楊云 楊潔 王崴 劉海平 劉曉衛(wèi) 瞿玨
摘要:在課程教學(xué)改革過程中,針對軍校學(xué)員第一崗位任職能力需要,以及《液壓技術(shù)》課程與地空導(dǎo)彈武器裝備技術(shù)緊密聯(lián)系的特點,分別從修訂課程標準,優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,改革課程教學(xué)模式以及方法等方面進行了研究與實踐,注重加強理論與實際相結(jié)合、裝備實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新與改革,使學(xué)員第一任職能力得到了綜合提升,課程取得了顯著的教學(xué)模式改革成果。
關(guān)鍵詞:液壓技術(shù);教學(xué)改革;任職能力;教學(xué)方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)27-0108-02
一、引言
《液壓技術(shù)》課程是機械類專業(yè)學(xué)員的主干專業(yè)課程,是陜西省精品建設(shè)課程,不僅理論性強,而且具有很強的實踐性。隨著技術(shù)的發(fā)展,大功率武器裝備不斷涌現(xiàn),為保衛(wèi)我國國土安全提供了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。新型武器系統(tǒng)大量使用了液壓系統(tǒng),因此要想正確使用和維護液壓系統(tǒng),就需要學(xué)員扎實掌握液壓技術(shù)知識。
軍隊院校畢業(yè)學(xué)員到部隊后能否滿足第一任職能力需要極為重要,對于機械工程專業(yè)的學(xué)員來說,需要在院校培訓(xùn)學(xué)習(xí)時學(xué)會正確使用和維護液壓裝備。傳統(tǒng)《液壓技術(shù)》課程教學(xué)模式即為“授受式”,教員在教學(xué)過程中重理論而輕實踐,學(xué)員缺少自主探索學(xué)習(xí)的機會,理論與裝備實際存在嚴重代溝,導(dǎo)致教學(xué)效率不高,學(xué)員綜合能力無法得到有力的提升。面臨這種教學(xué)現(xiàn)狀,改革課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式勢在必行。
二、課程教學(xué)模式改革
1.課程標準制訂。經(jīng)過對近年來畢業(yè)學(xué)員的反饋信息進行分析,發(fā)現(xiàn)機械類專業(yè)學(xué)員大部分從事著與液壓系統(tǒng)操作、維護、故障診斷與處理相關(guān)的崗位,大部分學(xué)員具備扎實的理論基礎(chǔ),但嚴重缺乏實踐與創(chuàng)新能力,尤其體現(xiàn)在裝備液壓系統(tǒng)故障診斷與排除的方面。因此,以滿足第一任職能力需要為依據(jù),以必須、實用、夠用為原則,確定了本課程的教學(xué)目標:(1)基本要求:熟練掌握裝備液壓系統(tǒng)的基本工作原理,具備液壓管路搭接、調(diào)試、使用維護等基本實踐操作能力。(2)高層次要求:設(shè)計具備特定功能的液壓基本回路,探索積累液壓系統(tǒng)故障診斷與排除的經(jīng)驗。這一教學(xué)目標充分體現(xiàn)了《液壓技術(shù)》課程標準制定的指導(dǎo)思想,即“理實一體化”,它是由教員經(jīng)多次部隊、工廠調(diào)研所得,教學(xué)任務(wù)明確,為教學(xué)組織提供了依據(jù),是教學(xué)模式改革的前提,充分滿足了崗位需求。
2.教材和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化。傳統(tǒng)《液壓技術(shù)》教材主要從“液壓油和液壓流體力學(xué)”、“液壓元件”、“液壓基本回路”三條主線進行編排,內(nèi)容及知識點相對成熟。然而,這個類型的教材作為軍校重要的崗位任職先修課程教材略顯不足,主要體現(xiàn)在課程內(nèi)容通用化,缺少裝備特色;過于注重理論知識的講解,缺乏液壓系統(tǒng)使用維護的實例兩個方面。而實驗教材多采用實驗儀器設(shè)備上所配備的說明指導(dǎo)書,實驗?zāi)繕伺c能力培養(yǎng)目標不明確。因此,針對裝備液壓系統(tǒng)特點,教學(xué)團隊重新編寫了《裝備液壓技術(shù)》教材,在傳統(tǒng)液壓技術(shù)教材的每一章節(jié)知識點中,滲透裝備特色的液壓技術(shù),如裝備吊裝液壓系統(tǒng);在每一個液壓元件基本理論內(nèi)容的最后,梳理列舉了裝備液壓系統(tǒng)中這一元件的使用維護與故障診斷內(nèi)容,擴充了部隊實踐的實例,從而使學(xué)員明確各個知識點,學(xué)有所用,學(xué)以致用。實驗指導(dǎo)書則以“培養(yǎng)學(xué)員崗位任職能力”為目標,涵蓋液壓回路搭建、簡單回路的設(shè)計與調(diào)試、系統(tǒng)故障診斷與排除等方面。除此之外,教學(xué)團隊將與課程密切相關(guān)的科研成果融入教學(xué)內(nèi)容中,充分發(fā)揮“教學(xué)科研互動,科研促進教學(xué)”的積極效應(yīng)。不斷更新開發(fā)新型的教學(xué)項目,使教學(xué)內(nèi)容始終緊跟部隊裝備技術(shù)快速更新發(fā)展的步伐,最終以多種形式的電教教材呈現(xiàn),為課程模式改革奠定基礎(chǔ)。
3.課堂教學(xué)手段改革。與其他工程技術(shù)一樣,液壓技術(shù)具有很強的實踐性,除此以外,在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),這一技術(shù)理論十分抽象,實踐操作具有一定危險性。如何使抽象的技術(shù)理論變得直觀、生動,使實踐操作安全可靠是課程教學(xué)手段改革的重點與難點。(1)引進信息化技術(shù)教學(xué)。自2012年來,信息化教學(xué)技術(shù)手段在我國全面展開?!兑簤杭夹g(shù)》課程中元件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,非常適合引入信息化技術(shù),因此,教學(xué)團隊制作了系列化微課程、電視片等,借助于校園網(wǎng)絡(luò),探索《液壓技術(shù)》課程的翻轉(zhuǎn)課堂,在一定程度上豐富了教學(xué)資源,使課本中艱澀難懂的理論轉(zhuǎn)化為立體、動態(tài)的視頻、動畫、交互軟件等。在這一教學(xué)手段的推廣引用下,學(xué)員有效利用課外的“碎片”時間進行課程的預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí),共享教學(xué)團隊的教學(xué)資源,極大地增加了授課的信息量,縮短了課堂中對理論知識點的授受時間,將課內(nèi)學(xué)時側(cè)重于實踐教學(xué)中,最終,在有效的課時內(nèi),提高了課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。(2)建立虛實一體化專業(yè)教室。液壓系統(tǒng)功率通常較大,在操作與使用維護過程中,如果稍有不慎,極易釀成重大安全事故,而對于學(xué)員這樣的初學(xué)者,直接進行實裝操作,存在一定的安全隱患,但液壓技術(shù)的實踐環(huán)節(jié)對學(xué)員崗位任職能力培養(yǎng)極其重要。為了解決這一矛盾,教學(xué)團隊引用目前國內(nèi)外非常流行的“虛擬現(xiàn)實”技術(shù),建設(shè)裝備液壓專業(yè)教室,將所有操作環(huán)節(jié)由實裝完成,而現(xiàn)象則由計算機仿真來實現(xiàn)。通過這樣的訓(xùn)練,學(xué)員不僅能夠迅速掌握裝備液壓系統(tǒng)的使用與維護,對于裝備液壓系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理,也可以通過計算機仿真進一步掌握。虛實結(jié)合的教學(xué)手段,拉近了課堂教學(xué)與現(xiàn)場實踐的距離,提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)員走上實裝奠定了良好的基礎(chǔ)。
4.課堂教學(xué)方法改革。教學(xué)方法是教學(xué)模式改革的核心,教學(xué)團隊探索新型的教學(xué)方法,目的是為了充分發(fā)揮教學(xué)手段的先進性,提高課程教學(xué)質(zhì)量,最終達到第一任職崗位需要。針對《液壓技術(shù)》課程的特點以及教員在教學(xué)中的不斷總結(jié),提出“漸進情境”教學(xué)法。課程教學(xué)在裝備液壓專業(yè)教室實施,首先學(xué)員要在課前通過微課程以及其他多媒體手段對課程的重點、難點有一定的初步掌握;課堂上,教員利用問題—情境的方式引導(dǎo)學(xué)員將理論知識點融會貫通;緊接著立刻采用虛實結(jié)合的手段,使學(xué)員將理論聯(lián)系實際;在進行虛實操作訓(xùn)練的過程中,教員再針對知識點提出相應(yīng)的使用、維護、故障診斷與排除的情境,由學(xué)員逐步的去一一解決。該教學(xué)法以一種漸進式的模式,使學(xué)員能了解、理解、掌握理論知識點并能進行工程應(yīng)用。實踐證明,這一教學(xué)法理實結(jié)合緊密,技術(shù)與裝備結(jié)合緊密,有助于學(xué)員走上工作崗位后較快地適應(yīng)工作環(huán)境,同時也有利于實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標與部隊高技能人才需求的有效對接。
5.實驗教學(xué)模式改革?!兑簤杭夹g(shù)》課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)員第一任職崗位能力的決定因素。在教學(xué)模式改革過程中,根據(jù)課程特點、知識體系以及人才培養(yǎng)目標,將課程實踐環(huán)節(jié)梳理為4部分:認知式實驗、驗證式實驗、自主式實驗、創(chuàng)新性實驗。(1)認知式實驗。液壓技術(shù)基礎(chǔ)理論實驗包含有液壓元件的拆裝、液壓實驗臺的使用操作、典型裝備液壓系統(tǒng)的使用操作。這一類實驗涵蓋了液壓技術(shù)中的基本原理與液壓系統(tǒng)的基本操作,相對比較簡單,主要是為更高層次的實踐操作做準備。(2)驗證式實驗。這一類型實驗主要針對課程教學(xué)中的推導(dǎo)結(jié)論以及學(xué)員作業(yè)中的相關(guān)困惑而開設(shè)。例如:液壓系統(tǒng)中,溢流閥串聯(lián),系統(tǒng)壓力由哪一個閥來調(diào)定?這是一道經(jīng)典的液壓技術(shù)分析題,學(xué)員經(jīng)過一番思考與推導(dǎo)后,也許未能得到正確的答案,在這種情況下,教員要鼓勵學(xué)員走進實驗室,設(shè)計題目的驗證回路,通過調(diào)試,得出正確答案,即:由所有溢流閥調(diào)定壓力的和來調(diào)定。根據(jù)結(jié)果,學(xué)員通常會很快找出原因所在。(3)自主式實驗。實踐學(xué)時數(shù)少幾乎是所有工程類課程中普遍存在的問題。在教學(xué)過程中,分組實驗使每個學(xué)員進行實驗的時間更加可貴,課內(nèi)實踐往往僅能夠滿足學(xué)員的課內(nèi)實驗,如若學(xué)員有新的想法與對實驗回路的進一步改進方案,很難有時間進行實踐。因此,開放實驗室,學(xué)員采取自愿原則,提出問題,設(shè)計方案,搭接調(diào)試,得出結(jié)論,向教員提供實驗報告。這既是對學(xué)員綜合能力的培養(yǎng)與發(fā)掘,更是對學(xué)員科學(xué)學(xué)術(shù)態(tài)度的培養(yǎng)。(4)創(chuàng)新性實驗。液壓技術(shù)實驗有一個特點,就是對于一個實驗?zāi)繕?,有多種設(shè)計思路,即實驗答案不唯一,這為學(xué)員搭建了良好的創(chuàng)新平臺。教學(xué)中,通常學(xué)員進行小組選題、查閱資料、設(shè)計回路,不同的小組提出不同的實驗方案,由教員進行講評。創(chuàng)新性實驗還體現(xiàn)在學(xué)員運用液壓技術(shù)相關(guān)理論,設(shè)計簡單的液壓系統(tǒng),參加大學(xué)生各類機械創(chuàng)新大賽。
6.裝備實踐教學(xué)模式改革。(1)虛擬裝備實踐。根據(jù)部隊實際需要,我們開發(fā)了《某型地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)吊裝設(shè)備虛擬裝備》、《某型地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)半實物導(dǎo)彈裝填虛擬裝備》等虛擬軟件,學(xué)員可以利用虛擬軟件練習(xí)裝備虛擬操作水平,在進行實際裝備操作前進行適應(yīng)性訓(xùn)練。(2)實驗室裝備實踐。在實驗室設(shè)計加工制作了和實際液壓裝備等比例的實驗設(shè)備,學(xué)員在虛擬裝備上操作熟練后進行實際實驗裝備的操作,這樣就更進一步加強了熟練操作實際裝備的速度和程度。(3)工廠實踐。和學(xué)校實習(xí)工廠聯(lián)系,在實習(xí)工廠進行各種液壓設(shè)備的操作訓(xùn)練,接觸更多的液壓設(shè)備,加強實際液壓設(shè)備的使用和操作能力。(4)部隊實裝實踐。學(xué)員畢業(yè)前用一個月的時間到部隊進行真實作戰(zhàn)裝備的使用維護和操作訓(xùn)練,充分接觸實際作戰(zhàn)裝備,為畢業(yè)后進入部隊,滿足第一任職能力打下堅實的基礎(chǔ)。
三、教學(xué)模式改革的效果
以精品課程建設(shè)作為牽引,結(jié)合軍校特色,著眼于部隊實際,《液壓技術(shù)》課程在不斷的探索與改革過程中,積累了豐富的資源、方法與手段,有效提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)習(xí)《液壓技術(shù)》課程之后,學(xué)員積極參與實驗室建設(shè)、大學(xué)生創(chuàng)新競賽等,在實踐中更深一步地鍛煉了自身的綜合能力。最終,學(xué)員對于部隊使用的液壓設(shè)備有了較全面的了解和掌握,為今后到部隊滿足第一任職能力的需要打下了堅實的理論基礎(chǔ)和使用維護基礎(chǔ)。