應用型高校《液壓與氣壓傳動》實踐教學改革

液壓與氣壓傳動是裝備制造業實現自動化控制的重要手段之一，相對于機械控制和電氣自動化控制而言，具有不可替代的地位，被廣泛應用于工程機械、礦山機械、建筑機械、冶金機械、機械制造、汽車工業、起重運輸機械等各個行業。因此，國內很多應用型試點高校的機械專業都把《液壓與氣壓傳動》課程作為必修的專業基礎課程或專業方向課程。
隨著高等學校轉型的全面開展，應用型高校致力于培養基礎知識扎實、動手和實踐能力強、工程意識強的復合型、應用型、創新型人才。在全面深化教育教學改革，優化復合型、應用型、創新型人才培養目標的過程中，面對新的社會需求、多元化人才培養模式、新的人才培養目標和課程體系結構，本文結合我校機械設計制造及其自動化專業人才培養目標體系，將實踐教學課程設置、校企合作以及教學科研相結合貫穿于《液壓與氣壓傳動》實踐教學改革這一條主線上。
1 實踐教學課程設置
《液壓與氣壓傳動》作為一門應用性很強的專業課程，實踐教學環節主要體現在課程實驗、課程設計等教學環節中。因此，可以從以上幾個方面加強實踐教學課程的設置。
1.1 強化實驗教學
課程實驗是《液壓與氣壓傳動》實踐教學環節的重要組成部分。通過實驗教學，可加深學生對基礎知識和基本概念的理解與掌握，同時可培養學生發現問題→分析問題→解決問題→提煉出新問題的能力，形成閉環良性循環，良性循環圖如圖1 所示，實驗教學環節可以從以下幾個方面著手突破：
（1）主體變換。將以老師為主體變換為以學生為主體，增強學生實踐教學學習的積極性和主觀能動性。
（2）更新實驗性質、比重及內容。在實驗性質上，減少演示及驗證性實驗，增加以培養學生設計能力為目標的綜合性、設計性、創新性實驗，不斷提高學生的動手能力、思維分析能力和科技創新能力；在比重上，增加綜合性、設計性、創新性實驗所占比重，弱化演示及驗證性實驗；在實驗內容上，以企業需求為導向，增加含有工程應用背景的實驗內容。
（3）積極開展理實一體化教學模式。根據授課內容需要，授課課堂及時在教室和實驗室或校內實訓基地之間切換，為學生提供理論聯系實際的機會，在課堂上學習理論知識，在實驗室或實訓基地內學習液壓氣動系統的設計和實際使用。

圖1 良性循環圖
1.2 增加課程設計實踐教學
課程設計一般是在理論教學結束后進行，是對所學理論知識的鞏固和加強，是一項實踐性很強的教學環節。通過課程設計，可以把課程內容綜合運用到設計中，起到鞏固深化及融會貫通的作用，使學生對理論知識有一個系統、全面的認識，培養學生理論聯系實際的設計思想，訓練學生查閱相關文獻資料并進行綜合處理和分析的基本技能，通過理論與實踐的緊密結合，強化學生理論聯系實際的能力。
根據我校的實際情況，增加《液壓與氣壓傳動》課程設計實踐教學環節，可以從以下兩種模式突破：
（1）企業“交鑰匙工程”模式。課程設計前期，指導教師搜集具有工程應用背景的案例，編寫設計任務說明書、需求書等實踐教學資料；課程設計中期，指導教師向學生個人或團隊詳細講解任務書，指導學生在規定時間內完成課程設計任務；課程設計后期，根據制定好的評價體系（主要為成績評定標準體系），對學生的設計任務進行綜合評價。
（2）“設計+軟件仿真+實驗驗證”模式。針對我校實踐教學資源相對不足的現狀，該模式采取分組進行的方式，具體分為兩步走：①根據各自設計任務，小組內每個成員分別設計出符合任務要求的液壓氣動系統，并利用FluidSIM/FESTO等液壓氣動仿真軟件驗證設計的合理性和正確性；②在軟件仿真基礎上，小組內部討論，選擇一個最優設計方案，針對選擇的設計方案，搭接實驗平臺，進行最后的實驗驗證。
2 校企合作實踐教學改革
2.1 搭建校企合作開放平臺
根據我校人才培養目標，與東風商用車有限公司發動機廠簽訂國家級工程實訓教育教學和人才定向培養基地。校企合作模式為學生實踐能力培養搭建了廣闊的平臺，學生理論聯系實際的實踐教學能力培養落到了實處：一方面，通過框架協議，分階段、分批次安排學生到合作企業參加液壓與氣動實踐培訓，定期向企業輸送優秀人才；另一方面，建立產、學、研多元化校企合作機制，在教師和企業工程師共同指導下，鼓勵學生參與或承擔企業液壓與氣動科研工作，學生可以在第一時間接觸實際生產中的技術難題，為學生參與企業技術創新提供了機會，同時，學生的實踐教學能力得到了顯著提高。
2.2 搭建校企合作互利共贏平臺
根據我校應用型高校發展目標和青年教師人才培養計劃，積極與合作企業簽訂人才定向培養框架協議。充分利用校企合作機會，在《液壓與氣壓傳動》實習、課程設計等實踐教學中，鼓勵教師與企業開展實踐教學雙向合作。首先，企業培養教師掌握務實有效的處理工程問題的思想和方法，使教師實踐教學能力培養在生產實踐中得到落實，切實提高學校應用型人才培養質量；其次，教師可以利用企業現有的優質資源，積極申報各級別教科研課題，主動引導學生參與到與課程相關的子課題中；最后，企業可以利用高校的優質資源為企業公關相關技術難題、申報各種項目和獎勵等。
3 教學與科研相結合
教學與科研兩者之間是相互促進、相互依存的關系，科研的提高很大程度上依賴于教學資料的積累，教學內容的豐富拓展也有賴于科研的有力支撐。
為了培養教師、學生的創新和實踐能力，利用教學發現科研問題，利用科研提升促進教學，真正做到教學和科研的有機統一，可以從以下幾個方面突破：
（1）強化教學科研意識，提高教學和科研能力。對積極進行教學科研創新且業績突出的人才，制定針對性的教學科研獎勵政策，有效的激發專業技術人才的教學科研熱情。
（2）造就科研團隊，形成學科群體優勢，解決教學和科研技術難題。根據《液壓與氣壓傳動》課程在機制專業人才培養中的地位，依靠機械設計制造及其自動化重點學科，堅持可持續發展，帶動機制專業相關學科和課程建設，形成學科和課程群優勢，以點帶面形成具有特色的高水平學科和課程群，為解決教學科研技術難題打下堅實基礎。
（3）運用科研成果，提高教學質量，形成教學科研互動的良性循環。堅持計劃為主、自選為輔、人人參與的教科研模式，針對《液壓與氣壓傳動》課程而言，既要注重專業基本理論的講解，又要把科研工作中了解到的新技術、新發展融入教學中，不斷完善教學內容，努力做到理論聯系實際，加強對學生應用知識能力的訓練和培養，激發學生對專業課學習的興趣。
（4）發揮教師積極性，帶領學生參與科研活動。開展“以德育教育為核心，以創新能力、實踐能力和創業精神培養為重點”的素質教育，積極引導優秀學生參與老師的相關教科研課題，吸引和推動大學生刻苦專研、增強能力、勇于創新、多出成果，奠定堅實的科學文化基礎，營造良好的學習創新環境和氛圍。
4 結論
《液壓與氣壓傳動》實踐教學改革和研究，以理論結合實際為出發點，積極探索了實踐教學課程設置、校企合作實踐教學改革以及教學與科研有機結合等實踐教學內容，課程實驗、課程設計實踐教學環節從主體、性質、內容以及教學模式上進行了重點改革；校企合作從教師和學生發展兩個方面著手，與企業合作，重點培養教師和學生的實踐教學能力；教學科研相結合從科研意識、科研團隊、科研成果運用、老師學生科研積極性等方面進行了深入探討，運用以上方法，在實際的教學科研中取得了良好成績。該課程作為我校機械設計制造及其自動化專業的方向課程，通過實踐教學改革與探索，增強了教師、學生動手實踐和理論結合實際的工程應用能力，強化了應用型高校發展目標，實現了人才培養計劃，取得了較好的成效。