技工院校“液壓傳動與氣動技術”課程改革的探索

孫萬寶

寧德技師學院 福建寧德 352100

近年來,國家對職業教育給予了最大的肯定,也提出了更高的要求。我們作為職業教育工作者,應該全力發展現代化職業教育,為實現“中國制造2025”和建設現代化強國貢獻力量。目前,職業教育水平參差不齊,有的專業發展良好,有的專業則相對落后。筆者通過多年來的教學經驗和對省內各大技工院校的交流研究后,提出“液壓與氣動專業”課程存在的若干問題和改革建議,僅供各位同仁交流探討。

一、“液壓與氣動”課程在教學中存在的問題

多年來,筆者一直從事技工院校“液壓傳動與氣動技術”的教學工作,并多次擔任企業“新型學徒制”課程中液壓與氣動專業的教學和實踐指導工作。經過多年的探索與思考,筆者發現各大技工院校的“液壓與氣動”課程仍采用較陳舊的教學模式,教學場地固定、教學內容枯燥、學生學習興趣差、學習效率低、學習效果不理想,完全不能達到企業的用工需求和社會的需要,嚴重拉低了學校的整體辦學質量。經過多年的探索與總結,筆者整理匯總了“液壓與氣動”課程在教學中存在的問題。

(一)課程定位不準確,學習方向不明確

“液壓傳動與氣動技術”課程涉及液壓傳動與氣動傳動兩種傳動技術。從特點上看,液壓傳動具有傳動平穩、動作緩慢、承載能力大的特點,而氣動傳動則具有傳動不平穩、動作快速、承載能力小的特點,兩者是截然不同的。從系統結構上看,兩者又存在大量共同點,都是由動力元件(液壓泵、氣源裝置)、控制元件(壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥)、輔助元件(油箱、油管、氣源凈化裝置、管接頭等)、執行元件(液壓缸、液壓馬達、氣缸、氣動馬達)組成,在系統回路設計和邏輯關系上也有很大的相同點。從上述原因來看,兩者既有區別、又有關聯,是相互獨立又密不可分的兩門學科。但在目前各大技工院校的課程體系中,往往按照教材的內容先講液壓,再講氣動,雖然把兩者分開了,但相互的關聯卻基本忽略,不能起到相輔相成的作用。學生在學習中不能融會貫通,不能有效結合,造成學習效果不理想的結果。

(二)專業骨干教師不夠,實踐經驗不足

首先,目前各大職業院校師資力量明顯不足,很大一部分教師在專業教學的同時還擔任著行政工作,占用了教師大量的教學研討時間,使教師在專業技術教學工作和行政工作中難以取舍,造成精力分散、應接不暇的情況。另外,學校雖會在每年的寒暑假時間指派專業教師到企業參與社會實踐,但機械制造專業的教師往往會安排到機械加工類的企業,學習數控機床、加工中心、工藝設計等相關內容,很少接觸到液壓與氣動方面的內容,造成教師講授的理論知識與企業需要的技術人才產生很大的差距,不能達到企業的要求。

(三)課程體系不合理,教輔器材不完善

近年來,學校定制的教材也更新了幾次,但往往還是以人力資源和社會保障部教材辦公室編寫的為主,在內容上大多采用理論課的方式進行授課,缺少實際操作和實訓內容,學生不能深入理解元器件的結構和作用,不能徹底掌握液壓與氣動元件的根本原理和區別,經常使學生有“知其然不知其所以然”的現象。另外,學校配備的實訓器材明顯不足,很多學校沒有配備專業的液壓與氣動課實訓教室和足夠的實訓器材,教師上課時只能通過圖形、視頻等方式進行講解,不能讓學生實際操作,大大降低了學習效果。

(四)學習專注度不夠,教學質量難保障

在技工院校的教學過程中,往往還是傳承著教師講、學生聽的過程,教師為了把知識講好采用各種辦法,雖投入很多時間和精力,但學生仍然沒有形成相應的概念,學習效果不理想。另外,技工院校學生的文化水平普遍不高,學習習慣和專注度不夠,對于專業課程的學習更加吃力,導致教學質量難以保障。

(五)考核方式較單一,考核體系不完善

通過學習后,學生是否達到合格的程度,是否能勝任未來就業的工作,往往是由學期末的一份試卷、一個分數決定的,不能綜合體現學生的平時成績、動手能力、整體素質和綜合技術能力,考核方式單一且枯燥,考核效果較差。

二、教學過程中實行改革的建議和辦法

近年來,通過校內教學和各大企業的培訓經驗,結合各大企業對學生的用工需求和社會需要,整理了幾點提升教學質量的建議和辦法,僅供大家交流探討。

(一)制定科學的教與學目標

學習要有明確的方向和足夠的動力,只有確定了目標,才有前進的方向。學校在設置課程的時候,應充分考慮學生的未來就業情況和企業對學生提出的根本要求,合理安排課程。每學年開課之前,應召開教學研討會,針對學生情況和學校實際制定合理的階段目標和整體目標,通過理論與實際一體化的教學方式,以教師為引導、以學生為主體,綜合性地開展教學工作。“液壓與氣動”課程的目標應該有幾點:

1.教學目標

制定明確的教學目標,明確教學重點、教學難點、教學過程重點和教學過程難點,指明需要學生正確掌握的知識與技能,使學生能按要求有目的、有層次地掌握知識,掌握方法。制定情感目標,培養學生養成自主學習、合作學習、創新學習的能力。

2.學習目標

(1)階段目標:在學習的每一個階段,設定階段目標,提出問題,使學生帶著問題進行學習,通過學習后能獨立完成相應的任務并進行元器件的拆解和安裝,達到教學的目的。

(2)整體目標:通過學習后,學生能根據任務要求設計回路、選擇使用的元器件和輔助元件,并能獨立完成回路的建設,最終實現工作要求。

比如在“壓力元件及其回路”的課程中,我首先提出壓力控制元件為什么能控制壓力?再提出如何使用壓力控制元件構建壓力控制回路?最后提出實際問題:某企業需要一套高低壓轉換系統,我們需要哪些元件進行構建?如何構建?帶著一系列的問題,在課堂上與學生一起學習和探討,使學生的學習目的性增強,學習興趣大大提升,最終的學習效果得到保障。

(二)培養一批專業骨干教師

第一,重視專業教師崗位建設。首先,設立專業崗位,招收專業學校的畢業生參與教學工作,吸收新鮮血液,加強專業教師隊伍建設。其次,鼓勵教師從事專業技能的學習和教學工作,壯大專業骨干教師隊伍,加大專業骨干教師在年度考核中的比重,提升教師從事專業教學的動力。例如,我校近幾年招收了多名天津師范學院的畢業生,補充到專業教師隊伍,這批人理論知識扎實、專業技能突出,在校期間大多取得技師證或高級技師證,能得心應手地完成教學工作,有效保證了教學任務的完滿完成,教學質量得到大幅度提升。

第二,積極與本地企業溝通,創造更多社會實踐的機會。讓專業技術教師下到企業一線,了解和掌握更多一線企業實際的需求和要求,真正做到理論與實踐相結合,用實踐來檢驗理論的合理性和實用性。例如,近兩年,筆者多次前往寧德新能源科技有限公司和寧德時代新能源科技股份有限公司進行授課和交流,接觸了多名企業高工,從他們那里學習到很多切合實際的工作經驗,極大豐富了知識閱歷,為教學工作提供了堅實的基礎。

第三,積極組織或參與校際交流和各類技能競賽,通過相互學習、互相借鑒、以賽促教、以賽促學的方式提升教師的教學能力,增強其榮譽感和使命感。比如參加福建省技能大賽液壓與氣動系統裝調與維護項目,在備賽和競賽過程中學習到大量經驗,促進同專業間的交流,為專業的發展積蓄了大量經驗。

(三)編制一體化校本教材

目前各大院校“液壓與氣動”課程所使用的教材基本都是人力資源與社會保障部提供的,所使用的教學大綱、教學計劃只適用于分段式教學模式。而一體化教學采用的是模塊化的教學方式,需要結合自己學校的實際情況,考慮學生的知識層次、教育形式和教育目標,編寫適合本校教育形式的、以技能為中心、以解決實際問題為目標的教材。一體化教材的編寫是一項創造性的工作,只有編寫一份合理的一體化教材,才能有效貫徹一體化教學理念,規范教學過程,控制教學質量目標,達到一體化教學的預期效果。“液壓與氣動”的一體化教材的編寫應實現幾個目標:

(1)以實際應用為基礎,遵循由點到面、循序漸進的原則,在模塊教學中使學生掌握基本知識內容,并采用理論課與實操課相結合、理論指導實操、實操驗證理論的方式,使學生在理論學習的同時進行實際操作,加強學生對知識點的掌握,深層次理解學習內容,達到教學目的;

(2)以工作案例為依托,大量采用企業實際的工作案例,指導學生分析、思考,并引導學生提出設計思路,最終對學生提出的思路給予評價和完善。比如在氣動傳動的教學中,方向控制閥的種類比較多,包括二位三通、二位四通、三位四通、三位五通等;從控制方式上又分為手動控制、機動控制、電磁控制和氣動控制等,使用不同的控制閥組成的回路其實現的功能又有所區別。如何使學生清晰、明了地掌握這些類似元件的基本知識,在上課時,教師引導學生使用每一種元件分別構建不同的回路,分析這些回路的優點和缺點,相互比較;再根據工作實際的需要確定使用哪一種。通過這樣的方式,使學生更加直觀地完成學習的目的,更好地掌握課程的知識點。

(3)以解決問題為導向。無論是液壓與氣動專業,還是其他的專業,學生學習的最終目的都是解決實際問題。比如汽車維修專業,在沒有采用一體化教學的時候,學生學習大量的“汽車原理”“傳動系統”“常見故障”等課程,理論知識比較多,一旦遇到實際問題時往往無從下手,不知所措。但采用一體化教學后,學生系統而專業地進行學習,全程參與車輛維護、車輛檢修,最終獨立完成修理工作,效果明顯,成績卓越。液壓與氣動專業應該向汽車專業學習,參照其模式完成本專業的改革。

(四)籌建液壓與氣動實訓室

理論知識的學習,需要實際操作來驗證。比如在氣動傳動技術的第一個重點內容氣泵上,教材上只介紹了容積型氣泵分為活塞式和葉片式兩種,并未詳細講解其內部結構和工作原理,學生只能從簡單的幾句話和圖形中了解其功用和特點,學習深度不夠。筆者在教學工作中,多次自行采購各類元器件模型供學生拆裝使用,比如活塞式氣泵、葉片式氣泵,讓學生把零件全部拆開,再重新組裝起來,通過實際操作更深層次地理解其功能和原理,達到牢固掌握所學知識的教學目的。在寧德時代新能源科技股份有限公司建設有20個工位的氣動實訓場,配備了氣源、操作平臺、各種氣動元件和輔助元件等。學生在學習了理論知識后,可以到實訓室把書本上的知識轉化為實操技能,通過實際操作深刻掌握所學的內容,在動手的同時思考所學的知識,使理論知識得到驗證,極大程度提升了學習效果,實現學習目的。

(五)設置合理的教學質量控制程序

教學質量管理控制是依據教學質量標準,對影響教學質量的有關因素進行控制,使教學工作處于最佳狀態的質量管理。在一體化教材的編寫過程中,應考慮教學質量控制。

(1)根據一體化教材提出教學計劃、教學大綱,以及本地企業的需求,嚴格按照教學規程組織教學;

(2)對教師的指派、學生的分配、教具和教學儀器的配備等進行充分的考慮,以保證正常教學的開展;

(3)強化企業回訪機制,收集企業對實習學生的意見和要求,對照企業需求找差距,對課程設置、教學內容等進行完善,逐步提升教材的合理性和實用性。

(4)學校應重視教學管理工作,及時向教師和有關方面反映教學問題,從組織管理上把好質量關,使教學質量向預訂指標和效果發展。

(六)完善考核體系

傳統的考核方式往往都是在學期末以一份試卷進行考試,涉及范圍廣,難度大,學生比較厭倦。在一體化教學中,這種枯燥的考核方式已經不適用,應改為更合理的考核方式。

1.模塊式考核

在完成每個模塊的學習后即開展一次考核,考核涉及范圍較小,學生掌握的知識比較牢固,考核效果較好。

2.過關式考核

一體化教學中設置若干模塊,學生只有通過前一模塊的考核,才能繼續進行下一模塊的學習,就像游戲過關一樣一關一關地進行學習,學習興趣得到提升,學習動力大幅度增強。

3.實戰式考核

學期末,結合綜合教學內容和企業生產實際,以工作目標為基礎開展實戰式考核,通過提出工作目標、提供參考思路的方式,使學生獨立或以小組的方式完成工作任務,給予合理的考核結果。

4.綜合性考核

綜合以上各種考核結果,考慮學生的個人素質、動手能力、知識掌握層次、整體表現等多方面因素,給予最終的考核結果。

結語

總之,液壓與氣動專業的一體化教學改革已經勢在必行,并應盡快提上日程,盡可能早地應用在專業教學上。實現以學生發展為中心,以培養符合企業需求為目的的教學模式,使教學和學習的過程更加生動,學生的參與度更高,大幅度提升學生的實踐能力,并全面考核學生對知識的掌握和運用水平,提高學習效率,提升學生學習能力。