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基于現(xiàn)場工程師的“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程改革與教學(xué)實(shí)踐

2024-09-11 00:00:00周樂峰趙晨陽
科技風(fēng) 2024年25期

摘要:“液壓與氣壓傳動(dòng)”是機(jī)電類專業(yè)的一門理實(shí)一體化專業(yè)基礎(chǔ)課程。按照職業(yè)教育現(xiàn)場工程師培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的要求,對(duì)“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程進(jìn)行教學(xué)改革是非常必要的。文章對(duì)該課程目前的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,提出了以現(xiàn)場工程師專項(xiàng)培養(yǎng)計(jì)劃為平臺(tái),“政、校、行、企”四方共建、共享教學(xué)資源,采用“三域六練”行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法,多渠道融入思政教育的課程教學(xué)新模式,并介紹了具體的教學(xué)實(shí)施案例。結(jié)果顯示通過課程改革實(shí)踐,學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)目標(biāo)均有效達(dá)成,更好地助力于將學(xué)生培養(yǎng)成德才兼?zhèn)涞母呒寄芨咚刭|(zhì)現(xiàn)場工程師。

關(guān)鍵詞:現(xiàn)場工程師;液壓與氣壓傳動(dòng);課程改革;教學(xué)實(shí)踐

“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程是機(jī)電類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,具有理論與實(shí)踐有機(jī)融合的特點(diǎn)。課程的任務(wù)是通過教學(xué),使學(xué)生對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)的基本理論、常用元件、基本回路及典型系統(tǒng)有一個(gè)較全面的學(xué)習(xí),對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線、專用設(shè)備上液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維修維護(hù)具有基本分析與解決問題的能力。

為了加快推進(jìn)實(shí)施“中國制造2025”,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)升級(jí),中國制造業(yè)正從“制造大國”向“制造強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變。對(duì)于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的麗水,為深入實(shí)施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造和產(chǎn)業(yè)鏈提升工程,提出了麗水生態(tài)工業(yè)五大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集群(1315特色產(chǎn)業(yè)鏈)“鏈長制”[1]。2022年教育部、中國工程院等五部門聯(lián)合啟動(dòng)了職業(yè)教育現(xiàn)場工程師專項(xiàng)培養(yǎng)計(jì)劃,服務(wù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。相對(duì)于傳統(tǒng)工程師,職業(yè)教育現(xiàn)場工程師能夠勝任一線崗位工作要求,不僅需要具備系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí),更具有知識(shí)技能的綜合應(yīng)用能力、職業(yè)崗位適應(yīng)能力和解決實(shí)際問題的能力,特別是應(yīng)具有解決生產(chǎn)現(xiàn)場問題的應(yīng)變能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才[2]。

傳統(tǒng)的“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程教學(xué)僅僅使學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)和技能,對(duì)于學(xué)生職業(yè)能力、方法能力以及素質(zhì)修養(yǎng)的培養(yǎng)比較欠缺,相較于現(xiàn)場工程師的要求有一定的差距。基于現(xiàn)場工程師專項(xiàng)培養(yǎng)平臺(tái),聚焦區(qū)域產(chǎn)業(yè),重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)策略,政校行企協(xié)同共建共享教學(xué)資源,課堂教學(xué)采用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法,更好地培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力、創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng),使學(xué)生成為精操作、懂工藝、會(huì)管理、善協(xié)作、能創(chuàng)新,具備工匠精神的現(xiàn)場工程師。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程是我校機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,在機(jī)械類課程和電氣類課程之間起著紐帶的作用。液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、國防軍工、交通運(yùn)輸、機(jī)床工業(yè)及現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)線上,它有著其他傳動(dòng)形式不可比擬的優(yōu)勢和廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。課程主要培養(yǎng)學(xué)生能夠掌握液壓與氣動(dòng)元件使用、維護(hù),典型設(shè)備、產(chǎn)線中液壓氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)、安裝和故障診斷等專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能。

由于“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程存在理論性過強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)繁雜、應(yīng)用性難度高的特點(diǎn),學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。同時(shí)課程中許多理論抽象,要想達(dá)到課堂思政潤物細(xì)無聲的效果,按照傳統(tǒng)教學(xué)達(dá)到思政教學(xué)的難度較高。目前課程中存在的教學(xué)痛點(diǎn)主要有:

(一)教學(xué)內(nèi)容存在脫節(jié)

“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程的主要教學(xué)內(nèi)容是流體力學(xué)基礎(chǔ)、液壓氣動(dòng)元器件的原理和作用、液壓氣動(dòng)基本回路的組成和原理、典型液壓氣動(dòng)回路的分析與設(shè)計(jì)等。課程理論性比較強(qiáng),特別是流體力學(xué)部分需要學(xué)生有較好的高等數(shù)學(xué)功底。而學(xué)生在企業(yè)里進(jìn)行與課程相關(guān)的崗位實(shí)習(xí)或工作時(shí),往往進(jìn)行的是設(shè)備液壓氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、保養(yǎng)以及優(yōu)化設(shè)計(jì)等任務(wù)。通過調(diào)查,多數(shù)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)期間較少接觸與崗位工作相關(guān)的技能訓(xùn)練,致使學(xué)生在工作過程中不能很好地把課程所學(xué)知識(shí)與崗位實(shí)際任務(wù)銜接起來[4]。

(二)課程教學(xué)模式較單一

“液壓與氣壓傳動(dòng)”是一門理實(shí)一體化類型課程,傳統(tǒng)的教學(xué)模式多為純線下教學(xué),主要為課堂上教師進(jìn)行理論講解,學(xué)生按照教師要求完成課內(nèi)任務(wù)。在整個(gè)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)生完全是按照教師的思維去進(jìn)行學(xué)習(xí)的,缺乏主動(dòng)性和探索精神,無法有效培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。并且由于課堂教學(xué)時(shí)間受到限制,課堂中學(xué)生缺乏動(dòng)手操作時(shí)間,教學(xué)效果不盡理想[5]。

(三)課程思政無法有機(jī)融入

課程目標(biāo)主要偏向于對(duì)學(xué)生的知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)方面,而在價(jià)值引領(lǐng)方面比較薄弱,缺乏課程思政和專業(yè)有機(jī)融合[6]。目前課堂教學(xué)中僅僅是通過播放思政視頻,講述思政故事的手段來進(jìn)行思政教育,這種過于簡單、生硬、單調(diào)的灌輸方式不能很好地達(dá)到潤物無聲的課程思政教學(xué)效果。

二、課程教學(xué)新模式

課程依托區(qū)域特色產(chǎn)業(yè),以現(xiàn)場工程師專項(xiàng)培養(yǎng)計(jì)劃為平臺(tái),“政、校、行、企”四方共建、共享教學(xué)資源,采用“三域六練”行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法,多渠道融入思政教育,厚植工匠文化,培育能夠?qū)υO(shè)備、產(chǎn)線中的液壓氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行精操作、懂工藝、會(huì)管理、善協(xié)作、能創(chuàng)新的現(xiàn)場工程師。

(一)政校行企協(xié)同,共建共享教學(xué)資源

“政、校、行、企”四方依托現(xiàn)場工程師專項(xiàng)培養(yǎng)計(jì)劃平臺(tái),基于麗水市1315特色產(chǎn)業(yè)鏈,以企業(yè)用人需求與崗位職責(zé)標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向,以現(xiàn)場工程師崗位技能培養(yǎng)為核心,共同制定課程標(biāo)準(zhǔn)。四方協(xié)同共同開發(fā)基于崗位工作內(nèi)容、融入國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)的課程教學(xué)項(xiàng)目、線上資源和活頁式教材。

下圖所示為四方共建的課程活頁式教材和線上課程資源。其中教材為活頁工作手冊(cè)式,每個(gè)項(xiàng)目任務(wù)按照實(shí)際工作流程設(shè)計(jì),包含任務(wù)描述、任務(wù)提示、工作過程、項(xiàng)目學(xué)習(xí)總結(jié)和擴(kuò)展與提高等環(huán)節(jié)。工作過程環(huán)節(jié)依據(jù)德國行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法的步驟,包含信息、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查和評(píng)價(jià)六個(gè)步驟,整個(gè)過程以學(xué)生為主體,有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程能力與創(chuàng)新精神。線上課程資源主要是在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上進(jìn)行建設(shè),目前課程累計(jì)頁面瀏覽量高達(dá)595158次,累計(jì)選課人數(shù)為746人,累計(jì)互動(dòng)次數(shù)2836次,數(shù)據(jù)顯示資源建設(shè)的使用率較高,學(xué)生線上的自主學(xué)習(xí)積極性大大提高。

課程教學(xué)資源圖

(二)產(chǎn)教深度融合,實(shí)施三域六練教學(xué)策略

依托學(xué)校已有的產(chǎn)業(yè)學(xué)院、中德合作平臺(tái),將生產(chǎn)要素貫穿崗位技能和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)過程,圍繞教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn),根據(jù)學(xué)情分析,實(shí)施“三域六練”教學(xué)策略。并且基于“學(xué)校、跨企業(yè)培訓(xùn)中心、產(chǎn)業(yè)學(xué)院”三個(gè)前后聯(lián)動(dòng)的教學(xué)場域進(jìn)行教學(xué),其中學(xué)校在開發(fā)區(qū)辦學(xué),校區(qū)一體,有優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)精心培養(yǎng)學(xué)生;在跨企業(yè)培訓(xùn)中心,校企聯(lián)合培養(yǎng),學(xué)生完成真實(shí)的企業(yè)工作任務(wù);在產(chǎn)業(yè)學(xué)院中,對(duì)接區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),把課程中部分項(xiàng)目的教學(xué)地點(diǎn)設(shè)置在相關(guān)企業(yè)車間里,產(chǎn)教融合,校企雙主體共同培養(yǎng)學(xué)生。

課堂教學(xué)按“六練精進(jìn)”的行動(dòng)導(dǎo)向流程進(jìn)行,主要分為課前預(yù)練、課中導(dǎo)練、探練、精練、智練和課后拓練六個(gè)環(huán)節(jié)。其中課前教師發(fā)布任務(wù),學(xué)生明確存在問題,搜集相關(guān)資源,進(jìn)行預(yù)練。課中先進(jìn)行導(dǎo)練環(huán)節(jié),學(xué)生明確課堂教學(xué)目標(biāo),生成任務(wù);探練環(huán)節(jié),學(xué)生小組協(xié)作分崗位實(shí)施工作任務(wù),生成成果;精練環(huán)節(jié),教師示范技能操作,學(xué)生進(jìn)行輪崗精練,掌握并鞏固各項(xiàng)技能;智練環(huán)節(jié),設(shè)置進(jìn)階任務(wù),學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)和技能,舉一反三完成任務(wù)內(nèi)化經(jīng)驗(yàn)。課后拓練環(huán)節(jié),學(xué)生分層分類開展各項(xiàng)課外任務(wù),進(jìn)行能力遷移。

(三)踐行立德樹人,滲透課程思政

本課程一般開設(shè)在大學(xué)的第二學(xué)期,具有承上啟下的關(guān)鍵作用,是學(xué)生最早學(xué)到的幾門專業(yè)課之一。在該階段,學(xué)生處于對(duì)專業(yè)了解較少、對(duì)職業(yè)發(fā)展充滿期待的懵懂期,所以在教學(xué)過程中把思政元素與課堂的真實(shí)工作任務(wù)有機(jī)融合,能夠有助于學(xué)生樹立正確的職業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)道德,進(jìn)一步樹立正確的人生觀、價(jià)值觀。

為了在教學(xué)過程中更好地滲透課程思政,首先,在課前深挖教學(xué)內(nèi)容中的思政元素,不僅僅是準(zhǔn)備一些思政故事和視頻,在制定課程目標(biāo)時(shí)還要強(qiáng)調(diào)科學(xué)素養(yǎng)、工匠精神等思政元素。其次,在課堂教學(xué)中,通過行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法進(jìn)行教學(xué),在上課過程中注重學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、安全保護(hù)、恪守規(guī)范、精益求精等意識(shí)和素質(zhì)的培養(yǎng)。最后,在考核評(píng)價(jià)時(shí)把思政要素融入評(píng)價(jià)體系中,注重學(xué)生的過程性考核,將學(xué)生的操作規(guī)范、6S管理等職業(yè)素養(yǎng)納入評(píng)價(jià)中。

三、具體實(shí)施案例

以課程中的任務(wù)“方向控制元件與方向控制回路組建”為例。

(一)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

基于現(xiàn)場工程師崗位工作任務(wù),與產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)中的某公司合作共同制定了機(jī)電一體化修描裝置氣動(dòng)換向回路項(xiàng)目。課程內(nèi)容主要是對(duì)項(xiàng)目工作任務(wù)進(jìn)行分析,根據(jù)要求選擇相應(yīng)的元器件,進(jìn)行氣動(dòng)換向回路和對(duì)應(yīng)電氣回路的設(shè)計(jì),并在仿真軟件上進(jìn)行仿真驗(yàn)證,最后進(jìn)行實(shí)際的搭建和調(diào)試。

(二)具體實(shí)施流程

1.課前預(yù)練

教師在學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生通過觀看視頻和查閱活頁式工作手冊(cè),自主預(yù)習(xí)修描裝置氣動(dòng)換向回路的組成和作用,并根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行資料搜集,填寫氣動(dòng)換向回路所需元器件清單。教師實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度,及時(shí)解答疑問難題。

2.課中四練

課中教師首先反饋課前預(yù)練情況,并進(jìn)行真機(jī)操作展示,使學(xué)生能夠知行合一,導(dǎo)練明確本堂課的任務(wù)目標(biāo)。探練環(huán)節(jié),學(xué)生3人一組協(xié)作共同制訂方案,并且明確組內(nèi)的成員分工,分角色(設(shè)計(jì)員、操作員、安全員)實(shí)施任務(wù),提升學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力;其中設(shè)計(jì)員作為小組組長,主要負(fù)責(zé)小組的統(tǒng)籌分工、方案制訂和回路設(shè)計(jì),操作員進(jìn)行回路的仿真和實(shí)際搭建,安全員進(jìn)行安全監(jiān)督以及全過程的記錄和評(píng)分。精練環(huán)節(jié),各小組上臺(tái)匯報(bào)展示本組任務(wù)的完成情況,并通過教師評(píng)價(jià)、小組互評(píng)、組內(nèi)自評(píng)的方式對(duì)各組進(jìn)行評(píng)價(jià)打分;教師布置氣路安裝搭建任務(wù),并邀請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行規(guī)章操作示范,此后小組分工輪崗進(jìn)行設(shè)備氣路的安裝調(diào)試,并根據(jù)任務(wù)書中的指標(biāo)要求對(duì)搭建的氣路不斷進(jìn)行完善,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神。智練環(huán)節(jié),教師創(chuàng)設(shè)連續(xù)換向回路任務(wù),學(xué)生利用本節(jié)課所學(xué)知識(shí)和技能,在之前搭建的氣路基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),分工實(shí)施完成任務(wù),最后進(jìn)行總結(jié)提煉內(nèi)化經(jīng)驗(yàn),并思考更優(yōu)的實(shí)施方案,提高學(xué)生追求卓越的創(chuàng)新精神。

3.課后拓練

課后學(xué)生根據(jù)本次課所學(xué)的知識(shí)技能,進(jìn)行能力遷移,完成順序動(dòng)作回路設(shè)計(jì)任務(wù)。并結(jié)合學(xué)生意愿,分層分類開展“競賽小組進(jìn)比賽”“創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)進(jìn)企業(yè)”;班級(jí)中肯鉆研的學(xué)生進(jìn)競賽小組,加強(qiáng)競賽練習(xí),實(shí)現(xiàn)技能拓展;企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)校教師組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),開展“企業(yè)工作坊”活動(dòng),使學(xué)生能夠進(jìn)行知識(shí)遷移,為企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)線智能化升級(jí)。通過課后深入實(shí)際工作任務(wù),不斷延伸第二課堂,提高學(xué)生的專業(yè)能力與技術(shù)應(yīng)用水平,實(shí)現(xiàn)從課堂到實(shí)戰(zhàn)的轉(zhuǎn)化。

四、教學(xué)效果

(一)基于行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué),知識(shí)目標(biāo)有效達(dá)成

通過打造工廠體驗(yàn)式學(xué)習(xí)情境,實(shí)施“六練精進(jìn)”行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)過程,充分發(fā)揮高職學(xué)生喜歡動(dòng)手的天性,教師任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué),學(xué)生開展行動(dòng)導(dǎo)向?qū)W習(xí)。在實(shí)踐動(dòng)手中內(nèi)化知識(shí)目標(biāo),學(xué)生的任務(wù)知識(shí)點(diǎn)測試均超過85分,相較于上一屆學(xué)生有明顯提高,顯示知識(shí)目標(biāo)有效達(dá)成。

(二)基于聯(lián)合培養(yǎng)平臺(tái),能力目標(biāo)顯著增強(qiáng)

精準(zhǔn)對(duì)接區(qū)域特色產(chǎn)業(yè),利用產(chǎn)業(yè)學(xué)院優(yōu)勢,引入行業(yè)準(zhǔn)則,以能力為導(dǎo)向,構(gòu)建能力遞進(jìn)模塊化課程體系,上課地點(diǎn)分別設(shè)置在學(xué)校、跨企業(yè)培訓(xùn)中心和產(chǎn)業(yè)學(xué)院中,學(xué)生能夠做到即學(xué)即練。通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)教學(xué)信息全方面采集,動(dòng)態(tài)監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)過程,結(jié)果顯示學(xué)生實(shí)操能力相較于課前有明顯上升,工程應(yīng)用能力得到顯著增強(qiáng)。

(三)基于多元評(píng)價(jià)體系,素質(zhì)目標(biāo)大幅提升

通過將課程思政融入課堂教學(xué)全過程,做到潤物細(xì)無聲的育人效果。通過多元評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)素質(zhì)評(píng)價(jià),學(xué)生在安全意識(shí)、規(guī)范意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)等素質(zhì)目標(biāo)方面有了很大的提升,學(xué)生在技能考證通過率達(dá)到100%,并且在技能競賽方面獲得優(yōu)異成績。同時(shí)通過參與課后活動(dòng),將所學(xué)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)中,服務(wù)地方企業(yè),幫助企業(yè)技術(shù)升級(jí),學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)大幅提升。

結(jié)語

職業(yè)教育現(xiàn)場工程師的目標(biāo)是對(duì)接區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈需求,培養(yǎng)滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和升級(jí)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。在“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程中實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)現(xiàn)場工程師的目標(biāo),一方面需要政校行企協(xié)同共建教學(xué)資源,基于當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài),將真實(shí)企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)任務(wù)引入課堂,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與就業(yè)崗位無縫銜接;另一方面對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)改革,“三場域”實(shí)施課上研究+課下生產(chǎn)的教學(xué)模式,并通過“六練精進(jìn)”行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法,注重學(xué)生工程基礎(chǔ)、行動(dòng)能力的培養(yǎng),并且全員參與、全過程滲透思政,更好地培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞母呒寄芨咚刭|(zhì)現(xiàn)場工程師,助推麗水生態(tài)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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基金項(xiàng)目:本文系麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程思政教學(xué)研究項(xiàng)目“《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程思政教學(xué)改革研究”研究成果,項(xiàng)目編號(hào):LZYJG202207

作者簡介:周樂峰(1991—),男,漢族,浙江麗水人,碩士,講師,研究方向:智能制造、液壓與氣壓傳動(dòng)。

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