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液压与气压传动课程项目教学法改革与实践

2021-10-11张秀芹

中国教育技术装备 2021年10期
关键词:液压与气压传动项目教学法中职学校

摘  要 从液压與气压传动高技能人才培养的需要出发,通过调查分析中职生液压与气压传动课程学习现状及中职校液压与气压传动课程教学现状,提出项目教学法课程改革思路,同时对该课程进行项目教学法设计及实践,最后通过数据分析,得出液压与气压传动课程运用项目教学法提升了学生学习效率,证实了项目教学法改革思路的正确性。

关键词 项目教学法;液压与气压传动;教学改革;高素质技能型人才;中职学校

中图分类号:G719.21    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2021)10-0083-03

0  引言

液压与气压传动是以液体或气体为传动介质,利用其压力能来传递运动和动力的一种传动方式。液压传动有其独特的优势——结构简单、体积小、重量轻、输出力大,因此被广泛应用在各种机械、汽车、航空等领域;气压传动因其无油、无污染的特点,被广泛用于食品机械、包装机械等行业。又因二者都易于实现自动控制,与电子技术结合可以实现生产过程自动化,因此具有广阔的发展前景。

液压与气压传动相关工作岗位对从业人员的职业能力要求较高,不仅应具备回路设计能力,还应具备回路装调、故障排查、售后维修等技能操作能力。为了适应当前的经济发展,企业急需大量掌握此项技术的技能型人才。中职学校是培养高素质技能型人才的重要基地,如何更好地培养既懂理论知识,又能动手操作,同时对接科技发展趋势和市场需求的液压与气压传动高素质技能型人才,则是中职机械类专业教学亟待解决的问题。

液压与气压传动是机械类专业的一门重要的专业课程,课程培养目标是:通过本课程的学习,学生能够获得基本理论知识(整体认识机电设备的液压、气动系统),熟练操作技能(达到职业资格四级标准中的相关模块要求),初步形成分析实际问题和解决实际问题的能力,激发创新意识及践行工匠精神等。基于此课程目标,如何上好该课程,是摆在任课教师面前的重要问题。

1  中职学校液压与气压传动课程教学现状分析

中职学校液压与气压传动课程教学长期以来普遍采用的模式是传递—接受教学模式,即教师通过系统、详细地讲解使学生掌握理论知识的教学方法,俗称传统教学法。这种教学方法形式比较单一——教师讲、学生听,因此又被称为“满堂灌”“填鸭式”教学。针对传统教学法下此课程的教学现状,笔者对机电专业在校生和企业实习生分别做了问卷调查,结果如下。

1)学生学习兴趣低,主动性差。很多学生认为此课程在教学内容上过于强调学科的逻辑性、系统性,内容抽象,非常难学;理论课较多,实践课较少,对液气压元件缺乏感性认识,难以理解授课内容,致使学生学习兴趣低,教学效果差。

2)学生职业能力习得效果较差。传统教学法下,理论课较多,实践课较少,与企业实际相关的实践课更少,导致学生所学知识内容和工作实际相脱节,掌握的实际工作能力非常欠缺,远远不能满足实际工作岗位的需要。

3)学生的综合能力欠缺。传统教学法下,师生之间及学生之间没有合作学习,缺少交流和有效的沟通,因此,学生的创新、合作交流等能力没有得到充分发展。

由此可见,传统教学模式下的液压与气压传动课程教学已经不能满足现代教育的发展,要想让学生更好地掌握液压与气压传动技术,必须从教师开始,改变教学模式,激发学生学习的兴趣和积极性。

2  基于项目教学法的液压与气压传动课程教学改革方案设计

目前,国内外众多的职业教育研究学者提出项目教学法的概念。国内比较有代表性的如徐国庆教授的项目课程,它的内涵是:以源于企业实际的项目为主线,学生通过自主探究、小组合作、教师指导等形式进行学习,最终以作品展示学习结果。在学习过程中,学生为主,教师为辅,采用理实一体化的方式,学生在“做”中建构知识,发展能力。依据以能力为本位,加强技能性和实际应用性训练的课程目标,笔者认为液压与气压传动课程适合运用项目教学法进行教学。

项目教学法教学,即所有的知识点涵盖于教学项目中,学生在完成项目过程中获得知识和技能。因此,选择哪些项目即是关键。根据中职机械专业液压与气压传动课程内容及课程培养目标,由教师和企业专家共同制定与企业实际相关的多个项目以供学生选择。在制定项目过程中,一方面要考虑项目能激发学生的探知欲望,如项目具有实际应用的价值等;另一方面要考虑项目的可行性,即项目不能过于简单,也不能太难,太简单没有挑战性,太难又完成不了,从而让学生失去兴趣。另外,项目的设置顺序还要考虑到项目间层次递进关系等。按照此原则,结合中职机械专业液压与气压传动课程标准及学校特点,每个模块制定一到两个项目以供选择,共计14个项目,同时进行课程标准校本化,建议96学时,工作任务及学时划分如表1所示。

运用项目教学法,所有教学内容划分为由简及难等呈层次递进的八大模块,前一模块的知识是后一模块的基础。第七个模块涵盖该门课程需要学习的所有知识点,也是该门课程的综合考核项目,所有知识分割在前六个模块的项目中,逐步学习,最终顺利完成此综合项目。气压传动部分为第八个模块,因为气压传动和液压传动认知学习相似,所以只做简单介绍。结合企业工作实际,每个模块中设计一个或一个以上涵盖模块中所有教学内容的供学生自由选择的项目,学生可以任选其中一个感兴趣的项目进行探究学习,完成一个项目即完成此模块的学习。每个项目又划分为若干个任务,进行各知识点的学习。

3  基于项目教学法的液压与气压传动课程教学改革方案实施

笔者应用液压与气压传动课程项目教学法改革方案设计成果,在某中职学校对2017级机电专业两个班级73名学生分别采用传统教学法和项目教学法进行为期三个月的教学实验。下面以“液压夹紧装置回路设计与装调”项目为例,对项目教学实施方案加以说明。

3.1  项目描述

图1所示为液压夹紧装置,它采用一个双作用液压缸控制使之完成对工件的松开和夹紧工作。设计及装调此液压回路并实现其功能。液压夹紧装置可以实现自动夹紧,夹紧速度快、夹紧力大,避免了因为夹紧力不够可能造成的事故,因此较多地应用于数控机床上以实现自动夹紧的功能。此项目来源于企业实际,具有真实性、典型性等特点,能够激发学生探究的欲望,同时有效地解决了传统教学中的知识学习与企业实际相脱节的弊端,能够学以致用。

3.2  学习目标

1)知识:

①理解液压泵、液压缸、液压马达、换向阀的工作原理及结构特点;

②识记换向阀的图形符号;

③归纳换向回路的工作原理及应用。

2)技能:

①能够根据要求选用合适的液压泵、液压缸;

②知道油泵漏油原因及控制;

③会模拟仿真设计液压回路图;

④能在液压实训台上完成装调操作。

3)情感:

①培养学生自主学习能力;

②培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力;

③培养学生创新能力、交流合作能力。

通过此目标,学生不仅完成了所有理论知识的学习,而且培养了技能操作能力,同时发展了探究意识、创新能力、交流合作能力、解决问题的能力,有利于职业能力的习得。

3.3  任务布置

任务1:认识液压泵。

任务2:认识液压缸。

任务3:方向控制阀应用。

任务4:方向控制回路。

任务5:液压夹紧装置回路设计与装调或锅炉门启闭控制液压回路设计与装调。

为了能更好地完成任务,教师在教学过程中有意识地按照学生的学习能力差异将班级学生进行分组,每三名学生一组,全班分为12组。让学生按照教學任务进行角色分工(仿真设计、回路装调、检查评价),通过小组合作的方式逐步完成每一个学习任务。在完成任务过程中,学生通过自主探究、合作学习、技能训练等方式完成知识建构。

3.4  项目考核

1)对液压泵、液压缸、换向阀结构原理及功能应用等理论知识进行检测;

2)模拟仿真设计合理的液压回路图,并说明回路工作过程;

3)规范完成回路装调并实现预定功能;

4)规范拆卸元件并整理归位;

5)完成实训报告。

考核评价包括教师评价、小组自评(组长根据组员完成情况,对每个组员按照评分表进行评价)、小组互评(小组间按照小组评分表互相评价,如1组评2组、2组评3组……)。在项目完成过程中,教师设置多项考核,包括理论知识检测(教师评价),回路设计、模拟仿真、回路装调(小组自评、小组互评、教师评价),实训报告(教师评价)等。最后根据教师评价及小组互评分数汇总,评出最佳小组;根据教师评价、小组评价(小组评价结果影响组员评价)及小组自评分数汇总,评出最佳组员。考核贯穿于学生完成项目过程的始终,考核内容涵盖学生的多项能力,包括理论知识掌握、模拟仿真、语言表达、动手操作等能力,体现了过程性评价、全面性评价,评价更公平。最后评出最佳小组及最佳组员,让学生根据自身评分情况,明确自身优势,知晓自身的不足,提高学生学习的主动性。

所有项目即按照此模式编写教学方案加以实施。课程结束后,对两班级进行测验比较发现,实验班成绩明显高于对照班成绩;通过测试内容得分情况分析,实验班学生实际应用分析能力也远远高于对照班。通过问卷调查得出,采用项目教学法,学生无论在学习主动性方面,还是在解决问题、实践操作、交流合作、自主探究等能力方面,相对于传统教学法都有显著提高。通过访谈得出:实验班学生相对于对照班学生,在工作后接触有关技术时上手快,可以快速适应所从事的工作岗位。

4  结语

通过以上研究分析,采用项目教学法进行教学,显著增强了教学效果:突出了学生主体,提高了学生学习的兴趣及主动性;增强了学生分析及解决实际问题的能力,满足了实际工作岗位的需求,培养了学生的职业能力;有利于学生综合能力的培养。但是在实施过程中也会受到一些因素的限制,如要求教师有较高的教学水平,须有适合项目教学法的教材等。不过在国家政策的支持下,在教师和企业的共同努力下,制约项目教学法发展的问题会逐步得到解决。总之,项目教学法符合职业教育办学方向,可以应用及推广到液压与气压传动专业课教学实践中。■

参考文献

[1]徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海:华东师范大学出版社,2009.

[2]马振幅.液压与气压传动[M].3版.北京:机械工业出版社,2015.

[3]上海市教育委员会教学研究室.上海市中等职业学校机电技术应用专业教学标准[M].上海:华东师范大学出版社,

2016.

[4]张秀芹.项目教学法在中职专业课教学中的应用及成效研究[D].上海:上海师范大学,2017.

[5]杨广明.《液压与气压传动》教学方法探索与实践[J].产业与科技论坛,2017(18):205-206.

[6]芮春燕.项目教学法在《液压与气压传动》课程中的应用[J].机械职业教育,2011(2):47-48.

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