《气动传动技术》理实一体化课程的研究①

[摘 要] 在调查岗位能力需求基础上，对《气动传动技术》培养目标进行了分解；围绕培养学生具有组装、调试、设计气动回路等能力的教学任务，对传统的知识体系进行了重构，设计出了相应的理实一体化课程，旨在提高教学效果。

[关 键 词] 岗位能力需求；气动传动技术；理实一体化课程；知识体系；重构

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）10-0026-01

《气动传动技术》是机械类专业的专业基础课程，现有的高职教材，大多数侧重讲解《流体力学》知识和理论计算，高职学生学习困难，学习效果不够理想。

一、培养目标的确定

（一）岗位基本能力的调研

经调查，从事加工制造、调试维护等岗位，对气动传动方面的需求主要集中在：能维护保养相关气动元器件，能组装调试气动系统回路，能完成气动系统的故障检测与排除，能优化升级并改造气动系统回路等。

（二）培养目标的确定

传统的知识体系式课程无法达到上述岗位能力目标，因此，需要重新确定与岗位基本能力培养相一致的培养目标。重新确定的培养目标，包括：（1）在职业技术能力培养方面，着重培养学生的读图识图能力、组装调试能力、故障排查能力、选型设计能力、文档编写能力。（2）在专业知识培养方面，包括：常用气动元件的原理、操作方法、选型设计方法；气动系统图读识方法、功能描述、故障检测与排除方法、设计回路。（3）在职业素质能力培养方面，培养学生的责任心和信心，使其具有积极的学习态度，培养学生团队协作、自我学习探索和语言表达能力。

二、知识结构的重构

以理实一体化课程设计理念[1][2]，对知识体系进行了重构，确立了以设计、组装、调试气动系统回路为目标任务。按岗位能力层级，设计了5个学习情境[3]，依次为：

（一）基本气动控制回路

气动回路具有换向、调压、调速等基本功能[4]，依次为：（1）方向控制回路，需分别组装、调试出具有单方向、双方向功能的换向回路。需掌握的知识与技能包括气缸种类、换向阀功能、换向阀操作方法、换向元件的故障检测与故障排除方法等知识和能力。（2）压力控制回路，需组装减压阀功能测试、气动系统内部压力来源探索等回路，相应知识与技能包括压力表读识、减压阀功能认知与操作方法、气压与负载的关系、气泵额度压力的选择、压力元件的故障检测与故障排除方法等。（3）速度控制回路，需组装与调试出节流调速、差动连接等回路，相应知识与技能包括单向节流阀读识、气缸速度测定、气流方向的判断、“爬行”现象认知、调速原理的认知、气体流量的计算等。

（二）单气缸纯气动式控制回路

通过模拟冲床、双手控制、两个地点控制、延时控制、压力检测控制等回路实施，提高学生对单个气缸的纯气动控制能力。

模拟冲床回路，通过将三个气动基本回路进行综合组装，让学生认识到控制元件在系统回路中的作用和功能，初步学会气动回路的功能分析方法。結合安全操作规范，提示出模拟冲床回路存在的功能性缺陷。

针对上述功能性缺陷，引入在生产中使用双手控制回路的必要性。通过组装、调试双手控制回路，并让学生分析各种双手控制回路的异同点。通过“与”“非”逻辑阀，引入能实现“或”逻辑的两个地点控制回路。

两个地点控制回路，模拟了在生产线上相互距离较远的不同工位，对同一气缸分别进行气动控制场合。涵盖两个地点控制回路连接方法、气动逻辑阀的工作原理及功能、气控阀的功能与组装、机动行程阀的功能与组装等知识。

延时控制、压力检测等回路，可进一步拓展学生利用各类纯气动控制元件，对单个气缸进行复杂控制的应用能力。

（三）单气缸综合式控制回路

对两个地点控制回路进行改造，可让学生设计并组装出具有连续动作的控制回路。同时，利用类比法，可让其进一步组装、调试出磁性行程阀连续动作回路。

总结纯气动控制功能局限性，引入电磁式控制方式，通过实施手动开关式、继电器式、限位开关式等控制电磁阀动作回路，提高学生对电磁式控制气动回路的认识与理解，并让其设计出单气缸电磁式连续控制回路、单气缸综合式控制回路，进一步培养其综合应用能力。

（四）双气缸控制回路

在单气缸综合式控制回路的基础上，进一步拓展气动控制系统功能，提出对双气缸进行控制回路的功能需求，并让学生自主设计、组装并调试出双气缸的顺序动作、同步动作、互不干扰动作、顺序延时动作等回路，进一步提高岗位基本能力。

（五）气动系统的设计、组装并调试

作为综合应用阶段，结合《PLC控制技术》，让学生完成含有三个及以上气缸的运动控制系统的设计、组装、调试、维修等任务，提高学生自主学习能力和综合应用能力。

综上所述，以行业岗位能力为导向，以理实一体化设计课程的理念，围绕能让学生具有设计、组装、调试气动回路能力的培养目标，对传统的《气压传动技术》课程进行了重构设计，开发出适合岗位需求的课程，提高高职《气压传动技术》教育的有效性。

参考文献：

[1]徐健.职业学校理实一体化教学设计探析[J].当代职业教育，2010（1）：36-39.

[2]成凤敏.电工电子课程的理实一体化教学模式[J].黑龙江科技信息，2016（26）：224.

[3]郝春玲.典型气动基本回路调试项目教学研究[J].科技创新导报，2015（2）：23.

[4]龚肖新.《液压传动与气动技术》精品课程建设的八个关键环节[J].职业教育研究，2011（9）：84-85.