高职“液压与气动技术”课程信息化教学改革探讨*

丁群燕

（武汉软件工程职业学院，湖北 武汉 430205）

1 高职“液压与气动技术”课程教学现状

“液压与气动技术”是武汉软件工程职业学院机电一体化、数控维修、机械制造及其自动化等专业理论性和实践性都很强的一门重要的专业必修课程。通过该课程的学习，使学生掌握液压气压元件和回路的工作原理、液压和气压元件的选用、系统的设计与调试、液压和气压元件元件及回路在一些典型设备（如组合机床、工业机械手、数控机床等）和自动化生产线上的应用，培养学生分析和设计典型液压传动、气压传动回路的能力，以及对液压传动和气压传动系统进行安装、调试、维护及故障诊断和排除的能力。可以说该课程融合了机械、电子和自动控制等多门学科的知识，在工程机械、汽车、冶金、国防等制造工业领域得到了非常广泛的应用，近年来也开始被广泛地应用于工业机器人、宇宙航行、地震预测等领域，可以说液压和气压传动已经渗透到了国民经济的各个领域[1]。如何高效地开展“液压与气动技术”课程的教学，培养液压和气压传动领域的专业技术人才是高等院校机电类专业的重要课题之一。

但是，目前高等职业院校“液压与气动技术”课程在教育教学中还存在一些问题，主要体现在以下几个方面：①大多数高等职业院校的“液压与气动技术”课程的教学主要根据教材实施课堂教学，依靠教师的教学能力把自己理解和掌握的知识以多媒体课件等静态资源为媒介给学生进行讲授，课堂上教师通常采用满堂灌的授课形式，主要通过课件和实物展示为主来授课，学生仍然处于“要我学”的学习状态，被动接受教师教授的知识点，因此，学生学习的积极性普遍不高[2]。②液压和气压元件的结构比较复杂，工作过程也比较抽象，制造液压和气压元件的材料也是金属材料，学生没法直接看到元件内部的构造、工作过程和工作原理，在学习过程中要求学生有一定的空间想象能力，学生理解起来比较困难，教师在讲授的过程中也很吃力，导致课堂授课效率不高。③受教学资源的限制，学生课后既没有自主学习的条件也没有自主学习的习惯，所以很少去自主学习，导致预期的课程教学目标难以达成。④学生基础较薄弱，注意力易分散，学习积极性不高。

教育信息化是教育现代化的基本内涵和显著特征，是“教育现代化2035”的重点内容和重要标志。随着互联网传播技术的成熟，高等职业教育也进入了全新的数字化时代。在以“信息技术与未来教育变革”主题的第一届国际教育信息化大会上，面对全球教育信息化的发展现状和问题强调，因应信息技术的发展，推动教育变革和创新，构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会。习总书记等国家领导人也在开幕词中也提出：积极推动信息技术与教育融合创新发展，共同探索教育可持续发展之路，促进优质数字教育资源开发和共建共享，共同开创人类更加美好的未来[3]。武汉软件工程职业学院积极响应习总书记的号召，积极推动教育与信息化技术手段的融合，大力推行教学做合一的工学结合人才培养模式创新改革，通过激发学生主动学习兴趣和积极参与教学活动来满足学生主动学习的内在需求，提高教学质量，以适应当代社会对创新人才培养的需求。

2 信息化教学的优势

信息化教学是将信息技术和资源融入传统教学中，从而优化教学过程，突出以学生自主学习为中心、培养学生学习能力的一种新的教学方式，极大地改善师生间信息传播和互动的方式。和传统的教学模式相比，信息化教学有以下几个方面的优势。

2.1 信息来源广泛

信息技术和资源融入教学过程后，教师不仅可以教授学生专业知识，还可以通过网络平台为学生提供丰富的优质教学资源供学生学习，还可以共享相关课程名师的教育资源，学生获取知识的来源不再局限于教师和课本，扩大了学生知识的覆盖面和视野。

2.2 可激发学生主动学习的积极性和能动性

处于信息化普及时代的当代大学生，网络已经成为他们获取信息的重要窗口，互联网的普及正改变着他们的学习习惯和学习方式，新时代的大学生更热衷于在信息化教学平台上获取和探索新的知识。充分利用“互联网+”、学习平台、虚拟仿真、丰富优质的信息化教学资源，使学生可以不受时间和地点的限制随时开展学习，提高学生学习的主动性和积极性。

2.3 有利于个性化教学

交互是现代教育中必不可少的一个环节。和传统教学相比，信息化教学具有强大的交流互动功能，方便师生互动，可以有针对性地帮助学生解决学习过程中出现的问题。学生也可以根据自己的知识掌握的程度选择适合自己的学习进度、学习内容的难易度。教师还可以根据后台反馈的数据及时调整教学内容和教学进度，以满足不同层次学生个性化的学习需求，从而促进学生的个性化发展。

2.4 利于促成生生互动，培养团队协作精神

信息化教学过程中的小组分工协作、小组互评、学习平台交流讨论和作品展示等方式有效加强了生生互动，也有利于培养团队协作精神。

3 信息化教学过程设计

结合武汉软件工程职业学院“液压与气动技术”课程的教学现状，突出以学生为主体、以能力为本位的原则，将“液压与气动技术”课程按照基础知识—典型液压元件—典型液压回路—典型液压系统—典型气压传动从简单到复杂、从单一元件到单元模块再到完整系统，对知识点和技能点进行序化，将核心知识点和技能点依次列出并进行互联，形成完整的课程体系。然后针对各核心知识点和技能点建设立体化的教学资源，如课程课件、图片、微课、视频、动画、试题库等，以便开展信息化教学。

下面以典型液压元件液压泵中的齿轮泵为例探讨“液压与气动技术”课程信息化教学改革实施过程。齿轮泵教学内容的核心知识点是齿轮泵的结构特点和工作原理，核心技能点是齿轮泵的功能应用和故障诊断维修。教学实施过程如下。

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3.1 课前导学

在开课之前，教师先在MOOC 平台、学习通、雨课堂等在线教学平台上上传课程资源，建设“液压与气动技术”在线课程，界面如图1 所示。课前教师在网络平台上发布以下学习资料：本次课的课件PPT、齿轮泵结构特点的图片和短视频、齿轮泵工作原理的动画、困油现象的动画、齿轮泵拆装短视频和动画及微课、齿轮泵检修的短视频和微课、课前导学测试题。

在讨论区发布主题讨论：齿轮泵如何实现配流的，也就是说齿轮泵如何实现高低压腔隔开的？讨论区界面及主题讨论示例分别如图2 和图3 所示。

图2 讨论区界面

图3 主题讨论示例

教师通过班级课程教学QQ 群发布课前学习任务和教学要求，引导学生课前根据自身的实际情况合理安排时间自主学习。现在学校都有校园网，在课前基本上能实现“人人皆学、处处能学、时时可学”。

学生除了完成课前导学任务还可以通过留言板、讨论区、QQ 群、微信群等途径与教师进行互动，平台对每位学员的参与情况如教学的学习进度、课前导学测试的完成情况等进行详细的记录[4]。教师通过查看后台的统计结果，了解学生的学习进度和对知识点的掌握程度，能使教师在后续的课堂教学中有针对性地开展教学，也为全过程评价提供依据。同时课前讨论还可以充分调动学生学习的积极性。

3.2 课中学练

教师通过平台系统统计汇总数据的分析结果，结合学生留言问题内容，对教学进度和具体内容及时进行调整，针对存在的问题有针对性地开展课堂教学。具体实施内容如下。

课前签到：课前二维码签到，对学生进行考勤管理。

课内实操：播放齿轮泵拆装短视频和动画、微课，如图4 所示，教师现场演示拆装步骤和方法并解析操作注意事项，学生分小组协作完成外啮合齿轮泵的拆装任务。对于拆装过程中的一些易错点，可以让学生通过视频、微课或动画反复观摩，指导学生动手操作，充分发挥教师的主导作用和体现学生的学习主体地位。

图4 齿轮泵拆装短视频

弹幕排故：录制齿轮泵典型故障的视频，将画面同步投影。

总结梳理：梳理本次课讲授的主要内容和重难点，总结拆装过程中常见的误操作，强调安全操作和规范操作的重要性并融入思政元素，组织小组开展主题讨论和互动答疑（比较内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵结构特点和工作原理），促进师生、生生间的交流活动，培养学生提出问题、解决问题的能力。

考核评价：分为教师点评、小组自评、小组互评。教师通过网络课程平台随时记录每一个学生的课堂表现，如签到情况、小组主题讨论参与情况等并进行打分；对小组的完成情况进行点评打分；各小组总结本组完成情况分析问题原因，寻求解决方法；小组间也要进行互评，学生的得分按照开课前设置的权重计分，作为期末总成绩评定的组成部分。

3.3 课后拓展

结合授课情况，教师课后在网络平台上发布如下作业：①外啮合齿轮泵在结构上存在哪些问题？如何解决？②如何解决齿轮泵的困油现象和泄漏问题？

学生利用平台进行复习和探究，完成教师布置的作业。对于课上还未理解掌握的知识点，学生可通过留言板与教师和学生进行交流。教师及时查看和批改课程平台的信息和作业的提交情况，以便及时调整后续的教学进度和教学安排。单元测试及单元作业如图5 所示。

图5 单元测试及单元作业

4 结语

信息化教学改革的最终目的是引导学生有效地进行自主化、个性化的学习，提高课堂教学效率，激发学生主动学习的积极性和能动性，提升教育教学质量[5]。武汉软件工程职业学院“液压与气动技术”课程通过创新教学方法，深度融合信息化教学手段，有效运用现代信息技术和优质的信息化教学资源，细化每个教学步骤，有效突破重难点，变革了课堂教学方式，有效地提高课堂教学效率，缓解了学生一听就懂，一做就蒙的尴尬境况。该课程通过开展信息化教学，学生的动手能力和对关键知识点的掌握程度大幅提升，在信息化教学改革过程中培养了学生自主学习的能力、分析问题解决问题的能力和创新意识，促进了知识目标和技能目标的达成。