张 欣
(徐州生物工程职业技术学院 江苏·徐州 221000)
《液压与气动技术》是高职高专机械制造及自动化专业的一门实践性很强的专业核心课程,着重培养学生读系统回路图,识别液压或气压元件,分析组装液压或气动系统,连接电气控制回路,对各种设备中的液压或气动系统进行维护、保养、故障诊断和排除的能力。
《液压与气动技术》课程结构脉络清晰,涉及理论比较抽象,重难点明确,实践应用性强,涉及应用领域广,作为高职院校相关专业的学生而言要既能懂工作原理又能正确使用维护。由于流体传动原理抽象,液压和气压元件种类繁多,内部结构精密,元件组成的各类控制回路连接复杂,加上实验室里大都是已经组装好的供生产现场使用的液动或气动元件,不便于学生观察内部结构和动作,对于有精密配合要求的比如活塞与缸体、阀与阀芯,在实训室不方便拆卸。在学校开展的教学中,实践项目多为验证性项目,与将来的实践应用场合联系不够紧密,与岗位对接的意义不大。因此有必要加强校企课程共建,建立针对课程的校外实训基地,把教学课堂合理布置到生产场所,校企共建课程标准,共建教学资源,共同实施教学,提升教学效果。
徐工液压件厂是一家专注于高中压液压缸、液压阀、液压附件以及液压系统的研发、制造、销售及再制造服务企业,是与我校密切合作的校外实训基地和现代学徒制共建单位。
该企业以企业智能制造为创新主体,通过与合作院校深度合作,在校方建立企业外部人才培养基地,采用产学研赛创五维一体化联合培养模式,通过招生介入、企业课程植入、企业文化灌输、工学交替实习等一系列联合培养、共同帮带的措施,进行专业技能和关键制造技术的探索研究,使学生在校期间即完成企业特色专业理论和实操技能培训,从而引进综合素养高、理论知识过硬,技能精湛娴熟的创新型蓝领技能人才队伍,满足企业高质量快速发展的人才需求,大幅缩短新员工进入企业后的培训周期,有效降低企业招聘和用工成本。
在充分考虑学校实训条件和企业生产条件的基础上,构建以提高学生实践技能和创新能力为目标,以课程设计开发、课程资源建设和教学过程落实为目的的优势互补的专兼职教师相结合的教育教学团队。
学校的专职教师和企业行业的专家,有不同的知识结构,专业背景。企业教师有丰富的生产、组装、调试和维修经验,企业教师的加入能带来行业最新的前沿咨讯和实践技能,可以深挖企业资源,丰富教学项目。专兼职教师一起开展教研活动,重构课程体系,优化教学内容,创新教学方法,建设教学资源,将产教融合的理念融入教学环节中,让理论知识与实践技能更紧密交叉,提升校企合作育人的效果。通过企业教师进课堂,学校教师进车间,资源共享,帮助企业教师提升教学能力,帮助学校教师提升技能水平,增强团队的辐射影响。
为避免人才培养供需错位,确保学校所教、学生所学为企业所用,校企双方就岗位需求、职业素养、职业能力等多方面进行交流,在行业企业专家的指导下构建课程内容体系,实现职业标准与课程标准的对接。校企双方派出有丰富经验的师资,把理论教学和实践基地有机结合,把在学校难以完成的实践内容比如液压缸的质量检测和装配,复杂液压系统的组装等项目放在企业完成。
安排在企业完成的实训内容,要作为学校实训室的项目的补充,避免重复。涉及的抽象理论分散成知识点,融入到企业现场教学中;建立相关的管理制度和过程考核体系,加强安全意识和企业文化灌输。通过对接真实生产场景,校企共同制订适应专业建设需求和企业需要的课程标准,实现校企双主体育人,教学内容与职业能力无缝衔接。
结合《液压与气动技术》课程特点,构建以“基本元件+典型回路+复杂系统”为教学层次的递进式课程框架。为了让抽象的理论知识更直观易懂,充分利用校内实训室里实训设施,比如透明的液压元件,观察液体的流动状态,辅助信息化教学视频,直观展示液动原理,便于学生理解压力、流量等基本概念。
常用的液压元件的识别比如液压泵、液压缸、液压阀一般可在校内实训室完成,以观察为主,学生动手操作的空间有限,受装配条件的限制,液压元件的组装和调试,质量检测和控制难以在校内实训室完成。为了保证教学效果,学校应在部分理论知识完成后,集中半天或一天的时间到企业完成部分实训操作的内容,聘请有丰富生产经验的企业教师示范,学生分小组实践操作,企业教师和校内教师一起巡回指导。学生在真实的生产线上组装调试部分液压元件后,可以直观看到元件内部结构,并积极主动地探索各零件之间的配合关系,不仅形成对液压元件的直观印象,而且提高了识图能力、动手操作能力和逻辑判断推理能力,获得校内实训室无法感受的体验,从而促进理论要点的消化吸收,激发学习主动性。
专业教学资源库是高职院校推动教育教学改革、推进教育现代化、加强专业内涵建设、实现资源共享的重要载体。教学资源库不仅服务于本校在读学生,同时也可以为行业企业的工作人员、社会人员提供开放的共享资源,成为终生学习的新途径。
建设专业教学资源库,需要高职院校与企业各生产部门多方参与、协调联动,通过科学合理的顶层设计,分层建设,边建边用,持续改进,采用PPT、生产视频、Flash动画、仿真等多种信息化形式呈现课程内容。企业生产过程中有大量珍贵的学习素材可以用于教学,比如液压阀的装配,故障的查找和排除,其中的经验和技巧都是学生非常感兴趣的。如果有专门人员在生产过程中进行录制、收集、整理视频等素材,不仅可以拓宽学生的视野,更能增加一线教学人员的教学经验,促进校企间的学习交流。
课程采用理实一体化的教学模式,学生可以依照实训步骤按部就班地操作,但这个过程无法引导学生深入思考和自主创新,无法达到培养学生实践能力和创新能力的目的。为了提高学生自主学习的意识,在校企双方教师的指导下,将难度适中的教学仿真软件应用到该课程的后期环节中,通过对液压回路同步搭建、液压元件性能分析以及液压回路仿真分析等,观察运行状态,发现和解决实际问题,激发学生学习兴趣,提高教学质量。
一般采用操作简便,容易上手的FluidSim软件,该软件适合在教学过程中给学生演示回路动作过程,将抽象的回路直观显示为运行状态仿真图,可以观看同步运动的液压缸的活塞杆动态的伸出和缩回,显示液压缸同步的压力、流量、速度以及液压缸的负载的数值。该软件可对基于元件物理模型的回路图进行实际仿真,使回路图绘制和相应液压或气动系统仿真相一致,能够在设计完回路后,验证设计的正确与否。
本课程除了培养学生液压与气动技术相关的专业能力外,还要实现立德树人,德技兼修的任务。校企共同制定课程标准时要结合科技对国家和人类的影响,以中华民族伟大复兴的“中国梦”引领学生树立理想信念,提炼出爱国情怀、社会责任、工程伦理、人文精神等要素;介绍与流体领域相关的科学家,挖掘他们严谨、奉献、踏实肯干的科学精神,加深大学生对大国工匠精神和创新精神的认同。
介绍液压传动发展史,展示流体传动的前沿技术,让学生了解学科的源远流长和博大精深,用其自身的魅力吸引学生。通过列举“导弹之父”钱学森,在流体力学中做出突出贡献的牛顿、伯努力等中外科学家,阐述科学家和他们的重大贡献对社会发展的重大推动作用;通过设计适合学生好奇心和兴趣点的历史人物或植入社会与工程等实际案例,让学生养成工程思维,“团结协作、创新精神、实事求是、严谨认真”等德育元素,唤起学生对科学精神的敬畏和对社会使命的责任担当。帮助学生领悟遵循专业规范的重要性,引导学生树立敬业、精益、专注、创新的大国工匠精神,将个人发展、社会责任和实现中国梦紧密联系起来。
液压与气动技术在各行业都有广泛的应用,懂原理、会分析、能组装、能维护,是企业对职业院校的学生的基本要求。课程建设中,选择合适的企业,在校企协商的基础上,深度挖掘教学资源,将生产现场项目素材整合到课程中,结合工匠精神等德育要素,把职业能力贯穿到课程教学过程中,实现最佳的教学效果。