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新工科背景下“液压与气动技术”课程教学改革研究

时间:2021-08-24分类:教育技术

  摘要:文章以新工科背景下对人才的需求,探讨了金陵科技学院“液压与气动技术”课程的特点及当前该课程在教学中存在的问题。为满足新工科背景下对人才能力的培养,提出项目式教学,分别从教学模式、师资力量及考核机制3个方面提出了几点教学改革措施,为培养液压与气动专业方向新工科人才探索新路径。

新工科背景下“液压与气动技术”课程教学改革研究

  牛瑞坤; 孟妍妮; 王海巧; 沙鑫美, 江苏科技信息 发表时间:2021-08-24

  关键词:新工科;液压与气动技术;项目式教学;教学改革

  0 引言

  2017 年起我国教育部积极提倡“新工科”建设,探索新工科背景下工程教育改革新模式、新经验下的新工科建设理念。在“新工科”背景下,金陵科技学院建设一流本科专业,以培养具备工程能力和创新能力的高层次、高水平、高水准的“新工科”工程人才为目标,以学生为中心,强化实践教学,逐步完善和健全自查自纠的质量保障机制和人才培养模式[1-2]。

  “液压与气动技术”课程是机械工程学科一门重要的专业基础课,是综合性、应用性及实践性强的专业课程,是液压装备设计、使用和维护所必须掌握的专有技术和专门知识。随着国家教育改革的不断深入,传统的“液压与气动技术”课程缺乏工程性的教学,不易激发学生学习兴趣及培养学生思维能力,其人才培养模式已不适应新工科人才的需求。因此,培养新工科背景下的人才能力需要对“液压与气动技术”课程进行针对性的教学改革,提高教学目标,更新教学模式。对于“液压与气动技术”教学的课程改革很多,但其课程教学改革适用于新工科的建设与发展不多。为了适应新时代工业发展的要求,必须对“液压与气动技术”课程进行教学模式的创新、师资队伍的建设以及教学质量的提升,培养适应新工科背景下的人才需求[3-4]。

  1 传统“液压与气动技术”课程教学中存在的不足

  1.1 教学中存在的问题

  传统的教学模式以教师为主体,脱离了“以学生为中心”的教学理念,学生被动学习,缺乏学习的积极性。教学内容上侧重理论知识的讲解,而忽视对实践动手能力的锻炼。教学过程中以老师讲解专业理论知识为主,学生自己动手创新实践的机会少,缺少对学生创新能力和实践能力的培养。教师通常以现成的元件作为教学教具,学生只是粗浅了解液压与气压元件外观,而对其内部结构和工作过程没有深入掌握,实验型教材由于各校设备的差异和学生未来工作岗位适应性的差异,难以体现出其实践性。

  1.2 双师型教师缺失,实验设备陈旧

  “液压与气动技术”是一门实践性强的课程,目前金陵科技学院中“双师型”和“技能型”教师数量严重不足,影响了开展该课程的实践教学。个别教师理论教学能力强,但理论教学与实践应用不能有机结合;金陵科技学院液压与气动实验室里设备陈旧,缺少新型元件器材,学生只能认识一些简单的液压元件,演示简单的基本回路。课程教学内容没有针对性,不了解新工科背景下对液压专业人才能力的需求。

  1.3 考核机制存在的问题

  以往金陵科技学院针对“液压与气动技术”课程的考核形式单一,仅是课程结束后的卷面专业理论知识测评,实践教学环节和过程性评价较少,忽视对学生实践能力、创新能力等的考核,学生综合素质得不到有效发展,难以体现出学生的知识掌握水平和综合职业素养。其考核结果并不能真正反映出学生对本门课程知识的理解情况,抑制了学生的实践和创新能力的锻炼,无法与新工科背景下的人才培养目标相匹配。

  2 新工科背景下“液压与气压传动”课程教学改革方案

  “液压与气压传动”课程与工程应用联系紧密,因此在教学过程中要跟随科技发展不断更新知识和教学工程实例,将新的技术、结构和工艺引入教学过程,拓展学生知识深度。为使该课程更好地体现实践教学理念,突出新工科背景下对人才能力的培养要求,对其教学方法、教学模式和考核机制进行了改革,如图1所示。

  2.1 深入课程改革,提出项目式教学

  2.1.1 教学方法的改革

  在“液压与气动技术”课程教学中,采用项目式教学法和分组研讨式教学法等灵活多样的教学模式,增强专业理论知识的学习,激发学生学习本门课程的积极性。项目教学法包括任务引入、相关知识点、任务实施、任务评价四部分,将课程的知识点融入项目教学任务中,并且对知识点进行研讨以达到透彻理解,使同学们在完成项目任务的过程中掌握相关理论知识,可有效提升课堂教学质量[5]。

  依据“液压与气动技术”课程知识体系的改革,共设计了3个项目教学,如表1所示。在项目教学设计实践中,首先引入项目教学对象,再讲解该项目的相关知识点,最后引领同学们完成学习任务。在项目设计教学过程中以学生为主体,培养学生的创新能力,提高他们解决实际问题的能力。

  2.1.2 增加创新性设计实验

  长期以来“, 液压与气动技术”课程开设的都是验证性的实验,学生的主观能动性以及创造性得不到很好的培养。为了提高同学们运用综合知识的能力,在实验教学中增设了创新型设计实验。首先给同学们提供实验设计任务书,同学们根据实验设计的内容收集相关资料并进行分析,设计出液压与气动回路系统图,最后动手实践连接回路系统图。实践证明, 增设创新型设计实验的教学内容可以提升学生查阅资料的能力,培养学生综合分析问题和解决问题的能力,使他们的创新意识和创新思维得到培养[6]。

  2.2 “双师型”教师的培养

  为突出实践能力的培养,应着重加强课程中的实践教学,这就需要目前的教师队伍向“双师型”转变。要加强师资力量培训,通过“校企合作、工学结合”使专职的理论教师向理实一体“双师型”教师转型。首先,专职的理论教师可以到企业参观学习和实践,将当前液压与气压技术最前沿的技术带到课堂教学中来,以更新落后的理论知识,实现理论与实践结合的教学目标。其次,可以将企业的液压传动理论技术人员请到课堂教学中来,发挥他们丰富的项目实践经验。通过课程改革把先进的人才培养理念灌输于课程教学的各环节,使得课程教学过程中理论与实践相结合,实现学生理论知识与实践能力的转化,提高学生的实践动手能力和创新设计能力,培养出新工科背景下的一流技能型人才。

  2.3 考核机制的改革

  对教学模式的创新和改革后,需要构建多元化考核模式与之相匹配,合理确定考核内容和评分标准。在“液压与气动技术”教学过程中一直探索教学模式的创新、教学内容的改革,学生涉及创新能力的提升,并逐步制订出一套合理可行的课程考核机制。根据金陵科技学院学生的学习情况,结合线上教学平台,加大过程考核成绩在课程成绩中的比重,强调学生过程化考核,构建了本课程的多元化考核机制,如表2所示。

  多元化考核机制不仅可以体现出学生们的真实学习效果,还可以激发他们的学习兴趣。多元化考核机制可以针对学生对理论知识的掌握情况,同时也对学生的实际动手操作能力、案例分析及创新设计能力进行考核。改革后学生改变了重理论轻实践,参与实验兴趣变浓,并通过案例分析和创新设计回路项目将理论与实践相结合。

  3 结语

  重理论、轻实践的教学理念影响了学生实践与创新能力的培养。针对“液压与气动技术”提出的课程教学改革锻炼了学生工程应用能力,同时学生实践创新能力也得到了加强,将培养新工科背景下的人才需求作为育人目标。提高实践教学能力水平,从课程模式、“双师型”教师队伍培养、课程考核内容及方式等方面制定措施改革,全面提升大学生综合能力素质、创新意识及核心竞争力。不断探索应用型本科院校里“液压与气动技术”课程教学的新模式、新思路,满足新工科背景下对人才技能的需求,提高金陵科技学院毕业生的人才技能水平。

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