《液壓與氣動》課程理實一體化教學(xué)改革的探索

液壓與氣動技術(shù)是以流體—液壓油液（或壓縮空氣）為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動形式，是目前機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一，特別是近年來，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，通過與微電子、計算機(jī)技術(shù)結(jié)合，液壓與氣動進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，已廣泛地應(yīng)用在機(jī)械制造業(yè)、起重設(shè)備、礦山機(jī)械、過程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、化工機(jī)械及軍事行業(yè)中。但由于《液壓與氣動》課程的內(nèi)容復(fù)雜，理論抽象，加之職業(yè)院校生源的問題，學(xué)生普遍思考能力較差，對傳統(tǒng)的教學(xué)的灌輸式模式有一定的抵觸心理，教學(xué)效果不夠理想。因此需要嘗試新的教學(xué)方法以適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的需要。
理實一體化教學(xué)法是一種新型的教學(xué)方法，即理論實踐一體化教學(xué)法，它讓教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中，將傳統(tǒng)理論課和實訓(xùn)課結(jié)合起來，注重教師的主導(dǎo)作用，并且結(jié)合課程教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的課程教學(xué)場所，使其變?yōu)槔韺嵰惑w化教室，師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，既不是先理論后實訓(xùn)，也不是先實訓(xùn)后理論，而是理論中有實訓(xùn)，實訓(xùn)中有理論。如此不僅培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)技能和動手能力，還增加了教學(xué)的趣味性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果事半功倍。
1 《液壓與氣動》課程教學(xué)的現(xiàn)狀
《液壓與氣動》課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，該課程專業(yè)性強(qiáng)，內(nèi)容廣泛，所涉及的實踐性知識較多，而且本課程沒有明確的針對實際崗位的教學(xué)目標(biāo)，目前大部分職業(yè)院校所授課程在教學(xué)過程中過于“理論化”，教學(xué)的內(nèi)容偏向理論知識，涉及過多的理論推導(dǎo)、分析和計算內(nèi)容，從而造成了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度較大力，教學(xué)效果不理想。
傳統(tǒng)實踐教學(xué)通常采用固定式的試驗臺，主要以驗證實驗來進(jìn)行實踐教學(xué)活動，如此不僅限制了學(xué)生的獨立思考及解決問題的能力，也不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識的培養(yǎng)，在傳統(tǒng)實踐教學(xué)模式下，學(xué)生們被動地開展實驗活動和執(zhí)行任務(wù)，無法發(fā)揮自身的主觀能動性，久而久之便對實踐活動失去學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果將因此大打折扣。
2 《液壓與氣動》課程理實一體化教學(xué)模式改革思路
職業(yè)院校學(xué)生好動能力強(qiáng)，對理論知識缺乏學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)，注意力不集中，且缺乏自信，應(yīng)用意識較為薄弱；采取邊講邊練、做教學(xué)一體的對策來提升學(xué)習(xí)興趣，通過多樣化的課堂提高學(xué)生的應(yīng)用意識，通過小組間學(xué)習(xí)互動、合作來鼓勵學(xué)生，提高學(xué)生的自信心，同時培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神。
2.1 教學(xué)理念
項目體驗激興趣：新課開始，帶領(lǐng)學(xué)生觀看一些企業(yè)的實際項目，進(jìn)行職業(yè)體驗，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；
強(qiáng)化仿真促提高：仿真軟件搭建平臺，并進(jìn)行動作模擬，提高學(xué)習(xí)效果；
著重設(shè)計強(qiáng)應(yīng)用：緊跟職業(yè)工作崗位的需求，加強(qiáng)學(xué)生設(shè)計能力的培養(yǎng)，同時強(qiáng)化學(xué)生的應(yīng)用能力。
2.2 教學(xué)方法
本課程以采用項目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式。每個任務(wù)都從貼近企業(yè)實際或問題引入，學(xué)生帶著目標(biāo)、疑問來學(xué)習(xí)，先有結(jié)論，后有行動，打破了傳統(tǒng)的思維模式，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，拓展了學(xué)生的思維和知識面。在教學(xué)中普遍采用理實一體教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、分組合作教學(xué)。
2.3 教學(xué)手段
本課程綜合應(yīng)用四種教學(xué)手段進(jìn)行輔助教學(xué)，包括微課視頻指導(dǎo)、教學(xué)平臺、仿真軟件、多媒體課件四位一體化教學(xué)手段，實現(xiàn)了各類教學(xué)資源有機(jī)結(jié)合的立體化教學(xué)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果良好。
2.4 教學(xué)內(nèi)容
首先應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)對液壓和氣動崗位能力的需求，崗位的工作內(nèi)容（如氣動機(jī)械手的動作過程、飛機(jī)液壓門工作原理、壓蓋設(shè)備控制等），并結(jié)合液壓與氣動相關(guān)基礎(chǔ)知識整合提煉出適應(yīng)本校學(xué)生實際情況的教學(xué)內(nèi)容，并和企業(yè)專家共同編制理實一體化教材。
2.5 教學(xué)環(huán)境
《液壓與氣動》課程理實一體化的教學(xué)改革，首先就是要打破理論課、實驗課和實踐課的界限，將教學(xué)現(xiàn)場放在實踐室中進(jìn)行，教室即實踐室，實踐室即教室，兩者合一。
因此必須建設(shè)全新的理實一體化教室，同時建設(shè)該教室還應(yīng)該滿足當(dāng)?shù)仄髽I(yè)相關(guān)崗位的需求，整個教室布置模仿工作實際，將學(xué)生進(jìn)行分組管理，并讓組內(nèi)推選一名組長，負(fù)責(zé)小組任務(wù)的統(tǒng)籌管理。每組有固定的工作臺，工作臺上有完成任務(wù)的液壓與氣動元件。小組成員不僅要完成任務(wù)，還要負(fù)責(zé)相應(yīng)的管理。給學(xué)生營造一種工作的環(huán)境，進(jìn)行崗位工作角色定位。
3 《液壓與氣動》課程理實一體化教學(xué)改革的具體措施及方法
理實一體化課程改革教學(xué)過程實施步驟：
①分小組：首先對學(xué)生進(jìn)行分組。任課老師指定組長后，由組長調(diào)組員進(jìn)行分組，分組原則好的學(xué)生與稍差一點的學(xué)生分到一組，相互搭配，相互學(xué)習(xí)。分組后由組長負(fù)責(zé)分發(fā)項目任務(wù)書，同時在管理好實習(xí)中所用的實訓(xùn)設(shè)備，并且記錄好本組成員的考勤，通過檢查成員項目任務(wù)完成的情況，來考核成員。
②理實一體化教室的安全教育：學(xué)生操作前教師首先介紹相關(guān)實訓(xùn)設(shè)備和安全用電知識，強(qiáng)調(diào)實訓(xùn)安全操作規(guī)程，上好第一堂理實一體化的安全課；同時按照小組分配，找到自己的操作工位，并要求組長在每位成員的工位上都貼上崗位證，方便組長和教師在教學(xué)中的管理。
③項目引領(lǐng)式的課堂教學(xué)：每天教學(xué)前先進(jìn)行安全用電教育、液壓泵和氣泵的使用，然后根據(jù)本課時具體項目先分發(fā)項目任務(wù)書，按照“項目導(dǎo)入→項目分析→項目實施→項目評價→項目拓展”的模式來進(jìn)行教學(xué)。以“項目壓蓋設(shè)備的控制”為例介紹理實一體化教學(xué)方式在教學(xué)過程中的實施步驟。（教學(xué)場所：液壓與氣動理實一體化教室）
【項目引入】：觀看為塑料桶加蓋的工作視頻，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【項目分析】：分析視頻中使用了那些氣動原理及系統(tǒng)的工作過程，并對氣動系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。完成設(shè)計后學(xué)生既要完成軟件仿真調(diào)試，還要根據(jù)回路進(jìn)行氣路實物搭建，并完成調(diào)試運行工作。
【項目實施】：為完成此項目，需要的相關(guān)基礎(chǔ)知識，行程開關(guān)的原理及使用、時間繼電器的原理及使用；然后學(xué)生使用FluidSIM 軟件設(shè)計出裝置控制回路圖, 并進(jìn)行仿真調(diào)試，教師在學(xué)生設(shè)計進(jìn)行輔助，并對相關(guān)知識進(jìn)行講解；完成調(diào)試后上實訓(xùn)操作平臺進(jìn)行實物搭建，并進(jìn)行調(diào)試。在學(xué)生操作之前，由教師進(jìn)行操作示范，強(qiáng)調(diào)各元器件安裝及使用要領(lǐng)，并要求學(xué)生嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)范。在學(xué)生操作過程中，教師指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，當(dāng)學(xué)生動作不規(guī)范時，教師要及時指正，多觀察學(xué)生，了解兩個極端學(xué)生的特點，當(dāng)他們出現(xiàn)問題的時候，不宜及時解答，而是先讓學(xué)生自己討論，若解決不了再解答。每天對實訓(xùn)過程中學(xué)生普遍出現(xiàn)的問題、重要的知識點和操作要領(lǐng)進(jìn)行講解、強(qiáng)調(diào)，鞏固教學(xué)實訓(xùn)效果，并布置明天的實訓(xùn)任務(wù)。這種教學(xué)方法極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐動手能力。
【項目評價】：個人評價、組內(nèi)評價、教師評價。
個人評價：學(xué)生通過理實一體化學(xué)習(xí)后，根據(jù)自己所學(xué)的液壓項目知識和氣動項目知識，給自己一個自我評價。
組內(nèi)評價：組長根據(jù)學(xué)生在實際項目操作過程的情況，給予組內(nèi)評價。
教師評價：教師根據(jù)學(xué)生完成具體的實例的情況，（如從分析任務(wù)書開始，制定編制實施計劃，軟件仿真模擬，最后使用實訓(xùn)平臺安裝元器件并調(diào)試運行，在考核時，要盡量讓學(xué)生獨立思考完成該項目），給學(xué)生進(jìn)行項目評價。（表1）

表1
【項目拓展】：通過觀看視頻及PPT 動畫，讓學(xué)生自己設(shè)計出能滿足視頻中機(jī)械運動的氣動系統(tǒng)，然后在下堂課上繼續(xù)學(xué)習(xí)。
最后，整理實訓(xùn)平臺，元器件的擺放，實訓(xùn)工具的歸位，開展實訓(xùn)室的5S 管理。
4 《液壓與氣動》課程理實一體化教學(xué)改革的反思
《液壓與氣動》課程理實一體化教學(xué)改革，首先要改革本課程教學(xué)模式思路，包括改革的指導(dǎo)思想、主要任務(wù)、實施計劃、具體措施及課程中長期及近期發(fā)展計劃；課程教學(xué)目標(biāo)是規(guī)范課程教學(xué)的指導(dǎo)性文件，是學(xué)校組織教學(xué)活動、評價教學(xué)質(zhì)量的基本依據(jù)，是為專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)的，因此要結(jié)合企業(yè)共同修訂課程教學(xué)目標(biāo)；教材是教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的集中體現(xiàn)，是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主要依據(jù)，因此要結(jié)合企業(yè)一些相關(guān)專家共同研究開發(fā)理實一體化項目教材；《液壓與氣動》是一門實踐性較強(qiáng)的技術(shù)課，必須理論聯(lián)系實際，教學(xué)過程中，應(yīng)引入企業(yè)相關(guān)項目，進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，采用先進(jìn)的教學(xué)理實一體化教學(xué)方法，并利用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)，有助于解決教學(xué)過程中的重點和難點，提高教學(xué)水平。
在師資方面，學(xué)校應(yīng)加大師資培訓(xùn)的力度，教師不僅要具備扎實的理論基礎(chǔ)，還必須具有動手能力和解決實際問題的能力。教師應(yīng)努力提高自身素質(zhì)，不斷學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，多參與社會實踐、定期到企業(yè)相關(guān)崗位進(jìn)行頂崗實習(xí)，以獲得當(dāng)前的知識和技術(shù)。
通過理實一體化教學(xué)改革的實踐后，學(xué)生更容易接受和掌握新知識、新技術(shù)；課堂教學(xué)氣氛活躍，學(xué)生學(xué)習(xí)成績和實踐動手能力明顯提高，尤其是縮短了學(xué)校培養(yǎng)與企業(yè)用工需求之間的差距，使學(xué)生就業(yè)后能較快適應(yīng)自己的工作崗位，滿足企業(yè)對人才的需求，為當(dāng)?shù)厣鐣慕?jīng)濟(jì)發(fā)展增添了活力。