應(yīng)用型本科《氣液傳動(dòng)控制技術(shù)》課程回路搭建的教學(xué)方法研究

鄭 勇

（蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院，太倉(cāng) 215411）

應(yīng)用型本科屬于較高層次的技術(shù)教育，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性、應(yīng)用性和技術(shù)性。課程應(yīng)以職業(yè)需求為核心，圍繞實(shí)踐活動(dòng)由淺入深地開(kāi)展。回路搭建與故障排除是《氣液傳動(dòng)控制技術(shù)》課程的核心部分，也是教學(xué)難點(diǎn)之一。學(xué)生只有掌握了回路搭建與故障排除，方可稱之為掌握了課程的知識(shí)點(diǎn)和技能。如何將回路的搭建與故障排除在氣液傳動(dòng)控制技術(shù)教學(xué)活動(dòng)中予以靈活的應(yīng)用？筆者認(rèn)為需要對(duì)以下幾方面的教學(xué)方法進(jìn)行關(guān)注。

1 以“優(yōu)劣互補(bǔ)”的小組學(xué)習(xí)法提高教學(xué)質(zhì)量

以“優(yōu)劣互補(bǔ)”將學(xué)生分組，使每組學(xué)生能力均衡。同時(shí)，將小組考核引入整體課程考核體系，讓思維活躍的學(xué)生帶動(dòng)其他同學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)與討論，活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效率，并將小組考核引入整體課程考核體系。小組成員以不同的崗位分工（如組長(zhǎng)、技術(shù)員、記錄員、發(fā)言人等）合作完成項(xiàng)目（下一項(xiàng)目進(jìn)行角色循環(huán)）。教師組織并指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)互問(wèn)互答、上臺(tái)展示等環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流，鍛煉學(xué)生的思維能力和溝通表達(dá)能力。

此方法不僅了滿足了教師依據(jù)教學(xué)規(guī)律進(jìn)行正常講課，更重要的是可以激發(fā)學(xué)生更好地?fù)Q位思考，提高了學(xué)習(xí)過(guò)程的互動(dòng)和樂(lè)趣，有效提高了教學(xué)質(zhì)量。

2 全方位的教學(xué)手段、提高課程容量與效率

基于應(yīng)用型本科學(xué)生具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和強(qiáng)大的求知欲，可通過(guò)不同的發(fā)布方式，將教學(xué)內(nèi)容提前告知讓學(xué)生，要求他們課前多渠道收集、梳理有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用實(shí)例，同時(shí)預(yù)習(xí)有關(guān)教學(xué)內(nèi)容，對(duì)相應(yīng)回路進(jìn)行邏輯分析；并在網(wǎng)絡(luò)討論組內(nèi)進(jìn)行成果分享、交流與討論，使同學(xué)們帶著問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)，主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程。

通過(guò)應(yīng)用反思遷移、探索式等策略，要求學(xué)生課后完善工作頁(yè)、同時(shí)將所本組所搭建的項(xiàng)目回路視頻上傳至學(xué)校的相應(yīng)課程網(wǎng)站，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)后反思，提高了課程容量與效率，收效顯著。

3 引入企業(yè)項(xiàng)目課題，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性

情境教學(xué)法是應(yīng)用較廣泛的一種方法，將學(xué)生引入到真實(shí)的情境中來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)，有助于提高解決問(wèn)題的能力和效率。例如，根據(jù)學(xué)生已操作過(guò)的鉆孔實(shí)訓(xùn)，在授課時(shí)，引入企業(yè)的項(xiàng)目課題。圖1為鉆床夾緊與鉆孔裝置示意圖，要求完成回路設(shè)計(jì)中的邏輯控制運(yùn)動(dòng)循環(huán)。

圖1 鉆床夾緊與鉆孔裝置示意圖

通過(guò)引入企業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生感受到課程的真實(shí)性和實(shí)用性，最終完成教學(xué)任務(wù)，提高能力和素質(zhì)。項(xiàng)目完成所帶來(lái)的成功感、滿足感，激發(fā)了學(xué)習(xí)積極性，也培養(yǎng)和提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

4 激活原有知識(shí)，實(shí)現(xiàn)快速記憶

用原有知識(shí)與新知識(shí)相進(jìn)行關(guān)聯(lián)教學(xué)，順應(yīng)學(xué)生的思維過(guò)程開(kāi)展課程教學(xué)，使學(xué)生將原有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)與新知識(shí)進(jìn)行定位聯(lián)想記憶，積極地調(diào)動(dòng)思維，從而實(shí)現(xiàn)快速記憶，有效提高課堂學(xué)習(xí)效果。

例如：講解液壓回路的組成時(shí)采用手電筒的電回路進(jìn)行對(duì)比講解。以電源對(duì)比動(dòng)力元件；燈泡對(duì)應(yīng)執(zhí)行元件；開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)控制元件；電線、接線柱等對(duì)應(yīng)于輔助元件。利用已有知識(shí)將新知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，調(diào)動(dòng)思維，有助于聯(lián)想記憶。

5 掌握遷移規(guī)律,防止負(fù)遷移

一種知識(shí)對(duì)另一種知識(shí)起促進(jìn)作用稱為正遷移，起干擾或抑制作用稱為負(fù)遷移。應(yīng)用型本科的學(xué)生，易根據(jù)原有學(xué)習(xí)習(xí)慣，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行認(rèn)知，常常關(guān)注它們之間的共同要素而忽視它們的本質(zhì)要素，造成知識(shí)負(fù)遷移，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難。所以，在教學(xué)中要避免“知識(shí)的負(fù)遷移”。講清楚知識(shí)應(yīng)用的條件，使用范圍、與已有知識(shí)間的關(guān)系，多方面、多途徑防止和消除知識(shí)的負(fù)遷移，防止應(yīng)用相似知識(shí)時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

例如：學(xué)生搭建如圖2所要求的“雙氣缸行程控制回路”時(shí)，根據(jù)回路運(yùn)行的邏輯要求，對(duì)相應(yīng)的行程閥進(jìn)行對(duì)應(yīng)定位后，即完成了此任務(wù)。

而后在搭建圖1要求的“鉆床夾緊與鉆孔裝置”時(shí)，學(xué)生直接采用“相似知識(shí)遷移”，不知道當(dāng)循環(huán)存在內(nèi)包容時(shí)，由于有干擾信號(hào)存在，造成自動(dòng)循環(huán)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，認(rèn)為只要根據(jù)動(dòng)作要求進(jìn)行相應(yīng)的行程閥對(duì)應(yīng)定位即可完成任務(wù)，于是創(chuàng)建了如圖3所示的“鉆床夾緊與鉆孔裝置（障礙信號(hào)）回路圖”進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)，造成回路運(yùn)行錯(cuò)誤。

為有效防止這一知識(shí)的負(fù)遷移錯(cuò)誤，教師在講解知識(shí)時(shí)應(yīng)把問(wèn)題具體化，筆者巧妙設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)有針對(duì)性的思考題，“滾輪式機(jī)控?fù)Q向閥與單向滾輪杠桿閥（惰桿閥）有什么區(qū)別？”“單向滾輪杠桿閥（惰桿閥）如何確定驅(qū)動(dòng)方向？”這樣讓學(xué)生捕捉到知識(shí)的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，搞清知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì)及知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，為防止知識(shí)的負(fù)遷移奠定了基礎(chǔ)。最終學(xué)生通過(guò)知識(shí)的正遷移，正確完成了鉆床夾緊與鉆孔裝置氣動(dòng)回路，如圖4所示。

圖2 雙氣缸行程控制回路

圖3 鉆床夾緊與鉆孔裝置（有障礙信號(hào)）回路圖

圖4 鉆床夾緊與鉆孔裝置氣動(dòng)回路（排除了障礙信號(hào)）示意圖

6 探索學(xué)習(xí)，勤引導(dǎo)、多發(fā)現(xiàn)

傳統(tǒng)的教學(xué)是通過(guò)系統(tǒng)、細(xì)致的講解，使學(xué)生掌握大量的知識(shí)，而忽視了知識(shí)的靈活應(yīng)用，這種枯燥乏味的教學(xué)方式，學(xué)生只能在一知半解的情況下被動(dòng)地接受，造成學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解不夠深刻。因而，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從具體的實(shí)例出發(fā)，通過(guò)探索式學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的注重點(diǎn)，形成新的理解，從而獲得新的知識(shí)概念。

例如：圖3的“鉆床夾緊與鉆孔裝置”，有障礙信號(hào)時(shí)，可采用惰桿閥來(lái)解決自動(dòng)循環(huán)中的干擾信號(hào)，回路連接如圖4所示；在軟件中可以選擇惰桿閥的信號(hào)方向（左向或右向），可在實(shí)際安裝時(shí)，閥只有一種，只是通過(guò)閥的安裝位置來(lái)決定信號(hào)方向，需要引導(dǎo)操作者判斷后采用，如圖5所示。這樣通過(guò)引導(dǎo)與發(fā)現(xiàn)將相關(guān)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

7 留有懸念，深化理解

在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，針對(duì)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，教師可在教學(xué)中精心留有懸念、布好“陷阱”，引導(dǎo)組織好學(xué)生對(duì)新知識(shí)深入辨析，分清新知識(shí)與已有知識(shí)之間的相同與相異處、深化知識(shí)的理解。

圖5 惰桿閥安裝位置與符號(hào)的對(duì)應(yīng)圖

如圖4所示回路，雖然解決了障礙信號(hào)，但在回路仿真模擬中仍然存在干擾；此時(shí)不要直接將原因告知學(xué)生，可采用分組討論的形式，讓學(xué)生對(duì)教師布好“陷阱”進(jìn)行研究探討，最終學(xué)生發(fā)現(xiàn)由于氣缸A1停留在最外端位置，至使A2缸的主控?fù)Q向閥2.1雙邊都有信號(hào)氣體，造成主控?fù)Q向閥2.1不換向，如圖6所示。

圖6 干擾信號(hào)造成主控閥不換向

而同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論與教師引導(dǎo)，找出問(wèn)題的根源所在；將行程閥S2的安裝位置進(jìn)行改變（由0改為1），即可解決此問(wèn)題。引伸之下一步，也將S3的的安裝位置由100改為99，解決了主控閥1.1的換向干擾問(wèn)題。深化了知識(shí)的理解，強(qiáng)調(diào)了運(yùn)用的目的，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還讓學(xué)生對(duì)教師的教學(xué)產(chǎn)生了信任感。

8 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在應(yīng)用型本科的專業(yè)課教學(xué)中，教師要從思想上認(rèn)知新的教學(xué)特點(diǎn)，積極參與教學(xué)改革，從課程設(shè)置、教學(xué)方法研究、學(xué)生發(fā)展方向到學(xué)科考核，全方位地實(shí)現(xiàn)課程價(jià)值；還要從項(xiàng)目上結(jié)合教材內(nèi)容，做好教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，通過(guò)合乎邏輯的組織完成多種專業(yè)教學(xué)手段，以確保“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”，使學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，進(jìn)而為學(xué)生全面發(fā)展作出相應(yīng)貢獻(xiàn)。