高职液压与气动技术课程实践教学改革探索

周宁 徐海枝

南宁职业技术学院 南宁 530008

高等职业教育的培养目标是具有较强动手操作能力的企业生产一线应用型技术人才，实践教学环节是培养学生动手操作能力的关键。南宁职业技术学院是首批国家示范性高职建设院校之一，在示范建设过程中，对液压与气动技术课程的实践教学进行了改革探索，对课程的实践教学内容、教学条件、教学方法和考核方式等方面进行改革实践，并取得一定成效，课程教学质量明显提高。

1 紧扣课程目标，明确实践教学任务

液压与气动技术是机电一体化、数控技术、机械设计与制造、模具设计与制造等专业一门实践性很强的专业基础课程，课程主要目标是培养学生掌握液压与气动技术的基本知识，具备正确选用液压与气动元件的能力，比较熟练地阅读和绘制液压与气动回路图，灵活应用基本回路组成完整的液压与气动系统，并能够根据液压与气动回路图安装、调试和维护液压与气动系统，分析简单的液压与气动系统故障。实践教学紧扣课程目标，以项目为载体开展拆装和安装操作训练，帮助学生理解和掌握液压与气动理论知识，提高阅读和绘制回路图的能力，重点培养安装、调试、分析和维护液压与气动系统的能力，通过实践教学，培养学生的操作技能、应用能力和综合职业素质。

2 改革教学内容，突出操作技能培养

原液压与气动技术课程的实践教学侧重于认知性和验证性，实训课时比较少，只占总课时的1/3。液压与气动元件的原理和功能的认知性和验证性实训比重大，由于课程实训指导书中将实训步骤写得很详细具体，学生在实训过程中，只需单纯地记录数据，然后进行数据处理，或者按照实训指导书指定的简单回路进行搭接实训验证。这样虽然对液压与气动技术理论与技能的掌握和理解有一定的促进作用，但学生处于被动学习状态，束缚了学生的独立思考和创新思维，不利于学生应用能力的提高。

针对上述问题对实训项目和内容进行改革，适当减少认知性和验证性实训，如删除偏重理论验证与性能测试的液体紊流实验、溢流阀的特性实验等，减少或取消液压和气动元件如液压泵、控制阀等的结构认知拆装实训项目。这些元件的结构和工作原理通过多媒体课件和动画演示讲解，然后通过回路搭接实训让学生进一步了解其功用。增加综合性、具有启发性的设计实验，如实验只给出实验课题或项目，由学生思考、讨论，确定方案后设计控制回路，通过仿真验证，最后搭接和调试。在整个实训过程中，学生处于主动的学习状态，学习目的明确，独立思维特别是创造性思维比较活跃，有效调动了学生主动学习的积极性。

在常用气动多执行元件行程顺序动作回路中，通常有全气控和电气控两种方法，在实际应用中，融入电气技术的电气控制已由普通继电器回路控制发展成为可编程控制器（PLC）控制。PLC控制具有工作可靠、编程简单、使用方便等特点，在工业自动化控制中的应用越来越广泛，因此，在气动传动控制的实验中增加PLC控制内容，保证课程教学内容的先进性和前瞻性，把本专业领域的最新知识、最新技术及时传授给学生。

3 改善实训条件，创造技能训练的环境

借助示范建设的强劲东风，不断充实和改善校内实训条件，为实训教学创造良好的硬件条件。改建和增建液压与气动实训室、液压与气动仿真实训室和机电一体化实训室，引进6套德国Festo公司液压与气动技术综合教学实验台和气动实验台。实验台采用先进的气动和液压元件，元件拆装和管路插接方便，配备有电气控制的电源盒、开关盒和继电器盒等，各种元件可以根据需要任意组合，搭接成所需的液压和气动回路。另外配备有液压和气动仿真软件FluidSIM，利用该软件，可以方便地绘制出符合工业标准的气动和液压回路图。同时，FluidSIM软件还可以用于检查设计的回路图结构的正确性。由于该软件中的元件参数的调节范围与实际设备完全一致，所以可对设计的回路进行准确的系统模拟。此外，还配有西门子PLC仿真软件，利用该软件可以设计和校验所编程序的正确性。学生可以充分发挥自己的想象力，利用该软件设计液压和气动回路，然后自己动手操作，通过实验台，现场选件、安装、调试、检测自己设计的液压与气动回路，验证回路的正确性。这样起到加强设计性实验及综合运用的实践环节的作用，有利于培养和提高学生的设计能力、动手能力和综合运用能力。

4 改进教学方法，注重操作技能的训练

实训内容由浅到深，由简单到复杂，液压和气动传动的控制方式从简单的手动控制开始，到纯气动、电气控制方式，最后再到PLC控制。如课题“纸箱推出装置”是利于两个气缸按照一定顺序完成（图1），实验要求学生分别用纯气动控制、电气控制和PLC控制来实现。

根据教学计划，先由教师讲授完相关知识，布置实验课题和任务，然后每两人一组进行实训。初始的实训内容比较少，实训课题比较简单，并提供完整的回路，目的是让学生学会使用实训台，认识液压和气动元件，掌握元件的安装和管路插接方法。随着教学的深入，实训内容逐渐增加，实训课题的难度也逐渐加大，并且从提供不完整的回路至不提供回路，让学生讨论确定回路，然后用不同的控制方法控制。如上述的纸箱推出装置课题，只提供不完整的回路（图2），学生通过讨论和思考完成回路（图3），并通过仿真验证回路的可靠性和正确性，然后选择元件在实训台上搭接回路。在实训过程中，教师主要是巡回指导，提出一些问题供学生讨论，这样既锻炼了学生的动手能力，又开拓了学生的思维能力，还有利于开展互动式教学。由于实训场所为理论和实操一体化教室，任课教师同时兼任理论和实训教学，使理论与实践更加紧密地联系起来，有利于学生掌握操作技能，同时加深对理论知识的理解和掌握。

开放实训室，便于学生课后有更多的时间操作练习，增强教学效果。液压与气动技术是一门应用性和实践性很强的课程，仅凭教学计划安排的实训课时还不能满足教学要求，学生在课后还应加强实训。为了弥补课时的不足，尝试开放实训室，给学生提出一些实训项目，采取自愿原则，让学生利用课余时间自主选题和设计液压与气动回路，对自己设计的回路进行模拟仿真和检验，并通过实操的方式在教学实验台上安装、调试，验证设计回路的可行性与正确性，极大地激发学生的学习热情，增强学生的动手操作能力，同时提高实训设备的使用率。

5 改变考核方式，强调操作技能的评价

传统的考核方式以单一化理论考试为主，主要考核学生对基础理论的记忆能力，但无法对操作技能和专业素养进行综合评价。为此，改变考核方式，课程成绩由平时考核、实践技能考核和期末考试3部分成绩构成，平时考核占总成绩的20%，实践技能考核与期末考试成绩各占总成绩的40%。平时考核的方式主要考察学习态度、回答问题和作业完成情况；期末考试主要考核液压与气动技术基本知识的掌握程度及其综合应用能力；实践技能考核则重点考核学生的实际动手能力和解决问题的能力，考核内容包括实践操作和答辩，考核项目由10个回路组成，实践技能考试时由学生自己抽取一个回路，在规定时间内独立完成回路的搭接，并回答教师提出的问题。由于高职学生理论知识学习的能力较弱，增加实践技能的考核，让学生自信心大大增强，学习积极性也得到很大的提高。改革后的考核方式既能激发学生的学习兴趣和实践热情，又能客观科学地评价学生的理论知识、实践能力和专业素养。

6 结束语

实践教学改革实施后，提高了学生对液压与气动技术课程的学习兴趣，调动了学生主动参与实训的积极性，学生学习参与度明显好转；理论与实践有机结合，使学生掌握理论知识更加牢固，实际动手能力明显提高，课程考评成绩得到相应的提升，取得较好的教学效果。同时，实训教学内容及教学方法的改革，涉及学科门类更多，要求指导教师具有更多的知识储备和实训操作技能，促进实训指导教师的业务素质和水平得到进一步提高。

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