面向職教師資培養(yǎng)的《液壓與氣動控制技術》課程改革與實踐*

馮 娜 孟慶國 趙 巍

（天津職業(yè)技術師范大學 天津300222）

2010 年出臺的《國家中長期教育改革發(fā)展規(guī)劃綱要》 明確指出“要大力發(fā)展職業(yè)教育”。 而職教師資問題一直是制約我國職業(yè)教育健康發(fā)展的“瓶頸”，新時代的職教師資應該是在專業(yè)理論上具有寬厚的基礎，在專業(yè)技能上有較強的實踐操作能力，同時又具有特定的教育教學能力和創(chuàng)新能力，符合教師專業(yè)化要求的復合型人才。

近年來，許多國家都在開展不同形式的職教師資培養(yǎng)， 德國的“雙元制“職業(yè)教育和英國的“能力本位”等理論對我國職教師資的培養(yǎng)有一定的借鑒意義。 國內(nèi)高校就職教師資培養(yǎng)的課程改革也做了大量的探索，天津職業(yè)技術師范大學作為 “中國培養(yǎng)職教師資的搖籃”，培養(yǎng)的“雙證書、一體化”職教師資在全國職業(yè)教育領域已形成品牌。 然而，面對復雜的生源，如何結(jié)合自身特色，提出一整套行之有效的課程改革方案， 如何更好地“在學中做”，實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合，成為培養(yǎng)高素質(zhì)職教師資課程改革中迫切需要解決的問題。

課程教學的現(xiàn)狀及問題

《液壓與氣動控制技術》 作為學科專業(yè)“一體化”課程之一，既有系統(tǒng)的理論， 又有較強的實踐性。對此，一些高校教師嘗試采用案例式教學、多媒體教學和啟發(fā)式教學相結(jié)合的新型教學方式，也有教師探索了項目教學法在課程中的應用，還有一些高校通過構(gòu)建多元化的實踐教學體系來培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新意識。 雖有許多指導性、框架性的研究，但卻缺少全面、具體、有效的改革和創(chuàng)新。

結(jié)合我校的實際教學情況，《液壓與氣動控制技術》 課程改革要解決的問題如下。

1.如何適應學校辦學定位。 我校始終秉承“動手動腦、全面發(fā)展”的辦學理念，堅持為全國培養(yǎng)高素質(zhì)職教師資的辦學定位不動搖，因此在課程教學中，要求理論深度與實踐能力并重，不斷培養(yǎng)學生的職教師資素質(zhì)。

2.如何銜接其他專業(yè)課程。《液壓與氣動控制技術》 課程以機械原理、機械設計、理論力學、材料力學為基礎， 與電氣控制等課程緊密相連，如何有效銜接各門課程，使其并不孤立，也是要解決的問題之一。

3.如何適應不同的生源。 我校生源多樣，包括高中生源、技校生源、高中加技校生源，學生的基礎不一、知識結(jié)構(gòu)差異性較大，需因材施教。

課程改革思路

（一）改革目標

結(jié)合學校“動手動腦”的辦學特色，以培養(yǎng)一體化職教師資為目標，實施《液壓與氣動控制技術》課程改革， 以創(chuàng)新的教學理念為指導，依托國家級實驗教學示范中心德國FESTO 自控教學系統(tǒng)， 集成各相關學科的交叉與融合，培養(yǎng)既能講授理論課，又能指導技能訓練的“雙證書、一體化”職教師資。

（二）研究思路

確定機械專業(yè)液壓課程的目標和定位，建構(gòu)液壓課程新的教學模式，以典型系統(tǒng)設計與分析為主線創(chuàng)新教學設計，研究制定教學大綱、探索靈活多樣的教學方式和考核方式，依托國家級實驗教學示范中心進行現(xiàn)場教學、實驗教學及實踐技能培養(yǎng)，加強與企業(yè)的互動聯(lián)系，構(gòu)建一個具有層次性、開放性、綜合性和多樣性，課內(nèi)外相結(jié)合的多元化的實踐教學體系。

（三）研究內(nèi)容

探索面向職教師資的機械專業(yè)本科液壓課程的教學新模式、新方法、新手段。

改革教學內(nèi)容， 研究教學設計 緊密結(jié)合國家、行業(yè)和我校的實際，逐步調(diào)整教學內(nèi)容，以“講清概念、強化應用”為重點，在教學方法上貫徹少而精、理論聯(lián)系實際的原則。 教學中注重結(jié)合本學科的新發(fā)展，將枯燥乏味的理論講授融入生活實例和綜合設計實驗當中，有助于學生創(chuàng)新能力、團隊精神和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。 依據(jù)課程目標，以典型系統(tǒng)設計與分析為主線改革教學內(nèi)容，研究課程教學大綱和具體的課程執(zhí)行方案。

創(chuàng)新教學方式， 研究教學手段 在研究教學方式與教學手段，傳授知識的同時，重視對學生進行獲得知識的方法培養(yǎng)，并進行研究方法、 研究習慣和研究能力的訓練，培養(yǎng)學生的職業(yè)師資素質(zhì)。

嘗試現(xiàn)場教學， 研究實踐模式 利用液壓與氣動綜合實驗室的德國FESTO 自控教學系統(tǒng)和相關專業(yè)技術軟件，結(jié)合教學內(nèi)容實際，嘗試現(xiàn)場教學法，并研究有可操作性的具體方案。 改革實驗教學內(nèi)容，減少演示性、驗證性實驗，增加工藝性、設計性、綜合性實驗，以實現(xiàn)綜合實踐能力與綜合技能的有機結(jié)合， 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。改革課程設計內(nèi)容，激發(fā)學生創(chuàng)新情趣， 構(gòu)建多元化實踐教學體系。加強與企業(yè)的聯(lián)系和合作，建立課內(nèi)外相結(jié)合的多元化的液壓課程實踐教學體系。

豐富教學資源， 開發(fā)共享平臺 完成液壓與氣動控制技術課程網(wǎng)上共享平臺開發(fā)，正確引導學生的課外學習。

課程改革執(zhí)行方案

（一）教學方法

創(chuàng)新教學理念 教師教學中鼓勵學生博覽群書，拓寬知識面，多結(jié)合生活、 工程中的實例， 使液壓“看得見、摸得著”；學生學習知識要知其然、更要知其所以然，對理論知識不能死記硬背、生搬硬套，要對知識追根溯源， 認識科學知識發(fā)展的規(guī)律，緊密結(jié)合學科前沿動態(tài)；教學環(huán)節(jié)的設計注重培養(yǎng)學生運用高等數(shù)學、理論力學、材料力學、機械原理等基礎知識分析問題、建立模型、解決問題的能力， 使學生清楚認識課程中各知識點之間的聯(lián)系、 基礎課程與專業(yè)課程之間的聯(lián)系以及專業(yè)課程之間的聯(lián)系。

綜合運用多種教學方法 教學時， 應綜合運用傳統(tǒng)講授法、現(xiàn)場教學法、多媒體教學法等多種教學方法，因材施教，發(fā)揮學生在教學活動中的主體作用和教師的主導作用。 （1）課堂教學以板書為主線，充分采用多媒體等現(xiàn)代化教學手段，并輔之透明教具幫助學生理解。 （2）注重啟發(fā)與互動，開展專題討論，嘗試讓學生走上講臺，引導學生積極思維， 通過問題的提出、分析、解決及拓展等教學互動環(huán)節(jié)將原理與應用融合起來，培養(yǎng)學生自主學習能力、表達能力以及探索精神， 實現(xiàn)教學過程中的知識傳授、能力培養(yǎng)和教師素質(zhì)教育。 （3）結(jié)合教學內(nèi)容實際， 第二章液壓泵、第四章液壓控制閥、第六章速度控制回路采用現(xiàn)場教學法，利用FESTO 磁符號在黑板講解、FESTO Didactic 設備進行演示教學， 以實驗教學課件、 元件視頻課件、FESTO Didactic 液壓透明教具等為輔助媒介。 現(xiàn)場教學可改變學生厭學的狀態(tài)， 實現(xiàn)理論與實際的高效融合。（4）通過“在學中做”實現(xiàn)理論與實踐的 “零距離”， 實踐教學包括FESTO FluidSIM 液壓與氣動仿真軟件操作、 實驗和綜合項目三部分， 以FluidSIM仿真軟件為輔助工具，為學生提供設計、分析、仿真液壓與氣動系統(tǒng)的平臺。 （5）設置“液壓設備的應用與發(fā)展”、“液壓元件關鍵技術與應用分析” 等專題講座，使學生了解行業(yè)最新動態(tài)和企業(yè)液壓與氣動系統(tǒng)功能需求，認識理論與實踐結(jié)合的關鍵點。

（二）教學方案

下面以銑床工作臺進給液壓系統(tǒng)分析為例，探討設計課程具體的教學執(zhí)行方案。

1.提出項目要求：液壓缸A 為夾緊缸，與夾具一起固定在銑床工作臺面上；液壓缸B 用機械結(jié)構(gòu)與銑床工作臺相聯(lián)結(jié)，帶動銑床工作臺完成快進—工進—工退—快退的工作循環(huán)。

2.知識點分解：該項目涉及的知識點包括液壓泵，液壓缸、方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥，調(diào)速、換向、鎖緊、速度換接等典型回路等。

3.設計方案制定：系統(tǒng)組成包括夾緊系統(tǒng)、工作系統(tǒng)；夾緊系統(tǒng)采用進口節(jié)流調(diào)速、壓力鎖緊與換向閥典型回路；工作系統(tǒng)采用速度換接典型回路；兩缸順序工作循環(huán)可采用不同控制方式的順序控制回路等。

4. 運用FESTO FluidSIM 液壓與氣動仿真軟件進行設計（見圖1）。

圖1 銑床工作臺進給液壓系統(tǒng)設計圖

由以上的分析過程，制定教學的具體執(zhí)行方案。 教學執(zhí)行方案的制定要充分考慮學生生源的特殊性，如高中生源學生理論知識方面基礎較好， 實踐技能方面基礎較弱， 而技校生源學生理論知識方面基礎較弱， 實踐技能方面基礎較好， 生源不同知識點的側(cè)重不同。 以技校生源為例， 從教學內(nèi)容、教學要求、教學方法手段、對學生的要求以及能力培養(yǎng)目標五個方面給出了部分教學執(zhí)行方案。 考慮到學生理論基礎薄弱，在液壓泵這一章增加了建立數(shù)學模型的專題討論， 使學生將高等數(shù)學、理論力學、材料力學、機械原理知識能融會貫通，培養(yǎng)學生具備職教師資的基本能力（見下頁表1）。

表1 技校生源部分課程教學方案

結(jié)語

以“雙證書、一體化”職教師資為人才培養(yǎng)目標，提出了《液壓與氣動控制技術》的課程改革思路與改革路線，從教學理念、教學方法、現(xiàn)場教學等方面給出了職教師資的培養(yǎng)如何體現(xiàn)在具體的教學環(huán)節(jié)中。 以典型液壓系統(tǒng)分析為主線，設計的教學方案是站在系統(tǒng)的角度學習局部的知識點，能將知識融會貫通，使學生盡快明確學習目標、抓住知識總線，該教學方案已經(jīng)在卓越師資班0911 和1011 兩屆學生的教學中執(zhí)行，教學效果良好，課程改革方案在今后的教學中還將不斷完善。

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