中職“雙高”背景下《港口機(jī)械液壓傳動》教材建設(shè)的研究與實(shí)踐

劉建華

【摘要】在“雙高計(jì)劃”和“三教”改革的大背景下，各地職業(yè)院校都在大力開發(fā)新形態(tài)教材，以滿足信息時(shí)代的教學(xué)新需求。以舟山職業(yè)技術(shù)學(xué)校港口機(jī)械運(yùn)行與維護(hù)高水平專業(yè)為例，對《港口機(jī)械液壓傳動》新形態(tài)教材建設(shè)進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】“雙高計(jì)劃”；新形態(tài)教材；液壓傳動

從以典型工作任務(wù)作為教學(xué)載體、以技能大賽成果作為教學(xué)補(bǔ)充、以課程思政元素作為教學(xué)核心、以液壓仿真軟件作為教學(xué)平臺、以活頁+融媒體式作為教材形態(tài)五個(gè)方面對教材進(jìn)行開發(fā)。研究結(jié)果表明，應(yīng)用該教材進(jìn)行教學(xué)，可以提高教師的教學(xué)能力、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，應(yīng)用效果良好，為其他教材的建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)。

一、研究背景

2020年10月，浙江省組織開展高水平職業(yè)院校和專業(yè)（群）建設(shè)工作，在建設(shè)內(nèi)容中明確指出，“三教”改革是高水平中職學(xué)校的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容之一[1]，教材與教法改革是高水平中職專業(yè)的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容之一。在2020年12月公布的名單中，舟山職業(yè)技術(shù)學(xué)校入選高水平職業(yè)院校建設(shè)單位，附建港口機(jī)械運(yùn)行與維護(hù)、船舶制造與修理兩個(gè)高水平專業(yè)。液壓傳動系統(tǒng)是港口機(jī)械的重要組成部分，液壓系統(tǒng)的維修與保養(yǎng)是從事港機(jī)行業(yè)的技術(shù)人員必須掌握的一項(xiàng)核心技能。因此，開發(fā)《港口機(jī)械液壓傳動》新形態(tài)教材是建設(shè)港口機(jī)械運(yùn)行與維護(hù)高水平專業(yè)的一項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容，也是標(biāo)志性成果之一。

二、教材現(xiàn)狀分析

1.教材內(nèi)容不能匹配崗位需求

液壓傳動作為機(jī)電設(shè)備常用的三大傳動方式之一，有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于港口機(jī)械、筑路機(jī)械、機(jī)床工業(yè)、汽車工業(yè)、船舶工業(yè)等領(lǐng)域。目前，大多數(shù)的液壓傳動教材都是機(jī)械大類專業(yè)的通用教材，針對港口機(jī)械的液壓傳動教材非常稀缺。傳統(tǒng)的通用教材，主要講解液壓元件的結(jié)構(gòu)、基本液壓回路的工作原理等，沒有涉及液壓系統(tǒng)具體的控制對象，學(xué)生學(xué)完后，很難將液壓與港口機(jī)械聯(lián)系起來。大多數(shù)液壓教材都是以理論分析為主，沒有實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，與港機(jī)專業(yè)的職業(yè)崗位能力不匹配。港機(jī)專業(yè)對應(yīng)的主要崗位是機(jī)修鉗工，專業(yè)技能方向是港機(jī)設(shè)備維修。以斗輪堆取料機(jī)為例，其張緊裝置采用液壓驅(qū)動[2]。如出現(xiàn)張緊液壓缸無力，壓力表顯示沒有壓力的現(xiàn)象，維修人員需對系統(tǒng)中液壓缸、減壓閥、溢流閥、液壓泵等進(jìn)行檢修。傳統(tǒng)的液壓教材只講解元件的原理，不涉及元件的檢修，沒有斗輪堆取料機(jī)液壓系統(tǒng)的相關(guān)知識，學(xué)生在工作崗位中碰到類似問題根本無從下手。

2.教材內(nèi)容不能服務(wù)技能競賽

技能競賽是職業(yè)院校教育改革的風(fēng)向標(biāo)，推動職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展。“液壓與氣動系統(tǒng)裝調(diào)與維護(hù)”是全國職業(yè)院校技能大賽的常規(guī)賽項(xiàng)，通過競賽，可以提高學(xué)生職業(yè)能力，為社會培養(yǎng)從事液壓技術(shù)的技能型人才。該賽項(xiàng)競賽內(nèi)容包括液壓與氣動系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)與裝調(diào)、電氣控制回路安裝與連接、PLC程序設(shè)計(jì)、上位機(jī)組態(tài)設(shè)計(jì)等，融合了機(jī)電液一體化技術(shù)，能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合能力[3]。現(xiàn)有液壓教材中，基本只講解普通的液壓閥，而技能競賽中融入了新技術(shù)、新規(guī)范，加入了疊加閥、插裝閥、比例閥等，這些閥已經(jīng)在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)的板式閥[4]。液壓控制技術(shù)也是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，主要以PLC控制為主，但是液壓教材中很少提及，即使是專門的PLC控制技術(shù)教材，里面的選型還是以三菱FX2N系列為主，與比賽設(shè)備上的FX3U系列也有一定的差異[5]。

3.教材內(nèi)容沒有融合思政元素

課程思政是“三教”改革的重要場域，是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要途徑?，F(xiàn)有液壓教材中，普遍存在重視知識點(diǎn)和技能點(diǎn)的講解，未能關(guān)注愛國情懷、工匠精神、勞動教育、創(chuàng)新精神等思政元素的融合。沿用舊教材，不利于教師拓寬思政教育思路，也不利于學(xué)生培養(yǎng)核心價(jià)值觀。傳統(tǒng)的液壓教材，缺少我國液壓發(fā)展歷史、世界液壓前沿技術(shù)、液壓技能大師等內(nèi)容，無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，無法提升課堂育人成效。過度地注重知識與技能，只能培養(yǎng)熟練的技術(shù)工人，卻培養(yǎng)不出大國工匠。

三、教材建設(shè)內(nèi)容

1.以典型工作任務(wù)作為教學(xué)載體

舟山職業(yè)技術(shù)學(xué)校下設(shè)港口學(xué)院，是在舟山市教育局、舟山市港航管理局共同發(fā)起下成立的，旨在通過“政校企行”四方合作，培養(yǎng)面向港口第一線、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有良好職業(yè)道德的高素質(zhì)港口技能型專門人才，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)與就業(yè)對接，成人與成才同步。教材開發(fā)團(tuán)隊(duì)依托舟山市港口協(xié)會，深入調(diào)研了相關(guān)港口企業(yè)，提煉港口機(jī)械中液壓系統(tǒng)操作、維修等典型工作任務(wù)，轉(zhuǎn)化成教學(xué)項(xiàng)目。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目包括任務(wù)描述、任務(wù)分析、知識儲備、任務(wù)實(shí)施、過程驗(yàn)收、任務(wù)評價(jià)六個(gè)環(huán)節(jié)，模擬企業(yè)生產(chǎn)過程，縮小教學(xué)與生產(chǎn)的差距。《港口機(jī)械液壓傳動》教材目錄如表1所示。

2.以技能大賽成果作為教學(xué)補(bǔ)充

技能大賽里加入了行業(yè)的最新工藝要求和操作規(guī)范，其標(biāo)準(zhǔn)代表了職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)的最高水平。通過深入研究全國職業(yè)院校技能大賽“液壓與氣動系統(tǒng)裝調(diào)與維護(hù)”賽項(xiàng)的比賽內(nèi)容和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將疊加閥、插裝閥、比例閥的應(yīng)用加入到教學(xué)項(xiàng)目中。主要包括馬達(dá)物料傳輸系統(tǒng)疊加閥控制、比例換向閥控制、比例調(diào)速閥控制回路的安裝與調(diào)試，雙缸輥軋和單缸沖壓液壓系統(tǒng)疊加閥控制、插裝閥控制的安裝與調(diào)試，頂料液壓系統(tǒng)疊加閥控制、插裝閥控制的安裝與調(diào)試等。近年來，港口機(jī)械正朝著智能化、自動化的方向發(fā)展。在港機(jī)設(shè)備中，除了機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)，還有一套電氣控制系統(tǒng)，主要采用PLC控制。基于技能大賽競賽內(nèi)容，開發(fā)三菱PLC、西門子PLC控制液壓系統(tǒng)的教學(xué)項(xiàng)目，提升學(xué)生對技術(shù)復(fù)合性強(qiáng)、智能化程度高、綜合性強(qiáng)的職業(yè)崗位的勝任能力。

3.以課程思政元素作為教學(xué)核心

為培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人，提高港機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，充分發(fā)揮專業(yè)課程育人育德功能，液壓教學(xué)團(tuán)隊(duì)在講解課程專業(yè)知識和技能的同時(shí)，通過熱點(diǎn)時(shí)事或技術(shù)發(fā)展歷程，深挖課程思政元素，將愛國情懷、工匠精神、職業(yè)品質(zhì)等有機(jī)融入教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)價(jià)值引領(lǐng)。《港口機(jī)械液壓傳動》課程思政案例如表2所示。

4.以液壓仿真軟件作為教學(xué)平臺

在傳統(tǒng)的液壓實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中，學(xué)生學(xué)完液壓元件和液壓回路的理論分析后，就直接開始在實(shí)訓(xùn)平臺上進(jìn)行操作，從理論到實(shí)踐，有一定的難度，對于理論基礎(chǔ)差的學(xué)生來講，實(shí)操過程并不是很順利，會出現(xiàn)各種問題和故障。如果在理論學(xué)習(xí)之后，先在仿真軟件中模擬液壓回路的搭建和工作過程，再到實(shí)訓(xùn)設(shè)備上進(jìn)行操作，可以幫助學(xué)生更好地掌握相關(guān)知識和技能，提高學(xué)習(xí)效率。本教材采用Fluidsim軟件對每個(gè)液壓實(shí)訓(xùn)回路進(jìn)行建模及仿真，架起了從理論到實(shí)踐的橋梁。Fluidsim軟件是一款簡單、科學(xué)、功能完善的液壓仿真軟件。它集成了液壓、氣動、電氣等模型，仿真速度快、精度高，與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果非常接近，是一種驗(yàn)證液壓回路和設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)理想的仿真實(shí)驗(yàn)工具。

5.以活頁+融媒體式作為教材形態(tài)

液壓技術(shù)被引入工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有100多年的歷史，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，液壓技術(shù)更是日新月異。液壓相關(guān)的教材很多，但大部分教材內(nèi)容類似，且教材中的實(shí)例很多都已經(jīng)被淘汰，沒有根據(jù)行業(yè)的發(fā)展及時(shí)更新。傳統(tǒng)的教材，內(nèi)容是固定的，如果要更新，就必須重新修訂和出版，周期也非常長。本次開發(fā)的教材，采用活頁式新形態(tài)，可以根據(jù)港口機(jī)械液壓技術(shù)的發(fā)展以及典型工作任務(wù)的更新，及時(shí)修訂教學(xué)內(nèi)容，做到書本知識與企業(yè)實(shí)際的無縫對接。隨著智能手機(jī)的普及，掃描二維碼觀看教學(xué)視頻已經(jīng)成為一種學(xué)生自學(xué)的有效手段，因此，本次教材也采用了融媒體式新形態(tài)。在以往的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，在教師演示環(huán)節(jié)，只有前排的少部分學(xué)生能夠看清楚演示的每個(gè)動作要領(lǐng)，大多數(shù)學(xué)生都存在視線被擋住的問題。液壓教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對這個(gè)問題，邀請專業(yè)人員對每個(gè)教學(xué)任務(wù)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)和仿真環(huán)節(jié)進(jìn)行了視頻拍攝和后期處理，將演示操作制作成微課視頻，并以二維碼的形式融合在教材中，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。

四、教材應(yīng)用效果

1.教師能力的提升

本次教材建設(shè)，涉及的內(nèi)容非常多，主要任務(wù)包括企業(yè)調(diào)研、典型任務(wù)提取、微視頻拍攝、思政元素挖掘、工作頁編寫等，對教師來說也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。通過編寫《港口機(jī)械液壓傳動》新形態(tài)教材，液壓團(tuán)隊(duì)的教師提高了自身液壓系統(tǒng)維修的技能水平，改變了以往填鴨式授課的教學(xué)觀念，提升了微課等信息化技術(shù)的應(yīng)用能力。

2.學(xué)生興趣的提升

新形態(tài)的教材以及工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式，極大地提升了學(xué)生學(xué)習(xí)港機(jī)液壓技術(shù)的興趣。一個(gè)個(gè)由典型工作任務(wù)開發(fā)而來的教學(xué)項(xiàng)目，使學(xué)生在接近真實(shí)的工作環(huán)境中鍛煉技能水平，提升綜合職業(yè)能力。貼近技能大賽的訓(xùn)練方式，激發(fā)了學(xué)生參加比賽的熱情，提高了整體的競賽水平。思政元素的加入，潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生的愛國情懷、社會責(zé)任、工匠文化以及對家長的熱愛。

3.企業(yè)滿意度提高

新教材采用典型工作任務(wù)作為教學(xué)載體，教學(xué)項(xiàng)目貼近企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，使學(xué)生掌握實(shí)用性強(qiáng)的職業(yè)技能，縮短崗前培訓(xùn)時(shí)間，基本實(shí)現(xiàn)畢業(yè)就能直接上崗。新教材加入了技能大賽成果，以最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，提高了學(xué)生質(zhì)量意識和操作規(guī)范。新教材還加入了思政元素，提高了學(xué)生的思想水平和政治覺悟，有利于企業(yè)管理和穩(wěn)定發(fā)展。

五、總結(jié)

在“雙高計(jì)劃”和“三教”改革的大背景下，各地職業(yè)院校都在大力開發(fā)新形態(tài)教材，以滿足信息時(shí)代的教學(xué)新需求?！陡劭跈C(jī)械液壓傳動》課程組通過企業(yè)崗位調(diào)研，確定典型工作任務(wù)作為教學(xué)載體；通過競賽試題研究，確定技能大賽成果作為教學(xué)補(bǔ)充；通過教育理念更新，確定課程思政元素作為教學(xué)核心?！陡劭跈C(jī)械液壓傳動》教材采用的是活頁式和融媒體式新形態(tài)，應(yīng)用效果良好，為其他教材的建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)，也為“雙高”建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

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[5]曹海歐.“三教”改革背景下的活頁式教材開發(fā)實(shí)踐—以“電氣系統(tǒng)的安裝與調(diào)試”課程為例[J].江蘇教育研究，2022（Z3）.

【基金項(xiàng)目】2022年度浙江省教育科學(xué)規(guī)劃課題“‘雙高?！尘跋聦I(yè)建設(shè)實(shí)踐路徑優(yōu)化研究”（課題編號：2022SC325）。