俞齐鑫,张 丹,杨 斌,周少东
(1.常州信息职业技术学院智能装备学院 江苏 常州 213164;2.常州信息职业技术学院燃料电池系统先进技术实验室 江苏 常州 213164)
当前,企业对高素质技能型人才的需求日益迫切,员工的职业能力成为企业用人考查的重要方面[1-2]。作为高等教育机构,我们有责任根据现实社会对人才需求的变化,培养能够更好地适应社会并具备职业能力的学生[3]。要实现这一目标,教师不仅应具备扎实而广泛的专业知识,还应运用适当的教学方式进行授课。
液压与气压传动技术广泛应用于工程机械、装备制造、汽车等各行各业,是自动化技术不可缺少的手段[4-5]。“液压与气动”是高职机电一体化技术类专业的一门专业基础课,该课程涵盖液压与气动基本概念、元件结构图形符号、元件工作原理、系统回路工作原理分析、系统回路安装调试与简单维护操作等学习内容,理论性、实践性、综合性都很强[6-8]。然而目前该课程在高职教学中存在一些共性问题,一是液压气动的知识点多、理论性强,教师以讲授为主,学生学习积极性较差。理论知识难理解,尤其是液压气动元件原理及基本回路原理难理解,同时学生又缺乏实践经验,导致学生难以将知识融会贯通、真正掌握。二是大多数教师在教学过程中采用传统讲授和实验验证的教学方式,更多地关注学生对课程知识与技能的掌握程度,而忽视了对学生职业能力的培养,没有从学生毕业后的就业需求出发进行教学设计。三是教学形式流于表面,没有利用教学平台进行有效实施和支持,教学内容难以真正落地。在对液压与气动教学内容缺乏深入分析的前提下,盲目采用行动导向教学法,尽管进行了教学改革或者创新,但教学效果的改善并不明显,学生的学习兴趣和职业能力都没有得到提升[9-10]。
当前传统的课程教学模式已不足以培养学生获得灵活多变、不易被淘汰的职业能力,以适应未来不断发展变化的工作任务。因此,迫切需要深入探究一种新的教学模式。
行动导向教学是以就业为导向,倡导基于“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”完整的行动教学过程序列[11],注重学习的实践性、操作性,它有助于学生提前体验工作状态,在团队合作完成工作任务的过程中,促进对学生职业能力的培养。
根据行动导向教学模式及“液压与气动”课程特点,结合学校现有教学条件,将高职学生的专业能力、方法能力和社会能力的培养作为出发点[12],参照行动导向教学的完整“行动”过程,基于学习通平台构建“液压与气动”课程的行动导向教学模式。该教学模式以项目教学为主导,案例教学和PBL 教学为辅,并利用学习通平台,使其在该教学模式的构建和实施过程中发挥良好的支撑作用[13],使学生积极自主地参与学习,全面提高学生的职业能力。
如图1 所示,本研究构建的教学模式将行动过程分解为五个环节:项目任务、小组分工、计划决策、实施计划、检查评估。在教学活动中,教师负责向学生发布项目任务,学生接收到项目任务后,主动参与教学活动,充分发挥其主体作用,逐步完成项目任务,并在轻松愉快的氛围中不断培养和提高专业能力、方法能力和社会能力。在学生的整个行动过程中,教师实时监督和指导,对学生完成项目的过程和成果给予评价。
图1 基于学习通平台的行动导向教学模式
“液压与气动”课程的教学项目必须要和内容密切相关,将每个气动元件与基本回路的教学和实际工作项目联系起来,并按照难度递增的方式进行教学[14]。首先学生可以从设计拉门自动开闭系统开始,以深入学习气动中方向控制阀和基本方向控制回路。然后可以再安排教学较为复杂的项目,如压力控制回路、速度控制回路、往复运动控制回路以及电气控制的气动回路,逐步提高学生的理解能力和技能水平。
项目实例:行程阀控制的双缸顺序动作(A伸―B伸―A 缩―B 缩)回路设计。
授课对象:常州信息职业技术学院智能装备学院2021级机电一体化技术专业215 班学生(共36 人)。
行动教学过程:
①项目任务:教师根据教学内容制订双缸顺序动作项目任务书,并连同案例视频一起上传到学习通平台资料模块,在讨论模块上发布课前讨论问题,再利用通知模块及时告知学生查看项目任务和思考讨论问题。学生登录学习通平台查看项目任务书及相关内容,明确行程阀控制的双缸顺序动作设计要求,认真思考教师提出的两位五通双气控阀特点问题,逐步掌握问题的答案;同时仔细观看教师提供的案例视频,并熟知本次工作任务的考核方法。该环节主要培养学生的信息处理能力、自主学习能力和知识理解能力。
②小组分工:教师通过学习通活动模板发布分组任务,严格设置总小组数量(10 组)、每个小组的人数范围(3―4人)及评价方式权重(教师评价30%、组内互评30%、组间互评30%、自评10%)。学生在保证强弱相融前提下进行自愿分组,分组完成后每组学生根据项目任务书的具体要求进行组内分工,填写组内分工表上传到学习通。该环节主要培养学生社会能力中的组织能力、沟通能力以及合作能力。
③计划决策:学生首先小组讨论项目任务书中提出的问题,把答案发布到学习通对应问题的讨论下面;教师就问题结合元件原理动画讲解两位五通双气控阀的记忆功能特点,加深学生对问题的理解。然后学生根据项目设计要求,分析研究两位五通双气控阀作为实现双缸顺序动作的换向阀,初步确定相关气动元件和设计气动回路,通过仿真软件FluidSIM 对设计的气动回路进行初步的仿真验证,如图2 所示。学生制订计划过程中如遇到问题可通过学习通群聊的方式询问教师。教师及时回答学生所提出的问题并进行指导,对学生初步设计的双缸顺序动作气动回路提出建议,并根据个人实际经验点评气动回路的优劣,不断引导学生修改、完善气动回路设计方案。此环节主要培养学生的逻辑思维能力、创新能力以及语言表达能力。
图2 气动回路FluidSIM 仿真
④实施计划:学生在气动试验台上进行气动设计回路的搭建,调试行程阀与气缸活塞杆之间的距离,并根据气动回路的实际工作压力和两个气缸的运行速度情况对气动三联件中的减压阀和气缸接口处的单向节流阀进行适当的调节。学生在气动回路调试过程中进一步加深对调压调速原理的认识,并通过试验台上双缸顺序动作回路调试和运行发现气动回路设计的缺陷,结合FluidSIM气动回路仿真及教师的指导,优化完善双缸顺序动作回路的设计。此环节主要培养学生的实际操作(运用)能力、问题解决能力和行动能力。
⑤检查评估:每组分别将自己的方案以图片和视频的形式上传到学习通分组任务活动中,然后学生按照小组用学习通投屏的方式进行回路设计方案汇报,并分享项目过程中解决重点和难点问题的方法。汇报之后学生依据整个项目的过程表现进行自评、组内互评,而组间通过对比每组气动回路方案设计进行评价,最后教师根据每组设计好的气动回路、项目过程中的团队协作、FluidSIM 仿真软件的操作使用和试验平台的搭建调试情况等进行总结和评分,如图3(p157)所示。此环节主要培养学生的分析能力和语言表达能力。
图3 学习通分组任务上的作品展示
学生完成基于学习通平台的行动导向教学模式的“液压与气动”课程所有教学内容的学习后,需填写课程问卷调查报告。该问卷调查报告采用学生自身学习前后对比问题设计,问题回答主要包括两个方面,一是学生学习本课程之前在其他教学方式授课情况下获得的职业能力情况,另一部分是采用基于学习通平台的行动导向教学模式的本课程学习后学生获得的职业能力情况,具体的计量指标见表1(p157),这种被试内设计方式更为有效。为了避开中庸思想的干扰,问卷调查报告采用李克特6 点评分法,1―6 分分别代表非常不同意、不同意、比较不同意、比较同意、同意、非常同意。
表1 职业能力各项计量指标
采用SPSS 软件对回收的36 份问卷调查报告数据进行配对样本T 检验,结果见表2(p158)。从结果中可以看出,本课程学习前的其他教学方式和采用基于学习通平台的行动导向教学方式,在培养学生的专业能力、方法能力和社会能力上都存在着显著的差异(P<0.01),因此采用基于学习通平台的行动导向教学模式授课培养学生获得的职业能力显著高于其他授课方式。
表2 学生学习本课程前后获得职业能力的配对样本T 检验
随着当前各行各业的快速发展以及对人才需求的不断变化,学生需要具备终身学习和适应社会发展及工作任务不断变化的能力。本文采用的基于学习通平台的行动导向教学模式,是以项目为核心,以行动为指导,并以学习通作为支撑平台,促进学生全程自主参与学习过程,该模式通过项目任务、小组分工、计划决策、实施计划和检查评估五个环节,推进课程教学并帮助学生达成知识学习目标。该模式注重培养学生的专业能力、方法能力和社会能力,提高高职学生的学习兴趣以及为未来适应社会做好准备的能力。通过课程实践的结果可以看出,基于学习通平台的行动导向教学模式在培养高职学生职业能力方面具有良好的效果。