基于“双元制”模式下“液压与气压传动”课程教学改革研究＊

周乐峰，徐 征

（丽水职业技术学院，浙江 丽水323000）

1 引言

1.1 “液压与气压传动”课程背景

“液压与气压传动”是机电类专业一门重要的专业基础课程。无论对学生的专业素质、创新能力以及在工作中职业能力的培养，还是对后续课程的学习，都具有十分重要的作用。根据笔者的教学经验，对该门课程的教学情况进行了分析，总结了以下课程中存在的问题，具体如下：①课程理论性过强，知识点繁杂。课程以流体力学为基础，数学公式较为烦琐，学生学习的积极性不高。同时，大多数学生对于液压元器件和气动元器件的认识仅局限于课本中，对于结构比较复杂的元器件，难以通过结构原理图去掌握元器件的工作原理和使用方法。②课程应用性、综合性强，学生难以将所学的知识点灵活应用，去解决实际问题。学生只能设计和搭建简单的液压回路和气动回路，对于企业里复杂的回路，无法进行独立地分析、设计乃至维修。③教学模式较单一，主要以课堂教学为主，实训操作以及现场教学较少。这种仅通过理论教学的满堂灌模式既导致教师上课比较辛苦，同时学生的学习效果也很差。

1.2 双元制教育的现状

双元制职业教育模式起源于德国，作为工业强国的德国，通过行动导向法、项目任务驱动法等教学方法，为德国输出了一大批应用型的人才。所谓双元制职业教育，是指接受职业教育的学生一方面要在企业或者跨企业的培训机构里学习相应职业的技能知识和培养从业能力，另一方面要在普通职业院校学习普通文化知识和对应的专业知识。

2 教学改革思路

针对课程中存在的问题，我们借鉴德国双元制职业教育模式的优势，以更好地培养应用型人才为目标，进行“液压与气压传动”课程的教学改革。一方面，与学校周边企业进行深度合作，产教融合，共建教学资源，实行双主体育人机制；另一方面，以学校中德合作办学为契机，把“以人为本、教育为先、能力为重、全面发展”作为教学目标，学习先进教学理念，实施行动导向教学法，开发活页式教学工作手册，完善网络教学平台，更好地将学生培养成高层次的应用型人才。

3 教学改革的举措

3.1 校企合作，实行双主体育人机制

与企业深度合作，按照企业需求共同制定双元制模式下的课程教学大纲，重新梳理知识点，整合出18 个单项专业能力点和24 个知识目标。在开发教学项目时，产教融合，共建教学项目，根据企业真实案例来合理设计教学模块，更好地对接企业需求，来培养学生的专业素质、创新能力以及在工作中解决实际问题的能力。此外，上课的空间不仅仅局限于学校的实训场所，还需将课堂延伸到企业的车间里，实行学校和企业的双主体教学模式。这里可以参照德国的职业教育模式，进行阶段性的教学，比如学生在学校进行两周的理论知识学习，后两周再在企业或者跨企业培训中心学习专业技能。

3.2 中德合作，采用先进教学理念

3.2.1 采用行动导向教学法

教学内容按照企业实际案例分成多个模块，各个模块均按照行动导向教学法来进行教学实施，这里以德方提供的双活塞项目为例。该项目的新颖之处在于项目大多数机械结构、机电系统由学生独立完成，在进行该项目的气动部分搭建之前，学生已将完成了机械部件的加工、电气工程技术部分的学习。双活塞项目如图1 所示。

该教学模块总共分为六步进行。

第一步是收集信息，教师布置模块的任务，学生按照任务分析需要用到哪些知识点，通过课本、学习平台、网络等手段自行搜集、整理和学习本次任务的相关知识点。该项目的任务目标是需要搭建一个气动回路和电气回路，完成后能够控制气动马达的启停、运动方向、运动速度以及进入气动马达中的压缩空气的压力大小。

图1 双活塞项目

第二步是设计过程，学生以小组为单位，按照任务的要求以及之前搜集的相关信息，在工作页中设计并画出符合任务要求的气动回路图和对应的电气控制回路图，并在仿真软件FluidSim 上搭建回路来验证所设计的回路是否可靠。若所设计的回路无任何问题，则按照回路图来商讨计划工作过程，并列出项目中需要的工具和材料，确定各个工作步骤的顺序。

第三步是进行决策，各组对自己设计的工作过程、工作计划进行讨论，若存在问题，及时与教师进行讨论，确定最终的工作步骤。由于气动回路的运转还需要通过电气回路进行控制，所以在进行回路的搭建之前，组员之间要分工明确，可以按照职能分成编程员、操作员、维运员等。

第四步是实施过程，在细致准备的工作前提下，按照工作计划中确定的工作步骤和分工职责，各组完全独立地开展工作，在该阶段，教师需要监督学生的实施情况，进行过程性考核评价。

第五步是检查过程，在搭建回路的过程中，需要实时进行质量检控，若出现问题，及时进行改进。气动回路以及相应的电气控制回路搭建好后要求不仅能够实现相应的功能，同时还要求所搭建的系统回路要有良好的工艺性，包括整体布局合理、气管和电线布置美观、搭建的器件不能有松动等要求。

第六步是评价活动，教师不仅仅只是对各组学生进行成果性评价，还要在学生实施过程中进行过程性打分。在进行成果性评价时，各组学生要上台汇报自己的成果和不足，汇报完之后各组通过教师评价、生生互评、组内互评的方式来进行综合评价。最后，学生还需要做好5S 管理工作，对自己的工位进行整理，整理好之后和教师进行确认。

3.2.2 开发活页式教学工作手册

德国的培训师的教材大多数采用的是活页式工作手册。它具有较好的可拆解性和组合性，可根据实际教学、实训需要将内页抽出或者加入新页，具有高度的灵活性。所以在教学前，需自行开发相应的活页式教学工作手册，采用理实一体化的编写模式，内容按照行动导向法当中的六步法来进行编排，突出学生岗位能力的培养和职业核心能力的形成。活页式教学工作手册如图2 所示。

图2 活页式教学工作手册

3.2.3 采用信息化教学手段

课堂教学中采用学习通APP 来作为辅助教学手段，包括课堂签到、微课观看、习题练习、拓展作业提交等活动，既提高了学生的课堂学习积极性，同时也能够让学生在课外进行课程的学习。此外，目前国内外的AR 技术进展较快，可以引用AR 教学手段，能够使学生更加直观地看到复杂元器件的内部结构，同时通过专门的AR 软件还可以将搭建好的系统回路与该回路的实际应用情况联系起来。AR 技术在“液压与气压传动”课程中的应用如图3 所示。

图3 AR 技术在“液压与气压传动”课程中的应用

4 小结

经过近几年的教学改革探索，汲取德国“双元制”职业教育模式的精华，采用行动导向教学法作为教学手段，开发与企业真实案例一致的项目式教学模块，建设理实一体化的活页式教学工作手册，不仅促进了教师自身教学能力的提升，同时有效地提高了学生的课堂学习主动性，更好地培养了学生的专业素养和职业能力。