应用型本科“液压与气压传动”课程思政建设

【摘""要】文章基于对“液压与气压传动”课程思政现存问题的分析，结合新工科与应用型本科人才培养要求，对课程教学目标、教学内容和教学方法进行改革。具体方法为：深入挖掘思政元素，建立融合思政元素的课程知识体系；将课程思政与项目式教学法、案例式教学法、探究式教学法、线上线下混合式教学法相结合，激发学生学习内需，提高学生参与度。在此基础上，文章阐述了专业教学与思想政治教育的融合设计案例，为其他高校“液压与气压传动”课程思政建设提供参考。【关键词】“液压与气压传动”课程；课程思政；育人；融合设计一、引言教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》明确了要全面推进课程思政建设，为工科专业课的课程思政建设指明了新核心、新目标与新方向[1]。课程思政可以完善思想政治教育工作机制，寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，实现全程育人、全方位育人[2]。液压与气压传动技术是实现我国机械行业向智能化、轻量化方向发展的重要技术支撑，“液压与气压传动”课程是实现该技术发展的理论基础，也是培养液压与气压传动人才的重要途径。作为服务区域经济和地方产业发展的应用型本科院校主要是培养能将理论知识和专业技能应用于所从事专业的高级技术人才。随着经济发展，企业对高级技术人才的要求逐步提高，需要他们具有扎实的专业基础，能围绕专业进行知识的辐射性学习和拓展，并能在实践中发现问题、分析问题和解决问题，形成核心专业能力，同时要具有工匠精神等良好的工程师素养[3]。近年来，很多学者开始探索“液压与气压传动”课程思政的实施方法，主要体现在思政元素的挖掘与融合方法方面。路珍等人在全面分析课堂教学工作现状和面临问题的基础上，深入挖掘思政元素，提出了“精准思政育人路径”[4]；涂琴基于高职机电类专业的特点，从专业知识的背景元素、精神内涵和思想价值3个层面挖掘课程思政元素，提出“在需处引、在用中融、在分析中通”的课程思政融入方法[5]。文章基于应用型本科人才培养要求，对“液压与气压传动”课程教学目标、教学内容和教学方法进行改革，并通过案例设计展示专业教学与思想政治教育的融合设计方法。二、“液压与气压传动”课程思政现状分析随着课程思政工作的大力推进，课程思政与思政课程同向同行、协同育人取得了较显著的成效，但由于课程思政建设时间较短，尚存在诸多不足[6]。目前，“液压与气压传动”课程思政建设存在的主要问题有以下几方面。①与思想政治教育相配合的教材及教学资源贫乏。由于该课程内容抽象，思政元素少，导制思政元素挖掘难度大。②教学过程中存在思政元素“硬融入”“表面化”现象，制约了课程思政功能的发挥和教学效果的提升，难以达成课程育人目标。③学生思想观念多元化，缺乏主动学习积极性；接受新鲜事物的能力强，普遍具有较强的网络社交、网络消费、网络娱乐、网络学习的能力，但辨别力不足；学习能力较强，自我意识强烈，但习惯于被动学习、合作意识薄弱[7-8]。课程思政建设要实现知识传授、能力培养与价值引领相统一，需要通过充分挖掘课程中的思政元素和育人潜质，在教学过程中有效把科学方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力，塑造学生正确的世界观、人生观和价值观，进而培育出具备大格局、大情怀的新时代工程人才[9]。三、“液压与气压传动”课程教学目标改革根据新工科人才培养要求与课程思政要求，结合学校定位和专业特色，教学团队以学生为中心，以成果为目标导向，对教学目标进行改革研究，优化课程教学目标。课程教学目标包括专业育人目标与思政育人目标。（一）专业育人目标①让学生会描述液压与气压传动的基本框架、技术特点、研究方法、技术发展现状和未来发展方向。②让学生学会解释液压与气压传动的主要概念、基本原理，主要元件的结构和工作原理，基本回路的工作原理及特点。③让学生能够运用流体力学的知识分析工程问题；能根据工况要求选用元件；能完成典型液压与气压传动系统的分析、设计、维护工作，或具备一定的设计、维护较复杂系统的能力。（二）思政育人目标①利用个性化案例提高教学的感染力，激发学生学习兴趣和学习内需，培养学生主动学习的习惯。②利用工程案例激发学生的社会责任感，培养学生的工匠精神及严谨的工作作风，提高工程师职业素养。③结合相关时事热点，培养学生的国际视野和社会主义核心价值观，让学生了解液压与气压传动技术对环境、社会可持续发展的影响，树立良好的思想品德、积极的人生态度，启发学生的爱国情、强国志、报国行。④融入辩证唯物主义教育，培养学生的科学思维方法和科学精神，能运用辩证思维解决社会问题与技术问题；培养学生的创新意识，提高其自主学习和终身学习意识，进而转化成适应发展的能力。四、“液压与气压传动”课程教学内容改革以学生能力培养为核心，结合行业对人才的知识需求及能力需求，建立课程知识体系[10]。在把握课程知识体系的前提下，融入汽车、起重机、混凝土泵车、飞机起落架等工程案例，结合与课程相关的时事热点、大国重器、技术发展、技术瓶颈等，深度挖掘课程所蕴含的爱国情怀、民族自信、社会责任、辩证唯物主义、科学研究方法、工程素养等思政元素，从整体上规划并分层设计，结合学生的学习习惯、兴趣爱好等特征，寻找合适的知识映射点，“基因式”融入教学内容，提高教学内容的趣味性和育人功能，提高课堂教学的“温度”。图1为融合课程思政元素的课程知识体系图。五、“液压与气压传动”课程教学方法改革将课程思政作为一种创新性教学方法，与项目式教学法、案例式教学法、探究式教学法、线上线下混合式教学法相结合。与项目式教学法相结合，以项目为牵引激发学生学习内需。任课教师结合工作经验，引入工程项目，通过项目介绍、项目技术进展等融入思政元素，在课程结束时由学生汇报项目成果。鼓励学生主动运用多门课程的知识解决问题，实现与“机械制图”“计算机绘图”课程的融合，加强知识、能力、实践、创新、素养一体化训练，培养运用知识解决复杂工程问题的能力、创新能力、团队沟通合作能力和机电液一体化工程意识。与案例式教学法、探究式教学法相结合，利用融入思政元素案例为学生设置情景，结合探究式教学法引导学生分析思考。以学生为中心，利用工程案例活跃课堂氛围，变被动学习为主动学习，提高学生课堂参与度，发挥学生的主体作用，引导学生掌握科学的学习方法，激发学生学习兴趣，培养严谨的工作作风、科学精神、工匠精神及工程师职业素养。与线上线下混合式教学法相结合。建立在线课程平台，从大国重器、时事热点、科技前沿、行业领袖人物、榜样力量等方面深入挖掘课程所蕴含的思政元素，建立线上资源。将线上资源用于翻转课堂的自主学习及课堂后的能力强化训练，培养学生自主学习与持续学习的习惯，提高课程学习的深度和广度。采用VR（VirtualReality，虚拟现实）课程虚拟资源包，利用齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、溢流阀、顺序阀等各种复杂元件的三维结构拆分视频及工作原理的演示动画提高课堂的生动性，培养学生的空间想象力，解决学生由于读图能力不足而导致学习困难的难题。结合问卷星设计问卷，掌握学生学习状态、学习效果的实时动态，及时调整教学方法与策略，适时增大具有高阶性和挑战度教学内容的比重。建立微信教学班级群开展在线答疑，引导学生利用线上优质资源主动学习，提高线上资源利用率，解决学时不够的难题。六、专业教学与思想政治教育融合设计案例以液压与气压传动第1次课（2学时）为例，展示专业教学与思想政治教育的融合设计方法。（一）教学内容分析本次课的重点内容是压力、流量的概念、单位，压力的形成过程及分析方法，液压与气压传动系统的工作原理、组成，液压与气压传动系统的能量转换过程、功率的计算方法；难点内容是压力的形成过程及分析方法，“压力取决于负载”“执行元件运动速度取决于流量”2个重要结论。（二）教学内容重构策略液压与气压传动系统中的“压力”概念非常抽象，且因学生未学习过“流体力学”课程，存在知识断层，如何深刻理解压力的形成过程及其分析方法是该课程的难点之一，也是学好该课程的关键。考虑到学生已学过帕斯卡原理、压强、连通器等，且本专业学生物理基础普遍比较扎实，利用连通器的分析可有效激发学生学习兴趣，帮助学生理解压力的形成过程及分析方法，为后续学习打好基础。教材第一章的概念多而杂，描述性的内容多，如系统组成、图形符号、优缺点、应用发展等，容易让学生失去学习兴趣。通过液压千斤顶案例的总结提升给学生展示液压系统的原理及组成，让学生了解课程内容框架，在此基础上发布工程设计项目。项目结合教师的研发经验及课程难度而设置，包括挖掘机、混凝土泵车、压力机、起重机及学生自选感兴趣的设备，以激发学生学习内需，引导学生以小组为单位完成项目任务，锻炼学生团队合作能力及工程素养。通过教学内容的重构，本次课堂教学预期目标包括3个方面，其中知识目标和能力目标组成专业育人目标。①知识目标：让学生会解释液压与气压传动的定义及几个基本概念，包括压力、流量；会解释液压与气压传动系统的工作原理、组成及各组成部分的作用，系统的能量转换过程；会描述本课程的内容框架。②能力目标：让学生能解释压力的形成过程及其分析方法；能分析解释“压力取决于负载”“执行元件运动速度取决于流量”2个重要结论；能运用已学过的知识分析、解决新问题；能推导液压传动系统功率的计算公式；能组建团队进行产品技术调研。③思政育人目标：让学生了解我国机械行业技术现状，增强学生的民族自豪感和技术自信，激发学生学习内需和爱国主义热情，提高学生运用辩证思维解决问题的能力，培养学生的社会责任感及工程师素养。（三）教学环节设计本次课教学内容包括7个教学环节，其中课程思政的融入主要体现在课程导入环节、难点突破环节、项目任务布置环节及课后拓展环节。1.情景导入向学生展示红旗汽车在迪拜销售的新闻图片，引导学生分析机械设备的组成、传动在机械设备中的作用与地位，导入液压与气压传动的定义。迪拜遍地豪车，其市场对于汽车向来挑剔，红旗汽车在迪拜市场的出现展现了红旗汽车对自身品牌的自信与进军全球市场的决心。在此环节，教师采用“问题式教学法+启发式教学法”，通过热点时事的融入，引导学生分析机械设备的组成、传动系统在机械设备中的作用与分类的同时，弘扬爱国情怀，激发学生学习内需，启发学生树立远大理想，增强民族自信。2.难点突破利用连通器实验模型，引导学生利用已学过的帕斯卡原理、压强等知识分析问题，在分析过程中学会压力、流量、系统工作压力取决于负载、执行元件运动速度取决于流量等重要知识。采用“探究式教学法+问题式教学法”，关注学生已有知识基础，利用兴趣案例弥补学生知识断层，激发学习兴趣、树立学习自信心，实现难点突破。在分析的过程中，教师通过对连通器模型的理想化处理，引导学生运用马克思主义基本观点，即“抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，透过现象看本质”，锻炼学生逻辑思维能力和辩证思维能力，提高分析和解决复杂问题的能力与工程素养。同时，通过合作探究的模式培养学生的团队精神和合作意识。3.重点突破基于连通器实验模型引出液压千斤顶案例，激发学生学习兴趣。结合液压千斤顶的结构原理简图，引导学生分析其工作原理及结构组成，培养学生逻辑思维能力和分析问题、解决问题能力。4.讲授新知基于难点和重点突破环节，介绍液压系统的组成和课程的知识框架，引导学生搭建课程知识体系框架。5.项目任务布置教师结合企业工作经验，采用项目教学法引入工程案例，发布挖掘机、混凝土泵车、压力机、起重机等项目任务，学生五六人一组。以项目为牵引，激发学生学习内需。通过对混凝土泵车项目的介绍，引入“三一重工收购普茨迈斯特”的案例：2012年，三一重工股份有限公司（以下简称“三一”）正式宣布对拥有世界混凝土机械第一品牌“大象”的德国普茨迈斯特控股有限公司进行100%股权收购。这次收购对“三一”来说意义重大，尽管“三一”的销售额全球领先，但技术卡脖子现象常有发生，“三一”斥巨资实施收购，既是中国品牌崛起的象征，也将“三一”技术提升到国际领先水平。以此培养学生的国际视野，激发爱国主义情怀及社会责任感，引导学生树立为推动我国液压气动技术进步做贡献的理想抱负。6.总结提升通过液压千斤顶案例总结液压系统的工作原理、能量转换，引出磨床进给液压系统的工作要求，为下节课做铺垫。7.课后拓展项目任务中有一类自选项目，采用“案例教学法+视频播放法”引导学生在超星学习通平台查看课后拓展资料，让学生了解C919大型客机中的液压部分，以大国重器增强民族自信，让学生感悟党和国家的伟大成就，领悟执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越的工匠精神和科技报国情怀。七、结束语开展课程思政不仅是专业课程与时俱进的内在需求