面向職教師資培養(yǎng)的《液壓與氣動控制技術(shù)》課程改革與實踐*

馮 娜 孟慶國 趙 巍

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 天津300222）

2010 年出臺的《國家中長期教育改革發(fā)展規(guī)劃綱要》 明確指出“要大力發(fā)展職業(yè)教育”。 而職教師資問題一直是制約我國職業(yè)教育健康發(fā)展的“瓶頸”，新時代的職教師資應(yīng)該是在專業(yè)理論上具有寬厚的基礎(chǔ)，在專業(yè)技能上有較強的實踐操作能力，同時又具有特定的教育教學(xué)能力和創(chuàng)新能力，符合教師專業(yè)化要求的復(fù)合型人才。

近年來，許多國家都在開展不同形式的職教師資培養(yǎng)， 德國的“雙元制“職業(yè)教育和英國的“能力本位”等理論對我國職教師資的培養(yǎng)有一定的借鑒意義。 國內(nèi)高校就職教師資培養(yǎng)的課程改革也做了大量的探索，天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)作為 “中國培養(yǎng)職教師資的搖籃”，培養(yǎng)的“雙證書、一體化”職教師資在全國職業(yè)教育領(lǐng)域已形成品牌。 然而，面對復(fù)雜的生源，如何結(jié)合自身特色，提出一整套行之有效的課程改革方案， 如何更好地“在學(xué)中做”，實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合，成為培養(yǎng)高素質(zhì)職教師資課程改革中迫切需要解決的問題。

課程教學(xué)的現(xiàn)狀及問題

《液壓與氣動控制技術(shù)》 作為學(xué)科專業(yè)“一體化”課程之一，既有系統(tǒng)的理論， 又有較強的實踐性。對此，一些高校教師嘗試采用案例式教學(xué)、多媒體教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合的新型教學(xué)方式，也有教師探索了項目教學(xué)法在課程中的應(yīng)用，還有一些高校通過構(gòu)建多元化的實踐教學(xué)體系來培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。 雖有許多指導(dǎo)性、框架性的研究，但卻缺少全面、具體、有效的改革和創(chuàng)新。

結(jié)合我校的實際教學(xué)情況，《液壓與氣動控制技術(shù)》 課程改革要解決的問題如下。

1.如何適應(yīng)學(xué)校辦學(xué)定位。 我校始終秉承“動手動腦、全面發(fā)展”的辦學(xué)理念，堅持為全國培養(yǎng)高素質(zhì)職教師資的辦學(xué)定位不動搖，因此在課程教學(xué)中，要求理論深度與實踐能力并重，不斷培養(yǎng)學(xué)生的職教師資素質(zhì)。

2.如何銜接其他專業(yè)課程?！兑簤号c氣動控制技術(shù)》 課程以機械原理、機械設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)為基礎(chǔ)， 與電氣控制等課程緊密相連，如何有效銜接各門課程，使其并不孤立，也是要解決的問題之一。

3.如何適應(yīng)不同的生源。 我校生源多樣，包括高中生源、技校生源、高中加技校生源，學(xué)生的基礎(chǔ)不一、知識結(jié)構(gòu)差異性較大，需因材施教。

課程改革思路

（一）改革目標

結(jié)合學(xué)校“動手動腦”的辦學(xué)特色，以培養(yǎng)一體化職教師資為目標，實施《液壓與氣動控制技術(shù)》課程改革， 以創(chuàng)新的教學(xué)理念為指導(dǎo)，依托國家級實驗教學(xué)示范中心德國FESTO 自控教學(xué)系統(tǒng)， 集成各相關(guān)學(xué)科的交叉與融合，培養(yǎng)既能講授理論課，又能指導(dǎo)技能訓(xùn)練的“雙證書、一體化”職教師資。

（二）研究思路

確定機械專業(yè)液壓課程的目標和定位，建構(gòu)液壓課程新的教學(xué)模式，以典型系統(tǒng)設(shè)計與分析為主線創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計，研究制定教學(xué)大綱、探索靈活多樣的教學(xué)方式和考核方式，依托國家級實驗教學(xué)示范中心進行現(xiàn)場教學(xué)、實驗教學(xué)及實踐技能培養(yǎng)，加強與企業(yè)的互動聯(lián)系，構(gòu)建一個具有層次性、開放性、綜合性和多樣性，課內(nèi)外相結(jié)合的多元化的實踐教學(xué)體系。

（三）研究內(nèi)容

探索面向職教師資的機械專業(yè)本科液壓課程的教學(xué)新模式、新方法、新手段。

改革教學(xué)內(nèi)容， 研究教學(xué)設(shè)計 緊密結(jié)合國家、行業(yè)和我校的實際，逐步調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，以“講清概念、強化應(yīng)用”為重點，在教學(xué)方法上貫徹少而精、理論聯(lián)系實際的原則。 教學(xué)中注重結(jié)合本學(xué)科的新發(fā)展，將枯燥乏味的理論講授融入生活實例和綜合設(shè)計實驗當中，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力、團隊精神和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。 依據(jù)課程目標，以典型系統(tǒng)設(shè)計與分析為主線改革教學(xué)內(nèi)容，研究課程教學(xué)大綱和具體的課程執(zhí)行方案。

創(chuàng)新教學(xué)方式， 研究教學(xué)手段 在研究教學(xué)方式與教學(xué)手段，傳授知識的同時，重視對學(xué)生進行獲得知識的方法培養(yǎng)，并進行研究方法、 研究習慣和研究能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)師資素質(zhì)。

嘗試現(xiàn)場教學(xué)， 研究實踐模式 利用液壓與氣動綜合實驗室的德國FESTO 自控教學(xué)系統(tǒng)和相關(guān)專業(yè)技術(shù)軟件，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容實際，嘗試現(xiàn)場教學(xué)法，并研究有可操作性的具體方案。 改革實驗教學(xué)內(nèi)容，減少演示性、驗證性實驗，增加工藝性、設(shè)計性、綜合性實驗，以實現(xiàn)綜合實踐能力與綜合技能的有機結(jié)合， 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。改革課程設(shè)計內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新情趣， 構(gòu)建多元化實踐教學(xué)體系。加強與企業(yè)的聯(lián)系和合作，建立課內(nèi)外相結(jié)合的多元化的液壓課程實踐教學(xué)體系。

豐富教學(xué)資源， 開發(fā)共享平臺 完成液壓與氣動控制技術(shù)課程網(wǎng)上共享平臺開發(fā)，正確引導(dǎo)學(xué)生的課外學(xué)習。

課程改革執(zhí)行方案

（一）教學(xué)方法

創(chuàng)新教學(xué)理念 教師教學(xué)中鼓勵學(xué)生博覽群書，拓寬知識面，多結(jié)合生活、 工程中的實例， 使液壓“看得見、摸得著”；學(xué)生學(xué)習知識要知其然、更要知其所以然，對理論知識不能死記硬背、生搬硬套，要對知識追根溯源， 認識科學(xué)知識發(fā)展的規(guī)律，緊密結(jié)合學(xué)科前沿動態(tài)；教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計注重培養(yǎng)學(xué)生運用高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理等基礎(chǔ)知識分析問題、建立模型、解決問題的能力， 使學(xué)生清楚認識課程中各知識點之間的聯(lián)系、 基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間的聯(lián)系以及專業(yè)課程之間的聯(lián)系。

綜合運用多種教學(xué)方法 教學(xué)時， 應(yīng)綜合運用傳統(tǒng)講授法、現(xiàn)場教學(xué)法、多媒體教學(xué)法等多種教學(xué)方法，因材施教，發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)活動中的主體作用和教師的主導(dǎo)作用。 （1）課堂教學(xué)以板書為主線，充分采用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，并輔之透明教具幫助學(xué)生理解。 （2）注重啟發(fā)與互動，開展專題討論，嘗試讓學(xué)生走上講臺，引導(dǎo)學(xué)生積極思維， 通過問題的提出、分析、解決及拓展等教學(xué)互動環(huán)節(jié)將原理與應(yīng)用融合起來，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習能力、表達能力以及探索精神， 實現(xiàn)教學(xué)過程中的知識傳授、能力培養(yǎng)和教師素質(zhì)教育。 （3）結(jié)合教學(xué)內(nèi)容實際， 第二章液壓泵、第四章液壓控制閥、第六章速度控制回路采用現(xiàn)場教學(xué)法，利用FESTO 磁符號在黑板講解、FESTO Didactic 設(shè)備進行演示教學(xué)， 以實驗教學(xué)課件、 元件視頻課件、FESTO Didactic 液壓透明教具等為輔助媒介。 現(xiàn)場教學(xué)可改變學(xué)生厭學(xué)的狀態(tài)， 實現(xiàn)理論與實際的高效融合。（4）通過“在學(xué)中做”實現(xiàn)理論與實踐的 “零距離”， 實踐教學(xué)包括FESTO FluidSIM 液壓與氣動仿真軟件操作、 實驗和綜合項目三部分， 以FluidSIM仿真軟件為輔助工具，為學(xué)生提供設(shè)計、分析、仿真液壓與氣動系統(tǒng)的平臺。 （5）設(shè)置“液壓設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展”、“液壓元件關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用分析” 等專題講座，使學(xué)生了解行業(yè)最新動態(tài)和企業(yè)液壓與氣動系統(tǒng)功能需求，認識理論與實踐結(jié)合的關(guān)鍵點。

（二）教學(xué)方案

下面以銑床工作臺進給液壓系統(tǒng)分析為例，探討設(shè)計課程具體的教學(xué)執(zhí)行方案。

1.提出項目要求：液壓缸A 為夾緊缸，與夾具一起固定在銑床工作臺面上；液壓缸B 用機械結(jié)構(gòu)與銑床工作臺相聯(lián)結(jié)，帶動銑床工作臺完成快進—工進—工退—快退的工作循環(huán)。

2.知識點分解：該項目涉及的知識點包括液壓泵，液壓缸、方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥，調(diào)速、換向、鎖緊、速度換接等典型回路等。

3.設(shè)計方案制定：系統(tǒng)組成包括夾緊系統(tǒng)、工作系統(tǒng)；夾緊系統(tǒng)采用進口節(jié)流調(diào)速、壓力鎖緊與換向閥典型回路；工作系統(tǒng)采用速度換接典型回路；兩缸順序工作循環(huán)可采用不同控制方式的順序控制回路等。

4. 運用FESTO FluidSIM 液壓與氣動仿真軟件進行設(shè)計（見圖1）。

圖1 銑床工作臺進給液壓系統(tǒng)設(shè)計圖

由以上的分析過程，制定教學(xué)的具體執(zhí)行方案。 教學(xué)執(zhí)行方案的制定要充分考慮學(xué)生生源的特殊性，如高中生源學(xué)生理論知識方面基礎(chǔ)較好， 實踐技能方面基礎(chǔ)較弱， 而技校生源學(xué)生理論知識方面基礎(chǔ)較弱， 實踐技能方面基礎(chǔ)較好， 生源不同知識點的側(cè)重不同。 以技校生源為例， 從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求、教學(xué)方法手段、對學(xué)生的要求以及能力培養(yǎng)目標五個方面給出了部分教學(xué)執(zhí)行方案。 考慮到學(xué)生理論基礎(chǔ)薄弱，在液壓泵這一章增加了建立數(shù)學(xué)模型的專題討論， 使學(xué)生將高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理知識能融會貫通，培養(yǎng)學(xué)生具備職教師資的基本能力（見下頁表1）。

表1 技校生源部分課程教學(xué)方案

結(jié)語

以“雙證書、一體化”職教師資為人才培養(yǎng)目標，提出了《液壓與氣動控制技術(shù)》的課程改革思路與改革路線，從教學(xué)理念、教學(xué)方法、現(xiàn)場教學(xué)等方面給出了職教師資的培養(yǎng)如何體現(xiàn)在具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中。 以典型液壓系統(tǒng)分析為主線，設(shè)計的教學(xué)方案是站在系統(tǒng)的角度學(xué)習局部的知識點，能將知識融會貫通，使學(xué)生盡快明確學(xué)習目標、抓住知識總線，該教學(xué)方案已經(jīng)在卓越師資班0911 和1011 兩屆學(xué)生的教學(xué)中執(zhí)行，教學(xué)效果良好，課程改革方案在今后的教學(xué)中還將不斷完善。

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