中职液压与气动技术课程信息化教学探究

邹志辉

[摘           要]  在信息化时代，职业院校试图通过信息化手段改变课堂教学方式，以提升教学效果。以中职学校液压与气动课程教学为例，对液压与气动课程特点、教学状态等进行分析，以建构主义为理论基础，通过信息技术推动液压与气动课程改进。实践结果证明，通过信息化手段进行改革后，教学质量明显提高了。

[关    键   词]  液压与气动;建构主义;信息化教学

[中图分类号]  G712                [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2019）20-0035-03

信息技术的迅速发展推动了信息技术与教育工作的深度融合。在职业教育的课程教学中，运用信息技术手段与课程教学相结合提高教学效果成为教学改革的热点之一。中职液压与气动课程存在专业性强，理论知识抽象、实训项目多等特点。传统的教学模式是工科专业普遍采用的理论与实训相结合方式，受限于知识抽象、设备完善程度、学生学习兴趣等影响，教学效果往往未达要求。为了解决这一问题，以建构主义为基础，以信息技术为支撑，实现教育模式的改革与优化，激发学生对液压与气动课程的学习兴趣，提高学习效果，提升教学有效性。

一、理论依据

建构主义理论（constructivism）也译作结构主义，是认知心理学派中的一个分支。建构主义的最早提出者是瑞士的皮亚杰（J.Piaget）。他是认知发展领域最有影响力的一位心理学家。建构主义理论的内容很丰富，其核心可以概括为以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即在社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的，学习环境中的情景必须有利于学生对所学内容的意义建构。近年来，建构主义所要求的学习环境得到当代最新信息技術成果强有力的支持，建构主义理论下进行教学实践，成为教学改革的指导思想之一。

二、教学分析与实施

中职液压与气动课程作为机电专业的核心专业课程，是机械动力和控制、传输的重要组成部分，在机电一体化程度越来越高的发展趋势中，液压与气动专业知识的地位愈发重要，也是学习后续专业课程不可或缺的知识组成部分。作为中职教育，学生需达到掌握液压与气动基本控制常识的课程目标。

以下是近10年来我校液压与气动课程教学的实施与分析。

（一）传统教学存在问题

学校液压与气动实训室于2008年开始建设，先后购置气动实验台8台，液压实验台8台，2013年购置液压与气动综合实验设备1台，逐年修缮部分老化元件。目前，拥有基本的气动控制阀、气缸、空压机、液压控制阀、液压泵、液压缸等元器件。实验台具备完成纯液压、纯气动的基本实训任务条件。综合实验设备可以完成气动与液压的综合实训任务，但由于只有1台综合实验设备，参加各级技能竞赛训练使用需求大，在日常教学中发挥的作用较小。

2015年以前，学校较少运用信息化技术的教学阶段。初期，液压与气动课程采用理论与实训相结合进行传统方式教学。通过教学改革，在理论与实训相结合的基础上，逐步使用项目教学法进行教学。一直以来，课程教学之中师生对实训设备依赖性非常高，课堂较枯燥无味。

教学过程中主要存在以下问题：（1）学生学习兴趣低下，基本不进行主动学习;（2）部分课程内容由于零部件机构复杂及工作原理抽象，教学没有起到好的效果;（3）课程学习时间短，单纯依靠课堂学习难以完成学习任务;（4）受限于实训设备完善程度，部分实训项目无法进行。

表1的数据反映了学生的学习成绩，液压与气动课程的教学效果不太理想。

（二）基于建构主义理论，以教育信息技术推动液压与气动课程改进

近年来，学校积极推动教育信息化建设，从软硬件两个方面进行努力和改进。2016年，学校购置了一百多套多媒体教学设备，配置到教室及部分实训场室，打造多功能信息化讲台。教师可以在任何一间场室上网寻找教学资源，播放教学课件、视频、实物投影，开展网络教学。学校有规划地组织了全校教师进行信息化教学的培训，在信息搜索、各类软件使用技术培训、课件视频制作、网上信息平台使用等方面进行学习。学校教学资源库现有教师课件、教学视频等课程资源600多个，正在建设校级网络教学平台。通过学校的信息化整体建设，液压与气动技术课程的软硬件环境得到显著优化，这一门课程的学习实践环境显著改善。

针对教学团队结合学校信息化建设和中液压与气动课程的特点与问题，经过文献研究与实践检验，基于建构主义理论，以信息化技术建构学习环境，推动液压与气动教学改革，逐步提高教学质量与学生成绩，具体实施内容如下。

1.利用信息化手段激发学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习

著名教育家苏霍姆林斯基指出：“所有智力方面的工作都要依赖于兴趣。”处于学习阶段的中职生正是探索意识和求知欲旺盛的时期，同时他们具有较好的逻辑思维能力。成功的一半源自良好的开始，激发他们课程学习兴趣，把他们思想里面的“要我学”转变为“我要学”是提高教学效果的有效手段。而导入环节是学生投入课堂学习程度的起点。依托信息化手段，建构情景，在导入环节抓住学生的兴趣所在，提升学习兴趣。在日常教学中，导入的方法多种多样。文科教师喜欢用故事导入、诗歌导入，理工科教师喜欢用小实验导入、实物导入等。在信息化条件下，还可以通过音频、视频、模拟环境等方式导入，获得学生的高度关注，激发学生的兴趣。

在液压与气动课堂教学中，教师常用的常规导入方式是举例导入、实物（实验设备、常见设备）导入。如在课程介绍的内容中，之前常通过口头举例挖掘机、起重机工作来导入课程。具备多媒体设备后，依托平台播放宝马汽车制造视频片段、展示现代航空飞行器等信息化手段来导入。前者导入虽可以顺利进入课程的介绍，但只是教师的口头介绍，没有感官上认识和视觉上的冲击，学生需要有相关机械的认识基础来形成头脑中的画面，学生的关注参差不齐，引起学生学习兴趣的效果较低。后者导入通过利用媒体图文并茂的特点，在自动生产线上的机械手等各种先进生产设备、航天飞行器等高科技震撼画面颠覆学生的原有认识，引起学生的注意力，激发好奇心理，刺激了“我要学”的神经。

2.运用教育信息技术，建构情景，实现抽象到具体的教学实践

充分发挥教育信息技术在液压与气动课程中的作用，通过可视化方式和仿真方式等进行情景建构，促进学生主动探索学习，深化学习效果。通过教育信息技术，对部分非常抽象的课程内容进行可视化教学，让学生实现课程内容的具体探索学习。通过仿真技术，对部分零部件的工作原理，随着时序变化进入不同的工作阶段，进行模拟仿真，让学生发现各个部分和各個阶段的状态。

如在液压动力系统的课程项目中，动力元件液压泵的结构和工作原理是学生学习的难点。在传统的教学中，泵的结构可以通过挂图并拆解泵来学习，工作原理因无法看到泵的内部运行情况必须通过空间想象来理解。教学效果比较依赖实训设备和学生的抽象思维能力。在信息平台的基础上，借助Flash动画、动态图、VR技术下的仿真等媒体的辅助，就可以清晰展示泵的结构、拆解及安装，可视化的演示泵在吸油和压油工作过程中每个零部件的运行情况，形象化了整个泵的具体结构和工作，降低了学生的学习难度，学生主动探究，教学取得很有效的效果。液压与气动课程中，零部件知识的内容是整个专业课程框架的根基，其学习效果是影响课程学习的基础因素。在教育信息技术的辅助下，这部分的教学效果得到了大大提高。

3.建设教学虚拟空间，促进学生探索、协作

利用互联网等平台建构学生的学习时间和空间。对上课过程中学生不太清楚甚至未掌握的知识，教师使用制作微课等手段，把资源放到网络平台，学生课后在平台重新听讲和学习。通过网络，学生课后反复研究探索和讨论，加深对课程的理解。对于晦涩难懂的内容，还可以通过网络平台与教师、同学利用微信等主动进行交流和协作学习。

4.利用模拟实训模块，提升教学实践效果

结合理论学习与课程实践，通过教育信息技术，了解液压与气动课程信息资源开发现状和方向，加强模拟实训项目的投入，对现有实训设备不能完成的实训项目及实训效果不理想的项目，向模拟实训方向发展。模拟实训和传统实训相结合，确保学生能够更加全面直观地理解液压与气动课程的各项原理，让学生以更加形象化的感官去理解和掌握所需要学习的内容。

三、液压与气动课程推进成效

教育信息技术对液压与气动课程的推动作用与成效，主要分为教师教学反馈和学生成绩反馈两个方面。

（一）教师的教学反馈

教师通过以教育信息化技术为支撑，提高了备课的质量和效率，完善了课程内容，显著提升了课程的教学效果。

1.显著优化备课

在备课过程中，教师利用互联网、专业软件等信息化手段，打破空间、时间的限制，可查找更多的资料、参考更多的课件、制作各种模型，也加强了与同类院校之间教师的交流，实现教师资源的共享，实现立体备课。

2.课堂效果得到提升

在课程教学过程中，在建构主义理论指导下，通过信息技术建构了相应的学习情境，以学生为中心进行教学，提升了学生的积极性和主动性，使学生开展探究活动，完成学习活动。全面监测了学生的学习状态，对学生课堂上存在的问题，有效进行引导，帮助学生完成学习。随着教学手段增多，师生互动增强，学生的课堂学习显著提升。

3.促进了学生预习、课后学习及教师辅导有效性

信息技术的应用有效避免了基本只用教材预习的单一手段，丰富了学生课后学习渠道，突破教师课后辅导时间、空间的限制。协作学习和师生互动进一步增多，学习知识内容更全面。

（二）学生的成绩反馈

基于建构主义理论，通过信息技术手段提升了学生的学习兴趣，学生主动学习的意愿大大增强，加强了学生之间协作，有利于学生全面掌握和理解学科知识，学习效果得到提高。从及格率和优秀率两个方面将表1和表2进行对比，学生的成绩取得了显著进步。

基于建构主义理论及信息化的建设，对液压与气动课程有显著的提升效应。以信息化融合教育工作的建设思路，为其他课程依托信息化技术提升教学质量提供了参考与借鉴。

参考文献：

[1]王浩荣.建构主义理论在案例教学中的应用研究[J].学园，2018（7）.

[2]马飞，王明杰，郑武强.《液压与气动技术》信息化教学改革与实践：以河南水利与环境职业学院为例[J].科技风，2019（4）.

[3]王晓霞.基于云教学的《液压传动与气动技术》课程建设与教学反思蓝墨云班课课堂管理软件实践应用[J].中国多媒体与网络教学学报，2018（6）.