基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的 高職液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)改革探索

翟紅云　凌藝春

【摘 要】本文闡述高職液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)中存在的教學(xué)模式過于單一、缺乏專業(yè)的訓(xùn)練場地、課程安排不夠科學(xué)、學(xué)生實踐能力較差等問題，提出基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的高職液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)改革措施：根據(jù)高職院校的教學(xué)特點(diǎn)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和模式，建立完善的實踐基地培養(yǎng)學(xué)生實踐能力。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)技術(shù) 高職 液壓與氣動技術(shù) 教學(xué)改革

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）05C-0056-02

近幾年，我國的科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)等高新科技已經(jīng)廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、軍工、國防等多個領(lǐng)域，而液壓與氣動技術(shù)也隨之得到了進(jìn)一步的完善?，F(xiàn)階段，液壓與氣動技術(shù)已經(jīng)成為高職院校自動化相關(guān)專業(yè)的課程之一，也成為自動化專業(yè)學(xué)生必須掌握的職業(yè)技能之一。為了有效提升液壓與氣動技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，本文擬探討將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，同時創(chuàng)新教學(xué)模式以改善教學(xué)效果。

一、高職液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)中存在的問題

（一）教學(xué)模式過于單一?，F(xiàn)階段，很多自動化相關(guān)專業(yè)的教師都還在使用比較傳統(tǒng)的教學(xué)方式，這一方面是因為教師的思想觀念仍然比較因循守舊，另一方面教學(xué)環(huán)境以及儀器設(shè)備限制著教學(xué)模式的創(chuàng)新，教師很難將大數(shù)據(jù)技術(shù)和實際的教學(xué)活動結(jié)合起來。傳統(tǒng)教學(xué)模式的主要特點(diǎn)就是注重理論知識的學(xué)習(xí)，而弱化了實踐教學(xué)部分，有的甚至就只是純理論教學(xué)。在實際的課堂教學(xué)過程中，教師往往會將較多的時間用來教授學(xué)生理論知識，而實踐所用的時間就會很短，這不利于學(xué)生將理論知識和實踐充分地結(jié)合起來，限制了學(xué)生動手能力的進(jìn)一步發(fā)展，導(dǎo)致高職液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量難以提高。

（二）缺乏專業(yè)的訓(xùn)練場地。對于高職院校來說，資金相對比較短缺，常常會出現(xiàn)資金不夠用的情況，這主要是因為高職院校開設(shè)的專業(yè)和專業(yè)課程比較多，很多專業(yè)都需要購買本專業(yè)要用的儀器設(shè)備，而很多與教學(xué)活動相關(guān)的教學(xué)儀器價格都比較昂貴，如此大的資金需求是很多高職院校難以承受的，進(jìn)而導(dǎo)致很多專業(yè)的實驗室內(nèi)部的實驗設(shè)備購買得不夠全面或者是一些老舊的實驗設(shè)備不能及時進(jìn)行更新。這種情況限制著高職學(xué)生實踐能力的進(jìn)一步提高。

（三）課程安排不夠科學(xué)。目前，我國很多高職院校都缺少專業(yè)的儀器設(shè)備，這就導(dǎo)致教師在安排課程的時候常常受到一定的限制，容易出現(xiàn)許多不合理的地方。除此之外，高職院校的人力資源也相對比較短缺，沒有足夠多的專業(yè)教師來帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實踐能力的培養(yǎng)，進(jìn)而打擊了學(xué)生鍛煉動手能力的熱情。在實際的液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)中，很多教師都會將理論教學(xué)部分作為主要內(nèi)容，學(xué)生基本沒有發(fā)揮自己實踐能力的空間，這限制了學(xué)生主觀能動性的發(fā)展，不符合我國現(xiàn)階段教學(xué)理念的基本要求。

（四）學(xué)生實踐能力較差。由于教學(xué)環(huán)境以及各種其他因素的限制，大部分電氣自動化技術(shù)的學(xué)生實踐動手能力相對來說比較差，基本沒有過實踐經(jīng)驗。大部分學(xué)生平時都只注重理論學(xué)習(xí)，嚴(yán)重缺乏真正進(jìn)入企業(yè)實習(xí)的經(jīng)歷。雖然現(xiàn)在很多學(xué)校都會安排學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)等一系列企業(yè)學(xué)習(xí)活動，但是學(xué)生很少有親自動手操作的機(jī)會。因此，當(dāng)下很多高職學(xué)生雖然理論知識足夠，但是實踐能力卻嚴(yán)重缺乏，難以滿足社會對人才的基本需求。

二、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的高職液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)改革措施

（一）根據(jù)高職院校的教學(xué)特點(diǎn)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。目前，高職液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)中主要涉及的教學(xué)內(nèi)容有：液壓或氣動系統(tǒng)中的主要元件、液壓或氣動系統(tǒng)的主要工作原理、流體力學(xué)基礎(chǔ)以及液壓或氣動系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中的主要應(yīng)用等。液壓與氣動技術(shù)是一項可以實現(xiàn)機(jī)械傳動以及自動控制的技術(shù)，主要是利用壓力油或壓縮空氣作為工作介質(zhì)。高職院校的辦學(xué)目的就是為社會培養(yǎng)出大量生產(chǎn)或管理第一線的高等技術(shù)人才，因此，液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)該將學(xué)生作為主體，圍繞鍛煉學(xué)生實踐動手能力這一目標(biāo)來開展各種教學(xué)活動，同時加強(qiáng)學(xué)生對液壓與氣動技術(shù)理論知識的掌握。在實際的課堂教學(xué)過程中，教師在給理論教學(xué)留下足夠時間的基礎(chǔ)上應(yīng)該讓學(xué)生有機(jī)會參與到實踐動手過程中。

在選擇教學(xué)內(nèi)容的時候，教師應(yīng)該盡可能地選擇一些較為實用的液壓與氣動技術(shù)知識，重視教學(xué)內(nèi)容的質(zhì)而不能一味追求量，對一些重要知識點(diǎn)著重做一些定性分析，例如教師可以重點(diǎn)對液壓與氣動系統(tǒng)的組成元件和結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，而減少一些比較麻煩的理論證明和計算過程。在學(xué)生基本掌握液壓與氣動系統(tǒng)的主要組成元件和結(jié)構(gòu)以后，教師可以通過講解一些比較經(jīng)典的液壓與氣動系統(tǒng)來加深學(xué)生對這門課程的掌握程度，重點(diǎn)對回路的工作過程進(jìn)行分析，盡可能地培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，使學(xué)生真正做到理論與實踐相結(jié)合。

（二）運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和模式。大數(shù)據(jù)技術(shù)是當(dāng)下最前沿的信息技術(shù)之一，其主要核心技術(shù)是數(shù)字技術(shù)。在信息技術(shù)的發(fā)展過程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)將會在理念、方式以及實踐應(yīng)用中帶動一場新的技術(shù)革命?，F(xiàn)階段，大數(shù)據(jù)技術(shù)在教學(xué)分析中已經(jīng)有了初步應(yīng)用，尤其是在理工科教學(xué)過程中。在高職液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)中，也可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)來創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和模式。

1.大數(shù)據(jù)技術(shù)在教學(xué)內(nèi)容上的應(yīng)用。當(dāng)前，高職院?；径疾捎昧艘杂嬎銠C(jī)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)，教師在上課之前會將各種音頻、視頻、圖片以及文字等各種多媒體資源利用計算機(jī)辦公軟件制作成課件，這種利用數(shù)字技術(shù)來教學(xué)的方式相對來說有很多優(yōu)點(diǎn)。液壓與氣動技術(shù)是一門實踐性比較強(qiáng)的科目，因此大數(shù)據(jù)技術(shù)在液壓與氣動技術(shù)教學(xué)過程中就有較高的實用性。大數(shù)據(jù)技術(shù)能讓學(xué)生從各個角度來認(rèn)識液壓與氣動系統(tǒng)，從而將學(xué)生帶入教師設(shè)定的教學(xué)情境中，對液壓與氣動系統(tǒng)的缸、閥、泵等各個主要組成元件有更為直觀的認(rèn)識，這對于缺乏實踐經(jīng)驗的學(xué)生來說是一次很好的學(xué)習(xí)機(jī)會，可以增強(qiáng)學(xué)生的空間想象能力，以后遇到相似問題的時候可以更快地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

在課堂教學(xué)過程中，液壓與氣動系統(tǒng)中常見的壓力控制閥、方向控制閥以及液壓缸等用符號表示看起來比較簡單，但是其實物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，僅僅通過教師口頭講解根本無法使學(xué)生有較為深入的了解，而利用智能制造平臺，如機(jī)電BIM（Mechanical electrical Buildinging Information Modeling構(gòu)建信息模型）技術(shù)，以機(jī)電工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用信息技術(shù)和數(shù)字模型對項目設(shè)計、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、故障檢修等全生命周期進(jìn)行協(xié)同管理，通過對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并結(jié)合VR虛擬現(xiàn)實展示、AR增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)等，通過人工智能模型搭建平臺就可以將其全方位地展示給學(xué)生觀看學(xué)習(xí)和模擬操作，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并快速掌握相關(guān)技能。

2.大數(shù)據(jù)技術(shù)在教學(xué)模式上的應(yīng)用。大數(shù)據(jù)技術(shù)突破了傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境的諸多制約，有利于推動構(gòu)建可供教師借鑒的精準(zhǔn)教學(xué)模式。在本門課程教改實踐的基礎(chǔ)上，本研究從教學(xué)目標(biāo)確立、教學(xué)過程框架設(shè)計、教學(xué)評價與預(yù)測三個維度，構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)模式，對學(xué)生的學(xué)習(xí)實現(xiàn)全方位指導(dǎo)、全過程評價，轉(zhuǎn)變教育、教學(xué)、管理思維方式，積極引入新技術(shù)、新項目，積極推進(jìn)教師培訓(xùn)，實現(xiàn)新技術(shù)與教學(xué)過程有機(jī)融合，推進(jìn)精準(zhǔn)教學(xué)、精準(zhǔn)教育、精準(zhǔn)管理，激發(fā)教學(xué)活力，提升精準(zhǔn)教學(xué)的效能。該精準(zhǔn)教學(xué)模式還在不斷的實施、驗證與完善過程中?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的精準(zhǔn)教學(xué)模式如圖1所示。

（三）建立完善的實踐基地培養(yǎng)學(xué)生實踐能力。液壓與氣動技術(shù)這門課程的學(xué)習(xí)過程中離不開實踐訓(xùn)練，否則學(xué)生很難真正地學(xué)好這門專業(yè)知識，因此，學(xué)校應(yīng)盡可能地建立實踐訓(xùn)練基地，讓學(xué)生在學(xué)好理論知識后可以有機(jī)會應(yīng)用到實踐過程中，從而培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力。實踐訓(xùn)練基地可以分成校內(nèi)實驗室以及校外學(xué)習(xí)基地。在校內(nèi)實驗室中，學(xué)生可以運(yùn)用自己在課堂中學(xué)到的理論知識來拆裝或者操作一些典型的液壓與氣動設(shè)備，加強(qiáng)學(xué)生對課本知識的理解。在校外學(xué)習(xí)基地中，學(xué)生可以在企業(yè)的工作環(huán)境中親身感受液壓與氣動系統(tǒng)的工作過程，為以后走向社會打下基礎(chǔ)。

現(xiàn)階段，我國高職液壓與氣動技術(shù)課程教學(xué)過程中仍存在一些需要解決的問題，相關(guān)的教育工作者應(yīng)意識到這些問題的嚴(yán)重性，利用現(xiàn)代化技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)模式，根據(jù)高職院校的辦學(xué)理念優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，并盡快完善實訓(xùn)基地的建設(shè)，從而推動我國高職教育的進(jìn)一步發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]石金艷.“雙創(chuàng)”背景下高職液壓與氣動課程教學(xué)改革探析[J].經(jīng)貿(mào)實踐，2017（18）

【基金項目】2016年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目“《液壓與氣動控制技術(shù)》課程‘教學(xué)做一體化教學(xué)改革的探索與研究”（GXGZJG2016B171）

【作者簡介】翟紅云（1979— ），女，河南新野人，廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，碩士；凌藝春（1964— ），男，廣西百色人，廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系主任、黨總支書記，教授，研究方向：機(jī)電控制與自動化技術(shù)、機(jī)械系統(tǒng)動態(tài)測試與故障診斷技術(shù)、現(xiàn)代傳感器與測控技術(shù)研究。

（責(zé)編 蘇 洋）