《液压与气压技术》是研究液压与气动技术一般规律和具体应用的一门学科。该课程作为我校五年制高职制药生产过程自动化技术专业的专业基础课之一,对培养学生的职业能力至关重要。随着制药行业对制药机械自动化程度的要求越来越高,液压与气动技术在制药机械上的应用范围更加广泛,对从事液压与气动技术方面的人才需求日益增强,培养具有液压与气动技术相关知识的人才尤为重要。为适应形势需要,让学生更好地掌握液压气动技术的基础知识和工程应用的相关技能,能更快更好的适应现代职业岗位提出的要求,必须突破传统的教学模式,认真调整教材内容,积极加强实践教学,努力改进教学方法。
作为高职院校,其主要培养目标是培养面向生产、建设、管理、服务第一线的具有创新精神和实践能力的高素质技能型专门人才。对于五年制高职生产过程自动化专业的学生,本课程在教学内容上遵循“必需、够用”原则;以“讲清概念、强化应用”为重点;在教学方法上贯彻少而精、理论联系实际的原则,注重理论教学与实践教学密切结合的方式。只有这样,才能使学生更好地理解和掌握所学的知识,培养分析问题和解决问题的能力,熟练掌握一门应用技术。
笔者在教学工作实践中,积极总结经验教训,提出了液压与气动技术教学改革探索的思路,并已初步在教学中付诸实践。
一、优化教学内容
《液压与气压技术》是制药生产过程自动化技术专业一门重要的专业基础课。通过本课程的学习,学生不仅要掌握液压与气动的基础知识,理解液压与气动元件的工作原理,读懂液压与气压传动回路工作原理,而且还要具有对常见故障进行分析和排除的能力。
由于面向高等职业教育,强调技术性、应用性人才培养,所以根据课程教学目标和理论知识够用与注重实践应用的原则来设计、重构课程内容体系结构,合理安排理论教学和实验应用等学习环节。基于上述要求和原则,打破现有教材按章节划分的结构,将教学内容重新组合。将该学习领域划分为液压与气动两大模块,这样既考虑到两个内容的独立性和完整性,又考虑到两者的共同点进行比较学习。为方便教学实施,每个模块按照由简单到复杂的方式设置3个学习情境,如“液(气)压传动系统认知--液(气)压系统的分析与构建--液(气)压系统的使用与维护”共6个学习情景,每个学习情境下设置若干工作任务。根据制药机械自动化的实际应用情况做到气压与液压并重,纠正了传统教学的重液压轻气动的弊病。在此课程结构下根据课题需要合理安排理论知识,注重技能培养,建立了“以工作任务为目标,以行动过程为导向,教、学、做一体”的教学模式,将实际的“工作”与“学习”有机地结合在一起,模拟真实的工作过程进行教学组织实施,实现教学和企业工作岗位的零距离对接,从而提高学生综合职业能力。
二、改进教学方法
(1)多媒体教学
本课程的特点之一是结构图、原理图较多。传统教学手段比较单一,课堂上讲授过程呆板枯燥,让学生觉得抽象无趣。有些内容如典型元件的结构、工作原理和系统分析等很难在黑板上描述清楚,教学效果并不理想。随着计算机多媒体技术的出现和飞速发展,多媒体教学可使抽象的教学内容直观生动,为课程的讲解提供了一种生动形象的表达工具,最大程度提升教学效果。例如:在讲授顺序阀、溢流阀和减压阀三者的结构及应用区别时,教师如果仅仅通过图形来讲解内部结构和特点,学生很难理解这种抽象的构造。我们要充分利用多媒体课件把这几个阀的工作原理用动画形象逼真地展示出来,油液压力的大小变化用颜色深浅加以区别。这样学生就能很明了地看出阀芯在阀体内的动作以及油液的流动等等。应用多媒体可以使元器件的内部结构以及工作原理变得直观、形象,一目了然,学生对于直观形象的东西更容易理解。所以通过多媒体教学的方式可以使液压与气动技术课程变得生动、形象,课堂的教学效果大大的得到了提高。
(2)实物与虚拟相结合
多媒体教学课件一般只反映工作原理及动作过程,而要进一步加深学生对系统运行过程状态变化的理解,需要借助于一些常用的液压仿真软件,适当安排上机时间。笔者利用目前三维图形设计软件SolidWorks将各类液压元件模型图绘制出来.在教学过程中利用eDrawings软件将各类液压元件进行虚拟拆装,取得了良好的效果。在实践环节共安排了溢流阀的拆分与组装、液压泵虚拟拆装实验、节流调速回路性能分析实验、典型液压系统运行分析实验等四个虚拟实验。通过虚拟实验不仅培养学生的计算机操作能力,还让学生能够建立空间的概念。通过观察实验室中实物拆装及回路组建,分析实际操作过程应当注意的问题,为实物拆装及回路组建奠定基础。
(3)理论与实践相结合
本课程理论教学与实践教学相结合,在理论教学中,采用模型、实物、多媒体课件相结合,增强学生的感性认识;在实践教学中,通过现场教学、学生动手操作,培养学生动手能力。充分利用我校实训基地里的设备,贴近制药机械行业发展,合理安排实践教学内容。在液压传动系统学习模块中安排了液压提升上料机的拆装、高速旋转压片机液压系统工作原理认知、冷冻干燥机液压系统测绘等实训项目。在气压传动系统学习模块中安排了参加实训车间气源装置车间、流化床气压传动控制回路设计、泡罩包装机气动系统测绘等实训项目。在实训车间的环境中,理论教学是“看得见、摸得着”的实物,让每个人都有兴趣参加学习与讨论,变被动学习为主动学习。这样也更有利于学生对液压与气动技术在制药机械上的应用有了更深的认识,为今后在工程实际中处理液压与气动系统的问题打下坚实的基础。
总之,要想让学生尽快掌握液压与气压传动的基本理论和知识,必须针对高职高专学生的实际,明确教学大纲和教学目标,遵循“必需、够用”原则,优化和精简理论教学内容,注重理论联系实际和实验实践教学,采用灵活多样的现代教学手段,才能达到事半功倍的效果。