关于液压与气压传动教学改革的探索与实践

　　液压传动技术是二十世纪四十年代才发展起来的一门新兴传动技术，它的出现大大地促进了机械行业的自动化，促进了七十年代宇航事业的高速发展。目前，液压技术广泛用于机械制造、冶金、造船、石油化工、建筑、汽车、工程机械、注塑、纺织、食品及其它部门。
　　《液压与气压传动》课是机械类各专业重要的专业基础课之一，为了适应21世纪科技发展和社会主义市场经济建设的需要，2001年开始发展成为院级平台课，同时成立了《液压与气压传动》课程组，全面加强该课的课程建设，大胆进行教学改革，形成了一套由课堂讲授、多媒体辅助教学、实验教学、课外练习和科学考评相结合的全方位、多层次的教学体系，在提高《液压与气压传动》课教学质量方面取得了显著的教学效果。
　　1发挥集体优势，提高整体授课水平
　　为了提高授课教师的整体授课水平，首先成立了《液压与气压传动》课程组，课程组是实施该门课程教学、教学法研究和教学改革的稳定群体，其任务是制定课程的教学大纲、教学内容和教学日历，组织教学研究活动，讨论课程的教学方法，改造和建设实验教学设施，加强课程建设等。课程组坚持听课制度，教师之间互相听课、互相交流；采取传帮带，老教师对年轻教师言传身教，实行年轻教师培养的导师负责制。几年来的教学实践证明，成立课程组对于加强教师队伍建设、教材建设和实验室建设、加速教学改革、提高课堂教学质量都起着至关重要的作用。课程组的任课教师相对稳定，形成一支知识结构、年龄结构比较合理的教学梯队，每位教师都有锲而不舍的进取精神和强烈的责任感。
　　众所周知，提高课堂教学质量的关键是精选教学内容和改革教学方法。从2002年开始，采用了普通高等学校机械设计制造及自动化专业新编系列教材《液压与气压传动》。该书的篇幅仅为传统教材的一半，既体现了少而精的原则，又理论联系实际，同时增加了反馈控制的内容，有利于培养学生分析问题的能力和创新意识。选定教材之后，课程组首先根据学时要求确定合理的教学大纲，然后对教学内容和教学对象进行分析，确定课程的教学重点，通过群体集思广益优势，拟定《液压与气压传动》课程的最佳教学内容，优化的教学内容不仅有系统、有重点，更具备适宜的深度和广度，富于启发性，有利于培养学生的创造思维能力。这些措施避免了个别教师、特别是青年教师因经验和知识面不足而片面的选择教学内容的弊端。同时集中各位教师在教学方法上的长处和特点，结合各章节具体情况，采取注重学生能力培养、促进创新意识的启发式教学方法，在授课中以实际问题为引线，引导学生积极展开思维，使学生与教师思维同步运动，产生思维的共鸣，充分调动学生学习的积极性和主动性。对于一些有思考价值的结论不是急于托出，而是尽可能地启发学生，创设思考的环境。
　　几年来，课程组的每位教师不但积极参加教学活动，而且注重科学研究和理论水平的提高，并及时地把科研中的最新成果引入教学环节中来，让学生对所学课程在现代生产中的实际应用情况多作了解，以培养学生的创造性思维能力。
　　成立课程组，利用集体优势克服个人思维和经验的局限，集思广益，形成了《液压与气压传动》课全方位优化的教学方法，提高了该课程的整体授课水平。
　　2采用多种教学手段提高课堂教学效果
　　为了加强学生能力的培养，提高课堂教学效果，采用了一系列先进的教学手段。具体包括以下几方面内容：
　　1）改革教学方法，提高课堂容量。在学时压缩的情况下，为了提高课堂教学容量、扩大学生的知识面，笔者以普通高等学校机械设计制造及自动化专业新编系列教材《液压与气压传动》教材为蓝本制作了《液压与气压传动》多媒体授课系统，利用图文并茂、生动逼真的教学环境，把不同教学内容按教学目标的要求组成一个有机的整体，极大地增加了授课的信息量，使教学过程的辅助时间大大缩短，提高了课堂教学的效率和教学质量，较好地解决了学时减少、教学内容增加的矛盾；
　　2）采用三维动画技术和实物录像解决课堂教学难点。本门课程的重点和难点之一是液压元件结构组成及工作原理，掌握这部分内容是阅读和设计液压回路及液压系统的基础。但是由于学生缺乏实践经验，对复杂元件的结构很难弄懂，其工作原理也不容易理解。这也是教学中的难点之一。针对这种情况，为了化难为易，一方面录制了液压元件结构与组成实物录像片，将典型的液压元件逐一解剖分析，真实、直观地展示了液压元件的结构组成，学生观看后，很容易就掌握了液压元件的结构组成；另一方面，利用三维动画技术制作了液压元件CAI课件，对各种液压元件的结构形状、元件组装和工作原理进行三维动画仿真演示，增加了立体感和真实感，从而使学生对液压元件工作原理的理解也变得深刻而透彻了。有效地解决了教学难点，也提高了学生的学习兴趣；
　　3）采用形象化的教学手段对基本回路和典型系统进行仿真演示，改善课堂教学效果。《液压与气压传动》课的另一个特点是液压基本回路图和液压系统图较多，液压基本回路及典型液压传动系统的工作原理是本门课要求学生掌握的重点内容之一。为了调动学生学习的积极性和主动性，让学生更好地理解和掌握基本回路和典型系统，制作了液压与气压传动CAI课件，通过二维动画仿真技术，用丰富的色彩、形象的图像和运动的画面，将液压回路及液压传动系统的工作过程逼真地演示出来，枯燥的黑白图片被赋予活力。根据专业不同而选择不同的典型回路进行演示，极大地调动了学生的学习兴趣，有效地改善了课堂教学效果。
　　3加强实验教学，提高学生的创新能力
　　《液压与气压传动》课程实验的目的在于使学生掌握基本的实验方法及实验技能，学习科学研究的方法；验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识；使学生对液压传动系统中常见的元件的内部结构、工作原理等有一个更加深刻的理解和认识，并能自行组装液压基本回路。通过液压传动实验，使学生初步具备液压元件、液压回路的组装和测试的综合能力，正确处理实验数据和分析实验结果的能力，运用所学的理论解决实际问题的能力，提高学生的综合素质。为今后在工程实际中设计性能优良的液压传动系统打下坚实的基础。
　　为此，改革了实验教学体系，在完成传统实验的基础上，设计并实现了典型实验和综合型实验，综合实验属于开放型实验，鼓励学生自己设计回路进行实验，以锻炼学生的动手能力。注重培养学生的独立实验能力和创新能力。
　　4强化训练，科学考评
　　考试是学校教学管理的一个重要环节。通过有目的、有针对性的考核和检测活动，一方面考查学生的学习状况，督促和引导学生认真学习，巩固所学知识；另一方面，通过对学生学习结果的评价，可以检查和反映教师的教学效果。因此，考试的目的是通过对教与学的双向检测，帮助学生、教师和教学管理人员发现课程教学中存在的问题，进而改进课程教学，不断提高教育质量。为了实现这一目的，实行教考分离是行之有效的措施。然而要实现教考分离，建设试题库并使用试题库进行考试是非常必要的。
　　试题库既能为课程教学改革服务，使考试科学化、规范化，减轻教师的工作强度，又有利于监控教学质量，是加强教学管理工作的重要手段之一。
　　从2003年开始使用课程组自行开发试题库，与传统的任课教师经验命题、手工组卷的考试方法相比，使用试题库出题，在教学管理上能做到保密、高效和灵活地编制出所需要的试卷，避免了教师个人出题的片面性和出题差错，有利于教考分离，能够对教学内容和质量进行全面、公正、客观的测评；编制出难度系数可预控、性能相对稳定一致的试卷，有利于按事先指定要求控制考核的内容范围，根据不同的专业要求和教学学时合理命题。能够比较客观地考察学生对本门课的掌握程度。
　　在本门课的教学过程中，为巩固学过的知识，达到精讲多练的效果，还编制了章节测试题库，各章后面都有复习测试题，包括基本题和提高题，具有自动判分功能，学生可随时测试自己学习掌握的程度。这对强化训练和培养不同层次学生的能力起到了积极的作用。
　　通过几年的教学改革与实践，使教学质量有了明显提高，取得了显著的教学效果。从毕业设计中可以看出，学生能正确而又熟练地运用液压知识解决设计中的实际问题，体现出较扎实的理论功底。2003年成功申报了省级精品课。培养了大批牢固掌握基础知识又具有较强应用能力的高质量人才。