“液壓與氣動(dòng)”理實(shí)一體化教學(xué)改革探索

鄭東旭　朱朝霞　蔡曉春

摘要：通過“液壓與氣動(dòng)”課程的教學(xué)改革，探索新的理實(shí)一體化教學(xué)體系，從傳統(tǒng)的教育模式轉(zhuǎn)向?qū)W生有效學(xué)習(xí)的模式，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)工作。同時(shí)，通過教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)以及教學(xué)組織形式的多變性，培養(yǎng)學(xué)生“會(huì)做事”和能“做好事”的能力。

關(guān)鍵詞：液壓與氣動(dòng);理實(shí)一體化;移動(dòng)教學(xué)平臺(tái);Fluidsim仿真

中圖分類號：G712;TH137-4;TH138-4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.15913/j .cnki.kjycx.2019.08.055

1 引言

“液壓與氣動(dòng)”是高職機(jī)電類專業(yè)的一門專業(yè)核心課，與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合緊密，又是湖南省機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)技能抽查核心技能模塊之一，理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)。要求學(xué)生既掌握液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，又要具備各類機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、包裝機(jī)械等液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝調(diào)試、使用維護(hù)、故障診斷和排除的職業(yè)能力，同時(shí)還要具備良好的職業(yè)素質(zhì)，這些能力的培養(yǎng)需要大量的實(shí)踐。近年來，我校該課程已從純理論課程過渡為理實(shí)一體化課程，并嘗試以知識為基礎(chǔ)，以能力為核心，構(gòu)建新的理實(shí)一體化課程內(nèi)容體系，確保教學(xué)內(nèi)容的合理性、實(shí)用性和先進(jìn)性，實(shí)現(xiàn)課堂理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的一體化，多媒體演示和實(shí)踐操作并行，學(xué)生主動(dòng)參與，以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，讓學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”，將課堂交給學(xué)生，對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過各種教學(xué)方法的運(yùn)用，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)工作，通過具體工作任務(wù)，訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、刻苦鉆研能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2 教學(xué)改革思路

2.1 教學(xué)內(nèi)容需重新整合

根據(jù)高職院校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的學(xué)生的就業(yè)崗位情況，學(xué)完本門課程主要能從事的工作有液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維護(hù)和保養(yǎng)。因此，為適應(yīng)職業(yè)需求，“液壓與氣動(dòng)”課程的教學(xué)內(nèi)容必須取自生產(chǎn)實(shí)際，服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)際，學(xué)生對理論的學(xué)習(xí)和掌握也不能脫離了生產(chǎn)實(shí)際，要以“必需，夠用”為度，重新整合。

2.2 教師教學(xué)能力需提升

“液壓與氣動(dòng)”實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)，要求授課教師既具有深厚的液壓與氣壓傳動(dòng)方面的理論知識，同時(shí)還要有較強(qiáng)的實(shí)踐技能。不僅僅要具備液壓氣動(dòng)控制系統(tǒng)的分析調(diào)試故障排除的能力，還要有繼電器控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)等方面的知識與實(shí)踐技能。故教師需要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提升理實(shí)一體化教學(xué)能力。

比如利用理實(shí)一體化教室配置的“THPYC-IA型液壓傳動(dòng)與PLC實(shí)訓(xùn)裝置”和“THPQD-I型氣動(dòng)與PLC實(shí)訓(xùn)裝置”進(jìn)行教學(xué)，需要滿足如下要求，才能擔(dān)任主講教師：①能夠進(jìn)行液壓元件與氣動(dòng)元件的正確選用;②能夠裝調(diào)液壓基本控制回路、氣動(dòng)基本控制回路;③能夠識讀液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖，具有典型液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)的分析能力;④能夠分析并排除常見液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)的故障;⑤能夠設(shè)計(jì)、連接、調(diào)試?yán)^電器控制的電氣線路，并能解決所出現(xiàn)的電氣故障;⑥能夠設(shè)計(jì)、連接、調(diào)試PLC控制的電氣線路，編制梯形圖，并能解決所出現(xiàn)的程序故障以及電氣故障。

2.3 將學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)融入課堂教學(xué)

職業(yè)素養(yǎng)是一個(gè)人在職業(yè)過程中表現(xiàn)出來的綜合品質(zhì)。職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)是一種養(yǎng)成教育。在“液壓與氣動(dòng)”課程的教學(xué)過程中，教師要編制一系列的職業(yè)行為規(guī)范，將其貫徹融人課堂教學(xué)中，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的職業(yè)行為習(xí)慣。

比如利用液壓實(shí)訓(xùn)裝置和氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)裝置裝調(diào)試驗(yàn)時(shí)，學(xué)生必須遵守下列職業(yè)行為規(guī)范：①工作前，未檢查電源、儀表、清點(diǎn)工具、元件扣2分;②工作前，未穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品扣5分;③操作過程中及作業(yè)完成后，工具等擺放不整齊扣2分;④工作過程出現(xiàn)違反安全規(guī)范的每次扣10分;⑤作業(yè)完成后未清理、清掃工作現(xiàn)場扣5分。

2.4 考核評價(jià)方式需改革

以往考核中，采用期末試題庫中抽取試題進(jìn)行終結(jié)性考核，且在期評成績中所占比例較高，根據(jù)高職學(xué)生普遍喜歡動(dòng)手、厭煩理論學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，改革考核評價(jià)方式?！耙簤号c氣動(dòng)”課程的教學(xué)定位為培養(yǎng)學(xué)生“會(huì)做事”和能“做好事”的能力，因此考核考慮全過程考核，液壓與氣動(dòng)的回路裝調(diào)任務(wù)為考核主體，平時(shí)考勤、職業(yè)素養(yǎng)等全部納入考核體系，取消終結(jié)性考核。

2.5 教學(xué)方法需改革

實(shí)現(xiàn)學(xué)生“做中學(xué)，學(xué)中做，學(xué)做合一”，需要在教學(xué)中采用多種教學(xué)方法。比如利用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，要求教師要根據(jù)工廠的實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)來制定教學(xué)任務(wù)從而組織教學(xué)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，通過布置液壓與氣動(dòng)的回路裝調(diào)任務(wù)，讓學(xué)生自行查閱相關(guān)資料，獲取知識，在任務(wù)實(shí)施時(shí)，不僅會(huì)選用相關(guān)的液壓和氣動(dòng)元器件，而且能熟練地在實(shí)訓(xùn)設(shè)備上構(gòu)建回路，完成正確的運(yùn)動(dòng)要求。學(xué)生還可以通過小組討論的方法，彼此學(xué)習(xí)，找出自己和別人的差距，培養(yǎng)學(xué)生搜集分析資料的能力、與他人協(xié)作的能力等，還可以要求學(xué)生利用角色扮演法，展示自己回路裝調(diào)作品，鍛煉學(xué)生的自我表達(dá)能力和心理素質(zhì)，這樣更有利于樹立學(xué)生的自信心。多媒體課件教學(xué)、利用信息化教學(xué)資源教學(xué)、軟件仿真教學(xué)均可作為輔助手段。

3 教學(xué)實(shí)施

結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)和湖南省高職院校畢業(yè)生專業(yè)技能抽查要求，“液壓與氣動(dòng)”課程選取了工程實(shí)際中的起重機(jī)液壓系統(tǒng)、動(dòng)力滑臺(tái)進(jìn)給裝置液壓系統(tǒng)、機(jī)床夾緊裝置液壓系統(tǒng)、磨床工作臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、注塑機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、壓力機(jī)液壓系統(tǒng)等作為液壓系統(tǒng)知識的重點(diǎn)，選取了自動(dòng)上料裝置氣動(dòng)系統(tǒng)、自動(dòng)鉆孔氣動(dòng)系統(tǒng)、貨板提升推出裝置氣壓系統(tǒng)、家具試驗(yàn)機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)、氣動(dòng)切割機(jī)系統(tǒng)、板材切斷裝置氣動(dòng)系統(tǒng)、標(biāo)簽粘貼設(shè)備氣壓系統(tǒng)、塑料軟管熔接氣動(dòng)系統(tǒng)、圓柱塞分送裝置氣動(dòng)系統(tǒng)、拉門自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉氣壓系統(tǒng)等作為氣動(dòng)系統(tǒng)知識的重點(diǎn)，由淺人深，循序而漸進(jìn)，提煉出20種回路裝調(diào)任務(wù)。

根據(jù)上述知識重點(diǎn)，形成學(xué)生的裝調(diào)任務(wù)單，在課前通過移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)“超星學(xué)習(xí)通軟件”分發(fā)給學(xué)生，使學(xué)生預(yù)習(xí)，查閱資料，對所用到的液壓、氣動(dòng)、電氣元件有理論上的認(rèn)識。

課堂中，學(xué)生主動(dòng)參與小組討論，并向老師提出自己的疑問，經(jīng)老師確認(rèn)后，形成最終的裝調(diào)方案，最后分組實(shí)施。在分組實(shí)施的過程中，要求每組必須詳細(xì)記錄裝調(diào)過程中所遇到的故障現(xiàn)象，并分析故障原因，排除故障的方法，形成故障分析報(bào)告，剪輯成微視頻或者PPT以待作品展示環(huán)節(jié)進(jìn)行展示。通過這樣的訓(xùn)練可以鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，也能鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力，比如做PPT、做視頻剪輯、查閱資料等非本課程知識。

試驗(yàn)完成后，各小組要相互交流，分享小組做試驗(yàn)過程中的成敗經(jīng)驗(yàn)。教師在整個(gè)教學(xué)過程中，起到主導(dǎo)的作用，將“6S”規(guī)范貫徹執(zhí)行，嚴(yán)格監(jiān)督，及時(shí)糾正學(xué)生操作中不符合規(guī)范的錯(cuò)誤動(dòng)作和習(xí)慣性錯(cuò)誤，使其操作要嚴(yán)格符合“6S”規(guī)范，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)的目的。教師還會(huì)在每個(gè)任務(wù)完成后，根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作品完成情況，結(jié)合學(xué)生自評和互評，進(jìn)行成績評定，并將考核結(jié)果及時(shí)反饋給學(xué)生。

課中或課后讓學(xué)生進(jìn)行繪圖練習(xí)，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)作圖，教師制訂嚴(yán)格的繪圖扣分規(guī)則并執(zhí)行。繪圖質(zhì)量的評價(jià)，則采用初批、小組相互找茬、修改、復(fù)批的模式進(jìn)行。

課后布置模擬仿真作業(yè)，讓學(xué)生運(yùn)用FLuidsim-H和FLuidsim-P軟件，繪制液壓與氣動(dòng)回路圖，并繪制電氣控制回路進(jìn)行仿真運(yùn)行，完成拓展學(xué)習(xí)等環(huán)節(jié)。

同時(shí)還運(yùn)用信息化教學(xué)資源，利用移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行課堂的互動(dòng)、章節(jié)測驗(yàn)、語音作業(yè)等，對各項(xiàng)活動(dòng)通過設(shè)置不同的權(quán)重，進(jìn)行平時(shí)成績的計(jì)算。再按照平時(shí)成績x20%+液壓裝調(diào)成績x40%+氣動(dòng)裝調(diào)成績x40%計(jì)算期評成績，完全取消了終結(jié)性考核，以裝調(diào)任務(wù)為主的過程考核作為學(xué)生本課程的最終成績。

4 結(jié)論

本課程的教學(xué)理念在于通過各種教學(xué)方法幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。通過一系列的改革探索，比如利用信息化資源、移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)、采用Fluidsim仿真軟件模擬回路調(diào)試等輔助教學(xué)方法使學(xué)生對液壓與氣動(dòng)知識掌握得更加深入，同時(shí)還鞏固和強(qiáng)化了電氣控制的知識，學(xué)會(huì)了獲取知識的方法，提高了綜合運(yùn)用知識的能力。

參考文獻(xiàn)：

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