以學生為中心的高職 《氣動技術應用課程教學改革實踐

引言

氣動技術是以氣體或壓縮氣體作為工作介質的一種控制技術，具有節能、高效、無污染、低成本、安全可靠、結構簡單等優點，與電氣控制、網絡化、信息化等技術相結合，廣泛應用于汽車、家電、電子產品制造等行業，完成搬運、裝配等生產工藝過程[1?！稓鈩蛹夹g應用》作為高職自動化類專業的專業課，旨在培養學生氣動、電氣動回路分析和設計能力，氣動元件選型和氣動回路裝配和調試能力，氣動系統故障診斷能力，同時培養學生終身學習意識和自主學習能力、溝通協作能力以及愛崗敬業的職業規范。針對該課程普遍存在教學方法過于傳統，數字化教學資源不足，實踐教學缺乏系統性設計等不足，基于國際工程教育以學生為中心、以成果為導向、質量持續改進理念[2，深化線上線下混合式課堂教學改革，引入虛擬仿真資源和工程實踐案例，搭建課程實踐教學平臺，創新課程學習評價方法，取得了良好的育人效果。

一、傳統《氣動技術應用》課程教學存在的不足

（一）課程教學內容有待更新優化

制造業數字化轉型是實現智能制造的關鍵一步，而數字化面臨的主要挑戰是制造業自動化運營技術OT與信息技術IT的深度融合，這意味著制造業基礎層的自動化運營技術OT（如氣動控制技術）與各種組件，必須經歷全面徹底的數字化轉型升級。當前在氣動控制領域已經研發出新型數字化氣動技術和產品，并在工業生產中應用，然而大多院校該課程內容仍然以傳動氣動元件和回路為主，課程教學內容有待更新優化。

（二）課程數字化資源建設不足

受專業人才培養定位影響，很多高職院校機電類專業開設的是《液壓與氣動》課程，課程內容以液壓傳動技術為主、氣壓傳動技術為輔，導致氣動技術方面的數字化課程資源不足，一定程度上影響了信息化課堂教學改革的實施?！稓鈩蛹夹g應用》課程側重工程實踐能力培養，實際應用中除單純氣控回路外，多以電磁換向閥為橋梁，與電氣控制、PLC等控制技術融合應用，實際教學中主要以簡單控制回路為主，工程應用案例引入不足，缺少氣控回路的應用場景。

（三）教學方式單一

按照工程教育理念，每一門專業課程在人才培養體系中都應支撐畢業要求指標點的達成。課程教學目標是否能實現，取決于課程內容的選取、課堂教學設計、學習評價方式、教師教學水平、實踐教學條件等因素。該課程傳統教學方式大多以課堂講授，偏重原理講解，實踐不足，落實以學生為中心的理念不到位，無法達成課程教學目標。

（四）學習評價方式單一

科學的課程學習評價有利于激勵學生發揮學習能動性，促進學習成果的達成。該課程傳統學習評價方式大多以平時課堂表現評價、作業評價、期中期末考試評價等組合而成。該評價方式評價主體單一，不利于發揮學生主觀能動性。也缺少對學生氣動技術應用實踐能力的考核，無法將工程技術實踐規范、操作規范等職業素養融入考核標準，對課程教學目標達成支撐不夠。

（五）課程實驗平臺缺乏系統性設計

傳動課程實驗以單純氣動控制和電氣動控制為主，并未將PLC、HMI等技術融入課程實驗，與工程實踐結合不緊密，缺乏對專業復合能力的培養，學生無法從系統出發分析解決問題。同時，實驗項目主要是搭建氣動回路，并無具體的應用場景，不利于培養學生的工程實踐能力培養和職業素質養成。

（六）課程思政理念融入不夠

教育部發布《高等學校課程思政建設指導綱要》旨在把思想政治工作貫穿在教育教學全過程，充分發揮課堂教學育人主渠道作用，促進各類課程著力在教學實踐中引領學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，有效實現立德樹人的根本任務，增強與思想政治理論課程“同向同行”的協同效應，提高人才培養質量[3]。當前該課程專業教育與思想政治教育存在“兩張皮”現象，思政元素無法有機融入專業知識內容，做不到潤物無聲，思政育人成效不明顯。

二、課程教學改革實踐

（一）課程總體設計

基于國際工程教育專業認證理念，以機電一體化技術專業為例，本課程支撐8項專業核心能力中專業能力、問題解決、終身學習、溝通合作4項核心能力相關指標的達成，具體內容，見表1。課程教學改革的總體思路是采取行動導向教學模式，數字化資源、實踐教學平臺支撐，以學生為中心采用線上線下混合式教學、對分課堂、翻轉課堂等教學方法，落實持續改進理念，提高教學質量。

課程實施總體設計，教學內容呈進階性，從機電一體化系統出發概述系統內主要組成元件的基礎知識，搭配基礎性仿真與實戰訓練，再進行典型回路的系統進階性仿真與實踐訓練，最后進行機電一體化系統綜合實戰訓練，實現能力進階，具體內容，見表2。

（二）構建立體化教學資源平臺

教學資源是為教學的有效開展提供的素材等各種可被利用的條件，通常包括教材、案例、影視、圖片、課件等，也包括教師資源、教具、基礎設施等。課程團隊構建立體化教學資源平臺，開發了項目式氣動技術應用課程教材；開發錄制了涵蓋課程全部知識點的數字化資源并在中國大學MOOC上線，供校內外師生使用；深化校企合作，與知名氣動元件供應商亞德客公司共建氣動元件展廳，引入工程實踐案例并轉化為物料分揀搬運、氣動挖掘機等多個教學案例，引入了數字化氣動元件應用新技術；基于FluidSIM軟件，開發了虛擬仿真教學資源；開發了任務單、考核評價表、試題庫等輔助資源，為教學方法創新提供支撐。

（三）創新教學方法

課程教學落實以學生為中心理念，實施行動導向教學模式，基于單元教學內容特點，選擇合適的教學方法。課程的絕大多數內容均實施“線上”“線下”混合式教學[4，該方法要保證線上有資源、線下有活動、過程有評估。“線上”的教學不是整個教學活動的輔助或者錦上添花，而是教學的必備活動，“線下”的教學不是傳統課堂教學活動的照搬，而是基于“線上”的前期學習成果而開展的更加深入的教學活動。通過混合式教學，改變在課堂教學中過分使用講授而導致學生學習主動性不高、認知參與度不足、不同學生的學習結果差異過大等問題。對分課堂[5，其核心理念是分配一半課堂時間給教師講授，另一半給學生討論，并把講授和討論時間錯開，讓學生在有一定的時間自主安排學習，進行個性化的內化吸收。本課程通過對話課堂教學法，旨在強化對學生溝通交流能力的培養，支撐課程目標的達成。

（四）創新多維學習評價方式

本課程強調以學生為中心，學生“自主學習、合作探究”為主旋律，重視學生學習過程的評價，促進在討論、交流中互相取長補短，發揮“學習共同體”的作用。本課程總評成績按比例由線上學習測試成績、小區項目合作成績、課堂任務單成績、期末實踐技能考核成績、期末卷面考核成績組成。在實踐技能考核中，將相關職業技能標準、職業行為規范融入評價內容，提高學生工程實踐能力[。

（五）建設系統化實踐教學平臺

落實從系統認知到專項技能訓練再到系統綜合實踐的實踐教學理念，搭建了系統化實踐教學平臺，建設了突出氣動技術應用的模塊化生產線，為學生講清楚系統的能量流、信息流、物質流，讓學生從系統的角度理解氣動技術在機電系統中的應用。升級了氣動技術應用實驗臺，除了傳統的氣控回路、電氣控回路，還引入PLC、HMI技術，新開發了相關實驗，注重技術的綜合應用，培訓學生從系統角度分析問題、解決問題的能力，提升專業復合能力。

（六）強化課程思政建設，發揮立德樹人功能

充分發揮課堂教學育人的主渠道作用，從教學內容開發和教學活動設計著手，有針對性地、恰當地挖掘課程思政元素，將思政元素融入教學大綱、納入教學內容，進行教學單元設計，強化學生愛崗敬業的職業精神、精益求精的品質精神、協作共進的團隊精神、追求卓越的創新精神等融為一體的“工匠精神”培養，落實立德樹人根本任務。例如在氣壓傳動系統及應用單元內容教學中，介紹我國制造業的發展歷史和現狀，倡導愛國敬業，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀；通過對分課堂，強調傾聽他人、尊重他人意見，包容他人過失并具備全局觀念、大局意識，加強團隊協作精神，體驗團隊協作力量；通過“線上”教學及測評，培養學生自主學習意識；通過實踐考核，培養學生遵守操作規范，精益求精的品質等。

結語

通過課程教學改革，提升了學生課堂學習參與度，強化了專業實踐能力和分析解決問題能力的培養，提升了學生的綜合職業素養，提高了學習目標達成度，學生在專業技能競賽、創新訓練計劃項目中取得了較好成績。課程團隊建設的《氣動技術應用》MOOC，被多所職業院校師生和社會工程技術人員采用。接下來，首先將課程建設改革經驗向專業其他課程推廣；其次，基于本課程前導后續相關課程，探索多課程聯合綜合教學改革，整體提升課程群的育人效果。

本文系1.2021年江蘇省高等教育教改重中之重研究課題《產業轉型升級背景下，智能制造裝備技術專業群建設的研究與實踐》（課題編號：2021JSJG046）；2.2019年江蘇省高等教育教改研究課題《產教融合背景下智能制造裝備技術專業群“三教”改革的研究與實踐》（項目編號：2019JSJG557）的研究成果。

參考文獻：

[1]王勇剛，職山杰，尤鳳翔，等.現代職業教育體系建設下液壓與氣動控制課程綜合改革研究[J].液壓與氣動，2020，（02）：86-91.

[2]金博雅，李奇林，劉凱磊.氣動技術為載體的多課程聯合綜合實驗教學改革[J].液壓與氣動，2022，46（03）：80-85.

[3]張啟鴻.高職院校深入推進課程思政建設路徑探究[J].中國職業技術教育，2022，（05）：83-87.

[4]趙雷，楊奕，張利國，等.基于混合式教學的“液壓與氣壓傳動”在線開放課程設計[J].實驗技術與管理，2018，35（05）：159-162.

[5]羅亮，張學新，馮立明，等.有效搭建在線隔堂對分課堂的研究與策略[J].教育教學論壇，2022，（05）：149-152.

[6]程芳慶.大學生創業基礎課程教學實踐過程改革與研究[J].公關世界，2025，（09）：55-57.

（作者單位：南京信息職業技術學院）

（責任編輯：袁麗娜）