涂 琴
(常州信息職業(yè)技術(shù)學院 智能裝備學院, 江蘇 常州 213164)
液壓與氣動技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志。《液壓與氣動》是高職機電類專業(yè)的專業(yè)基礎課。隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展以及“90后”、“00后”學生特點變化,該課程育人功能的需求日益凸顯,為提高職業(yè)教育適應性,課程思政建設成為必然:
(1) 智能制造技能人才需求大與制造業(yè)從業(yè)人員流失之間存在矛盾,需對學生進行價值引領。在《中國制造2025》戰(zhàn)略引領下,隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,2025 年將有近 350 萬個制造業(yè)工作崗位開放,但有研究顯示,其中200 萬個崗位由于技能差距預計將空缺[1-2]。由于企業(yè)文化缺失,薪酬結(jié)構(gòu)不合理,部分企業(yè)培訓不力,行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型衍生的技能差距等原因,加之以外賣員、快遞員、網(wǎng)約車司機為代表的平臺就業(yè)的沖擊,以及部分“90后”、“00后”個人主體意識增強,不愿受朝九晚五工作制的束縛,職業(yè)成長中易產(chǎn)生階段性迷茫,使得一般制造公司的缺勤率和員工流失率約為37%[2-4]。以液壓與氣動為代表的專業(yè)課程傳統(tǒng)教學中通常只談知識,不談知識發(fā)展的歷程及其應用中鮮活的人物故事,因此學生不易建立職業(yè)情感。從教學層面,需要挖掘?qū)I(yè)知識的精神內(nèi)涵與社會價值,再現(xiàn)技術(shù)發(fā)展的改革創(chuàng)新歷史,引領學生立足專業(yè)、做好專業(yè),激發(fā)學生的敬業(yè)之志。
(2) 液壓與氣動技術(shù)應用廣泛與課程項目取材相對有限之間存在矛盾,學生視野需要打開。目前液壓與氣動相關教材項目案例多為平面磨床、動力滑臺、壓力機、數(shù)控機床和起重機等。以往教學經(jīng)驗表明,在沒有企業(yè)實踐經(jīng)驗的情況下這些裝置很難激發(fā)學生的學習興趣。實際上,大國工程如三峽大壩、天眼“FAST”,大國重器如大飛機C919等都需要用到液壓系統(tǒng)[5]。如引入這些案例,對學生了解液壓及氣動系統(tǒng)在不同領域中的地位,激發(fā)學生的學習熱情大有裨益。同時,傳統(tǒng)教學對本地產(chǎn)業(yè)發(fā)展關注不夠。以江蘇為例,13個先進制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群中,工程機械、新型醫(yī)療器械、紡織機械、海工裝備和高技術(shù)船舶、高端裝備、汽車及零部件等6個產(chǎn)業(yè)集群都和液壓與氣動相關[6]。因此,教學案例選取需結(jié)合國家需求及當?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展特點,拓寬學生視野,厚植心懷天下、服務地方的報國之情。
(3) 高職偏重知識應用與本科教學重原理講授存在差異,課程思政需關照現(xiàn)實生活。機電類專業(yè)主要培養(yǎng)學生從事智能裝備的生產(chǎn)制造、技術(shù)集成、安裝調(diào)試與驗收、日常維護維修以及設備改造升級等崗位的工作。因而高職《液壓與氣動》課程主要側(cè)重知識應用,培養(yǎng)學生能認識元件實物及圖形符號、理解元件工作原理、會安裝調(diào)試回路、會分析系統(tǒng)工作原理并進行簡單維護等方面的能力,和本科注重原理講授及系統(tǒng)設計方面的能力培養(yǎng)存在較大差別[7-8]。高職學生偏重形象思維,而液壓系統(tǒng)運行的工作原理較為抽象,因此需挖掘和生活應用密切相關的典型案例,并將科普化表達與知識深化相結(jié)合,讓學生“聽得進、記得住、用得上”。通過關照現(xiàn)實生活,使學生具備應用專業(yè)知識解決實際問題的擔當之責。
(4) 技術(shù)日新月異與教材知識相對固定之間存在矛盾,學生需學會分析問題的思維方法。國內(nèi)液壓與氣動課程及教材近20年教學內(nèi)容變化不大[9]。但隨著智能制造技術(shù)的快速發(fā)展,液壓集成塊、插裝閥、比例伺服技術(shù)等需求增大,氣動執(zhí)行元件也更加多樣,閥島技術(shù)、CAN總線技術(shù)等應用日益廣泛[10-11]。大國工程、大國重器對先進技術(shù)需求更加明顯。并且,實際應用中,同類型不同名稱的元件相似性較大,容易混淆;不同安裝方式的液壓與氣動元件實物差別較大,不易識別;同功能的液壓回路構(gòu)成形式也是多樣的,給系統(tǒng)分析帶來一定難度;新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)存在一定關聯(lián),不同安裝方式液壓元件工作原理相似。因此,為應對工作現(xiàn)場的崗位需求,學生需學會透過現(xiàn)象看本質(zhì)的馬克思主義哲學思維方法,培養(yǎng)擔當之能。
常州信息職業(yè)技術(shù)學院智能裝備學院機電類6個專業(yè)均開設《液壓與氣動》課程,54課時,開設時間為第三或第四學期。以工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)為例,將專業(yè)思政總目標“矢志不渝練本領,匠心報國鑄重器”作為統(tǒng)領,課程教學團隊整合專任教師、思政教師、企業(yè)工程師“三師”資源,把育人的任務融于知識與技能的傳授中,樹立“培養(yǎng)具有大國情懷與生活擔當?shù)闹悄苎b備技術(shù)技能人才”的課程思政目標?!绊斕臁迸c“立地”相結(jié)合,理論與實踐相結(jié)合,著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新圖強的中國精神、推進富強中國建設的家國情懷、求真務實的科學精神和靈活運用馬克思主義思想的哲學思維。
挖掘?qū)I(yè)知識的背景元素,培養(yǎng)學生創(chuàng)新圖強的中國精神,厚植家國情懷。對國家、社會需求的感知與共情是學生學好知識、用好知識的起點。因此,以“三大一前”(大國工程、大國重器、大國工匠、專業(yè)前沿)為突破口讓學生了解經(jīng)典與現(xiàn)代之間的關聯(lián),拓寬學生國際視野,發(fā)現(xiàn)液壓與氣動知識“有趣”。以“兩用”(工業(yè)應用、生活應用)為突破口建立專業(yè)知識與現(xiàn)實生活的聯(lián)系,讓學生發(fā)現(xiàn)專業(yè)知識“有用”。通過上述方式讓學生認識到知識與技能背后的價值感與使命感,培養(yǎng)技術(shù)報國、生活擔當?shù)那閼选?/p>
重塑知識觀與技能觀,重構(gòu)課堂組織形式,培養(yǎng)學生求真務實的科學精神和靈活運用馬克思主義思想的專業(yè)思維。隨著科技發(fā)展,如何看待知識正經(jīng)歷從表征主義到生成主義的重大轉(zhuǎn)向[12]。因此,本課程建立由“典型案例、工程意義、知識內(nèi)核、科普化表達、過程知識”構(gòu)成的“五元一體”知識觀,破解液壓與氣動技術(shù)知識抽象、復合性強、難以理解的問題;構(gòu)建由“應用背景、操作初試、結(jié)果調(diào)試、問題回溯、對照原理排故”構(gòu)成的“五步遞進”技能觀,采用“翻轉(zhuǎn)課堂”和“混合式教學”,培養(yǎng)學生大膽嘗試、求真務實的科學精神,解決學生實操環(huán)節(jié)部分學生“會看不會做,會做不理解”等問題。針對液壓元件作用多元的特點,采用啟發(fā)式教學,培養(yǎng)學生區(qū)分一般與特殊的辯證思維以及普遍聯(lián)系的系統(tǒng)思維。
在知識和技能的傳授中,本課程從專業(yè)知識的背景元素、精神內(nèi)涵和思想價值3個層面挖掘課程思政元素,實現(xiàn)從“情感”到“理性”,再到“哲思”的逐步升華,做到課程思政在教學環(huán)節(jié)的全融入,克服傳統(tǒng)課程思政教學重案例輕內(nèi)涵、重態(tài)度輕實踐、思政教學與專業(yè)教學難融合等問題。
1) 背景元素的挖掘
背景元素是知識來源的土壤,挖掘背景元素意在建立學生與周圍世界本質(zhì)的聯(lián)系,將個人成長融于國家經(jīng)濟社會發(fā)展的大潮之中,實現(xiàn)知識從社會需求的“他世界”到學生自我價值構(gòu)建的“我世界”的轉(zhuǎn)換,給學生以力量和方向,擺脫職業(yè)成長中的迷茫;同時提高知識親和力,使專業(yè)學習從抽象到鮮活,各知識要素的工程意義構(gòu)建更加立體,培養(yǎng)學生舉一反三的能力。
2) 精神內(nèi)涵的挖掘
專業(yè)知識的精神內(nèi)涵是指專業(yè)知識的產(chǎn)生與應用過程中所展現(xiàn)的人物氣質(zhì)與意志品質(zhì)。知識的人文內(nèi)涵蘊含在其從業(yè)人員之中,且隨時代發(fā)展在逐步演變。同時,以承載工匠精神的工匠為例,也分大國工匠,以及工作、生活中可及的先鋒、勞?;蛴⑿邸5⒎谴髧そ骋欢▽Ω呗殞W生的影響最深,因此,思政人物案例選取時既要考慮其精神的激勵作用,也要考慮其行為的可實踐性。本課程中專業(yè)知識的精神內(nèi)涵主要包括創(chuàng)新圖強的中國精神,敢于爭先、勤于鉆研、求真務實的科學精神,獨立自強的改革精神,愛國愛黨、造福社會的擔當精神,以及精益求精的工匠精神。
3) 思想價值的提煉
專業(yè)知識的思想價值體現(xiàn)在應用知識解決具體問題時所使用的思想方法,主要包括馬克思主義思想方法以及應對具體工程問題時的工程思維。智能制造技術(shù)的快速發(fā)展與滲透使得制造業(yè)技能人才的思維能力、學習能力以及應變能力要求大幅提升。掌握思想方法者,方能在復雜多變的現(xiàn)實問題中以不變應萬變。工程思維是在工程的設計、研究和實踐中形成的思維[13]。高職學生工作崗位一般對應工程的實踐層,同時也有向工程設計及研究層面發(fā)展的機會,因此,也應具備一定的工程思維。
背景元素的挖掘是專業(yè)知識所蘊含的精神內(nèi)涵及思想價值建立的第一步。本課程從大國工程、工業(yè)應用、生活應用等宏觀、中觀、微觀角度選取液壓與氣動技術(shù)典型案例,優(yōu)化教學內(nèi)容供給,將理想與現(xiàn)實相結(jié)合,師生共建資源,構(gòu)建師生共同成長的新生態(tài)。
1) 大國工程案例
包括“三大一前”(大國工程、大國重器、大國工匠、專業(yè)前沿)的相關內(nèi)容。選擇大國工程類案例的原因在于:一方面,最能代表當今科技發(fā)展,且對工業(yè)領域的影響深遠;另一方面,大國工程的研發(fā)歷程最能體現(xiàn)在不同時期國內(nèi)經(jīng)濟及科技背景下國人創(chuàng)新圖強的中國精神、排除萬難刻苦鉆研的科學精神以及國內(nèi)集中力量辦大事的制度優(yōu)勢。
2) 工業(yè)應用案例
工業(yè)發(fā)展是地方經(jīng)濟安身立命之本,也是機電類高職學生今后就業(yè)最廣泛的領域??蓮墓I(yè)細分領域的“行業(yè)之最”、當前主流技術(shù)以及工業(yè)發(fā)展歷程中的“史上第一”3個維度選取案例,讓學生在案例的學習中體悟獨立自強、團結(jié)奮進的改革精神[14-15]。
3) 生活應用案例
生活應用案例側(cè)重于流體力學原理的應用,液壓與氣動某一技術(shù)和簡易產(chǎn)品在生活中的應用,液壓與系統(tǒng)故障分析以及鄉(xiāng)村振興中相關技術(shù)的應用。這些是專業(yè)技術(shù)的基礎形態(tài),也是知識建構(gòu)的初期體驗。同時,專業(yè)技術(shù)生活化,結(jié)合智能化技術(shù)是“智能生活”的重要發(fā)展方向。
4) 思政人物案例
思政人物案例貫穿在大國工程、工業(yè)應用、生活應用之中,來自不同領域不同崗位,包括液壓系統(tǒng)的設計、研發(fā)、安裝調(diào)試與維護管理,雖工作任務不同,但勇于實踐、精益求精的工匠精神相通。
基于項目化教學,本課程針對不同教學內(nèi)容建立的思政案例庫如表1所示。案例涵蓋領域較為廣泛,教學中可根據(jù)實際需要各有側(cè)重,為學生今后在各行業(yè)中建功立業(yè)提供一定的基礎。
表1 《液壓與氣動》課程思政案例
根據(jù)教學內(nèi)容的不同特點融入適宜的思政元素,實現(xiàn)專業(yè)教學與課程思政共生共長的新生態(tài)。背景知識、精神內(nèi)涵和思想價值3類課程思政元素融入《液壓與氣動》課程教學時,總體上做到“在需處引、在用中融、在分析中通”。對理論性較強的內(nèi)容講授中注重不同類型思政案例的引入,突出知識在不同領域中的應用,激發(fā)學生的學習興趣。實踐性較強的教學內(nèi)容注重求真務實科學精神的培養(yǎng),重在各行業(yè)技術(shù)攻克中工作人員艱苦卓絕的鉆研精神的挖掘,案例可以少,但其內(nèi)涵要深挖。液壓與氣動系統(tǒng)分析中注重馬克思主義思想的靈活應用,思政案例選取時強調(diào)具體問題處理時如何條分縷析,找到問題突破口。
思政元素需與專業(yè)教學有機融合,才能使專業(yè)知識逐步深入。本課程以學生為中心,貫穿“從情入理、由理及思、情思互通”的主線,針對不同教學內(nèi)容采用適宜的教學方法:
(1) 在專業(yè)知識背景元素的融入中將專業(yè)知識的價值分為本征價值與附加價值,實現(xiàn)“從情入理”的過渡。以液壓缸速度、壓力調(diào)節(jié)元件原理的講解為例,其工程意義屬于本征價值,在具體案例中對社會和人民生產(chǎn)生活的影響屬于附加價值。本征價值是附加價值與知識建構(gòu)之間的紐帶,必不可少。在理論教學中遵循“先附加價值、再本征價值、再知識建構(gòu)”的過程,與“創(chuàng)設教學題材、創(chuàng)設教學情境和回歸知識建構(gòu)”三階段相對應,實現(xiàn)“從情入理”的過渡;
(2) 專業(yè)知識精神內(nèi)涵的融入時注重將行動導向教學法應用于實踐教學,實現(xiàn)“由理及思”的轉(zhuǎn)變。對于實踐性強的內(nèi)容,先實驗后理論,遵循“學生大膽假設→再探索實施→組間交流→共性問題教師講解→學生完善→各組巡回展示匯報→教師點評總結(jié)”的教學過程。在實踐中培養(yǎng)學生的科學精神與工程思維,實現(xiàn)“由理及思”的轉(zhuǎn)變;
(3) 專業(yè)知識思想價值的融入時以系統(tǒng)分析與案例拓展為突破口,實現(xiàn)“情思互通”。液壓與氣動系統(tǒng)分析采用“抽象、分析、還原、引申”的教學方法,培養(yǎng)學生靈活運用馬克思主義思想方法的思維與能力。在引申中鞏固所需知識, 了解其在現(xiàn)實生活及大國工程中的應用,實現(xiàn)“情思互通”。
以“節(jié)流閥與節(jié)流調(diào)速回路”講解為例,不同思政案例中速度的工程意義挖掘方式如表2所示。
表2 不同應用場合速度的工程意義
課程思政設計框架如圖1所示,秉持從“需求中來,到需求中去”的理念,將專業(yè)知識的講解與思政要素的挖掘納入到知識的產(chǎn)生、實踐體驗與價值提升的生成性建構(gòu)主線之中,使課程思政的設計更成體系,克服傳統(tǒng)課程思政教學隨機性強、體系化不足的問題。與《液壓與氣動》傳統(tǒng)教學中先學完所有元件再分析回路導致前面關鍵元件的工作原理容易遺忘的情況不同,本課程采用項目化教學,使每個模塊教學重點更加突出,且容易通過實驗由淺入深進行驗證[9],將知識學習的明線與育人的暗線相結(jié)合,使教學理念更容易落地,實現(xiàn)思政教育“鹽溶于水”。
圖1 課程思政設計框架
1) 知識從哪里來——增強創(chuàng)新圖強的中國精神
主要載體為氣動拉門系統(tǒng),專業(yè)知識點包括緒論、執(zhí)行元件和方向控制。在緒論中闡述我國液壓行業(yè)與德國、日本等發(fā)達國家的對比情況,智能制造所需的數(shù)字液壓產(chǎn)品以及嚴苛工作環(huán)境下關鍵液壓產(chǎn)品國產(chǎn)化情況,增強創(chuàng)新圖強的憂患意識,同時正視國內(nèi)應用場景豐富,從陸、海、空、天等領域大國工程入手,講解我國能夠圍繞主機開展液壓專用產(chǎn)品研發(fā)的新趨勢,增強自主創(chuàng)新的中國精神;執(zhí)行元件的講解中以“奮斗者號” 潛水器機械臂為例弘揚挑戰(zhàn)極限的探索精神,以自動生產(chǎn)線上各類執(zhí)行元件、 氣動人工肌肉在康復機械中的應用為例弘揚造福社會的擔當精神; 方向控制的講解中引入臺灣一高鐵進隧道前被斜坡上下滑的工程車撞擊是由于司機未將手動液壓閥關死的案例,讓學生了解方向控制及職業(yè)素養(yǎng)對于現(xiàn)實生活的重要性。以“三峽工匠”李然、恒立液壓汪立平為例講解其癡心報國、改革創(chuàng)新的情懷。
2) 知識為誰服務——推進富強中國(鄉(xiāng)村振興)建設
主要載體為平面磨床液壓系統(tǒng),主要知識點為壓力控制閥及控制回路。引入地鐵鐵軌磨削用到的國產(chǎn)“鋼軌銑磨車”,讓學生了解磨床磨削工作對于地鐵平穩(wěn)運行的重要意義[16]。在液壓缸推力及速度的計算中引入C919大飛機主起落架關鍵鍛件鍛壓采用的80000 t模鍛壓力機以及蘇伊士運河塞船救援用的挖掘機,講解推力對于高端裝備的重要性[17]。以平面磨床磨削不同硬度的工件(如海上救援用快艇船頭及窗門所需材料硬度不同)、壓力機鍛壓不同結(jié)構(gòu)件所需壓力不同來講解溢流閥的溢流定壓功能。同時引入國內(nèi)第一臺CA6140車床液壓系統(tǒng)和消防救援英雄侯正超熟練使用液壓鉗救人的事跡,讓學生了解壓力控制在工業(yè)和生活中的應用,并通過實驗構(gòu)建壓力控制回路讓學生體驗壓力調(diào)節(jié)時的細致要求。同時,講解大基建、鄉(xiāng)村振興背景下不同類型液壓缸在各類工程機械、農(nóng)業(yè)機械及建筑機械中的應用。
1) 怎樣驗證知識——弘揚大膽假設、求真務實的科學精神和職業(yè)素養(yǎng)
主要載體為氣動機械手系統(tǒng),主要知識點為速度控制回路與順序動作回路。以氣動拉門開閉、氣動機械手搬運、蛟龍?zhí)枡C械手閥門箱開閉為例講解速度高低意味著設備的安全性;以機床加工、徐工GR5505全球超大型礦用智能化平地機為例講解速度與加工精度、作業(yè)質(zhì)量之間的聯(lián)系[18];以火箭發(fā)射平臺液壓系統(tǒng)設計師劉學慧全力以赴鉆研,確保“天宮一號”與“神舟八號”交會對接成功為例講解鉆研精神的重要性;以嫦娥五號95后小姑娘能當“指揮員”,爬15層樓在8 m2空間接上百根電氣管路與供氣管路為例,講解職業(yè)素養(yǎng)的重要性。
科學精神包括包括理性思維、批判質(zhì)疑與勇于探究3個基本要點[19]。因此,首先,通過“課前預習自測→教師課堂講解→錯題重點分析”培養(yǎng)學生認知層面大膽假設、縝密分析的理性思維;并且,注重專業(yè)知識在生活中的應用,例如以汽車油門控制和水龍頭水量控制為類比講解液壓流量控制閥的原理,以氣動搬運機械手、平面磨床動作視頻為載體講解順序動作回路2種典型的位置傳感方式;其次,采用行動導向教學法,鼓勵學生大膽假設,通過理論分析、FluidSim及Automation Studio等液壓與氣動仿真軟件驗證、實驗嘗試求證等多種途徑探索真相,培養(yǎng)學生行為層面勇于探究的精神;然后,設置故障讓學生排查,或者運用頭腦風暴法與試驗驗證法分析回路中的既有故障,培養(yǎng)學生價值層面的批判質(zhì)疑精神;最后,結(jié)合縱橫向課題研究,深入培養(yǎng)學生求真務實的科學精神和嚴謹細致的職業(yè)素養(yǎng)。
2) 怎樣運用知識——培養(yǎng)化繁為簡的形象思維以及“嘗試+觀察”的實踐能力
主要載體為流體力學基礎以及各類液壓與氣動基本回路。伯努利方程是流體傳動系統(tǒng)運行的基礎,但其公式相對抽象,因此采用科普化表達培養(yǎng)學生化繁為簡的形象思維非常重要。例如以“游泳不能去河道窄水流湍急的地方”、“兩船并行不能靠得太近”、“乘客候車離高鐵要有一定距離”等生活案例為例講解連續(xù)性方程中流道面積和速度的關系,以及伯努利方程中動能與壓力能的轉(zhuǎn)化關系,通過抽象概括后得出通用規(guī)律,再引申出真空發(fā)生器的工作原理,使難點化解水到渠成。在單柱塞泵及活塞式空氣壓縮機的工作原理講解中以注射器抽血和打針進行類比,學生反饋明顯更易于理解。
本課程知識點多,且其內(nèi)涵有多個層次。因此充分利用翻轉(zhuǎn)課堂教學法,發(fā)揮學生知識建構(gòu)的主動性,培養(yǎng)學生“嘗試+觀察”的實踐能力。理論知識基礎部分改“教師講”為“學生講”,在學生匯報之后教師對易錯點、重點及難點部分進行補充深化;實驗環(huán)節(jié)改“學生練”為“學生試”,培養(yǎng)學生的自學探究能力,教師只需總結(jié)共性問題;疫情期間線上教學部分課后作業(yè)改“教師評”為“學生評”,教師提供參考答案,學生通過評判多份作業(yè)培養(yǎng)觀察糾錯能力,學習他人長處,了解自身不足。
液壓基本回路較多,純理論教學易使學生眼花繚亂;實驗教學周期較長,且對硬件要求高。因此,疫情期間充分利用仿真軟件讓學生對大部分常見回路進行構(gòu)建,采用“先構(gòu)建回路,再歸納分析”來代替演繹式的教學,并且采用“學生演示→大家跟練→作品發(fā)布→教師當場點評”的方式加深理解,教師只對難點回路以及系統(tǒng)的壓力、速度測試觀察和分析方法進行補充,力求同類型回路的構(gòu)建與分析上做到一通百通。
1) 知識如何關聯(lián)——培養(yǎng)辯證唯物的思維
主要載體為動力滑臺液壓系統(tǒng)分析,主要知識點為系統(tǒng)分析。將馬克思主義哲學觀、方法論以及Triz理論應用于液壓元件及系統(tǒng)的分析中。傳統(tǒng)教學是先元件,再回路,最后分析系統(tǒng)。這種從知識學習到應用的認知鏈條及周期跨度太長,且演繹的方式相對更難理解。因此,首先,注重培養(yǎng)學生的聯(lián)想思維與結(jié)構(gòu)化思維,將歸納法和抽絲剝繭的邏輯推理相結(jié)合,從液壓設備的使用需求引出基本回路,從回路的角度分析關鍵元件的結(jié)構(gòu)、圖形符號、工作原理及作用的對應關系,環(huán)環(huán)相扣,在這種思路下易于開展主題相對集中的教學,避免知識過于零散,例如講解單向閥時將4種常見作用與基本回路一一對應,學生學透以后再去應用,在元件工作原理分析時培養(yǎng)靜止部件與動作部件相互配合以實現(xiàn)不同功能的觀點;其次,將類比思維和求異思維應用于相似元件(如3種壓力控制閥)實物圖、圖形符號、工作原理與回路應用的對比分析中,理解其共性與個性;再者,將逆向思維應用于元件安裝順序或位置的分析中,讓學生設想不同安裝方案產(chǎn)生的后果,加深對知識點的理解,例如氣動三聯(lián)件的安裝、行程閥及行程開關的安裝等;最后,將系統(tǒng)思維和集成思維應用于液壓與氣動系統(tǒng)的分析中,培養(yǎng)學生問題導向、系統(tǒng)功能導向進行子回路及元件作用分析的系統(tǒng)觀,并引入大江大海追夢人徐達明在船艇維修中排除液壓泵和電磁閥故障的例子,分析其找到主要矛盾的思路和方法。
2) 知識如何演變——培養(yǎng)銳意創(chuàng)新的素養(yǎng)
主要載體為課程的深層內(nèi)容及雙創(chuàng)大賽等。創(chuàng)新素養(yǎng)包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新品格與創(chuàng)新能力四個方面[20]。因此,首先,引入創(chuàng)新案例培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,例如引入盾構(gòu)機的國產(chǎn)化研發(fā)、恒立液壓潘紅波攻克“卡脖子”技術(shù)研發(fā)出國產(chǎn)多路閥等創(chuàng)新案例,以及螺紋插裝閥、比例伺服閥(如伊頓AxisPro比例閥)、智能化挖掘機技術(shù)等前沿技術(shù)讓學生了解行業(yè)發(fā)展趨勢,領悟到“技術(shù)創(chuàng)新改變生活”[21-22];其次,采用啟發(fā)式教學法培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,依托教學團隊在超星泛雅平臺開設的“江蘇省成人教育精品資源共享課《液壓與氣動》”,采用混合式教學法,線上教學每節(jié)課設置互動嘉賓,項目引入采用啟發(fā)式教學法,系統(tǒng)性知識點的關系刻畫采用思維導圖法,多管齊下,提高學生分析問題、解決問題的工程思維與創(chuàng)新思維;然后,通過學生匯報,不斷優(yōu)化仿真回路構(gòu)建,糾錯完善實驗排故逐步破題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新品格;最后,通過課內(nèi)設置梯級任務,課后結(jié)合“雙創(chuàng)大賽”、技能大賽、《工業(yè)機器人操作與運維》“1+X”證書取證以及機器人協(xié)會活動等設置拓展性項目,在多學科交叉團隊的指導下,促進本課程與關聯(lián)課程知識的融合,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。通過上述措施循序漸進,培養(yǎng)高職不同基礎學生的“四創(chuàng)”素質(zhì),解決純驗證教學枯燥化,專業(yè)基礎課階段純項目化教學部分學生吃不透、成果產(chǎn)出低的問題,以及優(yōu)秀學生可持續(xù)培養(yǎng)的問題[9]。
依托校級課程思政示范課程建設項目《液壓與氣動》,2021年3月~7月課程團隊對常州職業(yè)技術(shù)學院機器人191班、192班及智控193班開展課程思政探索與實踐,并對建設效果進行問卷調(diào)研,核心問題有6個:
(1) 課程思政建設必要性是什么?
(2) 引入思政案例能激發(fā)你技術(shù)報國、用專業(yè)知識解決問題的熱情嗎?
(3) 思政案例的引入可以接受嗎?和專業(yè)知識的過渡自然嗎?
(4) 思政元素的引入是否有助于專業(yè)知識、技能及素養(yǎng)的掌握?
(5) 課程的教學環(huán)節(jié)設計、教學手段與教學方法是否能助力思政元素入腦入心?
(6) 融入一些思政案例后,是否認為學好本課程很有意義?
發(fā)出問卷123份,收回102份,占總?cè)藬?shù)的83%。調(diào)研結(jié)果如圖2所示,圖中,6個問題“非常贊同”的比例均在70%以上,“非常贊同與比較贊同”的比例之和均在90%以上。以上結(jié)果說明《液壓與氣動》課程思政改革措施得到學生的普遍認同。
圖2 《液壓與氣動》課程思政建設滿意度調(diào)查結(jié)果
無論從工程建設還是技術(shù)人才成長的角度,專業(yè)水平的精進與精神層面的提高總是相并行的,而課程思政建設需從行業(yè)需求與課程教學本身存在的問題出發(fā),尋找突破口。因此,針對高職機電類《液壓與氣動》課程思政建設緊迫性進行分析,確定將“培養(yǎng)具有大國情懷與生活擔當?shù)闹悄苎b備領域技術(shù)技能人才”作為課程思政目標,提出專業(yè)知識背景元素為基、精神內(nèi)涵和思想價值為翼的課程思政建設新方法,實現(xiàn)從“情感”到“理性”,再到“哲思”的逐步升華。其中,背景元素的挖掘從大國工程、工業(yè)應用、生活應用等角度選取思政案例,完善教學內(nèi)容,兼顧知識的前沿性與親和力,符合液壓與氣動技術(shù)應用廣泛及技術(shù)技能人才培養(yǎng)需“頂天立地”的特點。提出“在需處引、在用中融、在分析中通”的課程思政教學方法,對理論類與實踐類內(nèi)容的思政融入方式加以區(qū)分。以學生為中心,構(gòu)建“從情入理、由理及思、情思互通”的思政教學與專業(yè)教學的結(jié)合方法,挖掘知識的深度、提升理論的高度與實踐的溫度,實現(xiàn)技術(shù)報國情懷的價值建構(gòu)、科學精神的涵養(yǎng)、馬克思主義思想方法的運用和專業(yè)知識技能提升的同向同行,提高學生的綜合素質(zhì)與復合能力。