張 欣
(徐州生物工程職業技術學院 江蘇·徐州 221000)
《液壓與氣動技術》是高職高專機械制造及自動化專業的一門實踐性很強的專業核心課程,著重培養學生讀系統回路圖,識別液壓或氣壓元件,分析組裝液壓或氣動系統,連接電氣控制回路,對各種設備中的液壓或氣動系統進行維護、保養、故障診斷和排除的能力。
《液壓與氣動技術》課程結構脈絡清晰,涉及理論比較抽象,重難點明確,實踐應用性強,涉及應用領域廣,作為高職院校相關專業的學生而言要既能懂工作原理又能正確使用維護。由于流體傳動原理抽象,液壓和氣壓元件種類繁多,內部結構精密,元件組成的各類控制回路連接復雜,加上實驗室里大都是已經組裝好的供生產現場使用的液動或氣動元件,不便于學生觀察內部結構和動作,對于有精密配合要求的比如活塞與缸體、閥與閥芯,在實訓室不方便拆卸。在學校開展的教學中,實踐項目多為驗證性項目,與將來的實踐應用場合聯系不夠緊密,與崗位對接的意義不大。因此有必要加強校企課程共建,建立針對課程的校外實訓基地,把教學課堂合理布置到生產場所,校企共建課程標準,共建教學資源,共同實施教學,提升教學效果。
徐工液壓件廠是一家專注于高中壓液壓缸、液壓閥、液壓附件以及液壓系統的研發、制造、銷售及再制造服務企業,是與我校密切合作的校外實訓基地和現代學徒制共建單位。
該企業以企業智能制造為創新主體,通過與合作院校深度合作,在校方建立企業外部人才培養基地,采用產學研賽創五維一體化聯合培養模式,通過招生介入、企業課程植入、企業文化灌輸、工學交替實習等一系列聯合培養、共同幫帶的措施,進行專業技能和關鍵制造技術的探索研究,使學生在校期間即完成企業特色專業理論和實操技能培訓,從而引進綜合素養高、理論知識過硬,技能精湛嫻熟的創新型藍領技能人才隊伍,滿足企業高質量快速發展的人才需求,大幅縮短新員工進入企業后的培訓周期,有效降低企業招聘和用工成本。
在充分考慮學校實訓條件和企業生產條件的基礎上,構建以提高學生實踐技能和創新能力為目標,以課程設計開發、課程資源建設和教學過程落實為目的的優勢互補的專兼職教師相結合的教育教學團隊。
學校的專職教師和企業行業的專家,有不同的知識結構,專業背景。企業教師有豐富的生產、組裝、調試和維修經驗,企業教師的加入能帶來行業最新的前沿咨訊和實踐技能,可以深挖企業資源,豐富教學項目。專兼職教師一起開展教研活動,重構課程體系,優化教學內容,創新教學方法,建設教學資源,將產教融合的理念融入教學環節中,讓理論知識與實踐技能更緊密交叉,提升校企合作育人的效果。通過企業教師進課堂,學校教師進車間,資源共享,幫助企業教師提升教學能力,幫助學校教師提升技能水平,增強團隊的輻射影響。
為避免人才培養供需錯位,確保學校所教、學生所學為企業所用,校企雙方就崗位需求、職業素養、職業能力等多方面進行交流,在行業企業專家的指導下構建課程內容體系,實現職業標準與課程標準的對接。校企雙方派出有豐富經驗的師資,把理論教學和實踐基地有機結合,把在學校難以完成的實踐內容比如液壓缸的質量檢測和裝配,復雜液壓系統的組裝等項目放在企業完成。
安排在企業完成的實訓內容,要作為學校實訓室的項目的補充,避免重復。涉及的抽象理論分散成知識點,融入到企業現場教學中;建立相關的管理制度和過程考核體系,加強安全意識和企業文化灌輸。通過對接真實生產場景,校企共同制訂適應專業建設需求和企業需要的課程標準,實現校企雙主體育人,教學內容與職業能力無縫銜接。
結合《液壓與氣動技術》課程特點,構建以“基本元件+典型回路+復雜系統”為教學層次的遞進式課程框架。為了讓抽象的理論知識更直觀易懂,充分利用校內實訓室里實訓設施,比如透明的液壓元件,觀察液體的流動狀態,輔助信息化教學視頻,直觀展示液動原理,便于學生理解壓力、流量等基本概念。
常用的液壓元件的識別比如液壓泵、液壓缸、液壓閥一般可在校內實訓室完成,以觀察為主,學生動手操作的空間有限,受裝配條件的限制,液壓元件的組裝和調試,質量檢測和控制難以在校內實訓室完成。為了保證教學效果,學校應在部分理論知識完成后,集中半天或一天的時間到企業完成部分實訓操作的內容,聘請有豐富生產經驗的企業教師示范,學生分小組實踐操作,企業教師和校內教師一起巡回指導。學生在真實的生產線上組裝調試部分液壓元件后,可以直觀看到元件內部結構,并積極主動地探索各零件之間的配合關系,不僅形成對液壓元件的直觀印象,而且提高了識圖能力、動手操作能力和邏輯判斷推理能力,獲得校內實訓室無法感受的體驗,從而促進理論要點的消化吸收,激發學習主動性。
專業教學資源庫是高職院校推動教育教學改革、推進教育現代化、加強專業內涵建設、實現資源共享的重要載體。教學資源庫不僅服務于本校在讀學生,同時也可以為行業企業的工作人員、社會人員提供開放的共享資源,成為終生學習的新途徑。
建設專業教學資源庫,需要高職院校與企業各生產部門多方參與、協調聯動,通過科學合理的頂層設計,分層建設,邊建邊用,持續改進,采用PPT、生產視頻、Flash動畫、仿真等多種信息化形式呈現課程內容。企業生產過程中有大量珍貴的學習素材可以用于教學,比如液壓閥的裝配,故障的查找和排除,其中的經驗和技巧都是學生非常感興趣的。如果有專門人員在生產過程中進行錄制、收集、整理視頻等素材,不僅可以拓寬學生的視野,更能增加一線教學人員的教學經驗,促進校企間的學習交流。
課程采用理實一體化的教學模式,學生可以依照實訓步驟按部就班地操作,但這個過程無法引導學生深入思考和自主創新,無法達到培養學生實踐能力和創新能力的目的。為了提高學生自主學習的意識,在校企雙方教師的指導下,將難度適中的教學仿真軟件應用到該課程的后期環節中,通過對液壓回路同步搭建、液壓元件性能分析以及液壓回路仿真分析等,觀察運行狀態,發現和解決實際問題,激發學生學習興趣,提高教學質量。
一般采用操作簡便,容易上手的FluidSim軟件,該軟件適合在教學過程中給學生演示回路動作過程,將抽象的回路直觀顯示為運行狀態仿真圖,可以觀看同步運動的液壓缸的活塞桿動態的伸出和縮回,顯示液壓缸同步的壓力、流量、速度以及液壓缸的負載的數值。該軟件可對基于元件物理模型的回路圖進行實際仿真,使回路圖繪制和相應液壓或氣動系統仿真相一致,能夠在設計完回路后,驗證設計的正確與否。
本課程除了培養學生液壓與氣動技術相關的專業能力外,還要實現立德樹人,德技兼修的任務。校企共同制定課程標準時要結合科技對國家和人類的影響,以中華民族偉大復興的“中國夢”引領學生樹立理想信念,提煉出愛國情懷、社會責任、工程倫理、人文精神等要素;介紹與流體領域相關的科學家,挖掘他們嚴謹、奉獻、踏實肯干的科學精神,加深大學生對大國工匠精神和創新精神的認同。
介紹液壓傳動發展史,展示流體傳動的前沿技術,讓學生了解學科的源遠流長和博大精深,用其自身的魅力吸引學生。通過列舉“導彈之父”錢學森,在流體力學中做出突出貢獻的牛頓、伯努力等中外科學家,闡述科學家和他們的重大貢獻對社會發展的重大推動作用;通過設計適合學生好奇心和興趣點的歷史人物或植入社會與工程等實際案例,讓學生養成工程思維,“團結協作、創新精神、實事求是、嚴謹認真”等德育元素,喚起學生對科學精神的敬畏和對社會使命的責任擔當。幫助學生領悟遵循專業規范的重要性,引導學生樹立敬業、精益、專注、創新的大國工匠精神,將個人發展、社會責任和實現中國夢緊密聯系起來。
液壓與氣動技術在各行業都有廣泛的應用,懂原理、會分析、能組裝、能維護,是企業對職業院校的學生的基本要求。課程建設中,選擇合適的企業,在校企協商的基礎上,深度挖掘教學資源,將生產現場項目素材整合到課程中,結合工匠精神等德育要素,把職業能力貫穿到課程教學過程中,實現最佳的教學效果。