中職課程《液壓與氣壓傳動》教學(xué)資源建設(shè)

梁華卓　梁震芳　李緯華　何俊峰

摘 要：本文研究中職液壓和氣壓傳動教學(xué)資源的建設(shè)。在以學(xué)生為中心、老師為主導(dǎo)的原則下，充分利用共享性質(zhì)的教育資源，如CourseMaker錄制微課、萬彩大師制作動畫，激發(fā)學(xué)生興趣和主動性。使用FluidSIM仿真軟件教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，根據(jù)學(xué)生實際情況布置適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)，切實提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和水平。綜合應(yīng)用各種資源并采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，有助于解決“易懂難精”的問題。

關(guān)鍵詞：中職課程 液壓與氣壓傳動 教學(xué)資源

1 序言

《液壓與氣壓傳動》是中職機(jī)電類專業(yè)的必修課，它強(qiáng)調(diào)實用性、跨學(xué)科性和理實結(jié)合。除了培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實驗操作能力和工藝技能，還注重培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神和創(chuàng)新意識，通過項目綜合實踐提升學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識和實際動手能力。

中職學(xué)生為初中畢業(yè)后進(jìn)入中職學(xué)校的學(xué)生，中職學(xué)生存在認(rèn)知上的偏差，缺乏對學(xué)習(xí)的興趣和動機(jī)，缺乏主動學(xué)習(xí)的行為，意志力不強(qiáng)，容易從眾，同時面臨著心理壓力和轉(zhuǎn)變帶來的困惑[1]。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)注重處理學(xué)生的心理問題，同時根據(jù)學(xué)生實際情況設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)方法，逐步深入到內(nèi)容的重難點，將抽象理論知識與實際實例相結(jié)合，讓學(xué)生將教科書知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，以便更好地接受新的知識。

本文通過設(shè)計教學(xué)思路，對《液壓與氣壓傳動》中職教材進(jìn)行了剖析，為制作教案和PPT教學(xué)資源提供了基礎(chǔ)。采用了多種方式建設(shè)教學(xué)資源，包括使用CourseMaker錄制教學(xué)視頻、萬彩動畫大師制作教學(xué)動畫、仿真軟件FluidSIM進(jìn)行教學(xué)。利用Flash制作動畫與制作線下錄課視頻。豐富的教學(xué)資源讓老師們能夠更加方便地進(jìn)行授課，同時也豐富了學(xué)生們的學(xué)習(xí)體驗。

2 教學(xué)設(shè)計思路

2.1 教學(xué)設(shè)計目標(biāo)

教學(xué)設(shè)計目標(biāo)是讓學(xué)生在課程結(jié)束時能夠全面掌握知識和技能的過程。對于液壓與氣壓傳動這門理論性較強(qiáng)，實踐性較強(qiáng)的課程，教學(xué)設(shè)計目標(biāo)包括但不限于：（1）理解和掌握該領(lǐng)域的核心概念和專業(yè)術(shù)語。在課程中，教師將通過詳細(xì)的講解和演示，幫助學(xué)生逐步理解和掌握相關(guān)概念和術(shù)語。（2）掌握液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成和工作原理。教師會通過實驗仿真環(huán)節(jié)的展現(xiàn)，讓學(xué)生對液壓與氣壓傳動系統(tǒng)有深入的了解，并能熟練掌握其工作原理。（3）培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和團(tuán)隊合作能力。實踐操作是本課程的重要部分，教師將通過實驗小組的方式組織學(xué)生進(jìn)行仿真操作，從而培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。（4）帶領(lǐng)學(xué)生體會國家大力發(fā)展產(chǎn)業(yè)的意義和價值。工匠精神既是一種職業(yè)精神，也是一種職業(yè)能力，內(nèi)蘊(yùn)著精益求精的技能、敬業(yè)奉獻(xiàn)的操守、神情專注的心智，成為鼓舞各行各業(yè)人民愛崗敬業(yè)的強(qiáng)大精神動力[2]。通過思政教育觀察工匠精神，幫助學(xué)生了解大國工匠精神。從而感受到正確引導(dǎo)下往市場需求發(fā)展方向產(chǎn)業(yè)的意義和價值。（5）提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)造性思維。教師制作適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)錄像可以讓學(xué)生在自由學(xué)習(xí)的過程中不僅可以自由選擇學(xué)習(xí)的時間。在大數(shù)據(jù)時代，教師更傾向于提高學(xué)生的主觀能動性來解決教學(xué)過程中的枯燥單一的教學(xué)問題；學(xué)生更傾向于利用計算機(jī)、手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)，使用多媒體、班課、軟件、微課等進(jìn)行多元化的學(xué)習(xí)[3]

2.2 教學(xué)設(shè)計思路內(nèi)容

液壓與氣壓傳動這門課程教學(xué)設(shè)計重點圍繞知識點分析展開。針對此課程，教學(xué)設(shè)計思路可以包括以下幾個方面：（1）知識點分析：首先需要仔細(xì)剖析涉及的知識點，并將其分成易于理解的部分。通過進(jìn)一步拆分，將各個小知識點整合成更加系統(tǒng)的教育資源，如在線微課程視頻和線下教學(xué)材料等。（2）教材整合：了解學(xué)科特點，適當(dāng)整合課程內(nèi)容。如將液壓系統(tǒng)基本組成和回路分別整理為微課視頻，增加思想政治教育元素，以培養(yǎng)學(xué)生與工匠精神相關(guān)的價值觀念。（3）PPT教學(xué)資料：制作相應(yīng)的PPT教學(xué)資料并按照教學(xué)設(shè)計計劃進(jìn)行授課。配合線下和在線微課視頻的使用，使用課后作業(yè)的形式檢驗學(xué)習(xí)效果。（4）融入仿真教學(xué)：將仿真教學(xué)融入到課堂中，采用案例分析和模擬實驗等方式，幫助學(xué)生更好地掌握實際應(yīng)用能力。仿真教學(xué)通過模擬各種情境和場景，讓學(xué)生更容易地理解課程內(nèi)容，并且隨時調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)以實現(xiàn)更佳效果。

液壓與氣壓傳動這門課程的教學(xué)設(shè)計思路需要圍繞分析知識點、整合教材、制作PPT教學(xué)資料、融入仿真教學(xué)等方面展開，注重工匠精神和職業(yè)素養(yǎng)形成的建設(shè)。以上措施不僅提高學(xué)生實際操作技能水平，還增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作意識和創(chuàng)新思維能力。

3 教學(xué)資源建設(shè)

3.1 教案制作

剖析《液壓與氣壓傳動》中職教材并進(jìn)行教案編寫時，從課題、每節(jié)課時、適用年級、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點和教學(xué)過程等方面進(jìn)行設(shè)計。教學(xué)過程設(shè)計中的教學(xué)方法應(yīng)針對不同類型的知識內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法，如對概念性的知識內(nèi)容可采用講授法進(jìn)行教學(xué)；對液壓元件的結(jié)構(gòu)與工作原理知識內(nèi)容，采用演示法、示例講解法來教學(xué)；而對液壓基本回路以及實驗部分則采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，并且可以融入思政教學(xué)內(nèi)容。此外，重點知識和難點列出清單，幫助學(xué)生掌握在學(xué)習(xí)過程中必須掌握的內(nèi)容。通過合理的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)方法選擇，提高教學(xué)效率，幫助學(xué)生更好地掌握知識。

3.2 課件 PPT 制作

在制作 PPT 的過程中，根據(jù)相應(yīng)知識點的難易程度進(jìn)行分層次、分模塊的設(shè)計，確保學(xué)生能夠先易后難地掌握該專題的相關(guān)內(nèi)容。如在講解液體力學(xué)時，老師可以先從相對簡單的靜力學(xué)開始講解，給學(xué)生一定的時間去理解和掌握這一部分的內(nèi)容；逐漸引入難度較高的動力學(xué)講解，注重兩部分知識之間的聯(lián)系與銜接。采用這樣的教學(xué)順序既可以讓學(xué)生逐步深入、全面了解液體力學(xué)的基礎(chǔ)原理，也降低了學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)效果。

在 PPT 制作時，增加一些互動環(huán)節(jié)，如問題答案、例題演示以及課堂實踐等，引導(dǎo)學(xué)生思考并提高其主動學(xué)習(xí)的積極性。例如，在設(shè)計講解液體力學(xué)，通過示例題目的講解來教授相關(guān)知識，當(dāng)設(shè)計講解液壓元件的工作原理時，設(shè)計提出問題并邀請學(xué)生進(jìn)行演示。此外，PPT 上的文字、圖片和視頻等多媒體內(nèi)容應(yīng)該精簡明了，符合教學(xué)方法和學(xué)生的認(rèn)知水平，形成良好的視覺效果和學(xué)習(xí)體驗。

3.3 多類型教學(xué)視頻制作

（1）利用CourseMaker錄制微課

CourseMaker是一款非常實用的交互式微課制作軟件，可幫助用戶制作高質(zhì)量的在線微課視頻。使用CourseMakerr導(dǎo)入已完成的PPT課件后，開始進(jìn)行授課錄制，主要針對涉及液壓油、液壓沖擊和液壓泵等較為偏向理論知識內(nèi)容進(jìn)行視頻錄制。圖1是利用CourseMaker錄制微課流程。

以齒輪泵為例，點擊錄制PPT課件，找到已完成的液壓油PPT課件，開啟電腦攝像頭錄制人像。講解其工作原理時，可以使用CourseMaker內(nèi)置的畫筆在關(guān)鍵詞“齒輪軸”、“壓力油腔”等詞匯上進(jìn)行劃線，以突出重點；在選用齒輪泵時也要注意相關(guān)性能、工況條件和泵的類型等因素，使用標(biāo)注功能在相應(yīng)詞匯上進(jìn)行劃線，以方便學(xué)生了解選用齒輪泵的原則。

采用CourseMaker的交互式微課教學(xué)協(xié)助教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，自動分配學(xué)習(xí)資源和設(shè)定合理的教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)評價、監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)過程并判斷學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀態(tài)；利用交互式平臺中的個性化推薦模塊，教師可展現(xiàn)符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點的相關(guān)知識點，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果[4]。

（2）利用萬彩大師制作動畫

萬彩動畫大師是一款功能全面的電腦動畫制作軟件，具備多項優(yōu)秀特性，內(nèi)置多種模板資源，方便用戶設(shè)計與創(chuàng)作高質(zhì)量動畫。

以蓄能器為例，使用模板資源將蓄能器相關(guān)的圖片（如彈簧式、氣墊式等）導(dǎo)入萬彩動畫大師。結(jié)合有關(guān)蓄能器的工作原理和應(yīng)用場景的知識內(nèi)容，將其轉(zhuǎn)換成文字形式，添加適當(dāng)?shù)淖帜缓驼Z音，制作出微課動畫，介紹蓄能器的原理和實際應(yīng)用。

（3）利用仿真軟件FluidSIM教學(xué)

FluidSIM是由德國菲斯特公司與帕德伯恩大學(xué)共同研制的一款液壓氣動仿真軟件，主要用于液壓和氣壓傳動方面的教學(xué)和模擬。通過使用FluidSIM，進(jìn)行液壓系統(tǒng)基本回路的教學(xué)和實訓(xùn)內(nèi)容的仿真模擬教學(xué)。如圖2為 FluidSIM-H界面。

教學(xué)過程先對FluidSIM 仿真軟件進(jìn)行介紹，再利用PPT教學(xué)資料講解壓力控制回路的理論知識，詳細(xì)介紹壓力控制回路各個組成部分的功能及相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。通過教師操作演示，讓學(xué)生深入了解其工作原理。講解理論知識內(nèi)容融入思政教學(xué)，向?qū)W生介紹大國工匠，學(xué)習(xí)大國工匠的精神。

課后要求學(xué)生獨(dú)立完成卸荷回路（圖3），利用仿真實驗來觀察實驗結(jié)果，總結(jié)完成該實驗所需的正確步驟和方法。該教學(xué)過程能讓學(xué)生更好地掌握工作流程和實際操作技能。

除了使用CourseMaker、萬彩動畫大師和FluidSIM制作教學(xué)資源外，還能利用Flash制作動畫資源豐富液壓元件結(jié)構(gòu)和回路方面的知識內(nèi)容。同時，利用線下錄課的方式，對一些重要的但較難理解的液壓知識點，如葉片泵和液壓馬達(dá)等進(jìn)行更加詳細(xì)的教學(xué)。

3.4 課后習(xí)題制作

完成課后習(xí)題是鞏固和加深課堂所學(xué)知識的有效方式，有助于提高學(xué)生的思維能力、邏輯推理能力和自主學(xué)習(xí)能力。課后習(xí)題包括選擇題、填空題、簡答題、分析題、計算題以及畫圖題等，其中選擇題和填空題主要考察學(xué)生對液壓系統(tǒng)基本組成概念的掌握程度；簡答題和分析題要求學(xué)生深入分析液壓系統(tǒng)回路，如以雙泵供油的油源為例，要求寫出元件名稱或分析電磁換向閥回路的工作原理；畫圖題和計算題則主要考查學(xué)生對圖形符號的掌握情況，以及對溢流閥壓力計算和各點壓力值等問題的計算。

4 結(jié)語

在實施中職液壓與氣壓傳動教學(xué)時，要遵循以學(xué)生為中心的教學(xué)原則和老師為主導(dǎo)的教學(xué)方式，充分發(fā)揮教育資源的共享性質(zhì)，建設(shè)更多的教學(xué)資源。課件PPT制作和教案制作可以幫助教師合理安排授課內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地理解和消化知識。通過利用CourseMakerr錄制微課和萬彩大師制作動畫等工具，豐富授課形式，激發(fā)學(xué)生的興趣和主動性。利用仿真軟件FluidSIM制作微課及Flash軟件制作動畫，讓學(xué)生更深入了解和掌握液壓與氣壓傳動的原理和應(yīng)用。

基金項目：廣東技術(shù)師范大學(xué)校級教學(xué)改革研究項目：機(jī)械電子工程一流本科專業(yè)建設(shè)與改革。

參考文獻(xiàn)：

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[4]陳姝君，王艷，孫敦艷.基于coursemaker的交互式實驗教學(xué)的探究[J].無線互聯(lián)科技，2020，17（19）：111-112.