基于大数据技术的 高职液压与气动技术课程教学改革探索

翟红云　凌艺春

【摘 要】本文阐述高职液压与气动技术课程教学中存在的教学模式过于单一、缺乏专业的训练场地、课程安排不够科学、学生实践能力较差等问题，提出基于大数据技术的高职液压与气动技术课程教学改革措施：根据高职院校的教学特点优化教学内容，运用大数据技术创新教学内容和模式，建立完善的实践基地培养学生实践能力。

【关键词】大数据技术 高职 液压与气动技术 教学改革

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2018）05C-0056-02

近几年，我国的科学技术水平不断提高，电子技术、计算机技术以及信息技术等高新科技已经广泛应用在农业、军工、国防等多个领域，而液压与气动技术也随之得到了进一步的完善。现阶段，液压与气动技术已经成为高职院校自动化相关专业的课程之一，也成为自动化专业学生必须掌握的职业技能之一。为了有效提升液压与气动技术课程的教学质量，本文拟探讨将大数据技术应用到教学中，同时创新教学模式以改善教学效果。

一、高职液压与气动技术课程教学中存在的问题

（一）教学模式过于单一。现阶段，很多自动化相关专业的教师都还在使用比较传统的教学方式，这一方面是因为教师的思想观念仍然比较因循守旧，另一方面教学环境以及仪器设备限制着教学模式的创新，教师很难将大数据技术和实际的教学活动结合起来。传统教学模式的主要特点就是注重理论知识的学习，而弱化了实践教学部分，有的甚至就只是纯理论教学。在实际的课堂教学过程中，教师往往会将较多的时间用来教授学生理论知识，而实践所用的时间就会很短，这不利于学生将理论知识和实践充分地结合起来，限制了学生动手能力的进一步发展，导致高职液压与气动技术课程教学质量难以提高。

（二）缺乏专业的训练场地。对于高职院校来说，资金相对比较短缺，常常会出现资金不够用的情况，这主要是因为高职院校开设的专业和专业课程比较多，很多专业都需要购买本专业要用的仪器设备，而很多与教学活动相关的教学仪器价格都比较昂贵，如此大的资金需求是很多高职院校难以承受的，进而导致很多专业的实验室内部的实验设备购买得不够全面或者是一些老旧的实验设备不能及时进行更新。这种情况限制着高职学生实践能力的进一步提高。

（三）课程安排不够科学。目前，我国很多高职院校都缺少专业的仪器设备，这就导致教师在安排课程的时候常常受到一定的限制，容易出现许多不合理的地方。除此之外，高职院校的人力资源也相对比较短缺，没有足够多的专业教师来带领学生进行实践能力的培养，进而打击了学生锻炼动手能力的热情。在实际的液压与气动技术课程教学中，很多教师都会将理论教学部分作为主要内容，学生基本没有发挥自己实践能力的空间，这限制了学生主观能动性的发展，不符合我国现阶段教学理念的基本要求。

（四）学生实践能力较差。由于教学环境以及各种其他因素的限制，大部分电气自动化技术的学生实践动手能力相对来说比较差，基本没有过实践经验。大部分学生平时都只注重理论学习，严重缺乏真正进入企业实习的经历。虽然现在很多学校都会安排学生进行生产实习等一系列企业学习活动，但是学生很少有亲自动手操作的机会。因此，当下很多高职学生虽然理论知识足够，但是实踐能力却严重缺乏，难以满足社会对人才的基本需求。

二、基于大数据技术的高职液压与气动技术课程教学改革措施

（一）根据高职院校的教学特点优化教学内容。目前，高职液压与气动技术课程教学中主要涉及的教学内容有：液压或气动系统中的主要元件、液压或气动系统的主要工作原理、流体力学基础以及液压或气动系统在生产生活中的主要应用等。液压与气动技术是一项可以实现机械传动以及自动控制的技术，主要是利用压力油或压缩空气作为工作介质。高职院校的办学目的就是为社会培养出大量生产或管理第一线的高等技术人才，因此，液压与气动技术课程教学中应该将学生作为主体，围绕锻炼学生实践动手能力这一目标来开展各种教学活动，同时加强学生对液压与气动技术理论知识的掌握。在实际的课堂教学过程中，教师在给理论教学留下足够时间的基础上应该让学生有机会参与到实践动手过程中。

在选择教学内容的时候，教师应该尽可能地选择一些较为实用的液压与气动技术知识，重视教学内容的质而不能一味追求量，对一些重要知识点着重做一些定性分析，例如教师可以重点对液压与气动系统的组成元件和结构进行讲解，而减少一些比较麻烦的理论证明和计算过程。在学生基本掌握液压与气动系统的主要组成元件和结构以后，教师可以通过讲解一些比较经典的液压与气动系统来加深学生对这门课程的掌握程度，重点对回路的工作过程进行分析，尽可能地培养学生的实践动手能力，使学生真正做到理论与实践相结合。

（二）运用大数据技术创新教学内容和模式。大数据技术是当下最前沿的信息技术之一，其主要核心技术是数字技术。在信息技术的发展过程中，大数据技术将会在理念、方式以及实践应用中带动一场新的技术革命。现阶段，大数据技术在教学分析中已经有了初步应用，尤其是在理工科教学过程中。在高职液压与气动技术课程教学中，也可以应用大数据技术来创新教学内容和模式。

1.大数据技术在教学内容上的应用。当前，高职院校基本都采用了以计算机为核心的现代教育技术，教师在上课之前会将各种音频、视频、图片以及文字等各种多媒体资源利用计算机办公软件制作成课件，这种利用数字技术来教学的方式相对来说有很多优点。液压与气动技术是一门实践性比较强的科目，因此大数据技术在液压与气动技术教学过程中就有较高的实用性。大数据技术能让学生从各个角度来认识液压与气动系统，从而将学生带入教师设定的教学情境中，对液压与气动系统的缸、阀、泵等各个主要组成元件有更为直观的认识，这对于缺乏实践经验的学生来说是一次很好的学习机会，可以增强学生的空间想象能力，以后遇到相似问题的时候可以更快地完成学习任务。

在课堂教学过程中，液压与气动系统中常见的压力控制阀、方向控制阀以及液压缸等用符号表示看起来比较简单，但是其实物的内部结构非常复杂，仅仅通过教师口头讲解根本无法使学生有较为深入的了解，而利用智能制造平台，如机电BIM（Mechanical electrical Buildinging Information Modeling构建信息模型）技术，以机电工程项目的各项相关信息数据为基础，利用信息技术和数字模型对项目设计、安装、调试、运行、故障检修等全生命周期进行协同管理，通过对大数据进行分析，并结合VR虚拟现实展示、AR增强现实技术等，通过人工智能模型搭建平台就可以将其全方位地展示给学生观看学习和模拟操作，提高学生的学习兴趣，并快速掌握相关技能。

2.大数据技术在教学模式上的应用。大数据技术突破了传统教学环境的诸多制约，有利于推动构建可供教师借鉴的精准教学模式。在本门课程教改实践的基础上，本研究从教学目标确立、教学过程框架设计、教学评价与预测三个维度，构建了基于大数据的精准教学模式，对学生的学习实现全方位指导、全过程评价，转变教育、教学、管理思维方式，积极引入新技术、新项目，积极推进教师培训，实现新技术与教学过程有机融合，推进精准教学、精准教育、精准管理，激发教学活力，提升精准教学的效能。该精准教学模式还在不断的实施、验证与完善过程中。基于大数据技术的精准教学模式如图1所示。

（三）建立完善的实践基地培养学生实践能力。液压与气动技术这门课程的学习过程中离不开实践训练，否则学生很难真正地学好这门专业知识，因此，学校应尽可能地建立实践训练基地，让学生在学好理论知识后可以有机会应用到实践过程中，从而培养学生的实践动手能力。实践训练基地可以分成校内实验室以及校外学习基地。在校内实验室中，学生可以运用自己在课堂中学到的理论知识来拆装或者操作一些典型的液压与气动设备，加强学生对课本知识的理解。在校外学习基地中，学生可以在企业的工作环境中亲身感受液压与气动系统的工作过程，为以后走向社会打下基础。

现阶段，我国高职液压与气动技術课程教学过程中仍存在一些需要解决的问题，相关的教育工作者应意识到这些问题的严重性，利用现代化技术创新教学模式，根据高职院校的办学理念优化教学内容，并尽快完善实训基地的建设，从而推动我国高职教育的进一步发展。

【参考文献】

[1]保臣，姬耀锋，武文斌，等.高职《液压传动与气动技术》课程的教学改革与探索[J].液压与气动，2011（3）

[2]VR大数据的世界，你真的理解了吗？[EB/OL].（2017-02-27）[2017-08-12].http：//www.sohu.com/a/127375846_557791

[3]石金艳.“双创”背景下高职液压与气动课程教学改革探析[J].经贸实践，2017（18）

【基金项目】2016年度广西职业教育教学改革研究项目“《液压与气动控制技术》课程‘教学做一体化教学改革的探索与研究”（GXGZJG2016B171）

【作者简介】翟红云（1979— ），女，河南新野人，广西工业职业技术学院讲师，硕士；凌艺春（1964— ），男，广西百色人，广西工业职业技术学院建筑工程系主任、党总支书记，教授，研究方向：机电控制与自动化技术、机械系统动态测试与故障诊断技术、现代传感器与测控技术研究。

（责编 苏 洋）