《液壓與氣動》課程理實一體化教學改革的探索

液壓與氣動技術是以流體—液壓油液（或壓縮空氣）為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動形式，是目前機械設備中發展速度快的技術之一，特別是近年來，隨著機電一體化技術的發展，通過與微電子、計算機技術結合，液壓與氣動進入了一個新的發展階段，已廣泛地應用在機械制造業、起重設備、礦山機械、過程機械、農業機械、化工機械及軍事行業中。但由于《液壓與氣動》課程的內容復雜，理論抽象，加之職業院校生源的問題，學生普遍思考能力較差，對傳統的教學的灌輸式模式有一定的抵觸心理，教學效果不夠理想。因此需要嘗試新的教學方法以適應當前社會發展的需要。
理實一體化教學法是一種新型的教學方法，即理論實踐一體化教學法，它讓教學環節相對集中，將傳統理論課和實訓課結合起來，注重教師的主導作用，并且結合課程教學任務和教學目標，轉變了傳統的課程教學場所，使其變為理實一體化教室，師生雙方邊教、邊學、邊做，既不是先理論后實訓，也不是先實訓后理論，而是理論中有實訓，實訓中有理論。如此不僅培養了學生的專業技能和動手能力，還增加了教學的趣味性，激發了學生的學習興趣，教學效果事半功倍。
1 《液壓與氣動》課程教學的現狀
《液壓與氣動》課程是一門實踐性很強的課程，該課程專業性強，內容廣泛，所涉及的實踐性知識較多，而且本課程沒有明確的針對實際崗位的教學目標，目前大部分職業院校所授課程在教學過程中過于“理論化”，教學的內容偏向理論知識，涉及過多的理論推導、分析和計算內容，從而造成了學生學習的難度較大力，教學效果不理想。
傳統實踐教學通常采用固定式的試驗臺，主要以驗證實驗來進行實踐教學活動，如此不制了學生的獨立思考及解決問題的能力，也不利于學生自主學習意識的培養，在傳統實踐教學模式下，學生們被動地開展實驗活動和執行任務，無法發揮自身的主觀能動性，久而久之便對實踐活動失去學習熱情，教學效果將因此大打折扣。
2 《液壓與氣動》課程理實一體化教學模式改革思路
職業院校學生好動能力強，對理論知識缺乏學習興趣，課堂教學，注意力不集中，且缺乏自信，應用意識較為薄弱；采取邊講邊練、做教學一體的對策來提升學習興趣，通過多樣化的課堂提高學生的應用意識，通過小組間學習互動、合作來鼓勵學生，提高學生的自信心，同時培養團隊協作精神。
2.1 教學理念
項目體驗激興趣：新課開始，帶領學生觀看一些企業的實際項目，進行職業體驗，激發學習興趣；
強化仿真促提高：仿真軟件搭建平臺，并進行動作模擬，提高學習效果；
著重設計強應用：緊跟職業工作崗位的需求，加強學生設計能力的培養，同時強化學生的應用能力。
2.2 教學方法
本課程以采用項目，任務驅動的教學模式。每個任務都從貼近企業實際或問題引入，學生帶著目標、疑問來學習，先有結論，后有行動，打破了傳統的思維模式，激發了學生的求知欲，拓展了學生的思維和知識面。在教學中普遍采用理實一體教學法、任務驅動教學法、分組合作教學。
2.3 教學手段
本課程綜合應用四種教學手段進行輔助教學，包括微課視頻指導、教學平臺、仿真軟件、多媒體課件四位一體化教學手段，實現了各類教學資源有機結合的立體化教學，有利于提高學生的學習積極性，教學效果良好。
2.4 教學內容
首先應根據當地企業對液壓和氣動崗位能力的需求，崗位的工作內容（如氣動機械手的動作過程、飛機液壓門工作原理、壓蓋設備控制等），并結合液壓與氣動相關基礎知識整合提煉出適應本校學生實際情況的教學內容，并和企業專家共同編制理實一體化教材。
2.5 教學環境
《液壓與氣動》課程理實一體化的教學改革，首先就是要打破理論課、實驗課和實踐課的界限，將教學現場放在實踐室中進行，教室即實踐室，實踐室即教室，兩者合一。
因此必須建設全新的理實一體化教室，同時建設該教室還應該滿足當地企業相關崗位的需求，整個教室布置模仿工作實際，將學生進行分組管理，并讓組內推選一名組長，負責小組任務的統籌管理。每組有固定的工作臺，工作臺上有完成任務的液壓與氣動元件。小組成員不僅要完成任務，還要負責相應的管理。給學生營造一種工作的環境，進行崗位工作角色定位。
3 《液壓與氣動》課程理實一體化教學改革的具體措施及方法
理實一體化課程改革教學過程實施步驟：
①分小組：首先對學生進行分組。任課老師組長后，由組長調組員進行分組，分組原則好的學生與稍差一點的學生分到一組，相互搭配，相互學習。分組后由組長負責分發項目任務書，同時在管理好實習中所用的實訓設備，并且記錄好本組成員的考勤，通過檢查成員項目任務完成的情況，來考核成員。
②理實一體化教室的安全教育：學生操作前教師首先介紹相關實訓設備和安全用電知識，強調實訓安全操作規程，上好堂理實一體化的安全課；同時按照小組分配，找到自己的操作工位，并要求組長在每位成員的工位上都貼上崗位證，方便組長和教師在教學中的管理。
③項目式的課堂教學：每天教學前先進行安全用電教育、液壓泵和氣泵的使用，然后根據本課時具體項目先分發項目任務書，按照“項目導入→項目分析→項目實施→項目評價→項目拓展”的模式來進行教學。以“項目壓蓋設備的控制”為例介紹理實一體化教學方式在教學過程中的實施步驟。（教學場所：液壓與氣動理實一體化教室）
【項目引入】：觀看為塑料桶加蓋的工作視頻，引發學生的學習興趣。
【項目分析】：分析視頻中使用了那些氣動原理及系統的工作過程，并對氣動系統進行設計。完成設計后學生既要完成軟件仿真調試，還要根據回路進行氣路實物搭建，并完成調試運行工作。
【項目實施】：為完成此項目，需要的相關基礎知識，行程開關的原理及使用、時間繼電器的原理及使用；然后學生使用FluidSIM 軟件設計出裝置控制回路圖, 并進行仿真調試，教師在學生設計進行輔助，并對相關知識進行講解；完成調試后上實訓操作平臺進行實物搭建，并進行調試。在學生操作之前，由教師進行操作示范，強調各元器件安裝及使用要領，并要求學生嚴格執行安全操作規范。在學生操作過程中，教師指導學生規范操作，當學生動作不規范時，教師要及時指正，多觀察學生，了解兩個學生的特點，當他們出現問題的時候，不宜及時解答，而是先讓學生自己討論，若解決不了再解答。每天對實訓過程中學生普遍出現的問題、重要的知識點和操作要領進行講解、強調，鞏固教學實訓效果，并布置明天的實訓任務。這種教學方法極大的提高了學生的學習興趣和實踐動手能力。
【項目評價】：個人評價、組內評價、教師評價。
個人評價：學生通過理實一體化學習后，根據自己所學的液壓項目知識和氣動項目知識，給自己一個自我評價。
組內評價：組長根據學生在實際項目操作過程的情況，給予組內評價。
教師評價：教師根據學生完成具體的實例的情況，（如從分析任務書開始，制定編制實施計劃，軟件仿真模擬，后使用實訓平臺安裝元器件并調試運行，在考核時，要盡量讓學生獨立思考完成該項目），給學生進行項目評價。（表1）

表1
【項目拓展】：通過觀看視頻及PPT 動畫，讓學生自己設計出能滿足視頻中機械運動的氣動系統，然后在下堂課上繼續學習。
后，整理實訓平臺，元器件的擺放，實訓工具的歸位，開展實訓室的5S 管理。
4 《液壓與氣動》課程理實一體化教學改革的反思
《液壓與氣動》課程理實一體化教學改革，首先要改革本課程教學模式思路，包括改革的指導思想、主要任務、實施計劃、具體措施及課程中長期及近期發展計劃；課程教學目標是規范課程教學的指導性文件，是學校組織教學活動、評價教學質量的基本依據，是為專業人才培養目標服務的，因此要結合企業共同修訂課程教學目標；教材是教學內容和課程體系改革的集中體現，是教師教學和學生學習的主要依據，因此要結合企業一些相關專家共同研究開發理實一體化項目教材；《液壓與氣動》是一門實踐性較強的技術課，必須理論聯系實際，教學過程中，應引入企業相關項目，進行現場教學，采用先進的教學理實一體化教學方法，并利用多媒體進行輔助教學，有助于解決教學過程中的重點和難點，提高教學水平。
在師資方面，學校應加大師資培訓的力度，教師不僅要具備扎實的理論基礎，還必須具有動手能力和解決實際問題的能力。教師應努力提高自身素質，不斷學習新知識、新技術，多參與社會實踐、定期到企業相關崗位進行頂崗實習，以獲得當前的知識和技術。
通過理實一體化教學改革的實踐后，學生更容易接受和掌握新知識、新技術；課堂教學氣氛活躍，學生學習成績和實踐動手能力明顯提高，尤其是縮短了學校培養與企業用工需求之間的差距，使學生就業后能較快適應自己的工作崗位，滿足企業對人才的需求，為當地社會的經濟發展增添了活力。