面向职教师资培养的《液压与气动控制技术》课程改革与实践*

摘要：结合学校“动手动脑”的办学特色，以培养一体化职教师资为目标，分析了液压与气动控制技术课程的教学现状，提出了课程改革的目标、思路及研究内容；以创新的教学理念为指导，依托部级实验教学示范中心德国FESTO自控教学系统，在教学中探索现场教学、在学中做等灵活多样的教学方式；以典型系统设计与分析为主线创新教学设计，拟定了教学执行方案并试运行，结果表明，该方案对职教师资的理论与实践技能培养具有很好的促进作用。

关键词：职教师资培养； 液压与气动控制技术；课程改革；教学方案；现场教学

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）07-0038-03

2010年出台的《国家中长期教育改革发展规划纲要》明确指出“要大力发展职业教育”。而职教师资问题一直是制约我国职业教育健康发展的“瓶颈”，新时代的职教师资应该是在专业理论上具有宽厚的基础，在专业技能上有较强的实践操作能力，同时又具有特定的教育教学能力和创新能力，符合教师专业化要求的复合型人才。

近年来，许多国家都在开展不同形式的职教师资培养，德国的“双元制“职业教育和英国的“能力本位”等理论对我国职教师资的培养有一定的借鉴意义。国内高校就职教师资培养的课程改革也做了大量的探索，天津职业技术师范大学作为“中国培养职教师资的摇篮”，培养的“双证书、一体化”职教师资在全国职业教育领域已形成品牌。然而，面对复杂的生源，如何结合自身特色，提出一整套行之有效的课程改革方案，如何更好地“在学中做”，实现理论与实践相结合，成为培养高素质职教师资课程改革中迫切需要解决的问题。

课程教学的现状及问题

《液压与气动控制技术》作为学科专业“一体化”课程之一，既有系统的理论，又有较强的实践性。对此，一些高校教师尝试采用案例式教学、多媒体教学和启发式教学相结合的新型教学方式，也有教师探索了项目教学法在课程中的应用，还有一些高校通过构建多元化的实践教学体系来培养学生的动手能力和创新意识。虽有许多指导性、框架性的研究，但却缺少全面、具体、有效的改革和创新。

结合我校的实际教学情况，《液压与气动控制技术》课程改革要解决的问题如下。

1.如何适应学校办学定位。我校始终秉承“动手动脑、全面发展”的办学理念，坚持为全国培养高素质职教师资的办学定位不动摇，因此在课程教学中，要求理论深度与实践能力并重，不断培养学生的职教师资素质。

2.如何衔接其他专业课程。《液压与气动控制技术》课程以机械原理、机械设计、理论力学、材料力学为基础，与电气控制等课程紧密相连，如何有效衔接各门课程，使其并不孤立，也是要解决的问题之一。

3.如何适应不同的生源。我校生源多样，包括高中生源、技校生源、高中加技校生源，学生的基础不一、知识结构差异性较大，需因材施教。

课程改革思路

（一）改革目标

结合学校“动手动脑”的办学特色，以培养一体化职教师资为目标，实施《液压与气动控制技术》课程改革，以创新的教学理念为指导，依托部级实验教学示范中心德国FESTO自控教学系统，集成各相关学科的交叉与融合，培养既能讲授理论课，又能指导技能训练的“双证书、一体化”职教师资。

（二）研究思路

确定机械专业液压课程的目标和定位，建构液压课程新的教学模式，以典型系统设计与分析为主线创新教学设计，研究制定教学大纲、探索灵活多样的教学方式和考核方式，依托部级实验教学示范中心进行现场教学、实验教学及实践技能培养，加强与企业的互动联系，构建一个具有层次性、开放性、综合性和多样性，课内外相结合的多元化的实践教学体系。

（三）研究内容

探索面向职教师资的机械专业本科液压课程的教学新模式、新方法、新手段。

改革教学内容，研究教学设计 紧密结合国家、行业和我校的实际，逐步调整教学内容，以“讲清概念、强化应用”为重点，在教学方法上贯彻少而精、理论联系实际的原则。教学中注重结合本学科的新发展，将枯燥乏味的理论讲授融入生活实例和综合设计实验当中，有助于学生创新能力、团队精神和综合素质的培养。依据课程目标，以典型系统设计与分析为主线改革教学内容，研究课程教学大纲和具体的课程执行方案。

创新教学方式，研究教学手段 在研究教学方式与教学手段，传授知识的同时，重视对学生进行获得知识的方法培养，并进行研究方法、研究习惯和研究能力的训练，培养学生的职业师资素质。

尝试现场教学，研究实践模式 利用液压与气动综合实验室的德国FESTO自控教学系统和相关专业技术软件，结合教学内容实际，尝试现场教学法，并研究有可操作性的具体方案。改革实验教学内容，减少演示性、验证性实验，增加工艺性、设计性、综合性实验，以实现综合实践能力与综合技能的有机结合，培养学生的创新精神。改革课程设计内容，激发学生创新情趣，构建多元化实践教学体系。加强与企业的联系和合作，建立课内外相结合的多元化的液压课程实践教学体系。

丰富教学资源，开发共享平台 完成液压与气动控制技术课程网上共享平台开发，正确引导学生的课外学习。

课程改革执行方案

（一）教学方法

创新教学理念 教师教学中鼓励学生博览群书，拓宽知识面，多结合生活、工程中的实例，使液压“看得见、摸得着”；学生学习知识要知其然、更要知其所以然，对理论知识不能死记硬背、生搬硬套，要对知识追根溯源，认识科学知识发展的规律，紧密结合学科前沿动态；教学环节的设计注重培养学生运用高等数学、理论力学、材料力学、机械原理等基础知识分析问题、建立模型、解决问题的能力，使学生清楚认识课程中各知识点之间的联系、基础课程与专业课程之间的联系以及专业课程之间的联系。

综合运用多种教学方法 教学时，应综合运用传统讲授法、现场教学法、多媒体教学法等多种教学方法，因材施教，发挥学生在教学活动中的主体作用和教师的主导作用。（1）课堂教学以板书为主线，充分采用多媒体等现代化教学手段，并辅之透明教具帮助学生理解。（2）注重启发与互动，开展专题讨论，尝试让学生走上讲台，引导学生积极思维，通过问题的提出、分析、解决及拓展等教学互动环节将原理与应用融合起来，培养学生自主学习能力、表达能力以及探索精神，实现教学过程中的知识传授、能力培养和教师素质教育。（3）结合教学内容实际，第二章液压泵、第四章液压控制阀、第六章速度控制回路采用现场教学法，利用FESTO磁符号在黑板讲解、FESTO Didactic设备进行演示教学，以实验教学课件、元件视频课件、FESTO Didactic液压透明教具等为辅助媒介。现场教学可改变学生厌学的状态，实现理论与实际的高效融合。（4）通过“在学中做”实现理论与实践的“零距离”，实践教学包括FESTO FluidSIM液压与气动仿真软件操作、实验和综合项目三部分，以FluidSIM仿真软件为辅助工具，为学生提供设计、分析、仿真液压与气动系统的平台。（5）设置“液压设备的应用与发展”、“液压元件关键技术与应用分析”等专题讲座，使学生了解行业最新动态和企业液压与气动系统功能需求，认识理论与实践结合的关键点。

（二）教学方案

下面以铣床工作台进给液压系统分析为例，探讨设计课程具体的教学执行方案。

1.提出项目要求：液压缸A为夹紧缸，与夹具一起固定在铣床工作台面上；液压缸B用机械结构与铣床工作台相联结，带动铣床工作成快进—工进—工退—快退的工作循环。

2.知识点分解：该项目涉及的知识点包括液压泵，液压缸、方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀，调速、换向、锁紧、速度换接等典型回路等。

3.设计方案制定：系统组成包括夹紧系统、工作系统；夹紧系统采用进口节流调速、压力锁紧与换向阀典型回路；工作系统采用速度换接典型回路；两缸顺序工作循环可采用不同控制方式的顺序控制回路等。

4.运用FESTO FluidSIM液压与气动仿真软件进行设计（见图1）。

由以上的分析过程，制定教学的具体执行方案。教学执行方案的制定要充分考虑学生生源的特殊性，如高中生源学生理论知识方面基础较好，实践技能方面基础较弱，而技校生源学生理论知识方面基础较弱，实践技能方面基础较好，生源不同知识点的侧重不同。以技校生源为例，从教学内容、教学要求、教学方法手段、对学生的要求以及能力培养目标五个方面给出了部分教学执行方案。考虑到学生理论基础薄弱，在液压泵这一章增加了建立数学模型的专题讨论，使学生将高等数学、理论力学、材料力学、机械原理知识能融会贯通，培养学生具备职教师资的基本能力（见下页表1）。

结语

以“双证书、一体化”职教师资为人才培养目标，提出了《液压与气动控制技术》的课程改革思路与改革路线，从教学理念、教学方法、现场教学等方面给出了职教师资的培养如何体现在具体的教学环节中。以典型液压系统分析为主线，设计的教学方案是站在系统的角度学习局部的知识点，能将知识融会贯通，使学生尽快明确学习目标、抓住知识总线，该教学方案已经在卓越师资班0911和1011两届学生的教学中执行，教学效果良好，课程改革方案在今后的教学中还将不断完善。

参考文献：

[1]王健民.液压与气动控制技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.

[2]张晓蕊.职业教育教师教育模式的创新与建构[J].东北师大学报（哲学社会科学版），2012（1）：182-186.

[3]郑春荣.德国教师资培养与继续教育模式分析[J].职业技术教育（教科版），2001（7）：51-53.

[4]陈丰，夏显明，郭亮.“项目教学法”在《液压传动与控制》课程中的探索与应用[J].安徽科技学院学报，2010，24（6）：55-57.

[5]李丽霞.引进FESTO自控系统改进高职实训中心实验教学[J].实验室科学，2012（2）.

作者简介：

冯娜（1981—），女，辽宁锦州人，硕士，天津职业技术师范大学机械工程学院讲师，主要从事现代企业信息化研究。