基于大數據技術的 高職液壓與氣動技術課程教學改革探索

翟紅云　凌藝春

【摘 要】本文闡述高職液壓與氣動技術課程教學中存在的教學模式過于單一、缺乏專業的訓練場地、課程安排不夠科學、學生實踐能力較差等問題，提出基于大數據技術的高職液壓與氣動技術課程教學改革措施：根據高職院校的教學特點優化教學內容，運用大數據技術創新教學內容和模式，建立完善的實踐基地培養學生實踐能力。

【關鍵詞】大數據技術 高職 液壓與氣動技術 教學改革

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）05C-0056-02

近幾年，我國的科學技術水平不斷提高，電子技術、計算機技術以及信息技術等高新科技已經廣泛應用在農業、軍工、國防等多個領域，而液壓與氣動技術也隨之得到了進一步的完善。現階段，液壓與氣動技術已經成為高職院校自動化相關專業的課程之一，也成為自動化專業學生必須掌握的職業技能之一。為了有效提升液壓與氣動技術課程的教學質量，本文擬探討將大數據技術應用到教學中，同時創新教學模式以改善教學效果。

一、高職液壓與氣動技術課程教學中存在的問題

（一）教學模式過于單一。現階段，很多自動化相關專業的教師都還在使用比較傳統的教學方式，這一方面是因為教師的思想觀念仍然比較因循守舊，另一方面教學環境以及儀器設備限制著教學模式的創新，教師很難將大數據技術和實際的教學活動結合起來。傳統教學模式的主要特點就是注重理論知識的學習，而弱化了實踐教學部分，有的甚至就只是純理論教學。在實際的課堂教學過程中，教師往往會將較多的時間用來教授學生理論知識，而實踐所用的時間就會很短，這不利于學生將理論知識和實踐充分地結合起來，限制了學生動手能力的進一步發展，導致高職液壓與氣動技術課程教學質量難以提高。

（二）缺乏專業的訓練場地。對于高職院校來說，資金相對比較短缺，常常會出現資金不夠用的情況，這主要是因為高職院校開設的專業和專業課程比較多，很多專業都需要購買本專業要用的儀器設備，而很多與教學活動相關的教學儀器價格都比較昂貴，如此大的資金需求是很多高職院校難以承受的，進而導致很多專業的實驗室內部的實驗設備購買得不夠全面或者是一些老舊的實驗設備不能及時進行更新。這種情況限制著高職學生實踐能力的進一步提高。

（三）課程安排不夠科學。目前，我國很多高職院校都缺少專業的儀器設備，這就導致教師在安排課程的時候常常受到一定的限制，容易出現許多不合理的地方。除此之外，高職院校的人力資源也相對比較短缺，沒有足夠多的專業教師來帶領學生進行實踐能力的培養，進而打擊了學生鍛煉動手能力的熱情。在實際的液壓與氣動技術課程教學中，很多教師都會將理論教學部分作為主要內容，學生基本沒有發揮自己實踐能力的空間，這限制了學生主觀能動性的發展，不符合我國現階段教學理念的基本要求。

（四）學生實踐能力較差。由于教學環境以及各種其他因素的限制，大部分電氣自動化技術的學生實踐動手能力相對來說比較差，基本沒有過實踐經驗。大部分學生平時都只注重理論學習，嚴重缺乏真正進入企業實習的經歷。雖然現在很多學校都會安排學生進行生產實習等一系列企業學習活動，但是學生很少有親自動手操作的機會。因此，當下很多高職學生雖然理論知識足夠，但是實踐能力卻嚴重缺乏，難以滿足社會對人才的基本需求。

二、基于大數據技術的高職液壓與氣動技術課程教學改革措施

（一）根據高職院校的教學特點優化教學內容。目前，高職液壓與氣動技術課程教學中主要涉及的教學內容有：液壓或氣動系統中的主要元件、液壓或氣動系統的主要工作原理、流體力學基礎以及液壓或氣動系統在生產生活中的主要應用等。液壓與氣動技術是一項可以實現機械傳動以及自動控制的技術，主要是利用壓力油或壓縮空氣作為工作介質。高職院校的辦學目的就是為社會培養出大量生產或管理第一線的高等技術人才，因此，液壓與氣動技術課程教學中應該將學生作為主體，圍繞鍛煉學生實踐動手能力這一目標來開展各種教學活動，同時加強學生對液壓與氣動技術理論知識的掌握。在實際的課堂教學過程中，教師在給理論教學留下足夠時間的基礎上應該讓學生有機會參與到實踐動手過程中。

在選擇教學內容的時候，教師應該盡可能地選擇一些較為實用的液壓與氣動技術知識，重視教學內容的質而不能一味追求量，對一些重要知識點著重做一些定性分析，例如教師可以重點對液壓與氣動系統的組成元件和結構進行講解，而減少一些比較麻煩的理論證明和計算過程。在學生基本掌握液壓與氣動系統的主要組成元件和結構以后，教師可以通過講解一些比較經典的液壓與氣動系統來加深學生對這門課程的掌握程度，重點對回路的工作過程進行分析，盡可能地培養學生的實踐動手能力，使學生真正做到理論與實踐相結合。

（二）運用大數據技術創新教學內容和模式。大數據技術是當下最前沿的信息技術之一，其主要核心技術是數字技術。在信息技術的發展過程中，大數據技術將會在理念、方式以及實踐應用中帶動一場新的技術革命。現階段，大數據技術在教學分析中已經有了初步應用，尤其是在理工科教學過程中。在高職液壓與氣動技術課程教學中，也可以應用大數據技術來創新教學內容和模式。

1.大數據技術在教學內容上的應用。當前，高職院校基本都采用了以計算機為核心的現代教育技術，教師在上課之前會將各種音頻、視頻、圖片以及文字等各種多媒體資源利用計算機辦公軟件制作成課件，這種利用數字技術來教學的方式相對來說有很多優點。液壓與氣動技術是一門實踐性比較強的科目，因此大數據技術在液壓與氣動技術教學過程中就有較高的實用性。大數據技術能讓學生從各個角度來認識液壓與氣動系統，從而將學生帶入教師設定的教學情境中，對液壓與氣動系統的缸、閥、泵等各個主要組成元件有更為直觀的認識，這對于缺乏實踐經驗的學生來說是一次很好的學習機會，可以增強學生的空間想象能力，以后遇到相似問題的時候可以更快地完成學習任務。

在課堂教學過程中，液壓與氣動系統中常見的壓力控制閥、方向控制閥以及液壓缸等用符號表示看起來比較簡單，但是其實物的內部結構非常復雜，僅僅通過教師口頭講解根本無法使學生有較為深入的了解，而利用智能制造平臺，如機電BIM（Mechanical electrical Buildinging Information Modeling構建信息模型）技術，以機電工程項目的各項相關信息數據為基礎，利用信息技術和數字模型對項目設計、安裝、調試、運行、故障檢修等全生命周期進行協同管理，通過對大數據進行分析，并結合VR虛擬現實展示、AR增強現實技術等，通過人工智能模型搭建平臺就可以將其全方位地展示給學生觀看學習和模擬操作，提高學生的學習興趣，并快速掌握相關技能。

2.大數據技術在教學模式上的應用。大數據技術突破了傳統教學環境的諸多制約，有利于推動構建可供教師借鑒的精準教學模式。在本門課程教改實踐的基礎上，本研究從教學目標確立、教學過程框架設計、教學評價與預測三個維度，構建了基于大數據的精準教學模式，對學生的學習實現全方位指導、全過程評價，轉變教育、教學、管理思維方式，積極引入新技術、新項目，積極推進教師培訓，實現新技術與教學過程有機融合，推進精準教學、精準教育、精準管理，激發教學活力，提升精準教學的效能。該精準教學模式還在不斷的實施、驗證與完善過程中。基于大數據技術的精準教學模式如圖1所示。

（三）建立完善的實踐基地培養學生實踐能力。液壓與氣動技術這門課程的學習過程中離不開實踐訓練，否則學生很難真正地學好這門專業知識，因此，學校應盡可能地建立實踐訓練基地，讓學生在學好理論知識后可以有機會應用到實踐過程中，從而培養學生的實踐動手能力。實踐訓練基地可以分成校內實驗室以及校外學習基地。在校內實驗室中，學生可以運用自己在課堂中學到的理論知識來拆裝或者操作一些典型的液壓與氣動設備，加強學生對課本知識的理解。在校外學習基地中，學生可以在企業的工作環境中親身感受液壓與氣動系統的工作過程，為以后走向社會打下基礎。

現階段，我國高職液壓與氣動技術課程教學過程中仍存在一些需要解決的問題，相關的教育工作者應意識到這些問題的嚴重性，利用現代化技術創新教學模式，根據高職院校的辦學理念優化教學內容，并盡快完善實訓基地的建設，從而推動我國高職教育的進一步發展。

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[3]石金艷.“雙創”背景下高職液壓與氣動課程教學改革探析[J].經貿實踐，2017（18）

【基金項目】2016年度廣西職業教育教學改革研究項目“《液壓與氣動控制技術》課程‘教學做一體化教學改革的探索與研究”（GXGZJG2016B171）

【作者簡介】翟紅云（1979— ），女，河南新野人，廣西工業職業技術學院講師，碩士；凌藝春（1964— ），男，廣西百色人，廣西工業職業技術學院建筑工程系主任、黨總支書記，教授，研究方向：機電控制與自動化技術、機械系統動態測試與故障診斷技術、現代傳感器與測控技術研究。

（責編 蘇 洋）