氣液傳動技術“理實一體化”課程改革的實踐與創新

高等職業教育是“以培養高等技術應用性專門人才為根本任務”的。以適應社會需要為目標、以培養技術應用能力為主線，貫徹“能力本位”的教學思想、觀念，已成為高等職業教育領域的共識。加強學生動手能力培養，滿足用人單位對技術人才的要求，是職業教育改革的當務之急。筆者通過傳統《液壓與氣壓傳動》課程改革實踐，探索基于應用型、創新型人才培養的教育改革思路。

一、打破專業束縛，基于工作過程構建項目課程

職業教育的最基本的目標就是以就業為導向，使學習者具備能夠勝任工作崗位的能力，這決定了職業教育課程開發的內涵和外延與普通教育課程的不同，即職業教育的學習內容是工作崗位中所涉及的任務和所需的能力，這就必然要求職業教育課程應該完全打破學科體系，按照企業實際的工作任務、工作過程和工作情境組織課程，形成以工作過程為導向、以新型教學項目為媒介的綜合性項目課程。

1.通過解決生產實際問題促進課程改革

液壓傳動技術是20世紀40年代發展起來的一門傳動技術，它的出現大大地促進了機械行業自動化技術的發展。氣動工業在我國起步相對較晚，20世紀80年代開始受到重視。隨著國民經濟和現代工業技術，特別是現代制造業的發展，液壓氣動技術近年來發展很快，并在幾乎所有技術領域中日益廣泛應用，已成為現代傳動與控制的主要技術手段。近年來，氣動技術的發展尤為迅猛，液壓和氣動行業工業總產值比值2000年為7.3:1，2006年為3:1，因此氣動技術在工業生產中所占比重日益增大，在現代工業系統，特別是機電一體化行業中得到越來越廣泛的應用。

在傳統的《液壓與氣壓傳動》課程教學中，課程內容以液壓傳動系統為主，主要講述液壓原理、液壓元件以及工作原理、液壓回路分析、液壓伺服等，并主要是以較重型的機械設備為課程的案例對象。在教學中，通常安排較多的學時用于講解液壓元器件的結構和工作原理，只有少部分驗證性實驗，而對于氣壓傳動系統和“液-氣-電一體化”應用技術的講述通常較少，使學生很難完整地接觸到一個生產實際中的液壓或氣壓系統，最終導致學生了解理論卻不會應用，遇到實際問題束手無策的局面。另外，由于液壓系統主要用于較重型的機械設備，并有環境污染問題，教學中很難提供開展項目化教學所需的實驗實訓裝備。

為此，必須對傳統的《液壓與氣壓傳動》課程進行改革，還課程以生產實際的本來面目，打破學科界限，重構教學內容，設計教學實施方式，構建基于工作過程的綜合性項目化課程。

2.課程改革的根本是重構課程的定位

課程定位是課程改革的首要任務，準確的定位對課程改革具有指導意義。在探討高等職業教育課程定位時，應考慮人才層次的高等性、知識能力的職業性、人才類型的技術性、畢業生去向的基層性和一線性等。

首先，通過調研、分析現代制造業的發展趨勢和本地區工業企業的技術需求可見，氣動技術在企業中的應用日益廣泛。從技術層面考慮，氣壓傳動與液壓傳動的基本工作原理相似，元件的結構和功能基本類似，并且氣動系統具有價格便宜、可靠性高、工作環境清潔、控制靈活等特點。所以，本課程應以氣動為主、液壓為輔，以氣壓傳動為媒介介紹流體傳動系統的基本工作原理、元件結構與功能和基本功能回路等，以典型液壓傳動系統介紹液壓傳動的特點和系統設計方法。

其次，液壓氣動技術是流體傳動與控制技術的綜合，項目課程要打破學科界限，以生產實際構建課程內容，故此，應加強課程中控制技術的內容。在傳統課程體系中，《液壓與氣壓傳動》課程的電氣控制內容介紹很少，且主要是繼電器控制(《電工學》課程內容)，而實際生產中，流體傳動與電氣控制密不可分，如何處理好課程綜合化和課程銜接的問題?這就需要對相關課程進行整合，將可編程控制器(PLC)技術引入課程。以繼電器控制作為先修課內容，用PLC實現液壓氣動技術課程中的電氣控制，以液壓氣壓傳動設備作為控制主體，有利于學生對PLC技術應用的理解和掌握。

綜上所述，可將課程名稱更改為《氣液傳動系統的設計與PLC控制》，課程的教學目標確定為:(1)流體傳動系統的設計能力和安裝調試能力;(2)掌握可編程控制器的使用，具有編程及調試能力。課程內容包含:氣壓傳動、液壓傳動和PLC應用三個方面的內容，以氣動為主、液壓為輔，以氣帶液，同時結合流體傳動系統的電氣控制需要，將PLC的應用技術融于其中，并配以“理實一體化”教學方法，使得傳動系統與控制系統在教、學、練中真正實現有機結合，真實還原自動化生產實際需要。在教學中，以項目任務為引導，將理論知識離散、融入到項目任務中，在保證理論知識“必須、夠用”的基礎上，增加實踐課時，參見表1。

二、轉變教學觀念，教學實施突出學生主體地位

“教師是主導，學生是主體”要求教師應由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構知識意義的幫助者、促進者。學生在教師帶領下，為完成工程任務，共同學習、研究，有效設計“教、學、做”為一體的情境教學方法，引導學生以項目任務需要“反索”理論知識需求，實現“應用-理論-實踐”的認知過程。使學生真正成為學習的主人，進而實現學生各方面素質的和諧發展，滿足學生從業適應性和就業彈性的需要，為學生的未來發展奠定基礎，為可持續學習、終身學習奠定基礎。以此為目標，制訂了課程的能力目標和模塊化課程內容，如圖1所示。

在課程實施中，采用分組教學，一個實驗臺為一組，用多個工程項目將氣動、液壓和PLC控制的教學、實訓內容有機結合起來，項目選擇短小精悍，要能體現完整工作過程，以流體傳動系統設計過程為主線，由元件到系統，由簡單系統到綜合系統，老師講理論學生看實物，老師指導小組研討、操作，達到“理實一體化”的教學效果。

為有效利用課內教學時間，更好地調動學生學習熱情，培養學生自主學習能力，我們采用了兩種做法:

1.角色互換，將講臺讓給學生

課內教學時間是有限的，要用在“刀刃”上。教師將大部分時間用于傳授、研討系統設計方法和指導學生進行系統安裝與調試，留少部分時間將講臺讓給學生，讓學生當老師，由學生小組負責匯報布置的課外學習成果，教師做點評和總結。我們選擇了液壓氣動元件、基本回路等作為學生自主學習內容，以個人任務和小組任務的方式，培養學生信息收集、匯總能力和協同工作能力，同時起到小組同學間互幫互學的作用。

2.提供自學資源，開放實驗實訓室

為更好地實現“理實一體化”教學，培養學生創新能力，我們自主研制了“氣壓傳動與控制綜合創新實驗臺”，建立了教學資源庫，通過開放實驗實訓室的方式，鼓勵學生課外自主學習。在教師的指導下，學生可以根據資源庫內容在實驗臺上進行系統的安裝和調試，也可以自創項目，設計氣動系統，利用實驗臺進行安裝操作。

三、注重過程考核，增強自主性和實踐性

課程采用多樣化考核方式，其中，自主學習占25%，綜合項目設計占25%，上機測試占20%，期末考試占30%。在期末考試中，部分嘗試采用學生選擇考試形式的方式，即提供試卷和實踐兩種考試類型，學生根據自己特點選擇考試方式。選擇實踐方式要適當延長完成時間，教師根據學生各階段完成情況給分。這種方式能充分發揮學生自主能力，有利于學生個性發展。

教學過程，既是學習的過程、思考的過程，也是不斷總結的過程。通過氣液傳動技術課程改革，對該課程教學內容進行了跨學科整合，努力構建基于創新能力培養的“理實一體化”項目課程，為探索高職教育改革提供借鑒，使學生更好實現就業和為社會服務。

(作者單位:江蘇省常州紡織服裝職業技術學院)