中职课程《液压与气压传动》教学资源建设
2024-03-24梁华卓梁震芳李纬华何俊峰
梁华卓 梁震芳 李纬华 何俊峰
摘 要:本文研究中职液压和气压传动教学资源的建设。在以学生为中心、老师为主导的原则下,充分利用共享性质的教育资源,如CourseMaker录制微课、万彩大师制作动画,激发学生兴趣和主动性。使用FluidSIM仿真软件教学,引导学生自主探究,根据学生实际情况布置适当的任务,切实提高学生的学习效果和水平。综合应用各种资源并采用适当的教学方法,有助于解决“易懂难精”的问题。
关键词:中职课程 液壓与气压传动 教学资源
1 序言
《液压与气压传动》是中职机电类专业的必修课,它强调实用性、跨学科性和理实结合。除了培养学生动手能力、实验操作能力和工艺技能,还注重培养团队协作精神和创新意识,通过项目综合实践提升学生综合素质、创新意识和实际动手能力。
中职学生为初中毕业后进入中职学校的学生,中职学生存在认知上的偏差,缺乏对学习的兴趣和动机,缺乏主动学习的行为,意志力不强,容易从众,同时面临着心理压力和转变带来的困惑[1]。因此,在教学过程中应注重处理学生的心理问题,同时根据学生实际情况设计相应的教学方法,逐步深入到内容的重难点,将抽象理论知识与实际实例相结合,让学生将教科书知识与现实生活联系起来,以便更好地接受新的知识。
本文通过设计教学思路,对《液压与气压传动》中职教材进行了剖析,为制作教案和PPT教学资源提供了基础。采用了多种方式建设教学资源,包括使用CourseMaker录制教学视频、万彩动画大师制作教学动画、仿真软件FluidSIM进行教学。利用Flash制作动画与制作线下录课视频。丰富的教学资源让老师们能够更加方便地进行授课,同时也丰富了学生们的学习体验。
2 教学设计思路
2.1 教学设计目标
教学设计目标是让学生在课程结束时能够全面掌握知识和技能的过程。对于液压与气压传动这门理论性较强,实践性较强的课程,教学设计目标包括但不限于:(1)理解和掌握该领域的核心概念和专业术语。在课程中,教师将通过详细的讲解和演示,帮助学生逐步理解和掌握相关概念和术语。(2)掌握液压与气压传动系统的组成和工作原理。教师会通过实验仿真环节的展现,让学生对液压与气压传动系统有深入的了解,并能熟练掌握其工作原理。(3)培养学生的动手操作能力和团队合作能力。实践操作是本课程的重要部分,教师将通过实验小组的方式组织学生进行仿真操作,从而培养学生的动手能力和团队协作能力。(4)带领学生体会国家大力发展产业的意义和价值。工匠精神既是一种职业精神,也是一种职业能力,内蕴着精益求精的技能、敬业奉献的操守、神情专注的心智,成为鼓舞各行各业人民爱岗敬业的强大精神动力[2]。通过思政教育观察工匠精神,帮助学生了解大国工匠精神。从而感受到正确引导下往市场需求发展方向产业的意义和价值。(5)提高学生自主学习能力与创造性思维。教师制作适合学生自主学习的教学录像可以让学生在自由学习的过程中不仅可以自由选择学习的时间。在大数据时代,教师更倾向于提高学生的主观能动性来解决教学过程中的枯燥单一的教学问题;学生更倾向于利用计算机、手机和互联网,使用多媒体、班课、软件、微课等进行多元化的学习[3]
2.2 教学设计思路内容
液压与气压传动这门课程教学设计重点围绕知识点分析展开。针对此课程,教学设计思路可以包括以下几个方面:(1)知识点分析:首先需要仔细剖析涉及的知识点,并将其分成易于理解的部分。通过进一步拆分,将各个小知识点整合成更加系统的教育资源,如在线微课程视频和线下教学材料等。(2)教材整合:了解学科特点,适当整合课程内容。如将液压系统基本组成和回路分别整理为微课视频,增加思想政治教育元素,以培养学生与工匠精神相关的价值观念。(3)PPT教学资料:制作相应的PPT教学资料并按照教学设计计划进行授课。配合线下和在线微课视频的使用,使用课后作业的形式检验学习效果。(4)融入仿真教学:将仿真教学融入到课堂中,采用案例分析和模拟实验等方式,帮助学生更好地掌握实际应用能力。仿真教学通过模拟各种情境和场景,让学生更容易地理解课程内容,并且随时调整系统参数以实现更佳效果。
液压与气压传动这门课程的教学设计思路需要围绕分析知识点、整合教材、制作PPT教学资料、融入仿真教学等方面展开,注重工匠精神和职业素养形成的建设。以上措施不仅提高学生实际操作技能水平,还增强学生团队协作意识和创新思维能力。
3 教学资源建设
3.1 教案制作
剖析《液压与气压传动》中职教材并进行教案编写时,从课题、每节课时、适用年级、教学目标、教学重难点和教学过程等方面进行设计。教学过程设计中的教学方法应针对不同类型的知识内容采用不同的教学方法,如对概念性的知识内容可采用讲授法进行教学;对液压元件的结构与工作原理知识内容,采用演示法、示例讲解法来教学;而对液压基本回路以及实验部分则采用任务驱动教学法进行教学,并且可以融入思政教学内容。此外,重点知识和难点列出清单,帮助学生掌握在学习过程中必须掌握的内容。通过合理的教学设计和教学方法选择,提高教学效率,帮助学生更好地掌握知识。
3.2 课件 PPT 制作
在制作 PPT 的过程中,根据相应知识点的难易程度进行分层次、分模块的设计,确保学生能够先易后难地掌握该专题的相关内容。如在讲解液体力学时,老师可以先从相对简单的静力学开始讲解,给学生一定的时间去理解和掌握这一部分的内容;逐渐引入难度较高的动力学讲解,注重两部分知识之间的联系与衔接。采用这样的教学顺序既可以让学生逐步深入、全面了解液体力学的基础原理,也降低了学习难度,提高学习效果。
在 PPT 制作时,增加一些互动环节,如问题答案、例题演示以及课堂实践等,引导学生思考并提高其主动学习的积极性。例如,在设计讲解液体力学,通过示例题目的讲解来教授相关知识,当设计讲解液压元件的工作原理时,设计提出问题并邀请学生进行演示。此外,PPT 上的文字、图片和视频等多媒体内容应该精简明了,符合教学方法和学生的认知水平,形成良好的视觉效果和学习体验。
3.3 多类型教学视频制作
(1)利用CourseMaker录制微课
CourseMaker是一款非常实用的交互式微课制作软件,可帮助用户制作高质量的在线微课视频。使用CourseMakerr导入已完成的PPT课件后,开始进行授课录制,主要针对涉及液压油、液压冲击和液压泵等较为偏向理论知识内容进行视频录制。图1是利用CourseMaker录制微课流程。
以齿轮泵为例,点击录制PPT课件,找到已完成的液压油PPT课件,开启电脑摄像头录制人像。讲解其工作原理时,可以使用CourseMaker内置的画笔在关键词“齿轮轴”、“压力油腔”等词汇上进行划线,以突出重点;在选用齿轮泵时也要注意相关性能、工况条件和泵的类型等因素,使用标注功能在相应词汇上进行划线,以方便学生了解选用齿轮泵的原则。
采用CourseMaker的交互式微课教学协助教师根据教学内容和目标,自动分配学习资源和设定合理的教学目标,促进学生学习评价、监督学生的学习过程并判断学生当前的学习状态;利用交互式平台中的个性化推荐模块,教师可展现符合学生学习特点的相关知识点,以提高学生学习效果[4]。
(2)利用万彩大师制作动画
万彩动画大师是一款功能全面的电脑动画制作软件,具备多项优秀特性,内置多种模板资源,方便用户设计与创作高质量动画。
以蓄能器为例,使用模板资源将蓄能器相关的图片(如弹簧式、气垫式等)导入万彩动画大师。结合有关蓄能器的工作原理和应用场景的知识内容,将其转换成文字形式,添加适当的字幕和语音,制作出微课动画,介绍蓄能器的原理和实际应用。
(3)利用仿真软件FluidSIM教学
FluidSIM是由德国菲斯特公司与帕德伯恩大学共同研制的一款液压气动仿真软件,主要用于液压和气压传动方面的教学和模拟。通过使用FluidSIM,进行液压系统基本回路的教学和实训内容的仿真模拟教学。如图2为 FluidSIM-H界面。
教学过程先对FluidSIM 仿真软件进行介绍,再利用PPT教學资料讲解压力控制回路的理论知识,详细介绍压力控制回路各个组成部分的功能及相互转换关系。通过教师操作演示,让学生深入了解其工作原理。讲解理论知识内容融入思政教学,向学生介绍大国工匠,学习大国工匠的精神。
课后要求学生独立完成卸荷回路(图3),利用仿真实验来观察实验结果,总结完成该实验所需的正确步骤和方法。该教学过程能让学生更好地掌握工作流程和实际操作技能。
除了使用CourseMaker、万彩动画大师和FluidSIM制作教学资源外,还能利用Flash制作动画资源丰富液压元件结构和回路方面的知识内容。同时,利用线下录课的方式,对一些重要的但较难理解的液压知识点,如叶片泵和液压马达等进行更加详细的教学。
3.4 课后习题制作
完成课后习题是巩固和加深课堂所学知识的有效方式,有助于提高学生的思维能力、逻辑推理能力和自主学习能力。课后习题包括选择题、填空题、简答题、分析题、计算题以及画图题等,其中选择题和填空题主要考察学生对液压系统基本组成概念的掌握程度;简答题和分析题要求学生深入分析液压系统回路,如以双泵供油的油源为例,要求写出元件名称或分析电磁换向阀回路的工作原理;画图题和计算题则主要考查学生对图形符号的掌握情况,以及对溢流阀压力计算和各点压力值等问题的计算。
4 结语
在实施中职液压与气压传动教学时,要遵循以学生为中心的教学原则和老师为主导的教学方式,充分发挥教育资源的共享性质,建设更多的教学资源。课件PPT制作和教案制作可以帮助教师合理安排授课内容,帮助学生更好地理解和消化知识。通过利用CourseMakerr录制微课和万彩大师制作动画等工具,丰富授课形式,激发学生的兴趣和主动性。利用仿真软件FluidSIM制作微课及Flash软件制作动画,让学生更深入了解和掌握液压与气压传动的原理和应用。
基金项目:广东技术师范大学校级教学改革研究项目:机械电子工程一流本科专业建设与改革。
参考文献:
[1]薛旭旭.中职生课堂不良行为及其干预机制探究[J].科教导刊 ,2019(30):180-181.
[2]路珍,张青松,葛磊,陈伟才,张文杰.“精准思政”视域下液压与气压传动课程教学模式探析[J].液压与气动,2022,46(04):181-188.
[3]金爽.高职信息化教学模式与混合式教学模式研究[J].辽宁高职学报,2022,24(10):37-40.
[4]陈姝君,王艳,孙敦艳.基于coursemaker的交互式实验教学的探究[J].无线互联科技,2020,17(19):111-112.