混合式教學在液壓與氣動技術課程中的應用*

周柏健 邵秋瞳 王漢其 張中寶

（廣東水利電力職業技術學院）

一、教學分析

液壓與氣動技術課程是自動控制領域的一門重要課程，課程包括液壓傳動和氣壓傳動兩大部分內容。由于液壓傳動具備結構簡單、壓力大，氣壓傳動具備操作方便、環保無污染等特點，被廣泛應用于機械、車輛、航空和智能制造等領域[1-4]。液壓與氣動技術作為高職機電類的一門專業核心課，課程內容理論性較強，而學生多喜歡互聯網與高科技軟件應用，喜歡觀看可視化教學資源，但缺乏空間想象力和創新性。若還采用以課堂講授為主、無實物教學、考核方式單一的傳統授課方式，易導致理論教學脫離實踐，難以提升學生的學習興趣和教學質量。因此，教學改革迫在眉睫。

針對以上情況，諸多學者對液壓與氣動課程改革進行了研究。吳嘯天[5]以溢流閥單極調壓回路為例，利用網絡共享課程、大學生創新創業項目、院級精品課程等，將信息化技術充分融入到課程教學中，提高了學生學習的主觀能動性。劉洋[6]利用“課堂派”教學平臺，建立了全面的線上線下考核方法。黃娣[7]采用了組內自評與組間互評的兩級考核體系評價方式，提高了學生自主學習的積極性。張慶旭[8]細說了液壓實踐教學過程中的教學改革，針對學生學習中存在的問題，包括元件認知困難、系統動作過程認知困難，實訓內容缺少創新性等問題進行了實踐改革，取得了良好的實踐教學效果。牛艷娥[9]和陳輝[10]認為，采用項目教學法更能提高教學效果，并系統闡述了項目教學在課程中的應用，使學生在學習理論知識的同時獲得技能的提升。劉長志[11]基于工廠實際項目，用專業機床液壓系統進行教學，教學過程采用實體教學，以及校內外的實訓基地現場實踐等教學手段，提高了教學質量。蔡群[12]注重實際和課程間的銜接，對液壓與氣動技術教學方法進行了一定的探索，取得了一定效果。

從以上學者的研究可以發現，液壓與氣動技術課程內容繁瑣，但學生喜歡實際操作，不喜歡單調無趣的理論知識。因此，在探討如何提高學生學習興趣的同時，強化學生認知，以多元化的評價方式鼓勵學生成為課堂的主導者，培養學生的工匠精神、團隊協作和科學學習方法，是該課程教學模式探索的重中之重。

二、線上線下混合的教學策略

（一）教學設計

為了使學生更輕松、愉快、高效地完成學習任務,教學過程借助職教云平臺，圍繞典型的液壓回路，在一體化教室中采用邊講邊練線上線下混合式的教學模式，通過“課前—課中—課后”全過程引導啟發式來展開教學，具體安排如表1所示。

表1 “課前—課中—課后”教學設計安排表

（二）教學方法

針對單缸點動液壓控制回路等典型液壓回路，在一體化教室對學生進行啟發式教學。學生通過在一體化教室搭建液壓回路及其控制回路，識別液壓回路圖，掌握液壓系統的基本組成和液壓傳動的基本概念，簡單分析基本液壓系統的工作過程。

（三）教學資源

為有效解決教學過程中的重點和難點，高效執行本課堂教學策略，學生可利用微課、各類液壓與氣動系統圖、三維動畫、三維模型、實物零件、仿真設計軟件等多種信息技術手段開展教學活動。同時建設理實一體化教室，其布置圖如圖1所示，為隨講隨練提供硬件支撐。

圖1 理實一體化教室布置示意圖

三、線上線下混合教學實施過程

（一）課前預習

（1）首先在職教云新增課程，建立液壓與氣動技術這門課程，結合專業特點，在課程設計中引入《大國工匠》《大國重器》等一系列紀錄片，引入傳統名著《西游記》《中國勸學詩歌》《紅星故事》《國有企業家的發展崛起》等故事，把愛國主義教育、學習強國、科技強國的理念帶給學生。

（2）新增班級，建好班級名稱、學期和院系，從學校庫導入學生，保存好課程邀請碼，確保每一位學生都能接收到課程資源，隨時隨地地在職教云平臺進行學習。

（3）在課堂教學下新增今日課堂，標題為單缸點動液壓控制回路。

（4）進入課堂教學，在課前環節導入導學視頻，如液壓傳動的基本概念、組成部分、特點以及液壓回路相關的動畫、視頻、三維模型等，讓學生有側重點地進行學習。

（5）布置課前任務，讓學生收集液壓傳動的典型應用系統，以及我國在液壓傳動方面的創新技術應用，培養學生信息收集加工及表達的能力，增強自信。

（二）課中學練

1.導入

課程導入是整堂課的首要環節，課程導入環節的效果好壞直接影響到整堂課的課堂氛圍。本次課程通過展示智能制造生產線工作臺的工作場景，展示液壓系統的應用與工作原理，并讓學生展示搜集到的液壓與氣動技術在日常生活、工作中的應用，將學習內容與日常生活或接觸到的場景進行對接，增強學生的學習興趣。

2.新課講授

首先，課程講授緊緊圍繞教學目標展開，以單缸點動液壓控制回路為例，首先通過展示單缸點動液壓控制回路，播放液壓控制回路的工作動畫，使學生初步認識液壓系統基本組成及工作原理，讓學生形成思考習慣，慢慢培養學生分析問題的職業習慣，提升學生的專注度和理解能力。

第二，隨講隨練。在一體化教室，將學生分為5-6人為一組，利用pec500型自動化液壓綜合實訓裝置（簡稱PC機），根據液壓回路圖，在PC機上自己動手實踐，將理論與實物結合，提高學生的認知，學以致用。其中PC機包括液壓動力元件，如由電動機帶動的液壓泵；液壓控制元件，如三位四通M型電磁換向閥、溢流閥；液壓執行元件，如液壓缸；液壓輔助元件，如油管、線路、油箱；液壓傳動介質，如液壓油；電力控制部分，如開關、中間繼電器等。pec500型自動化液壓綜合實訓裝置實物圖如圖2所示。

圖2 pec500型自動化液壓綜合實訓裝置圖

第三，啟發式教學。在學生實踐操作的過程中，可能會面臨大大小小的問題，導致回路連接不成功。如三位四通M型電磁換向閥的進出油口接錯，液壓缸進油路和回油路接反等。此時，教師需要及時引導學生自己發現問題，并對學生進行啟發式教學。通過提出問題：若油管破裂，液壓缸是否能繼續工作？從而分析油路的走向，引出液壓傳動的特點和基本概念，進而成功連接回路。

第四，作好總結。在課堂最后5分鐘時間里，教師應回顧上課思路，通過推送相關客觀測試題，串聯知識點，帶動學生一起作課堂總結，在職教云課后環節提寫關鍵詞，進行課后總結，并對教師的教學進行評價，提出意見和建議。教師通過查看學生評價與學生表現，及時反饋，改進教學方法。

3.課后拓展

課后布置學習任務，讓學生以自愿組合為前提，分工合作，以教學中的重難點為主，針對液壓傳動的基本概念、組成、優缺點和工作原理等為主題，以教師的維度講解，對課程進行匯報總結，通過EV錄屏、剪印等軟件拍攝錄制10分鐘左右的視頻，上傳到職教云平臺。

四、考核評價

在傳統教學模式中，課程考核往往采用期末考試作為唯一的考核標準，顯然采用這種“一刀切”的方式考核學生，現如今已經不能展現新時代背景下學生的多維度發展。在本研究中，對于《液壓與氣動技術》課程實施實施多元化的課程考核評價方式，開發課程的知識、能力和素質三維綜合評價體系，重點考核本課程所涉及到的基本概念、基礎知識、基本分析方法和操作能力，注重對學生綜合素質的考察。

本課程考核分為平時考核和期末考核兩部分。平時考核評價占總分值的60%，在職教云平臺班級信息中進行權重設置，包括課件學習（權重20%）、課堂活動（權重40%）、課后作業（權重15%）和章節考試測試（權重25%）四部分內容。期末考核分值包括期末理論考核（權重40%）和期末技能考核（權重60%）。期末考核主要將考核重點放在對學生的崗位職業能力綜合評價上，以平時工作過程表現為主，過程評價與終結評價相結合，占總分值的40%。《液壓與氣動技術》課程考核權重分配圖如圖3所示。

圖3 《液壓與氣動技術》課程考核權重分配圖

五、教學改革效果

課前利用職教云平臺推送教學資源，能夠更好地將思政教育融入專業教學。學生通過觀看典型液壓系統工作視頻、動畫，自選收集相關資料，了解液壓技術的應用，潛移默化地培養學生的工匠精神。

課中采用實物直觀教學、在線測驗、關鍵詞總結，并增設課堂評價環節，及時掌握學生的學習情況。學生以小組合作的形式在一體化教室進行隨講隨練，直面現實情境，提高了學生的自我學習和分析能力，鍛煉了學生的動手能力。

課后讓學生錄制視頻，由學生來當“老師”，學生從“我要學”變成了“我樂學”，提高了學生的學習主動性。學生通過錄制視頻回顧課堂知識，增強了學生對液壓技術深入學習的動力，更好地提高了學生的團隊協作和教學效果。

通過課前—課中—課后全過程教學，對學生系統地進行多元化的考核評價方式，明確教學目標，更新教學模式，持續地激發學生的學習興趣，使教學各環節呈現了新的活力。

六、結語

實踐證明，采用線上線下混合式教學模式，實施多元化的考核評價，能夠有效提高學生的學習興趣和自我認知，優化教學質量。與此同時，不斷豐富和完善線上教學資源，建設完善的一體化教室，為線上線下混合式教學模式提供支撐并增加其吸引力，能促進學生便捷高效地完成學習。