基于“雙元制”模式下“液壓與氣壓傳動”課程教學改革研究＊

周樂峰，徐 征

（麗水職業(yè)技術(shù)學院，浙江 麗水323000）

1 引言

1.1 “液壓與氣壓傳動”課程背景

“液壓與氣壓傳動”是機電類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。無論對學生的專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及在工作中職業(yè)能力的培養(yǎng)，還是對后續(xù)課程的學習，都具有十分重要的作用。根據(jù)筆者的教學經(jīng)驗，對該門課程的教學情況進行了分析，總結(jié)了以下課程中存在的問題，具體如下：①課程理論性過強，知識點繁雜。課程以流體力學為基礎(chǔ)，數(shù)學公式較為煩瑣，學生學習的積極性不高。同時，大多數(shù)學生對于液壓元器件和氣動元器件的認識僅局限于課本中，對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的元器件，難以通過結(jié)構(gòu)原理圖去掌握元器件的工作原理和使用方法。②課程應(yīng)用性、綜合性強，學生難以將所學的知識點靈活應(yīng)用，去解決實際問題。學生只能設(shè)計和搭建簡單的液壓回路和氣動回路，對于企業(yè)里復(fù)雜的回路，無法進行獨立地分析、設(shè)計乃至維修。③教學模式較單一，主要以課堂教學為主，實訓(xùn)操作以及現(xiàn)場教學較少。這種僅通過理論教學的滿堂灌模式既導(dǎo)致教師上課比較辛苦，同時學生的學習效果也很差。

1.2 雙元制教育的現(xiàn)狀

雙元制職業(yè)教育模式起源于德國，作為工業(yè)強國的德國，通過行動導(dǎo)向法、項目任務(wù)驅(qū)動法等教學方法，為德國輸出了一大批應(yīng)用型的人才。所謂雙元制職業(yè)教育，是指接受職業(yè)教育的學生一方面要在企業(yè)或者跨企業(yè)的培訓(xùn)機構(gòu)里學習相應(yīng)職業(yè)的技能知識和培養(yǎng)從業(yè)能力，另一方面要在普通職業(yè)院校學習普通文化知識和對應(yīng)的專業(yè)知識。

2 教學改革思路

針對課程中存在的問題，我們借鑒德國雙元制職業(yè)教育模式的優(yōu)勢，以更好地培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標，進行“液壓與氣壓傳動”課程的教學改革。一方面，與學校周邊企業(yè)進行深度合作，產(chǎn)教融合，共建教學資源，實行雙主體育人機制；另一方面，以學校中德合作辦學為契機，把“以人為本、教育為先、能力為重、全面發(fā)展”作為教學目標，學習先進教學理念，實施行動導(dǎo)向教學法，開發(fā)活頁式教學工作手冊，完善網(wǎng)絡(luò)教學平臺，更好地將學生培養(yǎng)成高層次的應(yīng)用型人才。

3 教學改革的舉措

3.1 校企合作，實行雙主體育人機制

與企業(yè)深度合作，按照企業(yè)需求共同制定雙元制模式下的課程教學大綱，重新梳理知識點，整合出18 個單項專業(yè)能力點和24 個知識目標。在開發(fā)教學項目時，產(chǎn)教融合，共建教學項目，根據(jù)企業(yè)真實案例來合理設(shè)計教學模塊，更好地對接企業(yè)需求，來培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及在工作中解決實際問題的能力。此外，上課的空間不僅僅局限于學校的實訓(xùn)場所，還需將課堂延伸到企業(yè)的車間里，實行學校和企業(yè)的雙主體教學模式。這里可以參照德國的職業(yè)教育模式，進行階段性的教學，比如學生在學校進行兩周的理論知識學習，后兩周再在企業(yè)或者跨企業(yè)培訓(xùn)中心學習專業(yè)技能。

3.2 中德合作，采用先進教學理念

3.2.1 采用行動導(dǎo)向教學法

教學內(nèi)容按照企業(yè)實際案例分成多個模塊，各個模塊均按照行動導(dǎo)向教學法來進行教學實施，這里以德方提供的雙活塞項目為例。該項目的新穎之處在于項目大多數(shù)機械結(jié)構(gòu)、機電系統(tǒng)由學生獨立完成，在進行該項目的氣動部分搭建之前，學生已將完成了機械部件的加工、電氣工程技術(shù)部分的學習。雙活塞項目如圖1 所示。

該教學模塊總共分為六步進行。

第一步是收集信息，教師布置模塊的任務(wù)，學生按照任務(wù)分析需要用到哪些知識點，通過課本、學習平臺、網(wǎng)絡(luò)等手段自行搜集、整理和學習本次任務(wù)的相關(guān)知識點。該項目的任務(wù)目標是需要搭建一個氣動回路和電氣回路，完成后能夠控制氣動馬達的啟停、運動方向、運動速度以及進入氣動馬達中的壓縮空氣的壓力大小。

圖1 雙活塞項目

第二步是設(shè)計過程，學生以小組為單位，按照任務(wù)的要求以及之前搜集的相關(guān)信息，在工作頁中設(shè)計并畫出符合任務(wù)要求的氣動回路圖和對應(yīng)的電氣控制回路圖，并在仿真軟件FluidSim 上搭建回路來驗證所設(shè)計的回路是否可靠。若所設(shè)計的回路無任何問題，則按照回路圖來商討計劃工作過程，并列出項目中需要的工具和材料，確定各個工作步驟的順序。

第三步是進行決策，各組對自己設(shè)計的工作過程、工作計劃進行討論，若存在問題，及時與教師進行討論，確定最終的工作步驟。由于氣動回路的運轉(zhuǎn)還需要通過電氣回路進行控制，所以在進行回路的搭建之前，組員之間要分工明確，可以按照職能分成編程員、操作員、維運員等。

第四步是實施過程，在細致準備的工作前提下，按照工作計劃中確定的工作步驟和分工職責，各組完全獨立地開展工作，在該階段，教師需要監(jiān)督學生的實施情況，進行過程性考核評價。

第五步是檢查過程，在搭建回路的過程中，需要實時進行質(zhì)量檢控，若出現(xiàn)問題，及時進行改進。氣動回路以及相應(yīng)的電氣控制回路搭建好后要求不僅能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能，同時還要求所搭建的系統(tǒng)回路要有良好的工藝性，包括整體布局合理、氣管和電線布置美觀、搭建的器件不能有松動等要求。

第六步是評價活動，教師不僅僅只是對各組學生進行成果性評價，還要在學生實施過程中進行過程性打分。在進行成果性評價時，各組學生要上臺匯報自己的成果和不足，匯報完之后各組通過教師評價、生生互評、組內(nèi)互評的方式來進行綜合評價。最后，學生還需要做好5S 管理工作，對自己的工位進行整理，整理好之后和教師進行確認。

3.2.2 開發(fā)活頁式教學工作手冊

德國的培訓(xùn)師的教材大多數(shù)采用的是活頁式工作手冊。它具有較好的可拆解性和組合性，可根據(jù)實際教學、實訓(xùn)需要將內(nèi)頁抽出或者加入新頁，具有高度的靈活性。所以在教學前，需自行開發(fā)相應(yīng)的活頁式教學工作手冊，采用理實一體化的編寫模式，內(nèi)容按照行動導(dǎo)向法當中的六步法來進行編排，突出學生崗位能力的培養(yǎng)和職業(yè)核心能力的形成?；铐撌浇虒W工作手冊如圖2 所示。

圖2 活頁式教學工作手冊

3.2.3 采用信息化教學手段

課堂教學中采用學習通APP 來作為輔助教學手段，包括課堂簽到、微課觀看、習題練習、拓展作業(yè)提交等活動，既提高了學生的課堂學習積極性，同時也能夠讓學生在課外進行課程的學習。此外，目前國內(nèi)外的AR 技術(shù)進展較快，可以引用AR 教學手段，能夠使學生更加直觀地看到復(fù)雜元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時通過專門的AR 軟件還可以將搭建好的系統(tǒng)回路與該回路的實際應(yīng)用情況聯(lián)系起來。AR 技術(shù)在“液壓與氣壓傳動”課程中的應(yīng)用如圖3 所示。

圖3 AR 技術(shù)在“液壓與氣壓傳動”課程中的應(yīng)用

4 小結(jié)

經(jīng)過近幾年的教學改革探索，汲取德國“雙元制”職業(yè)教育模式的精華，采用行動導(dǎo)向教學法作為教學手段，開發(fā)與企業(yè)真實案例一致的項目式教學模塊，建設(shè)理實一體化的活頁式教學工作手冊，不僅促進了教師自身教學能力的提升，同時有效地提高了學生的課堂學習主動性，更好地培養(yǎng)了學生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力。