液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程，是機(jī)電、數(shù)控、自動(dòng)化、汽檢、汽電等很多工科專業(yè)開設(shè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，在工科課程體系建設(shè)中占有極為重要的地位。
該課程強(qiáng)調(diào)理實(shí)一體化的教學(xué)理念，與機(jī)械設(shè)計(jì)制造、機(jī)械設(shè)備安裝與調(diào)試、電工電子技術(shù)、電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)裝配生產(chǎn)線等課程，有著密切的聯(lián)系，是實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的課程，也是專業(yè)基礎(chǔ)課程中較難掌握、實(shí)用性很強(qiáng)的一門課程。
高職高專院校都十分重視液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程，但當(dāng)前液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程建設(shè)存在許多問(wèn)題，陳舊落后的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系明顯不具有高職教育的特色，學(xué)非所用，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。因此重新構(gòu)建適應(yīng)當(dāng)代高等職業(yè)教育的《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程實(shí)訓(xùn)新體系，顯得尤為迫切和重要。
課程全程實(shí)訓(xùn)新體系，即將理論授課方式改革為全程實(shí)訓(xùn)的授課方式。
一、課程教學(xué)現(xiàn)狀
1． 當(dāng)前各高職院校廣泛使用的、年銷售10000 冊(cè)以上的主導(dǎo)教材如下:
(1) 《液壓與氣壓傳動(dòng)》第3 版/左健民主編/普通高等教育十一五規(guī)劃教材/機(jī)械工業(yè)出版社精品教材;
(2) 《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》第2 版/張雅琴、姜佩東主編/普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材/高等教育出版社精品教材;
(3) 《液壓與氣壓傳動(dòng)》第2 版/張群生主編/普通高等教育十一五規(guī)劃教材/高等職業(yè)教育機(jī)電類規(guī)劃教材。
2． 高職院校主導(dǎo)教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)，決定了該門課程陳舊的教學(xué)模式和落后的教學(xué)現(xiàn)狀:
(1) 以上三本教材有一個(gè)共同的缺陷，即講述內(nèi)容有一個(gè)“知識(shí)斷層”: 只介紹液壓氣動(dòng)元件回路和系統(tǒng)，而不提元件回路和系統(tǒng)怎樣去運(yùn)行。知識(shí)結(jié)構(gòu)是孤立和不完整的，學(xué)生學(xué)完之后毫無(wú)收獲，使得這門課程的學(xué)習(xí)變得沒有了意義。
(2) 現(xiàn)代電氣控制與PLC 應(yīng)用技術(shù)，是液壓氣動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)知識(shí)，是學(xué)生完成液壓氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的*知識(shí)，而以上三本書對(duì)這些相關(guān)實(shí)用知識(shí)只字未提，這對(duì)于日益強(qiáng)調(diào)技能教育的現(xiàn)代高職教育來(lái)說(shuō)，顯然是不合適的。
(3) 以上教材只是泛泛的講了液壓氣動(dòng)元件、回路和系統(tǒng)，沒有相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，不屬于理實(shí)一體化教材，與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)脫節(jié); 并且存在著實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目不突出、針對(duì)性不強(qiáng)等問(wèn)題。與現(xiàn)代高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)極不適應(yīng)。
3． 述評(píng): 陳舊落后的現(xiàn)行教材模式，迫切需要有一部適合現(xiàn)代高職教育的新教材，迫切需要構(gòu)建現(xiàn)代高職教育液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)新體系。
二、研究目標(biāo)
1． 實(shí)施CDIO 工程教育模式下的課程教學(xué)理念，即產(chǎn)品構(gòu)思( Conceive) 、設(shè)計(jì)( Design) 、實(shí)現(xiàn)( Implement) 與運(yùn)作( Operate) 。
2． 實(shí)施“全程實(shí)訓(xùn)”的教學(xué)模式，構(gòu)建完整的“理實(shí)一體化”實(shí)訓(xùn)過(guò)程。
3． 將液壓氣動(dòng)系統(tǒng)與電氣控制技術(shù)有機(jī)地融為一體。以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、工作崗位要求和項(xiàng)目式教學(xué)需要為依據(jù)，突出以“應(yīng)用”為主的實(shí)訓(xùn)體系，大限度地體現(xiàn)液壓氣動(dòng)在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)可充分發(fā)揮學(xué)生潛能和創(chuàng)造力的、有利于學(xué)生關(guān)鍵能力培養(yǎng)的實(shí)踐平臺(tái)。
三、研究視角
建立一級(jí)課題，一級(jí)課題為課程之目標(biāo)或任務(wù)，一級(jí)
課題課題組成如下( 部分為模擬課題) :
課題1: 汽車自動(dòng)化生產(chǎn)線上的工件轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備( 氣動(dòng)、液壓)
課題2: 汽車裝配線上的自動(dòng)送料裝置( 氣動(dòng)、液壓)
課題3: 紙箱抬升與推出裝置( 氣動(dòng)、液壓)
課題4: 標(biāo)簽粘貼設(shè)備( 氣動(dòng))
課題5: 圓柱形工件分送裝置( 氣動(dòng))
課題6: 磨床工作臺(tái)模擬設(shè)計(jì)( 氣動(dòng))
課題7: 汽車自動(dòng)化裝配線上的零件裝配設(shè)備( 液壓)
課題8: 汽車板材沖裁模擬裝備設(shè)計(jì)( 液壓)
四、研究方法
為了保證課題順利完成，做到有理有據(jù)，課題小組首先積極開展理論學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)教學(xué)理論、查文獻(xiàn)吸收已有的研究成果并結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)際情況，明確課題的研究?jī)?nèi)容和基本方法。
課題組成員以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，明確課程的培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)確定教學(xué)知識(shí)點(diǎn)和技能，將教材內(nèi)容劃分為若干個(gè)模塊，將課程模塊轉(zhuǎn)換成為與實(shí)踐相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目，確定每個(gè)項(xiàng)目的能力目標(biāo)，終確定實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
從工業(yè)應(yīng)用的角度出發(fā)，綜合性強(qiáng)，打破課程體系和專業(yè)設(shè)置的限制。涉及的內(nèi)容多、范圍廣，教師需放下課本，以實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，突破教材的限制、學(xué)科的限制。
將全部教學(xué)內(nèi)容，分解為CDIO 工程教育模式下的教學(xué)實(shí)施方案，即以一級(jí)課題為目標(biāo)，二級(jí)課題為引導(dǎo)、三級(jí)課題為基礎(chǔ)。學(xué)生需要完成一級(jí)課題( 模擬產(chǎn)品) 設(shè)計(jì)，通過(guò)答辯后計(jì)入課程總成績(jī)。
五、課題分解
如圖1:

圖1 實(shí)訓(xùn)課題分解圖
六、研究成果示例———工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上的工件轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備
課題描述: 如圖2 和圖3 所示，利用氣缸( 液壓缸) 將傳送裝置從某一方向送來(lái)的工件，推送到與其垂直的傳送裝置上做進(jìn)一步加工。氣缸( 液壓缸) 活塞桿伸出，將工件推出; 隨后活塞桿自動(dòng)退回到原位。傳送帶S1 用氣動(dòng)馬達(dá)( 或液壓馬達(dá)) 驅(qū)動(dòng)，速度可調(diào)。
實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)提示: 工件被檢測(cè)到時(shí)，執(zhí)行元件自動(dòng)動(dòng)作;工件到達(dá)活塞桿前端，傳送帶S1 停留5 秒; 推出工件后，傳送帶S1 繼續(xù)運(yùn)行; 工件重量較小時(shí)，選用氣壓傳動(dòng)方式; 工件重量較大時(shí)，宜選用液壓傳動(dòng)的方式。
實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)任務(wù)布置: 產(chǎn)品建模; 液壓( 氣動(dòng)) 系統(tǒng)設(shè)計(jì);控制電路設(shè)計(jì)與PLC 程序設(shè)計(jì);完成課題設(shè)計(jì)說(shuō)明書。

圖2 工件轉(zhuǎn)運(yùn)氣動(dòng)設(shè)備示意圖參考( 一)

圖3 工件轉(zhuǎn)運(yùn)液壓設(shè)備示意圖參考( 二)
七、應(yīng)用價(jià)值
1． 本實(shí)訓(xùn)體系的建設(shè)，貫徹和落實(shí)了CDIO 工程教育模式下的課程教學(xué)理念。
在液壓與氣動(dòng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)中，通過(guò)項(xiàng)目式教學(xué)過(guò)程，以小組工作的形式，讓學(xué)生完成“產(chǎn)品構(gòu)思( Conceive ) 、設(shè)計(jì)( Design ) 、實(shí)現(xiàn)( Implement ) 與運(yùn)作( Operate) ”的整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程。
2． 本實(shí)訓(xùn)體系的建設(shè)，具備了在高職院校工科教學(xué)過(guò)程中推廣的價(jià)值。
本課程實(shí)訓(xùn)體系，借鑒了省內(nèi)外國(guó)家高職示范院校精品課程建設(shè)的成功模式，通過(guò)對(duì)高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真分析，以及對(duì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程教學(xué)模式的研究，合理制訂本課程的教學(xué)改革方案和實(shí)訓(xùn)體系，具備了在高職院校工科教學(xué)過(guò)程中推廣的價(jià)值。
課程全程實(shí)訓(xùn)的特點(diǎn): 一是學(xué)習(xí)資源源于工作實(shí)踐，學(xué)習(xí)內(nèi)容涉及面向工作中的各種挑戰(zhàn)，不受制于學(xué)科課程和專業(yè)課程框架; 二是強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)中的工作和學(xué)習(xí)及團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。在實(shí)際工作中，許多工作任務(wù)的完成有賴于一個(gè)團(tuán)隊(duì)的努力，學(xué)習(xí)者應(yīng)學(xué)會(huì)如何使一個(gè)團(tuán)隊(duì)能夠率地運(yùn)作，學(xué)習(xí)者可以在實(shí)際的工作中互相學(xué)習(xí)、自我反省、互相幫助，突出了學(xué)習(xí)者的主體地位。
結(jié)語(yǔ)
實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，由于突出學(xué)生的主體地位，實(shí)施“教做學(xué)”一體化，因此在教學(xué)過(guò)程中，使教學(xué)變得生動(dòng)，使抽象的內(nèi)容變得具體，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，既鍛煉了動(dòng)手能力，又充分滿足了學(xué)生的好奇心及探究知識(shí)的積極性，提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，終使所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際之中，達(dá)到“用學(xué)一體”的教學(xué)目的。