“液压与气压传动”课程思政的教学实践与探索

“液压与气压传动”是机械设计制造及其自动化专业的专业核心课程，培养学生掌握常用液压元件的结构、工作原理及应用，培养学生进行液压系统分析与设计的能力，培养学生分析解决工程实际问题的能力和工程设计能力，具有较强的实践性和应用性。
在新工科建设的大背景，培养实践能力、创新能力和国际竞争力的复合型“新工科”人才[1]，与这一主旨亦是相得益彰。
与思政课程有别，课程思政主要形式是将思想政治教育元素，包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求等融入到课程中去，潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响。课程思政与专业课程互相促进，同向同行，形成协同效应[2]，润物无声般地深度融合思政元素与专业知识。新形势为高校教师提出了新的要求和任务，如何把课程思政理念融入自己的专业教学是每一位高校教师都应该思考和探索的问题[3]。作为一门专业基础课程，文献[4-5]对课程思政进行了有益的探索和实践。本文结合校情和专业特色，在“液压与气压传动”课程中贯穿思政教育，探讨和介绍在该课程的教育实施过程中课程思政的融合、渗透内容及具体实施方法，从多方位多方面收集和发掘思政材料和元素，用专业案例代入、行业领袖人物引领、集科技发展需求多个角度，在相应地教学模块制定对应的教学环节设置思政元素契合点，也希望通过此文起到抛砖引玉的效果。
1、课程知识模块
“液压与气压传动”作为专业基础课程，该课程知识在机械类专业的知识结构中占有举足轻重的位置，对专业支撑有着极其重要的价值。作为一门工科课程，课程知识框架由点到面层层递进，从理论学习到技术应用，从元件到系统，知识脉络清晰、环环相扣。从最初的液压流体力学基础知识入手，是整个液压技术的理论基础。以一个典型的液压系统构为知识框架，动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、油液五大组成部分分别作为一个章节学习，各章节内容独立。各元件组成基本回路，速度控制回路、压力控制回路、方向控制回路各自自立门户，各有特色，具有典型性和代表性。不同的知识体系具有不同特点，因此在引入课程的思政元素时，要因地制宜地采取不同形式，优化教学方式。
2、思政元素的来源
课程在达到知识目标的同时，以教学内容为载体，渗透和贯穿思政教育，思政教育是灵魂，最终完成课程目标。作为工科课程，尤其是综合性和应用型较强的课程，本课程从以下几个方面挖掘和收集思政元素。
2.1前沿科技激发创新思维
液压传动技术是机械设备实现传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压传动工业的发展都给予了很高的重视。将重大的科研成果引入，可使得教学内容不断丰富和更新[6]，提升学生的学科荣誉感，培养学生的创新型思维，同时体现了当代工匠精神的价值。
比如重载液压泵高压化关键技术，课程中涉及工程中常用的齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，知识点涉及到泵的工作原理和各种泵的结构特点。这里可以拓展提问要使泵高压化，配流原理有哪些革新的地方，引导学生结合“机械设计”课程所学的机构设计技术进行创新思考；同时进一步延伸，对泵的一些结构特点有哪些改进之处进行探究教学，比如流量脉动问题、噪声问题、泄漏问题。对于教学重难点的泵的变量机构知识点，学习了伺服变量泵、恒功率变量泵等，可引导学生在变量泵的基础上作进一步创新思考，利用控制“工程理论”课程的先进的控制方法对变量机构进行控制。
这些典型的前沿案例，对于激发学生求知欲和探索欲大有益处，同时对于知识的拓展、对不同专业课知识间的交叉融合都有很好的启发作用。
2.2听行业领袖人物的声音
整合一些视频资料和线上素材，介绍行业内的领袖大咖，用声音和事迹来鼓舞和感染学生，让学生以他们为榜样，积极思考，树立正确的价值观、人生观。
比如液压行业的知名专家杨华勇院士，是“盾构装备自主设计制造关键技术及产业化”的领军人物，是推动盾构国产化的关键人物[7]。盾构机被称为工程机械之王，它的绝大部分工作机构主要由液压系统驱动来完成，液压系统可以说是盾构机的心脏。杨华勇院士经过十几年的艰苦努力成功打破国外的垄断，设计制造出中国自主创新的国产盾构机，并在技术、质量等方面紧紧追赶世界，为中国基础设施的大规模建设提供了坚实有力的技术和物质保障。这些素材通过人物故事和制造细节，鲜活地讲述了充满中国智慧的机器制造故事，再现了中国装备制造业从小到大，到赶超世界先进水平背后的艰辛历程。在充分阐释中国装备制造业创新成就的同时，展望了中国装备制造业迈向高端制造的未来前景。
2.3依据学校特色，利用榜样的力量催人奋进
光阴荏苒，春华秋实。作为学校的传统专业，优秀校友中不乏驰骋商场的企业精英、成绩卓著的优秀学者。有无数校友在各自的工作岗位上辛勤耕耘、默默奉献。比如从我校毕业的研究生代宇同志，获“郑州市地方突出贡献人才”称号，并入选郑州市科技专家库。他身怀绝技，不仅长期致力于本岗位技能的潜心钻研，拥有过硬的专业技术能力和创新能力，研制的DP系列节段拼装架桥机，较传统的满堂支架工法具有显著的经济、社会及环境效益，练就了解决生产技术难题的绝活绝招，并且在技术革新、技术改造、工艺优化、提高效率、提升质量等方面有重大突破，主持圆满完成了南水北调中线工程沙河1300t预制架设项目、湍河1600t原位现浇项目以及双洎河2500t原位现浇项目，其技术水平达到国际领先水平，并获得“郑州大工匠”荣誉称号。在课程教学中，穿插介绍优秀校友的事迹和成就，激励学生做“工匠精神”的优秀传承者，使榜样的力量直抵心灵，化作奋进向上的强大动力，掀起学生创新创业的热潮。
3、思政教育与知识教育的有机统一
基于收集到的思政素材，与专业课知识点同向同行，融入到专业知识的学习中。液压流体力学基础知识部分。在介绍抽象、烦琐的公式时，引入广东虎门大桥悬索桥发生明显弯曲振动的案例。案例中专家经过理论分析、风洞试验等一系列的研究，解释了振动原因为涡激共振。这正是将所学理论知识进行应用和实践的很好例子，体现知识转化为力量，转化为解决问题的能力。
液压元件部分。紧贴发展前沿，推介学术会议和高峰论坛，比如2021年的泵阀与密封创新发展高峰论坛，深入了解国内外泵阀与密封相关领域的最新研究成果、发展趋势和国家相关产业政策，感悟其对专业知识的需求变化，不断提升自身素质，培养学生的全球化意识和国际视野。
液压基本回路部分。采用案例教学法，把AMESim软件引入到课堂教学中，利用流体系统类应用库搭建回路。将“液压与气压传动”课程中的抽象的液流流动参数、晦涩难懂的液压回路状态转变成直观的数值或变化曲线，通过批处理方式改变回路参数，便于学生直观地观察、比较和分析结果，加深对理论知识的理解和掌握。软件操作的便捷使得学生不局限于操作实验台的限制，有利于学生专注在理论的理解和应用上，且有益于激发学生的主动性和独立性思维，发挥学生的创新天性。如通过机床动力滑台的工作循环中工进速度的控制回路的设计的工程案例，使得学生掌握采用节流阀的进、回、旁三种节流调速回路的速度负载特性。首先介绍软件功能，教学演示进油路节流调速回路的搭建和特性的演示，接下来要求学生自主设计其他回路，引导学生自主搭建回油路节流调速回路和旁路节流调速回路，并分析它们的速度负载特性。整个案例教学的实施过程引导学生独立思考、自我探究，激发学生的主动性，有助于培养学生独立思考能力和创新能力。
通过仿真软件的直观性和易操作性，进一步引入各种液压仿真软件的概括介绍，借此指出液压仿真软件和技术在国外蓬勃发展，国内进展相对滞后。了解国情，指出薄弱环节，激发学生的学习热情，维护国家利益，任重道远，提升学生推动民族复兴和社会进步的责任感。
4、结语
从科技前沿、行业领袖人物、校友榜样力量三个方面去深入挖掘“液压与气压传动”课程所承载的思政元素，提炼课程中蕴含的文化基因和价值范式。从不同角度将思政元素融入、代入或引入到课程教学中，实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一，塑造学生品格、品行、品味，努力培养学生成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。