高职线上线下混合式学科知识交叉融合式教学方法实践——以气压传动方向控制回路为例

卢 哲，宋春霞，李国峰

（新疆应用职业技术学院，新疆维吾尔族自治区 奎屯 833200）

1 液压与气动技术课程教学的现状

1.1 学科分析

新疆应用职业技术学院电气自动化专业和机械制造及自动化专业，均开设有液压与气动技术课程，且行业对具备机电一体化相关工作能力的人才需求量很大。

1.2 学情分析

电气专业的学生经常会主观地认为此课程偏机械方向，故对学科分类有偏见。而机械专业的学生只能把知识局限于本学科内各元器件的认识和选用、各种回路的设计和搭接等基本方面，不能将它与所学的PLC与机床电气控制、传感器与检测技术、变频器技术等学科知识建立起联系，使得各学科之间相互独立，学生不能把知识进行有效的交叉融合。

1.3 实训设备分析

本系有液压实训工作台和气动实训工作台各15台，虽然能够满足学生的实训需求，但在教学中仅局限于本学科内的教学，很少和其他学科建立起联系，缺乏创新。

2 液压与气动技术课程混合式线上线下、学科知识交叉融合的教学思路

2.1 教学理念

首先，培养学生的学科兴趣，打破传统的课堂教学形式和单一学科知识的讲授模式，注意学科间知识的交叉，丰富学习方式、改变学习模式、促进学科知识融合；其次，通过线上教学资源辅助课程学习，提高学生学习效率；在实践环节注重培养学生的创新、沟通、协调、探索的精神，并养成良好的劳动素养，为顺应时代需求培养人才。

2.2 教学内容

本课程的授课顺序是先学习液压传动，再学习气压传动。两部分内容在元件结构和回路原理等方面都是相似的。部分同学会觉得没有挑战性，所以建议把气压传动的知识做升华拓展，与其他学科知识建立起联系，即：选用亚龙YL-235A型试验台（光机电一体化实训设备），把课程中的气压传动知识和PLC与机床电气控制、传感器与检测技术、变频器调速技术等学科知识建立起联系，让学生提前接触机械手、物料分拣等现代化生产线安装与调试的内容，学生在主观认识上就会有明确的定位。本文以液压与气动技术课程中气压传动部分中项目二气压传动方向控制回路的教学设计为例，结合亚龙YL-235A型试验台，采用项目式混合线上线下、学科知识交叉融合教学思路完成教学。

3 教学过程

3.1 课前预习

利用智慧职教云平台[5]，教师首先在PC端建立课程，找到合适的教学资源建课，建立授课班级。学生在app上登录自己的账号后，便可以接受老师发布的上课资源等信息。课前资源主要以课件、微课视频为主。课前在网络上发布授课资料，并配有练习，此外设置签到截止时间，学生可以利用自己的时间，随时随地进行学习，还可以对所看资料里不懂的地方进行评价提问。通过软件的数据分析，了解学生的自觉学习情况，在课堂教学中有侧重点地进行讲解。

3.2 课中学习

3.2.1 课程导入

导入是课堂教学的重要环节，主要作用有：集中注意，激发兴趣；承上启下，做好铺垫；营造氛围，创设情境。教师可以选择与本节课教学内容相关的视频、动画、企业案例等多种方式创设学习情境，引起学生的兴趣，调动学习主动性。并结合学生在预习过程中的难点逐步导入，引领学生交流分享。教师以生产、生活中常见的气动方向控制回路为例，播放多种机械手臂的视频，并结合YL-235A型试验台中机械手手臂的伸出与缩回、上升与下降、左转与右转的功能结构，请同学们积极回答生活中常见的气动方向回路。

3.2.2 任务实施

结合已学知识，首先让学生认识机械手的组成部分，再次播放机械手的动作视频。引导学生思考机械手是如何实现换向动作的，并利用仿真软件FluidSIM-P让学生根据机械手的部件选择气动元件，并尝试设计气动回路图，并动作仿真。然后再进行仿真演示，比较自己设计的和老师给出的异同之处，提出疑问，培养学生的设计、独立思考能力。

3.2.3 实践操作

通过动手操作，理论联系实际，对气动回路有更直观、更深层的认识。但目前仅是基础操作，机械手的动作只能通过手动的方式完成，可以进一步引导学生思考如何让机械手按照设计的路线自动完成动作，使用PLC控制和传感器检测的相关知识，使学科间建立起了联系。

老师给定任务即机械手的动作过程，学生分组完成任务，需经历：①任务分析；②完成I/O地址分配；③完成电路图的设计；④通过看传感器的指示灯是否亮，来检查和调整传感器的安装位置是否安装正确；⑤PLC程序的编制，完成本任务要用到步进指令，则需设计出状态流程图，然后再转为梯形图用电脑输入PLC；⑥下载程序，根据任务要求的动作完成调试，检查程序是否能完成完成动作要求。

3.2.4 小组互评

各小组完成任务后可轮流选派一名同学，去其他组进行参观评判，可以对工具摆放和工作环境6S、接线工艺性和规范性、同学的着工装和仪容仪表情况等不合理现象进行拍照，互相评比。培养学生的观察能力和公平公正的品格。

3.2.5 课堂小结

每节课轮流请一个组选派一名同学进行1～2 min的总结，其他小组和老师也可以补充内容，梳理重难点。调动了学生的学习积极性，还能提高学生概括总结能力。

3.2.6 课后作业

打破传统的纸质作业模式。可以是从网上搜集视频，或者利用生活用品完成一些液压（气动）的小装置制作，或者利用仿真软件FluidSIM-H、FluidSIM-P完成一些任务要求的液压（气压）和电气部分回路的设计来巩固本节课的内容。

3.3 课后复习

在网络上通过微课视频、动画等巩固复习，对照课本内容及时进行知识归纳和总结，梳理知识点标记在书本上。并把自己的笔记上传至网络平台，还可以在平台上进行提问。

4 教学特色

坚持以学生为主体、教师为引导的探究式学习方法，充分利用“智慧职教”更好地完成自主预习，在课堂学习中充分进行学科间知识的交叉融合，注重小组间的互相评议，提高学生的自觉性。坚持过程性考核和终结考核的评价体系，提高学生的参与度。课程总评成绩=考试成绩60%+平时表现40%。平时表现包括考勤10%、“智慧职教”平台课程完成度10%、作业10%、实践环节表现10%。

5 实施成效

首先，利用“智慧职教”平台，让学生更好地进行课程的预习和复习，丰富了学生自主学习的形式和素材，提高了学习效率。其次，课堂上有更多的时间完成学科知识交叉融合的综合性的实训任务，并在此过程中注重小组互评，让学生自觉遵守劳动纪律和做到6S。考核指标多样化，提高学生学习的主动性。

6 结语

液压与气压传动技术作为一门可以与多学科构建起联系的课程，更需要注重教学形式的多样性和教学内容的交叉性来提升教学效果，让学生及时享受到新的、好的教学资源，便捷、高效、轻松、快乐地完成学习。