《氣動傳動技術》理實一體化課程的研究①

[摘 要] 在調查崗位能力需求基礎上，對《氣動傳動技術》培養目標進行了分解；圍繞培養學生具有組裝、調試、設計氣動回路等能力的教學任務，對傳統的知識體系進行了重構，設計出了相應的理實一體化課程，旨在提高教學效果。

[關 鍵 詞] 崗位能力需求；氣動傳動技術；理實一體化課程；知識體系；重構

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）10-0026-01

《氣動傳動技術》是機械類專業的專業基礎課程，現有的高職教材，大多數側重講解《流體力學》知識和理論計算，高職學生學習困難，學習效果不夠理想。

一、培養目標的確定

（一）崗位基本能力的調研

經調查，從事加工制造、調試維護等崗位，對氣動傳動方面的需求主要集中在：能維護保養相關氣動元器件，能組裝調試氣動系統回路，能完成氣動系統的故障檢測與排除，能優化升級并改造氣動系統回路等。

（二）培養目標的確定

傳統的知識體系式課程無法達到上述崗位能力目標，因此，需要重新確定與崗位基本能力培養相一致的培養目標。重新確定的培養目標，包括：（1）在職業技術能力培養方面，著重培養學生的讀圖識圖能力、組裝調試能力、故障排查能力、選型設計能力、文檔編寫能力。（2）在專業知識培養方面，包括：常用氣動元件的原理、操作方法、選型設計方法；氣動系統圖讀識方法、功能描述、故障檢測與排除方法、設計回路。（3）在職業素質能力培養方面，培養學生的責任心和信心，使其具有積極的學習態度，培養學生團隊協作、自我學習探索和語言表達能力。

二、知識結構的重構

以理實一體化課程設計理念[1][2]，對知識體系進行了重構，確立了以設計、組裝、調試氣動系統回路為目標任務。按崗位能力層級，設計了5個學習情境[3]，依次為：

（一）基本氣動控制回路

氣動回路具有換向、調壓、調速等基本功能[4]，依次為：（1）方向控制回路，需分別組裝、調試出具有單方向、雙方向功能的換向回路。需掌握的知識與技能包括氣缸種類、換向閥功能、換向閥操作方法、換向元件的故障檢測與故障排除方法等知識和能力。（2）壓力控制回路，需組裝減壓閥功能測試、氣動系統內部壓力來源探索等回路，相應知識與技能包括壓力表讀識、減壓閥功能認知與操作方法、氣壓與負載的關系、氣泵額度壓力的選擇、壓力元件的故障檢測與故障排除方法等。（3）速度控制回路，需組裝與調試出節流調速、差動連接等回路，相應知識與技能包括單向節流閥讀識、氣缸速度測定、氣流方向的判斷、“爬行”現象認知、調速原理的認知、氣體流量的計算等。

（二）單氣缸純氣動式控制回路

通過模擬沖床、雙手控制、兩個地點控制、延時控制、壓力檢測控制等回路實施，提高學生對單個氣缸的純氣動控制能力。

模擬沖床回路，通過將三個氣動基本回路進行綜合組裝，讓學生認識到控制元件在系統回路中的作用和功能，初步學會氣動回路的功能分析方法。結合安全操作規范，提示出模擬沖床回路存在的功能性缺陷。

針對上述功能性缺陷，引入在生產中使用雙手控制回路的必要性。通過組裝、調試雙手控制回路，并讓學生分析各種雙手控制回路的異同點。通過“與”“非”邏輯閥，引入能實現“或”邏輯的兩個地點控制回路。

兩個地點控制回路，模擬了在生產線上相互距離較遠的不同工位，對同一氣缸分別進行氣動控制場合。涵蓋兩個地點控制回路連接方法、氣動邏輯閥的工作原理及功能、氣控閥的功能與組裝、機動行程閥的功能與組裝等知識。

延時控制、壓力檢測等回路，可進一步拓展學生利用各類純氣動控制元件，對單個氣缸進行復雜控制的應用能力。

（三）單氣缸綜合式控制回路

對兩個地點控制回路進行改造，可讓學生設計并組裝出具有連續動作的控制回路。同時，利用類比法，可讓其進一步組裝、調試出磁性行程閥連續動作回路。

總結純氣動控制功能局限性，引入電磁式控制方式，通過實施手動開關式、繼電器式、限位開關式等控制電磁閥動作回路，提高學生對電磁式控制氣動回路的認識與理解，并讓其設計出單氣缸電磁式連續控制回路、單氣缸綜合式控制回路，進一步培養其綜合應用能力。

（四）雙氣缸控制回路

在單氣缸綜合式控制回路的基礎上，進一步拓展氣動控制系統功能，提出對雙氣缸進行控制回路的功能需求，并讓學生自主設計、組裝并調試出雙氣缸的順序動作、同步動作、互不干擾動作、順序延時動作等回路，進一步提高崗位基本能力。

（五）氣動系統的設計、組裝并調試

作為綜合應用階段，結合《PLC控制技術》，讓學生完成含有三個及以上氣缸的運動控制系統的設計、組裝、調試、維修等任務，提高學生自主學習能力和綜合應用能力。

綜上所述，以行業崗位能力為導向，以理實一體化設計課程的理念，圍繞能讓學生具有設計、組裝、調試氣動回路能力的培養目標，對傳統的《氣壓傳動技術》課程進行了重構設計，開發出適合崗位需求的課程，提高高職《氣壓傳動技術》教育的有效性。

參考文獻：

[1]徐健.職業學校理實一體化教學設計探析[J].當代職業教育，2010（1）：36-39.

[2]成鳳敏.電工電子課程的理實一體化教學模式[J].黑龍江科技信息，2016（26）：224.

[3]郝春玲.典型氣動基本回路調試項目教學研究[J].科技創新導報，2015（2）：23.

[4]龔肖新.《液壓傳動與氣動技術》精品課程建設的八個關鍵環節[J].職業教育研究，2011（9）：84-85.