融合思政教育的“液壓與氣壓傳動”課程教學(xué)探索與實踐＊

王玲娟 ， 劉 萍 ， 張 麗 ， 趙 巖

（宿遷學(xué)院，江蘇 宿遷 223800）

0 引言

“液壓與氣壓傳動”是一門關(guān)于液壓與氣動技術(shù)一般規(guī)律及其具體應(yīng)用的課程，具有很強的實踐性、綜合性和應(yīng)用性，是機械類及近機類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要掌握液壓與氣動技術(shù)的基本理論，能夠應(yīng)用機械工程基礎(chǔ)知識正確識別、表達和分析復(fù)雜液壓系統(tǒng)的工作原理，初步具備液壓元件、回路的調(diào)試及測試能力，能夠正確處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗結(jié)果，能夠針對不同特點的系統(tǒng)正確選擇液壓元件并給出設(shè)計方案、專業(yè)分析報告和設(shè)計文件，且能夠考慮社會、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等因素[1]。2020年5月28日教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，綱要指出：“把思政教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量”。因此，在課程教學(xué)中，不僅要對學(xué)生進行理論知識傳授，還要強化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和精益求精的大國工匠精神，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，從而實現(xiàn)專業(yè)課程與思政課程同向同行，達到潤物無聲的育人效果。

課程思政不能是專業(yè)知識與思政教育的簡單拼接，否則會引起學(xué)生思想上的極大排斥，而應(yīng)該采用潛在的、不易覺察的隱形傳播方式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時，思想和情感自然升溫。因此，在“液壓與氣壓傳動”課程授課過程中，包括理論教學(xué)、實驗教學(xué)和課程設(shè)計教學(xué)中，分別梳理挖掘三個教學(xué)過程中的思政元素，適度設(shè)計融入節(jié)點和融入頻率，有機融入課程教學(xué)。通過融入思政教學(xué)極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀。

1 理論教學(xué)中課程思政元素探索

1）液壓技術(shù)的應(yīng)用。介紹中國領(lǐng)先世界的十個巨無霸機械，如我國自主設(shè)計研制四川德陽中國第二重型機械集團生產(chǎn)的8萬噸級世界最大鍛模液壓機、DYC900最大運梁車、世界最大的龍門吊 “宏?！碧?2 000噸起重機、XGC88000履帶起重機等，均是當(dāng)前全球同類產(chǎn)品中的佼佼者。介紹《中國制造2025》，到2025年中國將邁入制造強國行列，到2035年我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平。一方面講述了“液壓與氣壓傳動”課程的應(yīng)用、能夠解決的問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；另一方面增強了學(xué)生的民族自豪感和社會責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

2）液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件。液壓泵分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等，對于雙作用葉片泵，其定子曲線直接影響泵的性能，如流量均勻性、噪聲和磨損等。定子曲線是由四段圓弧和四段過渡曲線組成的，過渡曲線應(yīng)保證葉片緊貼在定子內(nèi)表面上，保證葉片在轉(zhuǎn)子槽中徑向運動時速度和加速度的變化均勻，使葉片對定子的內(nèi)表面的沖擊盡可能小。過渡曲線如采用阿基米德螺旋線，則葉片泵的流量理論上沒有脈動，可是葉片在大、小圓弧和過渡曲線的連接點處產(chǎn)生很大的徑向加速度，對定子產(chǎn)生沖擊，造成連接點處磨損嚴(yán)重，并產(chǎn)生噪聲；過渡曲線如采用等加速等減速曲線，則在加速度變化處仍會產(chǎn)生柔性沖擊。為了減少磨損和噪聲，科學(xué)家們發(fā)揮工匠精神和創(chuàng)新精神，對定子內(nèi)表面過渡曲線開始了漫長的探尋之路，發(fā)明了5次方程曲線，該曲線和傳統(tǒng)的等加速等減速曲線相比，對加速度的變化率加以限制，在臨界點處平和過渡，完全消除了沖擊，減少了磨損，大大降低了噪聲。通過講授定子曲線，強調(diào)工匠精神，有效促進教師業(yè)務(wù)素質(zhì)和教學(xué)技能的提高，培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。工匠精神包括敬業(yè)、精益、專注和創(chuàng)新。敬業(yè)是中華民族的傳統(tǒng)美德，也是社會主義核心價值觀的基本要求之一；精益就是精益求精，指從業(yè)者對自己的產(chǎn)品凝神聚力，追求極致；專注意味著執(zhí)著，科學(xué)家們對定子曲線的研究幾十年如一日的堅持和韌性；創(chuàng)新包括著追求突破、追求革新的創(chuàng)新內(nèi)蘊，創(chuàng)新是世界科技進步的重要推動力量。

3）典型液壓傳動系統(tǒng)教學(xué)中增加液壓與氣壓工程應(yīng)用實例。調(diào)整學(xué)時分配，加強與工程實際的緊密結(jié)合，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。減少流體力學(xué)、泵排量和流量計算等公式的推到過程，僅強調(diào)公式的意義及應(yīng)用。增加液壓系統(tǒng)應(yīng)用案例分析，在原有案例動力滑臺液壓系統(tǒng)、液壓機液壓系統(tǒng)等基礎(chǔ)上，增加采煤機、全液壓挖掘機、蛟龍?zhí)栆簤合到y(tǒng)。介紹原計劃2012年6月18日“蛟龍”號載人深潛器下潛挑戰(zhàn)7 000米深度，下潛前1小時發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)故障，臨時取消下潛試驗。因為主液壓系統(tǒng)是為蛟龍?zhí)柹系膬蓚€機械手提供動力的，如果在海底發(fā)生故障，蛟龍?zhí)柕胶５讋t無法實現(xiàn)采樣和作業(yè)。故障分析是液壓系統(tǒng)漏油，當(dāng)時船上條件很艱苦，船搖晃厲害，工作人員經(jīng)過2小時排查，找到了漏油原因是一個非常小的小孔，更換了油管后，下潛試驗成功進行。通過這個案例，一方面介紹了典型液壓傳動系統(tǒng)，另一方面培養(yǎng)學(xué)生要有吃苦耐勞的精神，強化學(xué)生的工程倫理教育，教育學(xué)生對工程負(fù)責(zé)的態(tài)度，無論個人還是團隊，要有基本的倫理底線、基本的職業(yè)操守，要負(fù)責(zé)任對待每一個工程，而學(xué)生階段，要負(fù)責(zé)任的對待每一節(jié)課、每一門課程。

2 實驗教學(xué)中課程思政元素的探索

“液壓與氣壓傳動”實驗分為驗證性實驗和綜合設(shè)計性實驗。驗證性實驗包括液壓泵的性能實驗、液壓泵和液壓閥的拆裝實驗和節(jié)流調(diào)速實驗。綜合設(shè)計性實驗是設(shè)計一種液壓基本回路，回路滿足一定性能要求，學(xué)生自行安裝、調(diào)試[2]。

驗證性實驗通常是學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書或老師的講解進行操作，液壓泵的性能實驗和節(jié)流調(diào)速實驗則是在老師搭接好的回路上操作，這樣使得學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高。為了解決此類問題，實驗老師開設(shè)實驗前，要求學(xué)生完成實驗預(yù)習(xí)作業(yè)，提出齒輪泵、葉片泵、柱塞泵結(jié)構(gòu)如何解決泄漏、困油和摩擦等問題[3]，學(xué)生帶著問題進行實驗，提高了學(xué)生實驗的主動性和勇于探索的創(chuàng)新精神，增強了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。液壓泵和液壓閥的拆裝實驗中，強調(diào)拆下的零件嚴(yán)格按照規(guī)范進行放置、清洗等操作，引導(dǎo)學(xué)生理解并自覺踐行行業(yè)的職業(yè)精神和職業(yè)規(guī)范，增強職業(yè)責(zé)任感，培養(yǎng)遵紀(jì)守法、愛崗敬業(yè)的職業(yè)品格和行為習(xí)慣。

開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗。設(shè)計一種液壓基本回路，如調(diào)壓回路、減壓回路、保壓回路、平衡回路、快速運動回路、順序動作回路等，讓學(xué)生任選一題或多題，自己設(shè)計回路并要求反復(fù)推敲，同學(xué)間互相提建議，可以增強學(xué)生的綜合分析能力和團隊協(xié)作能力。接著在組合式快接液壓實驗臺上，自行動手搭接回路，并正確調(diào)試系統(tǒng)參數(shù)，使回路能正確實現(xiàn)其功能。通過該實驗的操作，使學(xué)生掌握了一些常見回路的設(shè)計、安裝和調(diào)試，學(xué)會分析和排除液壓系統(tǒng)常見故障，能正確處理實驗數(shù)據(jù)和表達實驗結(jié)果；同時提高了學(xué)生動手能力和解決實際問題的能力，做到了學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，增強了學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神。

3 課程設(shè)計教學(xué)中課程思政元素的探索

“液壓與氣壓傳動”課程設(shè)計是該課程理論學(xué)習(xí)結(jié)束后開設(shè)的為期一周的課程實踐。該實踐目的是學(xué)習(xí)“液壓與氣壓傳動設(shè)計”的一般方法，能與工程實際進行有機的結(jié)合，真正做到理論聯(lián)系實際，解決工程實際問題；訓(xùn)練學(xué)生基本技術(shù)技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的技能；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[4]。

在該實踐教學(xué)過程中挖掘課程思政元素。1）課程設(shè)計的選題，選擇生活中常見機器的液壓系統(tǒng)，如汽車、挖掘機、塔機等，分組進行選題。課題理論聯(lián)系實際，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用已學(xué)過的理論和生產(chǎn)實際去分析和解決工程實際問題的能力，提高學(xué)生的設(shè)計興趣，分組設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生交流協(xié)作能力和創(chuàng)新能力，增強學(xué)生責(zé)任意識。2）液壓系統(tǒng)設(shè)計，要求學(xué)生根據(jù)主機的工作情況、系統(tǒng)的工作條件、環(huán)境條件及經(jīng)濟性等因素，綜合進行設(shè)計；鼓勵學(xué)生獨立思考，靈活運用所學(xué)知識，創(chuàng)新設(shè)計。通過設(shè)計，強化學(xué)生的工程倫理教育，學(xué)生要對自己設(shè)計的回路負(fù)責(zé)，對工程負(fù)責(zé)，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神。3）液壓元件選型，根據(jù)功率選擇合適的電動機，根據(jù)閥的安裝和操縱方式、系統(tǒng)的最大壓力和通過閥的最大流量選擇閥類零件，查閱手冊中教育引導(dǎo)學(xué)生自覺實踐職業(yè)規(guī)范，培養(yǎng)遵紀(jì)守法、愛崗敬業(yè)、開拓創(chuàng)新的行為習(xí)慣。

4 結(jié)束語

“液壓與氣壓傳動”課程是面對所有機械類或近機類學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)教師在傳授知識的同時，也擔(dān)負(fù)著育人責(zé)任。文章分別從理論課程、實驗課程和課程設(shè)計三方面挖掘思想政治教育元素，將思政教育融入“液壓與氣壓傳動”課程的各方面，實現(xiàn)將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體。