高職線上線下混合式學(xué)科知識(shí)交叉融合式教學(xué)方法實(shí)踐
——以氣壓傳動(dòng)方向控制回路為例

盧 哲，宋春霞，李國峰

（新疆應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆維吾爾族自治區(qū) 奎屯 833200）

1 液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1 學(xué)科分析

新疆應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)和機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)，均開設(shè)有液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程，且行業(yè)對具備機(jī)電一體化相關(guān)工作能力的人才需求量很大。

1.2 學(xué)情分析

電氣專業(yè)的學(xué)生經(jīng)常會(huì)主觀地認(rèn)為此課程偏機(jī)械方向，故對學(xué)科分類有偏見。而機(jī)械專業(yè)的學(xué)生只能把知識(shí)局限于本學(xué)科內(nèi)各元器件的認(rèn)識(shí)和選用、各種回路的設(shè)計(jì)和搭接等基本方面，不能將它與所學(xué)的PLC與機(jī)床電氣控制、傳感器與檢測技術(shù)、變頻器技術(shù)等學(xué)科知識(shí)建立起聯(lián)系，使得各學(xué)科之間相互獨(dú)立，學(xué)生不能把知識(shí)進(jìn)行有效的交叉融合。

1.3 實(shí)訓(xùn)設(shè)備分析

本系有液壓實(shí)訓(xùn)工作臺(tái)和氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)工作臺(tái)各15臺(tái)，雖然能夠滿足學(xué)生的實(shí)訓(xùn)需求，但在教學(xué)中僅局限于本學(xué)科內(nèi)的教學(xué)，很少和其他學(xué)科建立起聯(lián)系，缺乏創(chuàng)新。

2 液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程混合式線上線下、學(xué)科知識(shí)交叉融合的教學(xué)思路

2.1 教學(xué)理念

首先，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科興趣，打破傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式和單一學(xué)科知識(shí)的講授模式，注意學(xué)科間知識(shí)的交叉，豐富學(xué)習(xí)方式、改變學(xué)習(xí)模式、促進(jìn)學(xué)科知識(shí)融合；其次，通過線上教學(xué)資源輔助課程學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率；在實(shí)踐環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、溝通、協(xié)調(diào)、探索的精神，并養(yǎng)成良好的勞動(dòng)素養(yǎng)，為順應(yīng)時(shí)代需求培養(yǎng)人才。

2.2 教學(xué)內(nèi)容

本課程的授課順序是先學(xué)習(xí)液壓傳動(dòng)，再學(xué)習(xí)氣壓傳動(dòng)。兩部分內(nèi)容在元件結(jié)構(gòu)和回路原理等方面都是相似的。部分同學(xué)會(huì)覺得沒有挑戰(zhàn)性，所以建議把氣壓傳動(dòng)的知識(shí)做升華拓展，與其他學(xué)科知識(shí)建立起聯(lián)系，即：選用亞龍YL-235A型試驗(yàn)臺(tái)（光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備），把課程中的氣壓傳動(dòng)知識(shí)和PLC與機(jī)床電氣控制、傳感器與檢測技術(shù)、變頻器調(diào)速技術(shù)等學(xué)科知識(shí)建立起聯(lián)系，讓學(xué)生提前接觸機(jī)械手、物料分揀等現(xiàn)代化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試的內(nèi)容，學(xué)生在主觀認(rèn)識(shí)上就會(huì)有明確的定位。本文以液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程中氣壓傳動(dòng)部分中項(xiàng)目二氣壓傳動(dòng)方向控制回路的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，結(jié)合亞龍YL-235A型試驗(yàn)臺(tái)，采用項(xiàng)目式混合線上線下、學(xué)科知識(shí)交叉融合教學(xué)思路完成教學(xué)。

3 教學(xué)過程

3.1 課前預(yù)習(xí)

利用智慧職教云平臺(tái)[5]，教師首先在PC端建立課程，找到合適的教學(xué)資源建課，建立授課班級。學(xué)生在app上登錄自己的賬號(hào)后，便可以接受老師發(fā)布的上課資源等信息。課前資源主要以課件、微課視頻為主。課前在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布授課資料，并配有練習(xí)，此外設(shè)置簽到截止時(shí)間，學(xué)生可以利用自己的時(shí)間，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，還可以對所看資料里不懂的地方進(jìn)行評價(jià)提問。通過軟件的數(shù)據(jù)分析，了解學(xué)生的自覺學(xué)習(xí)情況，在課堂教學(xué)中有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行講解。

3.2 課中學(xué)習(xí)

3.2.1 課程導(dǎo)入

導(dǎo)入是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，主要作用有：集中注意，激發(fā)興趣；承上啟下，做好鋪墊；營造氛圍，創(chuàng)設(shè)情境。教師可以選擇與本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的視頻、動(dòng)畫、企業(yè)案例等多種方式創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，引起學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。并結(jié)合學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中的難點(diǎn)逐步導(dǎo)入，引領(lǐng)學(xué)生交流分享。教師以生產(chǎn)、生活中常見的氣動(dòng)方向控制回路為例，播放多種機(jī)械手臂的視頻，并結(jié)合YL-235A型試驗(yàn)臺(tái)中機(jī)械手手臂的伸出與縮回、上升與下降、左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)的功能結(jié)構(gòu)，請同學(xué)們積極回答生活中常見的氣動(dòng)方向回路。

3.2.2 任務(wù)實(shí)施

結(jié)合已學(xué)知識(shí)，首先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)械手的組成部分，再次播放機(jī)械手的動(dòng)作視頻。引導(dǎo)學(xué)生思考機(jī)械手是如何實(shí)現(xiàn)換向動(dòng)作的，并利用仿真軟件FluidSIM-P讓學(xué)生根據(jù)機(jī)械手的部件選擇氣動(dòng)元件，并嘗試設(shè)計(jì)氣動(dòng)回路圖，并動(dòng)作仿真。然后再進(jìn)行仿真演示，比較自己設(shè)計(jì)的和老師給出的異同之處，提出疑問，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)、獨(dú)立思考能力。

3.2.3 實(shí)踐操作

通過動(dòng)手操作，理論聯(lián)系實(shí)際，對氣動(dòng)回路有更直觀、更深層的認(rèn)識(shí)。但目前僅是基礎(chǔ)操作，機(jī)械手的動(dòng)作只能通過手動(dòng)的方式完成，可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考如何讓機(jī)械手按照設(shè)計(jì)的路線自動(dòng)完成動(dòng)作，使用PLC控制和傳感器檢測的相關(guān)知識(shí)，使學(xué)科間建立起了聯(lián)系。

老師給定任務(wù)即機(jī)械手的動(dòng)作過程，學(xué)生分組完成任務(wù)，需經(jīng)歷：①任務(wù)分析；②完成I/O地址分配；③完成電路圖的設(shè)計(jì)；④通過看傳感器的指示燈是否亮，來檢查和調(diào)整傳感器的安裝位置是否安裝正確；⑤PLC程序的編制，完成本任務(wù)要用到步進(jìn)指令，則需設(shè)計(jì)出狀態(tài)流程圖，然后再轉(zhuǎn)為梯形圖用電腦輸入PLC；⑥下載程序，根據(jù)任務(wù)要求的動(dòng)作完成調(diào)試，檢查程序是否能完成完成動(dòng)作要求。

3.2.4 小組互評

各小組完成任務(wù)后可輪流選派一名同學(xué)，去其他組進(jìn)行參觀評判，可以對工具擺放和工作環(huán)境6S、接線工藝性和規(guī)范性、同學(xué)的著工裝和儀容儀表情況等不合理現(xiàn)象進(jìn)行拍照，互相評比。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和公平公正的品格。

3.2.5 課堂小結(jié)

每節(jié)課輪流請一個(gè)組選派一名同學(xué)進(jìn)行1～2 min的總結(jié)，其他小組和老師也可以補(bǔ)充內(nèi)容，梳理重難點(diǎn)。調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還能提高學(xué)生概括總結(jié)能力。

3.2.6 課后作業(yè)

打破傳統(tǒng)的紙質(zhì)作業(yè)模式。可以是從網(wǎng)上搜集視頻，或者利用生活用品完成一些液壓（氣動(dòng)）的小裝置制作，或者利用仿真軟件FluidSIM-H、FluidSIM-P完成一些任務(wù)要求的液壓（氣壓）和電氣部分回路的設(shè)計(jì)來鞏固本節(jié)課的內(nèi)容。

3.3 課后復(fù)習(xí)

在網(wǎng)絡(luò)上通過微課視頻、動(dòng)畫等鞏固復(fù)習(xí)，對照課本內(nèi)容及時(shí)進(jìn)行知識(shí)歸納和總結(jié)，梳理知識(shí)點(diǎn)標(biāo)記在書本上。并把自己的筆記上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，還可以在平臺(tái)上進(jìn)行提問。

4 教學(xué)特色

堅(jiān)持以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的探究式學(xué)習(xí)方法，充分利用“智慧職教”更好地完成自主預(yù)習(xí)，在課堂學(xué)習(xí)中充分進(jìn)行學(xué)科間知識(shí)的交叉融合，注重小組間的互相評議，提高學(xué)生的自覺性。堅(jiān)持過程性考核和終結(jié)考核的評價(jià)體系，提高學(xué)生的參與度。課程總評成績=考試成績60%+平時(shí)表現(xiàn)40%。平時(shí)表現(xiàn)包括考勤10%、“智慧職教”平臺(tái)課程完成度10%、作業(yè)10%、實(shí)踐環(huán)節(jié)表現(xiàn)10%。

5 實(shí)施成效

首先，利用“智慧職教”平臺(tái)，讓學(xué)生更好地進(jìn)行課程的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，豐富了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的形式和素材，提高了學(xué)習(xí)效率。其次，課堂上有更多的時(shí)間完成學(xué)科知識(shí)交叉融合的綜合性的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，并在此過程中注重小組互評，讓學(xué)生自覺遵守勞動(dòng)紀(jì)律和做到6S。考核指標(biāo)多樣化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

6 結(jié)語

液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)作為一門可以與多學(xué)科構(gòu)建起聯(lián)系的課程，更需要注重教學(xué)形式的多樣性和教學(xué)內(nèi)容的交叉性來提升教學(xué)效果，讓學(xué)生及時(shí)享受到新的、好的教學(xué)資源，便捷、高效、輕松、快樂地完成學(xué)習(xí)。