工程專業(yè)認(rèn)證背景下液壓與氣壓傳動(dòng)課程的改革探討

劉春波

[摘 要]為適應(yīng)專業(yè)認(rèn)證的要求，我們對液壓與氣壓傳動(dòng)課程進(jìn)行了改革，確定了新的課程目標(biāo)，并對課程大綱、評價(jià)體系等部分進(jìn)行了修訂。課堂教學(xué)部分增加了流體力學(xué)基礎(chǔ)部分在課程中的比重，讓學(xué)生對力學(xué)部分有整體認(rèn)識，為后續(xù)內(nèi)容奠定了理論基礎(chǔ)。修訂了實(shí)驗(yàn)大綱，增加了設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，以培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用課堂所學(xué)知識的能力。建立了學(xué)生—任課教師—課程負(fù)責(zé)人為一體的課程評價(jià)體系，對課程效果及服務(wù)于畢業(yè)要求的情況進(jìn)行客觀評價(jià)。

[關(guān)鍵詞]專業(yè)認(rèn)證；液壓與氣壓傳動(dòng)；教學(xué)大綱；評價(jià)體系

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0090-02

概述

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，是檢查專業(yè)設(shè)置是否適應(yīng)國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，是否適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。[1][2]專業(yè)認(rèn)證工作是職業(yè)工程師認(rèn)證工作的基礎(chǔ)，通過專業(yè)認(rèn)證工作的開展，可以更新教育思想，促進(jìn)真正意義的以學(xué)生為中心的教育觀念的形成，保證受教育者的權(quán)益。[3][4]

2006年，我國教育部正式組織開展了工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，成立了全國工程教育專業(yè)認(rèn)證專門機(jī)構(gòu)，目前已有機(jī)械制造及其自動(dòng)化等10個(gè)專業(yè)開始了專業(yè)認(rèn)證的試點(diǎn)工作。[5]河南工業(yè)大學(xué)2015年開始進(jìn)行機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)的認(rèn)證申請，根據(jù)專業(yè)認(rèn)證對該專業(yè)的要求進(jìn)行系統(tǒng)改革，包括培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、師資條件，其中課程體系是改革的重中之重。以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，機(jī)電學(xué)院液壓與氣壓傳動(dòng)課程組對該課程進(jìn)行了較全面的改革。

一、液壓與氣壓傳動(dòng)課程在機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)中的地位

液壓與氣壓傳動(dòng)課程在機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)的課程體系中屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，是主干課程，其在機(jī)械類專業(yè)課程體系中起著承上啟下的重要作用。課程主要通過授課、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生熟悉流體傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識，讓學(xué)生掌握各種液壓與氣動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及其應(yīng)用，掌握基本回路的組成和分析方法，進(jìn)而掌握液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的分析及設(shè)計(jì)方法。學(xué)生通過對本課程的學(xué)習(xí)，能為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

本課程在專業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)要求部分共支撐5個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，2個(gè)課堂講授目標(biāo)，3個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。課堂講授目標(biāo)包括：1.理解數(shù)學(xué)、自然科學(xué)基本原理，能夠?qū)⑵渑c實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合；2.理解工程基礎(chǔ)知識原理，能將其應(yīng)用于復(fù)雜工程問題的表述、建模和求解過程中。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)總結(jié)起來為能夠利用課堂講授知識制訂合理的實(shí)驗(yàn)方案，并利用正確的方法搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)施實(shí)驗(yàn)過程，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；同時(shí)能夠?qū)λ脤?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出正確結(jié)論。

針對以上所提的畢業(yè)要求，我們對原課程進(jìn)行了較大程度的改革，提出了最新課程目標(biāo)，具體包括以下幾個(gè)方面。1.要求學(xué)生掌握流體傳動(dòng)的流體力學(xué)基礎(chǔ)（包括流體靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)），并能與實(shí)際相結(jié)合推導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用問題的靜、動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。2.掌握各種流體傳動(dòng)元件（動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件）的工作原理、結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法；理解、分析基本液壓回路（方向回路、壓力回路、流量回路）；能夠運(yùn)用工程知識，通過類比、改進(jìn)或創(chuàng)新等方式，提出滿足特定需求的典型流體傳動(dòng)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)方案，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。3.能夠針對流體傳動(dòng)與控制裝置的性能等有效制定研究或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案建立簡單實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；解決實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后能正確分析，解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。

二、課程改革

（一）調(diào)整課程大綱

1.內(nèi)容調(diào)整。針對新的課程目標(biāo)，課程大綱的調(diào)整首先從學(xué)時(shí)入手，將原來的46學(xué)時(shí)調(diào)整為54學(xué)時(shí)，擴(kuò)充了原課程第二章流體力學(xué)基礎(chǔ)部分的內(nèi)容。這一部分在原大綱里的講授內(nèi)容包括：（1）液壓油的主要物理性質(zhì)及選用；（2）液體靜、動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)；（3）液體流動(dòng)能量損失與流量計(jì)算。由于學(xué)時(shí)的限制，教師在講解這一部分內(nèi)容的時(shí)候大多采取簡單帶過的做法，學(xué)生則無法真正理解流體力學(xué)與以往學(xué)過的固體力學(xué)之間的關(guān)系，這就導(dǎo)致部分學(xué)生只能機(jī)械地記住一些教師強(qiáng)調(diào)過的公式以應(yīng)付考試。

新大綱在（1）部分增加了流體的概念及連續(xù)性介質(zhì)假設(shè)部分。這部分內(nèi)容的增加對于學(xué)生理解流體與固體的區(qū)別，理解流體力學(xué)與固體力學(xué)的聯(lián)系至關(guān)重要。此外，新大綱在內(nèi)容（2）中增加了流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)部分內(nèi)容。這部分內(nèi)容的增加主要是為了讓學(xué)生更好地了解流體動(dòng)力學(xué)部分公式推導(dǎo)的基礎(chǔ)，更好地理解掌握連續(xù)性方程、伯努利方程及流量方程的來龍去脈，為學(xué)生在后續(xù)液壓傳動(dòng)內(nèi)容中應(yīng)用這些公式打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2.調(diào)整實(shí)驗(yàn)大綱。根據(jù)畢業(yè)要求調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，減少驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的方案搭建、論證，實(shí)驗(yàn)的過程記錄，數(shù)據(jù)分析等過程，主要培養(yǎng)學(xué)生將課堂所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際的能力。與此相適應(yīng)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告中增加實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、論證部分，并有相應(yīng)的評分標(biāo)準(zhǔn)。

3.增加“成績考核評定”部分。新大綱中增加了考核成績評定辦法的表格，表格中規(guī)定了成績組成、考核評價(jià)環(huán)節(jié)、分值、評價(jià)細(xì)則與對應(yīng)畢業(yè)的要求項(xiàng)，這為課程的后續(xù)評價(jià)提供了定量標(biāo)準(zhǔn)。通過這張表格，任課教師可以很清楚課堂教學(xué)中的每個(gè)環(huán)節(jié)對于學(xué)生相應(yīng)能力培養(yǎng)的作用，從而使得各環(huán)節(jié)的實(shí)施更具有目的性和方向性。此外，表格中項(xiàng)目的具體內(nèi)容由任課教師自主設(shè)置，教師可以根據(jù)課程特點(diǎn)設(shè)定平時(shí)成績、考試成績等的比例，并制訂行之有效的評價(jià)細(xì)則，這樣更有助于提高課程評價(jià)的科學(xué)性與合理性。

（二）建立課程評價(jià)體系

課程結(jié)束后，如何評價(jià)課程達(dá)到的效果是教學(xué)中至關(guān)重要的一環(huán)，這一環(huán)節(jié)涉及后續(xù)的改進(jìn)。合理、科學(xué)的評價(jià)體系是持續(xù)提高課堂效果，達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。以往的教學(xué)大部分以課程結(jié)課考試作為教學(xué)終點(diǎn)，并不會(huì)對結(jié)束后得到的教學(xué)資料進(jìn)行客觀的分析，僅僅以簡單的試卷分析報(bào)告作為最終資料歸檔。

通過對專業(yè)認(rèn)證要求的分析，我們建立了液壓與氣壓傳動(dòng)課程的評價(jià)體系，具體環(huán)節(jié)如圖1所示。課堂教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后，課程負(fù)責(zé)人需要填寫課程自評表，自評教學(xué)過程是否支撐對應(yīng)的畢業(yè)要求。如滿足要求，則進(jìn)入考核環(huán)節(jié)。教師根據(jù)教學(xué)過程，對應(yīng)畢業(yè)要求給出考核學(xué)生的題目——試卷，并根據(jù)試題的具體情況填寫課程試卷命題檢查表。表中總結(jié)了對應(yīng)于每個(gè)課程目標(biāo)的試題分值，通過這張表出題教師可以一目了然地看出所出試題是否與教學(xué)環(huán)節(jié)相適應(yīng)，即是否可以對學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)做出客觀評價(jià)。如果滿足要求，則試題可以用來作為課程是否達(dá)成課程目標(biāo)，學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)是否達(dá)到相應(yīng)畢業(yè)要求的評價(jià)基礎(chǔ)。

考試結(jié)束并得到學(xué)生的考試成績后，教師需要對成績進(jìn)行匯總，根據(jù)匯總結(jié)果填寫分析報(bào)告。同時(shí)，學(xué)生需要填寫課程問卷調(diào)查，包括課堂教學(xué)過程以及試卷等方面，問卷調(diào)查的結(jié)果要在分析報(bào)告中體現(xiàn)。至此，本課程告一段落，分析報(bào)告作為重要的存檔材料將對課程的總體教學(xué)效果起到持續(xù)指導(dǎo)的作用。

（三）課程達(dá)成度評價(jià)

任課教師對自己任課的班級進(jìn)行自我評價(jià)后，由課程負(fù)責(zé)人對課程的總體情況進(jìn)行課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)，給出達(dá)成度的數(shù)值，填寫課程達(dá)成度評價(jià)表，對課程的總體效果給出客觀評價(jià)。

三、結(jié)論

改革優(yōu)化了課程內(nèi)容，增加了流體力學(xué)部分在本課程中所占的比重，使學(xué)生在課程初期對力學(xué)，包括固體力學(xué)與流體力學(xué)有了全面的認(rèn)識，能夠做到融會(huì)貫通，為后續(xù)液壓與氣壓內(nèi)容打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。改革建立了學(xué)生—任課教師—課程負(fù)責(zé)人為主的課程評價(jià)體系，通過各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控與評估，使學(xué)生達(dá)到課程所服務(wù)的畢業(yè)要求。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 余天佐，劉少雪.從外部評估轉(zhuǎn)向自我改進(jìn)——美國工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)EC2000的變革及啟示[J].高等工程教育研究，2014（6）.

[2] 陳平，專業(yè)認(rèn)證理念推進(jìn)工科專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵式發(fā)展[J].中國大學(xué)教學(xué)，2014（1）.

[3] 韓楚.以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)促進(jìn)學(xué)風(fēng)建設(shè)之探究[J].新校園（上旬），2016（2）.

[4] 張文雪，劉俊霞.工程教育專業(yè)認(rèn)證制度的構(gòu)建及其對高等工程教育的潛在影響[J].清華大學(xué)教育研究，2007（6）.

[5] 王靜靜，夏德宏.專業(yè)認(rèn)證背景下的機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程地圖建設(shè)[J].中國冶金教育，2016（2）.

[責(zé)任編輯：陳 明]