與氣壓傳動課程作為機械設計制造及其自動化專業的重要必修課，包含了液壓、氣壓傳動理論和工程案例，可以培養學生的實踐能力，提高其專業素養，為其日后工作中學以致用奠定基礎。

1.2.2 提高學生創新與實踐水平 基于創新與實踐能力開展教學，學生通過實踐逐步理清專業知識和生產力之間的轉化關系，這也正是當前“以人為本”教學目標的具體體現。液壓與氣壓傳動課程和電氣自動化技術關系密切，針對該課程展開相應的教學研究與方法分析十分重要，除了相關教學部門要制定相應的教學目標，確保整個教學流程符合實際情況外，教師還需不斷積累教學經驗，以提高學生的創新與實踐水平，培養出更多符合社會需求的專業人才[1]。

2 液壓與氣壓傳動課程教學研究要點

我國城市建設與經濟不斷發展，對專業人才的技術水平要求也越來越高。基于創新與實踐能力培養的液壓與氣壓傳動課程的教學方法必須充分結合當前發展形勢作出相應調整。該課程教學研究要點如下。

2.1 教學目標的優化

液壓、氣壓傳動技術通常應用在自動化設備中，所以教學目標設置時需融入此類技術應用要點，以促使學生在學習過程中掌握與該技術相關的操作技能，例如對設備功能的區分、適配度較高的元器件的選擇、回路原理圖的設計，以及最終的組裝、調試。同時，為促使液壓與氣壓傳動課程的教學目標逐步優化，需重視學生充分掌握基礎理論知識，并加強學習各類軟件的應用，包括Fluid SIM 等軟件，提高對原理圖的繪制能力，嘗試對單缸、雙缸液壓與氣壓系統進行初步設計，對機械結構及PLC 等電氣控制裝置予以調試。

教學目標得到高效優化后，學生對于相關工程案例、實例操作講解也會加深理解，拉近理論知識與工程實例之間的距離，學生可以更直觀地觀察工程運作的各個環節，進而更加全面地學習各類設備、儀器、裝置的使用。在教學目標設計的科學性判定方面，可通過設立模擬工程來實現，開展模擬工程可以及時發現教學目標設計的問題，有效觀察學生的學習效果，為實踐活動的開展提供更加豐富的理論支持和數據支持[2]。

2.2 典型案例的選取

在液壓與氣壓傳動課程教學中，教師需就相關實例工程進行分析，并提高對實例工程講解重要性的認識。其中，不乏一些具有針對性且高效的工程實例，教師可將其作為典型案例進行全方面分析，重點分析內容包括工程內部結構、運作原理等，在教學期間做到將知識點與實例融合，為學生營造學習有關工程的良好氛圍，激發學生的學習熱情與積極性，培養學生自主探究問題的能力。液壓與氣壓傳動課程內容不僅涉及到該專業知識，還包括機構學、電氣控制等方面的內容，較為復雜，優選工程實例，不僅能夠幫助學生梳理知識點，還能促使學生通過實踐逐漸掌握傳動技術應用原理。

一個具有代表性的案例能夠引發學生深入聯想，進而在課堂中做到舉一反三。而現實生活中的工程實例多種多樣，在眾多工程中選擇優秀工程案例對于教師而言是一個不小的挑戰。教師可以從生活實際出發，選擇學生常見、與其生活關聯度較大的工程案例。例如，日常生活中極為常見的汽車助力轉向、制動系統等，通過這些常見的典型案例可以引導學生積極思考，以此建立汽車與液壓之間的直接聯系。此類工程系統的原理清晰明確、結構十分完整，對各知識點的應用也能夠直接展現。因此，在優選案例的過程中，教師可以對科研項目或專利項目進行集中篩選，選取最為合適的案例，這種案例與相關企業工程聯系較大，為達到和企業對接的實踐水平，教師可將實驗項目逐步升級為實訓項目，以進階的方式，提高學生綜合實踐水平[3]。

2.3 理論講解時案例的剖析

從當前教學情況來看，高效的教學模式往往建立在多角度、多層面的基礎上，進而引發學生對各類知識點的拼接、組合、串聯，在引入和剖析工程的過程中，教師需著重強調該次課程的教學重點與目標，分析和解答學生存在的共性問題。液壓與氣壓傳動課程理論知識點多且復雜，容易導致課堂教學內容枯燥，而工程案例的引入能夠豐富課堂內容，活躍課堂氣氛。將具有一定吸引力的工程案例引入課堂，教師需同時準備并整合與該案例特點相似或相近的其他案例資料，通過對比加深學生對相關知識要點的掌握程度，同時借助工程圖片、文字、視頻等資料，學生能夠更加直觀地了解到液壓與氣壓傳動裝置的應用原理，從而提高學生的學習興趣及學習成效。而在以上工程實例解析過程中，可以將學生劃分為不同小組來開展討論，然后通過成果匯報的形式讓全班學生更進一步實現互補學習。教師需組織任務并采取多樣化教學手段，來強化學生對理論知識點的學習，以此提高學生的自主學習水平和交流水平。

正式上課前，教師可以根據課程內容布置難度適中的預習內容，達到學生能夠掌握基本概念的程度即可。在基本概念的有效引入下，教師可以開展正式的課堂教學，在對理論知識點、實踐知識點作充分講解的基礎上，從生活案例逐漸過渡到工程案例，慢慢地增加難度，學生也能夠在這種難度逐級遞進的學習中慢慢感受到自己的進步，并逐漸擁有真正的學習能力。在完成液壓與氣壓傳動相關概念引入后，教師可針對工程案例的各個細節進行細致剖析，該環節非常關鍵，剖析過程中可以對工程結構進行拆解并逐層分析，其間還會涉及到各類工具、裝置的使用方法，學生形成初步認識后，會對后續學習相關知識點起到鞏固作用。剖析工程案例過程中，教師要重視學生提出的相關問題，并耐心給予專業指導，引導學生形成良好的學習習慣。例如，汽車助力轉向系統的演示實例，學生可以充分結合駕駛操作與系統的反饋進行分析，了解液壓系統的基本回路運作原理，同時在實踐期間引發對關于液壓系統運作與能量轉化等專業問題的思考。教師可適當引導學生積極提出問題，以小組為單位，科學選取最佳解決方式，為學生解決問題提供幫助，利于學生獲得學習成就感。在案例講解過程中，學生的思維方式會從原來的感性認知逐步跨越到理性認知，大腦中會對所學知識點形成鏈接，有利于學生對工程科學原理作深入探索[4]。

2.4 教學水平的提高

當工程案例的講解教學達到預期效果時，教師可以通過實時歸納總結來及時跟進了解和掌握學生對工程實例的接受程度。在進行教學評價過程中，教師需對教學過程中涉及到的各類實例予以系統性總結，使學生通過評價第一時間了解到不足之處，及時予以改正。提高教學評價水平可以從以下幾方面著手：第一，學生方面，教師需對學生在學習期間產生的各類問題進行匯總并給出相應評價，并做好標記。第二，教師需對自己選擇的實例設計內容和教學過程進行深入反思，逐步優化教學效果。教師在工程實例的講解過程中也可以適當融入教學評價，與學生形成良好互動，可充分參考學生的意見與建議，促進教學質量與效率的同步提高，做到教學相長。

2.5 教學資源設計的優化

教學資源通常由指導性資源、生成性資源及內容性資源構成，其中指導性資源起旗幟作用，它可以指明教學方向，促使學生明確教學目標，并以此制定科學的學習計劃。教學資源的優化包括對課程標準、考核標準及教學計劃等方面的科學制定。內容性資源是課程知識的主要載體，是學生學習的重點，優化內容性資源能夠明顯提高學生的學習效果。液壓與氣壓傳動課程內容性資源包括課件、實操手冊、教學視頻、任務工單、微課等。教師需充分結合各類教學資源對重點技術的應用原理進行現場展示，針對性提高實驗操作性與學生的動手能力，促使學生掌握更為全面的設計能力和操作能力，以及面對不同類型問題時形成多維視角。教師在課堂講解過程中，也可以充分引用國內外最新的科研成果進行分析，加強學生對該課程與現實生活之間的聯系。

2.6 專業教師團隊的打造

專業教師團隊是保證教學質量的重中之重，教師需不斷提升教學能力，注重理論與實踐結合。可以定期組織學生參觀當地有關企業，同時也可豐富自身的實踐知識，了解當前該專業技術應用水平，這樣才能為學生提供更多的參考。

2.7 教學條件的優化

完善教學用具及相關設備、裝置，實驗室方面還需定期開展整修，更新內部設施，打造良好的實驗環境，激發學生的實驗興趣。

2.8 教學方法的完善

在教學過程中，教師可以結合實際情況，采取多種教學方法，以提高教學效率，避免單一教學方法造成課堂教學內容枯燥而影響學生的學習積極性，同時，需加強對學生創新與實踐能力的培養，其中創新思維的培養非常關鍵，學生具有這種思維能力能夠最大化激發其自我探究能力與主觀能動性，并對問題進行多角度分析，處理方案也能夠設計得科學、合理。此外，學生的成績可以劃分為課堂理論成績與技能實訓成績，有助于了解學生的學習情況，提高學生的綜合素質和水平[5]。

3 結語

基于創新與實踐能力培養要求的液壓與氣壓傳動課程教學，教師需注重加強實踐教學，并對各相關工程案例進行充分講解，使學生對液壓與氣壓傳動應用的認知能夠逐步從生活實例跨越到難度較大的工程實例，促使學生提高學習熱情與積極性，充分發揮其主觀能動性，讓學生不斷地加強對于此類工程技術應用的理解，這是培養復合型、綜合型專業人才的必要途徑。