中職液壓與氣動技術課程信息化教學探究

鄒志輝

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在信息化時代，職業院校試圖通過信息化手段改變課堂教學方式，以提升教學效果。以中職學校液壓與氣動課程教學為例，對液壓與氣動課程特點、教學狀態等進行分析，以建構主義為理論基礎，通過信息技術推動液壓與氣動課程改進。實踐結果證明，通過信息化手段進行改革后，教學質量明顯提高了。

[關? ? 鍵? ?詞]? 液壓與氣動;建構主義;信息化教學

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）20-0035-03

信息技術的迅速發展推動了信息技術與教育工作的深度融合。在職業教育的課程教學中，運用信息技術手段與課程教學相結合提高教學效果成為教學改革的熱點之一。中職液壓與氣動課程存在專業性強，理論知識抽象、實訓項目多等特點。傳統的教學模式是工科專業普遍采用的理論與實訓相結合方式，受限于知識抽象、設備完善程度、學生學習興趣等影響，教學效果往往未達要求。為了解決這一問題，以建構主義為基礎，以信息技術為支撐，實現教育模式的改革與優化，激發學生對液壓與氣動課程的學習興趣，提高學習效果，提升教學有效性。

一、理論依據

建構主義理論（constructivism）也譯作結構主義，是認知心理學派中的一個分支。建構主義的最早提出者是瑞士的皮亞杰（J.Piaget）。他是認知發展領域最有影響力的一位心理學家。建構主義理論的內容很豐富，其核心可以概括為以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構。建構主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即在社會文化背景下，借助其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得的，學習環境中的情景必須有利于學生對所學內容的意義建構。近年來，建構主義所要求的學習環境得到當代最新信息技術成果強有力的支持，建構主義理論下進行教學實踐，成為教學改革的指導思想之一。

二、教學分析與實施

中職液壓與氣動課程作為機電專業的核心專業課程，是機械動力和控制、傳輸的重要組成部分，在機電一體化程度越來越高的發展趨勢中，液壓與氣動專業知識的地位愈發重要，也是學習后續專業課程不可或缺的知識組成部分。作為中職教育，學生需達到掌握液壓與氣動基本控制常識的課程目標。

以下是近10年來我校液壓與氣動課程教學的實施與分析。

（一）傳統教學存在問題

學校液壓與氣動實訓室于2008年開始建設，先后購置氣動實驗臺8臺，液壓實驗臺8臺，2013年購置液壓與氣動綜合實驗設備1臺，逐年修繕部分老化元件。目前，擁有基本的氣動控制閥、氣缸、空壓機、液壓控制閥、液壓泵、液壓缸等元器件。實驗臺具備完成純液壓、純氣動的基本實訓任務條件。綜合實驗設備可以完成氣動與液壓的綜合實訓任務，但由于只有1臺綜合實驗設備，參加各級技能競賽訓練使用需求大，在日常教學中發揮的作用較小。

2015年以前，學校較少運用信息化技術的教學階段。初期，液壓與氣動課程采用理論與實訓相結合進行傳統方式教學。通過教學改革，在理論與實訓相結合的基礎上，逐步使用項目教學法進行教學。一直以來，課程教學之中師生對實訓設備依賴性非常高，課堂較枯燥無味。

教學過程中主要存在以下問題：（1）學生學習興趣低下，基本不進行主動學習;（2）部分課程內容由于零部件機構復雜及工作原理抽象，教學沒有起到好的效果;（3）課程學習時間短，單純依靠課堂學習難以完成學習任務;（4）受限于實訓設備完善程度，部分實訓項目無法進行。

表1的數據反映了學生的學習成績，液壓與氣動課程的教學效果不太理想。

（二）基于建構主義理論，以教育信息技術推動液壓與氣動課程改進

近年來，學校積極推動教育信息化建設，從軟硬件兩個方面進行努力和改進。2016年，學校購置了一百多套多媒體教學設備，配置到教室及部分實訓場室，打造多功能信息化講臺。教師可以在任何一間場室上網尋找教學資源，播放教學課件、視頻、實物投影，開展網絡教學。學校有規劃地組織了全校教師進行信息化教學的培訓，在信息搜索、各類軟件使用技術培訓、課件視頻制作、網上信息平臺使用等方面進行學習。學校教學資源庫現有教師課件、教學視頻等課程資源600多個，正在建設校級網絡教學平臺。通過學校的信息化整體建設，液壓與氣動技術課程的軟硬件環境得到顯著優化，這一門課程的學習實踐環境顯著改善。

針對教學團隊結合學校信息化建設和中液壓與氣動課程的特點與問題，經過文獻研究與實踐檢驗，基于建構主義理論，以信息化技術建構學習環境，推動液壓與氣動教學改革，逐步提高教學質量與學生成績，具體實施內容如下。

1.利用信息化手段激發學生的學習興趣，變被動學習為主動學習

著名教育家蘇霍姆林斯基指出：“所有智力方面的工作都要依賴于興趣。”處于學習階段的中職生正是探索意識和求知欲旺盛的時期，同時他們具有較好的邏輯思維能力。成功的一半源自良好的開始，激發他們課程學習興趣，把他們思想里面的“要我學”轉變為“我要學”是提高教學效果的有效手段。而導入環節是學生投入課堂學習程度的起點。依托信息化手段，建構情景，在導入環節抓住學生的興趣所在，提升學習興趣。在日常教學中，導入的方法多種多樣。文科教師喜歡用故事導入、詩歌導入，理工科教師喜歡用小實驗導入、實物導入等。在信息化條件下，還可以通過音頻、視頻、模擬環境等方式導入，獲得學生的高度關注，激發學生的興趣。

在液壓與氣動課堂教學中，教師常用的常規導入方式是舉例導入、實物（實驗設備、常見設備）導入。如在課程介紹的內容中，之前常通過口頭舉例挖掘機、起重機工作來導入課程。具備多媒體設備后，依托平臺播放寶馬汽車制造視頻片段、展示現代航空飛行器等信息化手段來導入。前者導入雖可以順利進入課程的介紹，但只是教師的口頭介紹，沒有感官上認識和視覺上的沖擊，學生需要有相關機械的認識基礎來形成頭腦中的畫面，學生的關注參差不齊，引起學生學習興趣的效果較低。后者導入通過利用媒體圖文并茂的特點，在自動生產線上的機械手等各種先進生產設備、航天飛行器等高科技震撼畫面顛覆學生的原有認識，引起學生的注意力，激發好奇心理，刺激了“我要學”的神經。

2.運用教育信息技術，建構情景，實現抽象到具體的教學實踐

充分發揮教育信息技術在液壓與氣動課程中的作用，通過可視化方式和仿真方式等進行情景建構，促進學生主動探索學習，深化學習效果。通過教育信息技術，對部分非常抽象的課程內容進行可視化教學，讓學生實現課程內容的具體探索學習。通過仿真技術，對部分零部件的工作原理，隨著時序變化進入不同的工作階段，進行模擬仿真，讓學生發現各個部分和各個階段的狀態。

如在液壓動力系統的課程項目中，動力元件液壓泵的結構和工作原理是學生學習的難點。在傳統的教學中，泵的結構可以通過掛圖并拆解泵來學習，工作原理因無法看到泵的內部運行情況必須通過空間想象來理解。教學效果比較依賴實訓設備和學生的抽象思維能力。在信息平臺的基礎上，借助Flash動畫、動態圖、VR技術下的仿真等媒體的輔助，就可以清晰展示泵的結構、拆解及安裝，可視化的演示泵在吸油和壓油工作過程中每個零部件的運行情況，形象化了整個泵的具體結構和工作，降低了學生的學習難度，學生主動探究，教學取得很有效的效果。液壓與氣動課程中，零部件知識的內容是整個專業課程框架的根基，其學習效果是影響課程學習的基礎因素。在教育信息技術的輔助下，這部分的教學效果得到了大大提高。

3.建設教學虛擬空間，促進學生探索、協作

利用互聯網等平臺建構學生的學習時間和空間。對上課過程中學生不太清楚甚至未掌握的知識，教師使用制作微課等手段，把資源放到網絡平臺，學生課后在平臺重新聽講和學習。通過網絡，學生課后反復研究探索和討論，加深對課程的理解。對于晦澀難懂的內容，還可以通過網絡平臺與教師、同學利用微信等主動進行交流和協作學習。

4.利用模擬實訓模塊，提升教學實踐效果

結合理論學習與課程實踐，通過教育信息技術，了解液壓與氣動課程信息資源開發現狀和方向，加強模擬實訓項目的投入，對現有實訓設備不能完成的實訓項目及實訓效果不理想的項目，向模擬實訓方向發展。模擬實訓和傳統實訓相結合，確保學生能夠更加全面直觀地理解液壓與氣動課程的各項原理，讓學生以更加形象化的感官去理解和掌握所需要學習的內容。

三、液壓與氣動課程推進成效

教育信息技術對液壓與氣動課程的推動作用與成效，主要分為教師教學反饋和學生成績反饋兩個方面。

（一）教師的教學反饋

教師通過以教育信息化技術為支撐，提高了備課的質量和效率，完善了課程內容，顯著提升了課程的教學效果。

1.顯著優化備課

在備課過程中，教師利用互聯網、專業軟件等信息化手段，打破空間、時間的限制，可查找更多的資料、參考更多的課件、制作各種模型，也加強了與同類院校之間教師的交流，實現教師資源的共享，實現立體備課。

2.課堂效果得到提升

在課程教學過程中，在建構主義理論指導下，通過信息技術建構了相應的學習情境，以學生為中心進行教學，提升了學生的積極性和主動性，使學生開展探究活動，完成學習活動。全面監測了學生的學習狀態，對學生課堂上存在的問題，有效進行引導，幫助學生完成學習。隨著教學手段增多，師生互動增強，學生的課堂學習顯著提升。

3.促進了學生預習、課后學習及教師輔導有效性

信息技術的應用有效避免了基本只用教材預習的單一手段，豐富了學生課后學習渠道，突破教師課后輔導時間、空間的限制。協作學習和師生互動進一步增多，學習知識內容更全面。

（二）學生的成績反饋

基于建構主義理論，通過信息技術手段提升了學生的學習興趣，學生主動學習的意愿大大增強，加強了學生之間協作，有利于學生全面掌握和理解學科知識，學習效果得到提高。從及格率和優秀率兩個方面將表1和表2進行對比，學生的成績取得了顯著進步。

基于建構主義理論及信息化的建設，對液壓與氣動課程有顯著的提升效應。以信息化融合教育工作的建設思路，為其他課程依托信息化技術提升教學質量提供了參考與借鑒。

參考文獻：

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